ИИ помогает удерживать воздушные шары Google Project Loon неделями на одном месте Страница 1 из 2







Google Project Loon — проект корпорации Google по обеспечению связью жителей труднодоступных удаленных регионов нашей планеты. В такие места сложно провести быстрый канал интернет-связи. Иногда проблема в неудобном географическом расположении региона, иногда — в том, что для интернет-провайдера тянуть «широкий» канал связи в район, где проживает несколько десятков человек, просто невыгодно.

Корпорация Google несколько лет назад взялась за решение этого вопроса. Инженеры компании предложили создать сеть мощных точек доступа, подвешенных на стратосферных аэростатах. В стратосфере такой аэростат может висеть несколько недель или даже месяцев, раздавая интернет на обширной территории.

Проект понемногу двигается вперед. В прошлом году Google заключил договор с такими провайдерами, как Indosat, Telkomsel и XL Axiata. После того, как аэростатная сетевая инфраструктура будет полностью развернута, эти компании будут подавать сигнал точкам доступа на аэростатах, а те — транслировать сигнал в регионы, где раньше интернета либо не было, либо же он был очень медленным.

Для управления аэростатом компания запатентовала собственную технологию. Правда, здесь речь идет об управлении высотой шаров. А ведь актуально и горизонтальное смещение аэростатов под действием движения воздушных слоев. Что делать в этом случае? Уход точки доступа из определенной точки чреват потерей связи.





Инженеры Google решили и эту проблему. Компании удалось продержать аэростат над одним из регионов Перу около 100 дней. Объект находился примерно в одном и том же месте в течение всего этого времени, не смещаясь на критическое расстояние ни по горизонтали, ни по вертикали.

Аэростат запустили из Пуэрто-Рико. Спустя 12 дней он достиг территории Перу. В день навигационная система совершала десятки корректирующих маневров для того, чтобы шар двигался в нужном направлении. Если над сушей не было подходящих потоков воздуха, шар смещался в сторону Тихого океана, где нужное воздушное течение находилось. За 14 недель пребывания над территорией перу тестируемый аэростат выполнил более 20 тысяч корректировок маршрута. После этого шар без проблем посадили.

Для управления своей летающей точкой доступа корпорация использовала слабую форму искусственного интеллекта. Изначально аэростаты держали на одном и том же месте, используя специально разработанные алгоритмы, которые учитывали множество факторов одновременно. Это высота, координаты объекта, скорость ветра, время суток, сезон года и многое другое. Проблема в том, что, запуская стратосферный аэростат, никто точно не знает, чем это закончится: на баллон с газом действует слишком много факторов, некоторые из которых непредсказуемы. То есть алгоритм нельзя научить сразу решать возникающие проблемы со смещением аэростатов идеально. Поэтому и было решено задействовать ИИ. «Вместо того, чтобы тратить время на поддержку положения аэростатов в одном месте, мы тратим больше времени на наших пользователей».

Управляя аэростатом, компьютерная система постепенно обучается. Найдя оптимальное решение в одном из случаев, она будет использовать это решение и в другом случае, если условия повторяются или близки. «Эти алгоритмы справляются с удержанием аэростатов на одном месте гораздо лучше, чем получилось бы сделать у любого человека», — заявил Сал Кандидо, ранее отвечавший за одно из направлений развития Project Loon.

Машины справляются со своим заданием хорошо, но не идеально. Проблема в том, что зачастую возникают новые условия, факторы, критически влияющие на движение шара. В этом случае расчеты приходится проводить заново, с одновременной корректировкой курса аэростата. Кандидо защитил научную работу по стохастическому оптимальному контролю. И привнес свой опыт в Google Project Loon. Здесь он решил задействовать принцип оптимального управления стохастическими системами для того, чтобы удерживать сетку аэростатов в одном месте.

Google использует слабую форму ИИ в своих проектах не впервые. Наиболее известным случаем работы корпорации с ИИ можно назвать создание системы для игры в го. AlphaGo, разработка подразделения Google DeepMind, без труда победила одного из сильнейших игроков мира в го Ли Седоля. Несколько месяцев спустя корпорации удалось снизить энергопотребление в своих дата центрах на 40% благодаря другому ИИ-сервису, также разработанному DeepMind.

Речи об использовании возможностей нейронных сетей в Project Loon не идет. Вместо этого инженеры проекта применили основы Гауссовского процесса. Для «натаскивания» алгоритма управления аэростатами инженеры загрузили в систему данные по предыдущим «рейсам». Всего аэростаты проекта налетали около 17 миллионов километров. Используя Гауссовский процесс, навигационная система может определять оптимальный курс шара, указывать, когда баллону лучше подняться вверх, а когда — опуститься. Сотрудники корпорации разработали модели, позволяющие прогнозировать движение воздушных масс на разных высотах.



  • 263
  • 27/09/2016


Поделись



Подпишись



Смотрите также

Новое