Το drone «φάντασμα» που δεν το βλέπει το ανθρώπινο μάτι

Το όνομά του Phantom Twist. Είναι ένα πειραματικό drone που εκμεταλλεύεται την ανθρώπινη όραση για να παραμένει σχεδόν αόρατο.

Το Phantom Twist δημιουργήθηκε από μηχανικούς του Πανεπιστημίου Northwestern και ενδέχεται να έχουν σπάσει τον κώδικα της αορατότητας των drone.

Με απλά λόγια, οι μηχανικοί αποφάσισαν να εκμεταλλευτούν έναν περιορισμό της ανθρώπινης αντίληψης, αυτόν που εμποδίζει το μάτι να διακρίνει με ακρίβεια ένα αντικείμενο όταν περιστρέφεται με πολύ υψηλές ταχύτητες.

Το Phantom Twist περιστρέφεται έως και 25 φορές το δευτερόλεπτο, που το ανθρώπινο μάτι δεν μπορεί να το ακολουθήσει. Σύμφωνα με τους δημιουργούς του, το Phantom Twist είναι περίπου 10 φορές λιγότερο ορατό από τα τυπικά drone και μπορεί να είναι ό,τι πιο κοντινό έχει κατασκευαστεί με στόχο τα οπτικά αόρατα αεροσκάφη.

Χειραγωγεί την όραση

Το Phantom Twist  παρουσιάστηκε για πρώτη φορά στο συνέδριο Robotics: Science and Systems στο Σίδνεϊ.
Οι ερευνητές εμπιστεύτηκαν στην τεχνητή νοημοσύνη έναν κρίσιμο ρόλο: οι αλγόριθμοι δημιούργησαν περίπου 20.000 πιθανές διαμορφώσεις του drone, αξιολογώντας την αεροδυναμική του σταθερότητα, την κατανομή μάζας και την ορατότητά του.

Στη συνέχεια, αναδιάταξαν τις θέσεις της μπαταρίας, των ηλεκτρονικών κυκλωμάτων, των αντίβαρων και της έλικας χιλιάδες φορές, μέχρι να εντοπίσουν την πιο αποτελεσματική διάταξη. Κάθε διαμόρφωση προσομοιώθηκε στη συνέχεια σε πάνω από εκατό σενάρια πραγματικού κόσμου και αναλύθηκε χρησιμοποιώντας ένα μοντέλο ικανό να αναπαράγει τη λειτουργία της ανθρώπινης οπτικής αντίληψης.

«Το αποτέλεσμα ήταν ένα drone που χειραγωγεί την ανθρώπινη αντίληψη και το πώς οι  άνθρωποι αντιλαμβάνονται την κίνηση», λένε οι μηχανικοί του πανεπιστημίου Northwestern. «Ο σχεδιασμός τοποθετεί την έλικα, τα καλώδια, την πλακέτα κυκλώματος, τις μπαταρίες και τα αντίβαρα σε διαφορετικά ύψη, εξασφαλίζοντας άφθονο κενό χώρο μεταξύ των εξαρτημάτων. Κατά τη διάρκεια της πτήσης, η έλικα περιστρέφεται αντίθετα με το υπόλοιπο drone, διασφαλίζοντας ότι καμία από τις περιστροφές των μερών της δεν είναι συγχρονισμένη, εμποδίζοντας έτσι τα μάτια μας να προσκολληθούν σε οποιαδήποτε καθορισμένα σημεία».

Τα μάτια και το οπτικό σήμα

Η Έμμα Αλεξάντερ, επίκουρη καθηγήτρια που ειδικεύεται στην υπολογιστική όραση, εξήγησε περαιτέρω ότι ο σχεδιασμός εκμεταλλεύεται τον χρόνο που χρειάζονται τα μάτια μας για να επεξεργαστούν τα οπτικά σήματα. Συγκρίνοντάς τον με τον χρόνο έκθεσης στις κάμερες, η Αλεξάντερ σημείωσε ότι «όταν ένα αντικείμενο περιστρέφεται γρήγορα, το αντιλαμβανόμαστε ως θολωμένο και χάνοντας ξεχωριστά χαρακτηριστικά. Επειδή αυτό το νέο drone είναι σχεδόν εξ ολοκλήρου διαφανές, τα λίγα αδιαφανή συστατικά του εμφανίζουν  μια ελαφριά θολότητας».

Από την άγρια φύση στον πόλεμο

Οι ερευνητές έχουν υποθέσει ότι το drone θα μπορούσε να εφαρμοστεί σε μια σειρά από πολιτικές χρήσεις. Για παράδειγμα, οι ερευνητές πιστεύουν ότι τα αόρατα drones θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την παρατήρηση της άγριας ζωής.

Τα περισσότερα drone σήμερα είναι συχνά πολύ θορυβώδη και οπτικά διακριτικά για να παρακολουθήσουν αποτελεσματικά και λεπτομερώς τα ανενόχλητα καταφύγια άγριας ζωής. « Ενα λιγότερο ορατό drone θα μπορούσε να παρακολουθεί αποικίες πτηνών, να παρατηρεί εύθραυστα οικοσυστήματα, να επιθεωρεί γέφυρες, φράγματα, γραμμές μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας ή βιομηχανικές εγκαταστάσεις, ελαχιστοποιώντας παράλληλα τον αντίκτυπο της παρουσίας του. Σε πολλές περιπτώσεις, τα ζώα και οι άνθρωποι αλλάζουν τη συμπεριφορά τους μόλις παρατηρήσουν ένα αεροσκάφος εν πτήσει, αλλοιώνοντας την ποιότητα των παρατηρήσεων. Η μείωση αυτών των παρεμβολών σημαίνει λήψη πιο αξιόπιστων δεδομένων χωρίς να καταφεύγουμε σε ιδιαίτερα επεμβατικές τεχνολογίες», λένε οι ερευνητές.

Οι πιθανές εφαρμογές του Phantom Twist εκτείνονται βέβαια  πολύ πέρα ​​από τις εργαστηριακές λειτουργίες για πολιτική και επιστημονική χρήση.

Είναι δύσκολο άλλωστε να αγνοηθούν  οι στρατηγικές επιπτώσεις ενός συστήματος που έχει σχεδιαστεί για να είναι λιγότερο αισθητό, καθώς ένα τέτοιο drone θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για αποστολές αναγνώρισης, μυστική επιτήρηση κρίσιμων στρατιωτικών υποδομών ή επιχειρήσεις συλλογής πληροφοριών.

Τα εξελιγμένα drone  και οι τεχνολογίες απόκρυψης ήταν οι πιο δημοφιλείς προσεγγίσεις σε ερευνητικά εργαστήρια και στρατιωτικά προγράμματα. «Αυτή είναι μια ουσιαστική διαφορά, επειδή ανοίγει μια νέα γραμμή έρευνας στη λεγόμενη χαμηλή παρατηρησιμότητα, που προορίζεται να ενδιαφέρει όχι μόνο τον κόσμο της ρομποτικής αλλά και αυτόν της ασφάλειας, της επιτήρησης και, αναπόφευκτα, των στρατιωτικών εφαρμογών», λένε στρατιωτικοί αναλυτές.

Η επόμενη γενιά των drone

Περισσότερο από ένα προϊόν που προορίζεται για την αγορά σύντομα, το Phantom Twist αντιπροσωπεύει μια ένδειξη της κατεύθυνσης που θα μπορούσε να ακολουθήσει η επόμενη γενιά αυτόνομων συστημάτων. Τα τελευταία χρόνια, ο διεθνής ανταγωνισμός έχει επικεντρωθεί στην τεχνητή νοημοσύνη, τη σμίκρυνση των ηλεκτρονικών και την αυτόνομη λήψη αποφάσεων των drones. Τώρα προστίθεται μια άλλη μεταβλητή: ο σχεδιασμός της αντίληψης. Το να κάνουμε μια μηχανή λιγότερο αναγνωρίσιμη χωρίς να καταφύγουμε σε εξελιγμένα συστήματα απόκρυψης σημαίνει άμεση εκμετάλλευση της λειτουργίας του ανθρώπινου ματιού, μετατρέποντας έναν βιολογικό περιορισμό σε τεχνολογικό πλεονέκτημα.

Πρόκειται για μια προοπτική που ενδιαφέρει τόσο την επιστημονική έρευνα όσο και την αμυντική βιομηχανία, η οποία προσανατολίζεται ολοένα και περισσότερο σε αυτόνομες πλατφόρμες που είναι δύσκολο να εντοπιστούν και είναι ικανές να λειτουργούν σε πολύπλοκα περιβάλλοντα. Η ομάδα του Πανεπιστημίου Northwestern αναπτύσσει ήδη μελλοντικές εκδόσεις με ακόμη πιο διαφανή υλικά και πιο αθόρυβα συστήματα πρόωσης. Εάν αυτά τα εμπόδια ξεπεραστούν τελικά, η αξία του Phantom Twist θα έγκειται όχι μόνο στη μορφή ή τους μηχανισμούς του, αλλά και στο ότι θα έχει αποδείξει ότι η επόμενη εξέλιξη των drones μπορεί να μην βασίζεται στην απόλυτη αορατότητα, αλλά μάλλον στην ικανότητα να γίνονται σχεδόν ανεπαίσθητα στους παρατηρητές και στους αντιπάλους στα πεδία των μαχών.