AI формує океанічних розвідників у стилі природи

Вчені з Массачусетського технологічного інституту (MIT) і Університету Вісконсіна представили нову систему на основі штучного інтелекту, яка дозволяє створювати підводні глайдери з формами, натхненними морськими тваринами.

Такі глайдери здатні ефективніше пересуватись у воді, подібно до риб або скатів, і витрачають менше енергії, ніж традиційні конструкції.

Джерело: techxplore.com

За словами дослідника Пітера Ічен Чена з MIT, команда розробила напівавтоматизований процес, який дозволяє створювати «нетипові, але потенційно ефективні форми, які було б складно проєктувати вручну».

Як працює система

Інженери спершу зібрали 3D-моделі існуючих форм підводних апаратів та морських істот (дельфінів, акул, скатів). Потім вони «деформували» їх у спеціальній сітці, створюючи сотні нових варіантів форм. Усі ці моделі проходили цифрове тестування на здатність до ковзання під водою під різними кутами.

Штучний інтелект аналізував, як кожна форма реагує на підводну фізику, й обчислював ключовий показник — співвідношення підйомної сили до опору. Чим воно вище, тим ефективніше глайдер рухається.

Тестування та реальні результати

Команда створила дві найефективніші форми: одну з двома крилами (схожу на паперовий літачок) та іншу — з чотирма (нагадує плоску рибу). Обидва апарати були виготовлені на 3D-принтері у вигляді легких, порожнистих оболонок. Усередині — трубчастий механізм з помпою, зміщувачем маси й електронікою, що регулює кут занурення.

У випробуваннях в аеродинамічній трубі MIT та басейні ці глайдери перевершили традиційні торпедоподібні моделі. Вони ковзали далі, використовуючи менше енергії, подібно до того, як морські тварини використовують течії.

Наступний крок — адаптивність

Дослідники прагнуть зробити глайдери ще гнучкішими — щоб вони могли реагувати на раптові зміни течій. У планах також створення тонших форм, збільшення маневровості та навіть розробка мініатюрних роботів.

«Ми хочемо прискорити роботу системи й зробити її більш адаптованою до різних завдань, — каже Ніклас Гагеманн із MIT. — Найкращі моделі можна експортувати і одразу друкувати на 3D-принтері».