L'intelligenza artificiale sta plasmando lo sviluppo di veicoli sottomarini senza pilota, colloquialmente noti come "glider".
In una svolta innovativa, un team di ricercatori del MIT's Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory (CSAIL) e dell'Università del Wisconsin a Madison hanno utilizzato l'IA per progettare veicoli sottomarini autonomi più efficienti. Questi veicoli sono destinati a rivoluzionare l'esplorazione e il monitoraggio degli oceani.
L'approccio innovativo del team consiste nell'utilizzo dell'apprendimento automatico per testare diverse progettazioni 3D in un simulatore fisico, plasmandole in forme più idrodinamiche. Questo metodo ha portato alla creazione di due veicoli unici: un dispositivo a due ali simile a un aereo e un oggetto a quattro ali simile a un pesce piatto con quattro pinne.
I veicoli sono stati equipaggiati con una pompa per modificare la galleggiabilità, un massa mobile e componenti elettronici. A differenza dei veicoli autonomi tradizionali per l'esplorazione degli oceani, che assomigliano a tubi o siluri per l'efficienza idrodinamica, questi nuovi veicoli presentano una progettazione più aerodinamica.
I ricercatori hanno testato due progettazioni che hanno dimostrato le migliori prestazioni a specifici angoli di attacco: un dispositivo simile a un getto a 9 gradi e il veicolo a quattro ali a 30 gradi. La prevista relazione lift-to-drag del veicolo a due ali era solo circa il 5% più alta in media di quella registrata negli esperimenti del vento. Tuttavia, entrambi i veicoli guidati dall'IA hanno superato un siluro fatto a mano spostandosi più efficientemente in una piscina.
La pipeline AI sviluppata dai ricercatori viene utilizzata per modificare le forme dei veicoli per trovare la migliore relazione lift-to-drag per un'ottimale prestazione sott'acqua. Ciò potrebbe portare a macchine più efficienti per gli oceanografi per misurare la temperatura dell'acqua e i livelli di sale, raccogliere informazioni sulle correnti e monitorare gli impatti del cambiamento climatico.
Il team finale è quello di ridurre il divario tra la simulazione e le prestazioni del mondo reale e sviluppare macchine che possono reagire ai cambiamenti improvvisi delle correnti. Inoltre, intendono esplorare nuovi tipi di forme, in particolare progettazioni di veicoli più sottili, e rendere il loro framework più veloce con nuove funzionalità per la personalizzazione, la manovrabilità o la creazione di veicoli in miniatura.
Niklas Hagemann, uno studente del MIT, è co-autore principale di un articolo presentato alla International Conference on Robotics and Automation in giugno. I ricercatori sperano che il loro lavoro contribuisca significativamente alla protezione scalabile delle infrastrutture critiche come i gasdotti e le installazioni offshore, consentendo applicazioni marine avanzate e migliorando l'efficienza del monitoraggio.
Gli scienziati marini hanno osservato da tempo che gli animali come i pesci e i sigilli nuotano in modo efficiente grazie a corpi idrodinamici ottimizzati. Applicando questo principio ai veicoli sottomarini, i ricercatori del MIT e dell'Università del Wisconsin stanno aprendo la strada a una nuova era di esplorazione e conservazione degli oceani.
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