Forscher der Technischen Universit\u00e4t M\u00fcnchen (TUM) haben sich etwas ganz Besonderes ausgedacht: Drohnenschw\u00e4rme, die in einer synchronisierten Choreografie zu einem bestimmten Musikst\u00fcck fliegen. Klingt nach einer Kunstperformance der Zukunft, oder? Aber nein, dank des von ihnen entwickelten Systems namens SwarmGPT wird dies nun Realit\u00e4t. Und das Beste daran: Selbst Menschen ohne Fachkenntnisse k\u00f6nnen in k\u00fcrzester Zeit das schaffen, wof\u00fcr fr\u00fcher monatelange Arbeit von Experten erforderlich war.<\/p>\n
Wie funktioniert das Ganze? Die Forscher unter der Leitung von Angela Schoellig, Professorin f\u00fcr Robotik an der TUM, haben ein Webinterface entwickelt, \u00fcber das die Erstellung einer Choreografie f\u00fcr einen Drohenschwarm erfolgt. Der erste Schritt besteht darin, ein Musikst\u00fcck auszuw\u00e4hlen, zu dem die Drohnen ihre luftige Tanzperformance darbieten sollen. Dann kommt das KI-Sprachmodell SwarmGPT ins Spiel. Es empf\u00e4ngt das Musikst\u00fcck und analysiert die Informationen, um daraus eine Choreografie f\u00fcr bis zu zw\u00f6lf Drohnen zu erstellen. Dabei nutzen die Forscher das Large Language Model (LLM) ChatGPT. Urspr\u00fcnglich f\u00fcr die Textgenerierung entwickelt, kann ChatGPT auch Choreografien erstellen. Obwohl das Modell keinerlei Kenntnisse \u00fcber Drohnen hat, schafft es dennoch, beeindruckende Flugbahnen zu generieren.<\/p>\n
Nat\u00fcrlich ist es m\u00f6glich, dass in den erstellten Choreografien Fehler auftreten. Daher \u00fcberpr\u00fcfen die Forscher diese sorgf\u00e4ltig. Zun\u00e4chst geschieht dies virtuell auf einem simulierten Flugfeld. Wenn die Choreografie gef\u00e4llt, wird sie auf die tats\u00e4chlichen Drohnen \u00fcbertragen. F\u00fcr ihre Experimente verwenden die Forscher Crazyflie Mini-Drohnen, die Open Source sind und nur etwa 42 g wiegen. Um die Sicherheit zu gew\u00e4hrleisten, haben die Forscher eine integrierte Vorrichtung entwickelt. Solange der Filter aktiviert ist, werden Kollisionen in der Luft verhindert – es sei denn, er wird ausgeschaltet. Der zugrunde liegende Algorithmus verwendet eine effiziente Verteilungsoptimierung. Er analysiert die individuellen Flugbahnen der Drohnen, die in der Lage sind, ihre Flugbahninformationen miteinander auszutauschen. Bei Bedarf wird eine Neuplanung durchgef\u00fchrt, um sicherzustellen, dass sich keine Drohnen gleichzeitig am selben Ort befinden.<\/p>\n
Die Forscher der TUM haben SwarmGPT \u00fcber drei Monate hinweg mit \u00fcber 30 verschiedenen Choreografien getestet. Dabei setzten sie zwischen sechs und zw\u00f6lf Drohnen ein. Beeindruckenderweise k\u00f6nnen mithilfe des Systems innerhalb von etwa f\u00fcnf Minuten sichere Choreografien f\u00fcr sechs Drohnen zu Musikst\u00fccken mit einer L\u00e4nge von 30 Sekunden erstellt werden. Die ben\u00f6tigte Rechenzeit von ChatGPT variiert je nach Anzahl der eingesetzten Drohnen. Allerdings betont Schoellig, dass das System grunds\u00e4tzlich beliebig skalierbar ist.<\/p>\n
Die Forschungsergebnisse wurden in der Studie „AMSwarm: An Alternating Minimization Approach for Safe Motion Planning of Quadrotor Swarms in Cluttered Environments“ zusammengefasst, die in den Proceedings der IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA) 2023 ver\u00f6ffentlicht wurde. Doch damit nicht genug: Die Forscher haben auch untersucht, ob SwarmGPT zur Steuerung von Robotern verwendet werden kann. Die Erfolgsrate bei robotergesteuerten Aufgaben wie dem Greifen von Objekten, Verlegen von Kabeln oder \u00d6ffnen von T\u00fcren liegt bei beeindruckenden 63,5 bis 80 Prozent. In anderen Szenarien ist die Leistung jedoch noch nicht ausreichend zuverl\u00e4ssig. Schoellig und ihr Team sind jedoch zuversichtlich, dass sie das in Zukunft \u00e4ndern k\u00f6nnen. Wenn das System weiterentwickelt wird, k\u00f6nnten Roboter, ob einfache Haushaltsroboter oder industrielle Roboter, durch Sprachanweisungen f\u00fcr spezifische Aufgaben neu programmiert werden, ohne dass daf\u00fcr Expertenwissen oder Programmierkenntnisse erforderlich sind.<\/p>\n
SwarmGPT ist zweifellos ein spannender Einblick in die wachsende Welt der Robotik und K\u00fcnstlichen Intelligenz. Wer h\u00e4tte gedacht, dass Drohnen in Zukunft nicht nur in der Lage sein k\u00f6nnten, komplexe Aufgaben zu erledigen, sondern auch zu Musik zu tanzen? Die M\u00f6glichkeiten scheinen endlos zu sein. Wir k\u00f6nnen gespannt sein, was die Zukunft noch f\u00fcr uns bereith\u00e4lt.<\/p>\n
Schlagw\u00f6rter: SwarmGPT + TUM + ChatGPT<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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