fbpx

The sky is NOT the limit!

Scout Robotics hjælper dig med foto og inspektion fra luften

Artificial intelligence og droner

Deep learning

Gennem de sidste år er der specielt 2 teknologiområder, som har haft en kraftig udvikling: Artificial intelligence (AI) og droner. Begge områder har bevæget sig fra et stadie, hvor det kun har været meget store firmaer eller stater, der har haft adgang til disse teknologier til et stadie i dag, hvor det pludselig er muligt for mindre firmaer og enkeltmand at gøre brug af begge teknologier. 

Artificial Intelligence

Når Artificial Intelligence, kunstig intelligens, omtales i nyhedsmedier og blogs, refereres der typisk til en række forskellige områder: AI, Deep Learning, Machine Learning (ML) samt neurale netværk. Overordnet set kan man sige, at AI omhandler de centrale ideer ift. kunstig intelligens, hvor Deep Learning, ML og neurale netværk er specialiseringer af AI.

Et neuralt netværk er et computer system, som er bygget til at klassificere information på samme vis som menneskets hjerne. Det neurale netværk kan læres op til f.eks. at genkende billeder og klassificere disse ift. elementer et billeder indeholder, det kunne være identifikation af billeder med hunde. 

Systemet er bygget på sandsynlighed. Baseret på data der leveres til det, er det i stand til tage beslutninger eller lave forudsigelser med en vis grad af sikkerhed. I systemet er der indbygget et feedback loop, som muliggør læring, som hjælper systemet til forstå om dets beslutninger eller forudsigelser er rigtige eller forkerte og efterfølgende tilretter systemet ift. fremtidige beslutninger og forudsigelser.

Machine Learning minder om neurale netværk, bortset fra at det ikke er bygget op som et menneskes hjerne. Systemet er bygget på algoritmer, som decision tree learning, inductive logic programming, reinforcement learning, der på baggrund af gennemløbet data, lærer og opnår viden. Systemet bruges f.eks. til at hjælpe dig til at finde frem til film, som du synes om ud fra dine tidligere valg af film. Systemet kan også læse tekster og finde ud af, om teksten er en klage eller en lykønskning. 

Mens ML og neurale netværk er en specialisering af AI, så er Deep Learning en yderligere specialisering af ML og det neurale netværk. Deep Learning bruger ML og en specialiseret form for neurale netværk med mange lag til at gennemløbe store mængder data. De forskellige lag i det neurale netværk har hver deres subfunktion og det endelige resultat er et resultat af hele databehandlingen. Nedenstående illustration viser forskellen på et simpelt neuralt netværk og et deep neural network.

normal neural network vs deep neural network
Deep Learning fokuserer altså snævert på en delmængde af ML værktøjer og teknikker, og anvender dem til at løse næsten ethvert problem, som kræver "tanke" - menneskelig eller kunstig.

Udfordringer med AI

Mens AI kan hjælpe os med løsninger på mange problemer, er der dog også en række etiske problematikker, man skal være opmærksom på. En beslutning taget af AI, ML, et neuralt netværk eller deep learning er bygget på sandsynlighed ift. gennemløbet data. 

Det betyder, at resultatet er mere end summen af de enkelte dele. Man kan med andre ord ikke forklarer, hvad en beslutning eller en forudsigelse foretaget af et AI setup, er bygget på.

Dette resulterer i nogle juridiske og etiske problemer, hvis man f.eks. har lavet et system, som skal godkende, hvem der kan optage lån, kan et AI system kun give et ja eller nej, ikke et hvorfor.   

Dronens udvikling

Den første drone, som vi kender til, blev udviklet helt tilbage i 1918 af amerikanerne, denne drone var en flyvende bombe, som kunne ramme mål 75 mil borte. Herefter har militæret igen og igen videreudviklet dronen med militært formål for øje. 

Det var først i 2013, at man hørte droner blive omtalt til ikke militært formål, det var her Amazon’s CEO, der annoncerede, at Amazon forskede i at bruge droner til at levere pakker. 

Herefter er det gået stærkt, i dag er droner blevet et kæmpe vækstmarked, et marked hvor simple luftfoto af bygninger har udviklet sig til et marked med dataanalyse af billeder, der f.eks. hjælper landmænd til optimering af afgrøder. Dronen har udviklet sig til en platform, man kan kombinere med sensorer, som giver uanede muligheder. Producenter af droner og sensorer har sammen med droneoperatører gennem de sidste 2-3 år opbygget stor erfaring med droner og disses anvendelsesmuligheder. Dette sammenholdt med udviklingen inden for AI i samme periode, har banet vejen for næste generations dronebrug, AI dataanalyse af droners indsamling af data.

Deep Learning og Droner

På konferencen afholdt i Odense kongrescenter i uge 41 2018 som blev afholdt i samarbejde med Uasdenmark, der omhandlede droner og disses brug, kunne man se, at det næste udviklingsområde, som der bliver satset hårdt på af software leverandører, er databehandling. Rigtigt mange softwareleverandører har de seneste år udviklet software, som kan hjælpe den enkelte droneoperatør til at samle data fra droneoperationer i applikationer til manuel efteranalyse, foretaget af droneoperatøren.

Nu er disse leverandører begyndt at indbygge AI, nærmere betegnet deep learning dataanalyse i deres software, som kan hjælpe droneoperatørerne til analyse af store mængder billeder. Ideen er her, at opgaver som producerer mange billeder, 1000-10000 billeder, kan efteranalyseres af deep learning, som trænes op i at finde hotspots på billeder. Det betyder, at en opgave med indsamling af billeder af stærkstrømskabler kan efterbehandles af AI, der her lærer at finde frem til de billeder, der viser fejl på et kabel. Dette vil spare de enkelte droneoperatører tid og penge, idet en afsluttet opgave hurtigt kan resultere i en rapport leveret til en kunde med identifikation af hotspots. Den tid, der spares, kan bruges på nye opgave og indsamling af data. 

De forskellige softwareleverandører har forskellige tilgange til at få trænet deres AI funktion. Firmaet Scopito.com har gennem længere tid tilbudt hjælp til dataanalysen fra specielle dataanalyseteams, som i dag er bemandet af rigtige mennesker. Parallelt med dette tiltag er de igang med at udvikle AI, der skal kunne overtage denne rolle på sigt. 
Firmaet easyInspect.net er et andet firma, som starter ud med deres egen AI implementering fra start.

Leverandører af sensorer er ligeledes begyndt at indbygge kunstig intelligens i deres sensorer med det formål at minimere den efterfølgende databehandling. Dette betyder, at når dronen returnerer fra en opgave, så er første del af databehandlingen allerede foretaget. På sigt vil dette betyde, at man kan lave den samlede dataanalyse på stedet, fremfor som det er i dag, hvor man skal uploade billeder til analyse i en cloud service. Dette vil få stor betydning for områder, hvor der er dårlig eller slet ingen internetforbindelse, her vil det ikke længere være et problem at lave dataanalysen. 

Lokal dataanalyse, AI og autonom flyvning

Det ser ud som om, at trenden bliver mere og mere "lokal dataanalyse", hvor vejen fra indhentning af data til et resultat leveret til kunden, bliver kortere og kortere. På sigt når der bliver åbnet op for autonom flyvning med droner, vil landmænd have dronestationer med droner, som selv flyver ud og indhenter data. Denne data efterbehandles med en eller anden form for deep learning, som resulterer i et resultat, der læses direkte ind i landmands køretøjer.

Disse køretøjer vil sansynligvis også blive konverteret til autonome kørertøjer i fremtiden som i samspil med autonome droner og dataanalyser hele tiden optimerer det enkelte landbrug.

Tags: neural network, machine learning, deep learning, AI - artificial intelligence, droner

Udskriv

15.03.2020

Ny undersøgelse, foretaget af Teknologisk Institut og SEGES i 2019, bekræfter, at der er god fornuft i at bruge data fra droner og satelitter i præcisionslandbruget. Der har gennem de sidste år været en række udenlandske undersøgelser, som alle har peget i retning af at brug af data fra droner og satelitter er rigtig god fornuft, både når det gælder øget indtjening og mindre belastning af miljøet i landbruget. Dette er nu bekræftet af et samarbejde mellem Teknologisk Institut og SEGES i et forsøg, som blev afviklet i 2019. I forsøget har man overordnet undersøgt betydningen af opløsningen af data leveret fra droner og satellitter og sammenholdt dette med de forskellige gradueringsmuligheder, der findes på sprøjteudstyret. Forsøget viser, at der er en større gevinst, selv med sprøjteudstyr, hvor man ikke har mulighed for at graduere langs sprøjtebommen, dvs. hvor man kun kan sprøjte ens over hele bommen. Undersøgelsen indeholder et forsøg med en 24 meters bom, der kun kan sprøjte...

11.01.2020

Resumé af de vigtigste regler Overordnet kan droneflyvning i Danmark opdeles i 2 kategorier, erhvervsmæssig flyvning og privat flyvning.  Erhversmæssig droneflyvning, her kræves der dronebevis som erhverves via en godkendt uddannelse. Dronebevis giver adgang til at flyve i bymæssig bebyggelse og kan fås i forskelllige kategorier afhængig af dronens vægt. Droner som vejer op til 1,5 kg kræver et kategori 1A bevis, droner som vejer op til 7 kg kræver et kategori 1B bevis og droner der vejer mellem 7-25 kg kræver et kategori 2 bevis. Erhversmæssig droneflyvning kræver et erhvervsmæssigt formål, med andre ord så skal man have et firma og flyvningen skal foregå for en kunde. Reglerne for denne type flyvning skal følge loven bydronebekendtgørelsen, som kan findes her: Loven om flyvning i bymæssig bebyggelse Privat droneflyvning, her gælder en række regler uanset størrelsen på dronen, derudover kræves der et dronetegn, såfremt dronen vejer mellem 250 gram og 25 kg. Vejer dronen mindre...

08.05.2019

Dronen - et nyt og alsidigt værktøj Dronen har i en årrække været brugt til en række forskellige opgaver, der hvor den kunne gøre en forskel. I Danmark er den først og fremmest blevet brugt til foto. og videoproduktion. Men dette er ved at ændre sig, der er flere og flere operatører i Danmark, der bruger dronen til forskellige typer af inspektion. Det er alt lige fra termisk inspektion af fjernvarmerør til inspektion af vindmøller. I USA og Australien har dronen også været brugt flittigt af landmænd igennem de sidste par år. Nu er turen kommet til Danmark. 

08.05.2019

NASA og vejrsatellitter Historien om NDVI og NDRE starter langt væk fra selve marken og afgrøderne. Tilbage i 1960 begyndte NASA at opsende satellitter med simple kameraer og radiometre, som skulle overvåge jordens atmosfære og overflade. Informationerne fra disse satellitter skulle bruges til at udvikle metoder til mere præcise vejrudsigter.  I 1972 blev de første satellitter med multispectral kameraer sendt op med et nyt formål, man var nu interesseret i at aflæse vegetation på jordens overflade, blandt andet for at se variationerne mellem vinter, forår, sommer og efterår ift. breddegraderne. Man var interesseret i en metode, hvorigennem man kunne kende forskel på vegetation og andre jordbundsforhold, som jord eller klipper ud fra refleksion af sollys. 

08.05.2019

  Gennem de sidste par år er begrebet præcisionslandbrug blevet flittigt brugt i de danske medier og på en række danske landbrugsmesser. Men hvilken betydning har præcisionslandbrug for den enkelte landmand, for landbruget og for miljøet. Kort fortalt så har præcisionslandbrug rigtig meget at gøre med data, data om afgrødernes placering samt deres tilstand. Udover data så har det også rigtig meget at gøre med den maskinpark, der bliver brugt ifm. det enkelte landbrug. Uden teknologi der kan omsætte data til teknologisk håndtering af afgrøderne, ingen præcisionslandbrug.

05.04.2019

Hvis du er en af dem, der bruger GPS i det daglige, privat eller på job, er det en god idé at være særligt opmærksom på lørdag den 6. april 2019, da denne dag er “GPS Week Rollover” dag, dette kan resultere i at visse GPS modtagere herefter vil stoppe med at virke. Den 6. april vil GPS-netværket blive ramt af sin egen mini "år 2000"-fejl, fordi ugenummeret i GPS-signalet her vil rulle tilbage til 0. Selvom dette er et kendt problem i GPS systemets opbygning, anbefales det, at de der har ansvaret for kritisk infrastruktur, som gør brug af GPS, samt virksomheder og brugere der ligeledes bruger GPS, alle forbereder sig på dette event.

27.10.2018

Nedskydning, jamming eller spoofing af droner Parallelt med med udvikling af droner er der en række virksomheder, som udvikler forskellige systemer til pacificering og afværgelse af droner. Årsagen til behovet for at kunne pacificere eller afvise droner skyldes en øget frygt for at droner blandt andet kan misbruges af terrorister til fremføring af eksplosiver. I kampzoner er udfordringen derudover, at droner kan bruges til at skaffe billed- og videoinformationer om kampstillinger, der kan give en fordel i fremtidige kamphandlinger.Forsvarssystemerne som der forskes og udvikles i, kan groft opdeles i 2 kategorier, fysisk pacificering og elektronisk pacificering.   

27.10.2018

  Dronetrusler, terror og flyvende bomber Torsdag den 18. oktober, bragte Jyllandsposten en artikel "Terrorsag om droner øger frygten for flyvende bomber" som omhandler brugen af droner ifm. terror og hvilke virkemidler man har imod "flyvende bomber". Artiklen beskriver forskellige trusler, som kan implementeres vha. droner samt refererer til forskellige interviews, som er afholdt med danske politikere.

15.11.2017

I sidste lektion "Hvordan flyver man en drone - del 1", lærte vi om dronens vektorer pitch, roll og yaw, som bruges ifm. at styre dronen henholdsvis frem/tilbage, sideværts og omkring sin egen akse. Der var her tilknyttet en række øvelser, som vil hjælpe dig til at lære basal flyvning med en drone. I denne lektion tager vi hul på den mere avancerede flyvning, hvor vi kombinerer pitch, roll og yaw under flyvning. Dette muliggør en række forskellige flyveteknikker, som har betydning for den mere øvede pilot. Vi gør som sidst, hvor vi kombinerer en kort gennemgang af teori, som efterfølges af en række øvelser, som er illustreret i små videoer. Disse øvelser skal hjælpe dig til at lære de mere avancerede flyveteknikker. 

18.10.2017

Gennem de sidste år er der specielt 2 teknologiområder, som har haft en kraftig udvikling: Artificial intelligence (AI) og droner. Begge områder har bevæget sig fra et stadie, hvor det kun har været meget store firmaer eller stater, der har haft adgang til disse teknologier til et stadie i dag, hvor det pludselig er muligt for mindre firmaer og enkeltmand at gøre brug af begge teknologier. 

16.10.2017

Lithium Polymer batterier - også kaldet LiPo batterier - er en nyere type batteri, der ofte bliver brugt ifm. droner, grundet den lette vægt kombineret med en høj kapacitet. LiPo batteriet har en række fordele, men også en række ulemper ift. de traditionelle Nickel-Metal Hydride (NiMH) eller Nickel Cadmium (NiCd) batterier, som man bør kende til. Disse vil alle blive gennemgået herunder.

02.10.2017

Denne guide hjælper dig til at forstå hvordan man styrer en drone. Guiden er pragmatisk og er skåret ind til benet, med andre ord så vil der kun blive lagt vægt på gennemgang af den mest basale teori til flyvning af din drone. Resten af teorien, der er knyttet til droner, kan du læse i mange af de andre blogs på scoutrobotics.dk/blog.

11.09.2017

Illustration foretaget af NASA Solstorm, droner og duer Den 7.-9. september 2017 blev kloden ramt af en kraftig solstorm, som resulterede i, at KP-indexet steg til 8, max skala er her 9. Den kraftige solstorm skyldes et soludbrud i Solens atmosfære, som blev registreret onsdag den 6. september kl. 14.02 dansk tid. Flere medier, herunder DR, beskrev hændelsen, under overskrifter som "Kraftig solstorm kan give nordlys i Danmark" og både myndigheder og forskere fulgte udbruddet nøje. Årsagen til den store interesse skyldes ikke kun at der var mulighed for at kunne se nordlys i Danmark, historisk set kan disse solstorme volde store problemer for lufttrafik, kommunikation og elforsyning.

06.09.2017

Droner findes i forskellige konfigurationer med alt lige fra 3, 4, 6, 8, 10 propeller og sikkert også i større konfigurationer. Men den typiske konfiguration er 4, 6 eller 8 propeller. Når en drone har 4 propeller kaldes den for en Quadcopter, hvis den har 6 så Hexacopter, hvis den har 8 en Octocopter og så fremdeles.

17.08.2017

Denne blog omhandler teorien og de forskellige typer af antenner, der bruges ifm. FPV og droneflyvning. Antennen er nok den komponent, der er den vigtigste og samtidige mest oversete komponent ifm. flyvning med droner. Uden antennen kan dronen ikke få informationer om, hvor den skal flyve hen. Antennen har stor betydning for rækkeviden mellem dronen og fjernkontrollen samt video-feed overførelsen. For at forstå en antennes virkemåde er der en række begreber, vi skal have styr på, disse begreber er: Polarisation og Directional / Omnidirectional antenner. Antennens Polarisation En antenne polarisation omhandler, hvorledes antennens signal er formet, når det sendes ud. Der findes her hovedsagligt 2 typer, der bruges ift. droner, lineær eller cirkulær. De 2 typer er illustreret her nedenfor.

14.08.2017

  GNSS, (Global Navigation Satellite System), er et satellit navigeringssystem, som både benytter sig af GPS (Amerikansk udgave) og GLONASS (Russisk udgave). Dette er med til at sikre optimale modtagerforhold ift. satelitter. Her gælder det, at jo flere satelliter jo mere præcist kan man positionsbestemme sin placering. Normalt skal man bruge minimum 4 satelliter for at kunne bestemme sin længde- og breddegrad samt sin højde. Men for at få et præcist position-hold, skal man minimum bruge 6 satelitter.

13.08.2017

Som tidligere forklaret i en anden blog: FPV og videosignaler til briller skal man være opmærksom på frekvensbånd og kanaler, når man skal have sine briller og FPV drone til at spille sammen. Denne blog vil gennemgå de forskellige principper.

12.08.2017

Jeg har igennem det sidste år fløjet droner og har her fået lyst til at afprøve FPV.  FPV, som står for First person view, er en sportsgren, hvor man flyver race med droner, hvor man i stedet for at navigere via VLOS, navigerer via et kamera, der sidder i næsen af dronen. Dette kamera sender et videosignal til en skærm eller et sæt videobriller, som piloten bruger ifm. navigering igennem en bane.

07.08.2017

Flere droner har i dag VPS, som er et visual position system, der bruges til at optimere stabilitet under operation i luften ved lav højde (0,5 - 4 meter). Et VPS system består typisk af 2 systemer, et kamera som bearbejder horisontalt bevægelse og en sonar som bearbejder vertikal bevægelse. Begge systemer vender lodret ned mod jorden. 

06.08.2017

På en række af de nyere droner i dag, sommer 2017, er vi begyndt at se tiltag til avoidance systems indbygget i dronerne. Avoidance systems er systemer, som hjælper dronen til selvstændigt at undgå kollisioner, såfremt pilot eller 3.parts program har overset forhindringer i terrænet. De forskellige droneleverandører har forskellige løsninger på Avoidance systems, men kort fortalt findes de i 2 overordnede kategorier, dual vision og sonar.

04.08.2017

IMU'en, Inertial Measurement Unit, er en delkomponent i dronens fly-controller, som leverer data om bevægelse og retning. IMU'en består typisk af 2-3 systemer, et accelerometer, et gyroskop og et magnetometer som alle kort vil blive gennemgået herunder.

04.08.2017

Ifm. højdekontrollen af dronen, bruger dronen en række systemer alt afhængig af hvor højt dronen befinder sig, disse systemer er sonar, barometer og GNSS. For alle 3 systemer gælder det, at disse også leverer data til dronens fly-controller, som behandler og analyserer data sammenholdt med de øvrige sensorer.

 Certificeret dronepilot 

 Din garanti for en sikker og lovlig flyvning 

Certificeret dronepilot

Hurtig levering

Typisk vil billede og analyse blive leveret inden for 24-48 timer efter endt flyvning.
Flyvning er dog afhængig af vejret, vind over 10 m/s eller regnvejr umuliggør flyvning.

Få et uforpligtende tilbud

Ring til 30 200 127 eller send en mail til pvl@scoutrobotics.dk for et uforpligtende tilbud.