Группа специалистов из Массачусетского технологического института разработала ряд алгоритмов, которые позволяют роботам практически самостоятельно, с минимальным участием человека в этом деле, планировать и выполнять миссии по исследованиям морских глубин. Подобная технология не только позволяет освободить достаточно дорогостоящее время работы инженеров и программистов, она является первым шагом на пути проведения автоматических исследований самых отдаленных уголков самой неизведанной части нашей планеты — ее морей и океанов.

Проведение научных исследований под водой пока еще выполняется по старинке и требует достаточно больших затрат рабочего времени на ручное управление или на задание программ работы подводных аппаратов. Но нынешние аппаратные средства, обладающие достаточной вычислительной мощностью, позволяют снабдить любые исследовательские аппараты толикой познавательных функций, функций планирования, выбора и принятия решений, что позволит аппарата выполнять большую часть работы полностью самостоятельно.

Основой разработанных программных алгоритмов являются технологии принятия решений. Одна часть системы принимает решения верхнего уровня, такие, как выбор мест проведения исследований, другие части системы планируют оптимальные маршруты перемещений, а на самом нижнем уровне выполняются задачи идентификации и поиска решений возникающих сиюминутных проблем самого мелкого масштаба.

«Мы задаем системе лишь общую задачу, типа «переместиться в такое-то место и провести его исследования», снабжая такое задание необходимым минимумом дополнительной информации и требований» — объясняет Брайан Уильямс (Brian Williams), ведущий разработчик системы, — «Далее сама система производит выбор наиболее подходящего пути решения поставленной задачи, постоянно проверяя, удовлетворяет ли ее решение ограничениям по времени решения и другим заданным параметрам. Кроме этого, при выборе последовательности действий система учитывает все особенности окружающей среды, в которой ей предстоит действовать».

Работая совместно со специалистами из университета Род-Айленда (University of Rhode Island), австралийского Центра полевой робототехники (Australian Center for Field Robotics) и Института глубоководных океанографических исследований Вудса (Woods Hole Oceanographic Institution), массачусетские исследователи проверили в марте 2015 года работоспособность их системы в океане близ берегов Австралии.

Используя автономные подводные аппараты (AUV, autonomous underwater vehicle) разных типов, включая и подводные глайдеры, исследователи удостоверились, что система работает, успешно управляя действиями группы из аппаратов различного типа и назначения. В рамках испытаний аппараты составили карты области морского дна, брали пробы воды и выполняли другие задачи, избегая столкновений, дублирования и перераспределяя задания, если другим аппаратам требовалось больше времени для завершения заданных им задач.

Исследователи полагают, что разработанная ими система позволит существенно сократить потребность в специалистах, позволяя проводить масштабные исследовательские работы при помощи менее многочисленных групп. Это, в свою очередь, позволит сократить затраты на оплату труда специалистов и перенаправить высвобожденные средства на создание еще более совершенной и интеллектуальной техники, которая рано или поздно сможет взять весь процесс проведения исследований, и не только в океане, полностью в свои руки.