Físicos enseñan a planeadores a elevarse como pájaros

Se conoce que las águilas y otras aves aprovechan las corrientes ascendentes de aire cálido para facilitar su vuelo. Lo que los científicos desconocen, es cómo estas aves descubren y navegan dichas corrientes térmicas. En este tema, la inteligencia artificial puede ayudar, y podría ofrecer una gran ventaja a la navegación de drones.

Esto es un gran desafío, ya que es muy difícil realizar experimentos controlados con aves en vuelo. Investigadores de la Universidad de California decidieron enseñar a un agente a volar en un entorno realista para intentar aprender de cómo se elevan los pájaros.

Esta enseñanza se llevó a cabo utilizando un tipo de aprendizaje automático llamado aprendizaje de refuerzo. Este tipo de inteligencia artificial crea agentes que aprenden en función de los resultados de los experimentos de prueba y error.

La metodología de los científicos consistió en estimar la aceleración vertical del viento, los gradientes verticales de velocidad del viento en las alas de los planeadores, diseñar el módulo de aprendizaje, aprender la estrategia térmica en el campo, probar el rendimiento de diferentes envergaduras en simulaciones y estimar el ruido en la detección de gradiente debido a la turbulencia atmosférica.

Los investigadores equiparon a un planeador con un controlador de vuelo capaz de implementar instrucciones de aprendizaje por refuerzo; elevándose a alturas de casi 700 metros, el planeador fue capaz de descubrir cómo navegar en corrientes atmosféricas de forma autónoma.

En términos de aplicaciones prácticas, los investigadores creen que su nueva estrategia de navegación podría emplearse para desarrollar vehículos aéreos no tripulados (UAV) capaces de volar durante largos períodos de tiempo sin necesidad de recargarse.

«En este trabajo, nos enfocamos en cómo encontrar y navegar una sola térmica», dijeron Wong-Ng y Reddy. «Pero las aves migratorias se deslizan de una térmica a otra, y cómo hacer esto de manera eficiente es una línea de trabajo que planeamos explorar en el futuro. Otra línea de investigación es rastrear aves en vuelo y descubrir si su estrategia de navegación es similar a la que hemos encontrado en nuestro estudio «.