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巴西对韩国足球直播:每部無人機都有自己的“備胎”

時間:2019-12-12 10:35:27編輯:未知來源:互聯網欄目:國內資訊點擊數(0)已有0人評論 加入收藏

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  未來天空中可望出現大量載貨甚至載人20120820足球直播预告。屆時,每架無人機都會有個預測性“假兄弟”,即數字孿生(Digital Twins),它將隨著無人機的存在而持續進化,以監視無人機的結構是否健全,并協助做出無人機是否有墜毀危險,或應改變計劃路線以降低風險的決策。

  根據德州大學奧斯汀分校(UT Austin)奧登運算工程暨科學研究所所長Karen Willcox在近期的國際會議上演講時,分享了開發無人機預測性數字孿生計劃的細節。該計劃的合作方包括UT Austin、麻省理工學院(MIT)、Akselos和Aurora Flight Sciences,主要由美國空軍動態數據驅動應用系統(DDDAS)支持。

  數字孿生使用基于物理學的模型來捕獲無人機行為的細節,從微觀尺度到宏觀層面,它們代表了無人機的每個組件及其整體。數字孿生還會取得無人機傳感器的數據,并將其與模型整合,以創建對無人機健康狀況的實時預測。

  Willcox表示,大決策不僅需要大數據,還需要大模型。盡管機器學習已成功解決一些問題,例如對象識別、推薦系統等,但對錯誤答案可能導致高昂代價或有人會送命的問題,則需要更強大的解決方案。

  這些大問題是由復雜的多尺度、多物理現象控制。若稍微改變條件,將看到截然不同的行為。Willcox將運算建模與機器學習結合使用,以產生可靠且可解釋的預測。其系統能捕獲并傳達無人機健康方面不斷發展的變化,還能解釋哪些傳感器讀數表明健康狀況下降。

  Willcox及其合作者使用基于投影的方法,因此能識別較小的近似模型。但以某種方式對最重要的動力學進行編碼,好將其用于預測。這種方法可創建低成本、基于物理學的模型。

  Willcox還開發另一種解決方案來對無人機上發生的復雜物理交互作用進行建模。她與Akselos合作將將模型分解為多個部分,例如機翼的一部分,并計算幾何參數、材料屬性以及其他重要因素,同時考慮了將整個平面放在一起時發生的交互作用。

  每個組件都由偏微分方程式表示,并以高保真度使用有限元方法和運算網格來確定飛行對每個航段的影響,產生基于物理學的訓練數據,并將其輸入到機器學習分類器中。

  借由使用這些模型簡化和分解方法,Willcox成功將模擬時間從數小時或數分鐘縮短到幾秒,同時又維持了決策所需的準確性。

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