Wissenschaftler des Schweizer KI-Forschungszentrums IDSIA in Manno haben eine Drohne entwickelt, die eigenständig einem Waldweg folgen kann. Vielleicht machen solche Drohnen eines Tages verirrte oder verletzte Wanderer ausfindig, in jedem Fall sollten sich die Erfahrungen mit dem System aber auch in anderen Umgebungen bezahlt machen – so zum Beispiel beim Flug durch eine Häuserschlucht.

Die Steuerung der Drohne des Teams um Alessandro Giusti erfolgt rein visuell, und zwar nach einem einfachen Prinzip: Über eine eingebaute Kamera erkennt sie, ob sie sich gerade links vom Pfad, rechts davon oder mitten darauf befindet. Bei Bedarf muss dann nur noch in die entsprechende Richtung gegengesteuert werden.

Maßgebliches Problem ist dabei die Interpretation der Kamerabilder. Die Forscher schickten also einen menschlichen Wanderer in den Wald, den sie mit drei Kopfkameras ausrüsteten: Eine blickte geradeaus, eine nach rechts vorne und eine nach links vorne. Dann legten sie dem System Standbilder aus diesen Aufzeichnungen vor und trainierten die Software darauf, zu erkennen, aus welcher der drei Perspektiven es aufgenommen worden war. Dadurch erwarb das System die Fähigkeit, Bilder nach den Kategorien "links vom Weg", "rechts vom Weg" und "auf dem Weg" einzuteilen.

Technisch baut das Verfahren der Schweizer Wissenschaftler auf den leistungsfähigen Lernvorgängen des Deep Learning auf, mit dem Google-Forscher erst kürzlich das vertrackte Go-Spiel knacken konnten.

Diese sind allerdings vergleichsweise datenhungrig und stellen entsprechend hohe Anforderungen an den Computer: Für den Lernvorgang ließen Giusti und Kollegen den Computer drei Tage lang über insgesamt 17 119 Standbildern brüten, wie "IEEE Spectrum" berichtet. Die eigentliche Steuerung mit Hilfe des Deep-Learning-Netzes ist dann allerdings weniger hardware- und zeitintensiv und kann direkt an Bord der Drohne erfolgen. Tests zeigten, dass die trainierte KI die Bilder in rund 85 Prozent der Fälle richtig klassifizierte – ungefähr genauso gut wie ein Mensch – und einem Waldweg über Distanzen von mehreren hundert Metern unfallfrei folgen konnte. Rückten die umstehenden Bäume jedoch zu nah an den Pfad, neigte das Fluggerät zu Kollisionen und Abstürzen. Bislang befindet sich das System freilich in einer frühen Testphase. Soll es zur Anwendungsreife gebracht werden, müssten beispielsweise noch Verfahren zur Hindernisvermeidung nachgerüstet werden.