Mini-Hubschrauber orientiert sich automatisch

Wie das Magazin Pictures of the Future berichtet, arbeitet ein Team aus Computerwissenschaftlern der globalen Forschung Corporate Technology in Princeton und München sowie Robotikern des Massachusetts Institute of Technology in Boston an diesem fliegenden Auge. Es soll digitale Modelle komplexer Innenräume schaffen oder schwer zugängliche Orte kontrollieren.

Für die Entwickler künstlicher Intelligenz ist maschinelles Sehen nach über fünfzig Jahren Forschung weiterhin die größte Herausforderung. In der realen Welt sind Rechner bislang noch unbeholfen. Während ein Kleinkind problemlos eine Antenne von einem Baum unterscheidet, können Rechner bislang die Kameradaten nicht sicher zuordnen. Forschergruppen aus Universitäten und Industrie arbeiten intensiv daran, das Sehen künstlicher Systeme zu verbessern.

Siemens-Forscher bringen daher einem Fluggerät das Sehen nach und nach bei. Der unbemannte Quadrocopter misst knapp einen Meter im Durchmesser. Er besitzt vier Rotoren. Im Flug tastet er seine Umgebung mit Lasern ab. Optische Sensoren und Videokameras registrieren dabei jedes Detail. Vor dem Einsatz werden die Systeme durch gestütztes Lernen trainiert.

So wie ein Kind bereits eine Unzahl von Objekten gesehen hat, die es ihm erlauben, Antennen von Bäumen zu unterscheiden, genauso füttern Computerwissenschaftler ihre Programme mit Hunderttausenden von Objektbildern. Daraus leiten intelligente Algorithmen charakteristische Merkmale ab. So erstellt der Quadrocopter aus den gesammelten Daten ein präzises dreidimensionales Modell seiner Umwelt.

Die Modelle – etwa von Gepäckabfertigungs-, Fabrik- oder Veranstaltungshallen – können für die Gebäudeplanung und -inspektion verwendet werden. Im routinemäßigen Einsatz lassen sich mit dem Quadrocopter künftig auch schwer zugängliche Orte wie Windkraftanlagen oder Strommasten kontrollieren.

An mehreren Forschungs- und Entwicklungsstandorten entwickelt Siemens weitere Systeme, die Luftbilder auf komplexe Muster wie Fabrikanlagen, Gebäude oder Straßen hin untersuchen, auf Röntgenbildern von Gepäck und Containern nach verdächtigen Gegenständen fahnden, im Verkehr Straßenschilder lesen oder Menschenmengen überwachen. (IN 2011.12.3)