Droneek erabakiak modu autonomoan eta seguruan hartzeko sistema garatu du bere tesian

David Martín Lammerding NUPeko Telekomunikazioetako ingeniariak ontologiaren kontzeptu informatikoan oinarritu du bere ikerketa

 

David Martín Lammerding Nafarroako Unibertsitate Publikoko (NUP) Telekomunikazioetako ingeniariak droneei erabakiak hartzeko orduan segurtasun eta autonomia handiagoa ematen duen sistema bat garatu du doktoretza-tesian. Ikerketaren zuzendari lanetan José Javier Astráin Escola eta Alberto Córdoba Izaguirre NUPeko irakasleak aritu dira, biak Unibertsitateko Estatistika, Informatika eta Matematika Sailekoak; lehena, horrez gainera, ISC ikerketa-institutuko kidea ere bada.

NUPeko doktore berri horrek proposatzen duen sistemak ontologia bat sortzea du oinarrian. “Ontologia” terminoa informatikan erabiltzen da beren artean lotuak dauden kontzeptuen multzoa deskribatzeko, zeinak aukera ematen baitu logika erabiliz gertaerak irudikatzeko eta lotura berriak inferitzeko. Ezagutza-oinarri bat sortzen du esparru jakin bati buruz (droneak kasu honetan, tripulaziorik gabeko sistema hegalariak), adituek adostua, sistema informatikoen arteko elkarreragingarritasuna errazten duena.

Tesi horren helburua drone batek erabakiak modu seguru eta autonomoan hartzea da, eta hasieran aurreikusi gabeko maniobrak egin ahal izatea, hala nola norabidea aldatzea edo lurreratzea, hasierako baldintza batzuetan beti emaitza berberak lortzeko. “Sistema autonomoek erabilera erraza eta kostu txikia dituzte, bai eta zenbait misiotara egokitzeko gaitasuna ere; horrez gain, pilotatzen dituztenentzako zeregin errepikakorrak ekiditen dituzte. Horren ordez, gardentasunari eta fidagarritasunari loturiko erronkak planteatzen dituzte, eta, hala, haien garapena eta ezarpena mugatzen da. Tesi honetan egiaztatzen da posible dela gailu horiei autonomia ematea ontologian oinarritutako sistemak eta teknologiak erabiliz”.

Hain zuzen ere, doktoretza-tesiaren egileak “Dronetology” ontologia eta “Dronetology KIT” sistema sortu ditu. Sistema horrek dronearen edozein osagairen datuak biltzen ditu, eta “Dronetology” ontologian txertatzeko moduko ezagutza bihurtzen du. Hortik abiatuta, motorrak aukera ematen du erabakiak hartzeko, gero “Dronetology KIT” sistemak dronearen hegaldia kontrolatzeko unitatearekin bateragarriak diren komando bihurtzen dituenak.

Sistema horren diseinuak dronearen edozein misiotara egokitzeko eta edozein hardware txertatutan instalatzeko aukera ematen du. “Dronetology” eta “Dronetology KIT” egiaztatzeko, David Martínek bi aplikazio partikular diseinatu eta ezarri ditu: WSN (Wireless Sensor Networks) sentsore sare bateko datu bilketa efizientea eta kolpeen aurkako CAS (Collision Avoidance System) sistema bat, aire-trafiko handia dagoen eremuetan ere talkak saihesteko.

 

Ibilbideen efizientzia hobetzea eta talkak saihestea

Datuak sentsore sare batetik biltzeko sisteman, tripulaziorik gabeko aireko sistemak datu biltzaile gisa jarduten du; horretarako, sentsoreak dauden lekuetatik gertu hegan egiten du haietako datuak haririk gabe biltzeko. “Dronetology KIT” sistemak hegaldian zehar lortzen duen ezagutzak misioaren ibilbidea aldatzeko aukera ematen dio inguruan datuak biltzeko sentsorerik gelditzen ez denean. “Haren bidez, datuak biltzen dituzten sentsoreen ehuneko bera erabilita, ibilbidea % 42 murriztea lortzen da Iruñetik gertu egindako hegaldi errealetan. Hala, lortutako emaitzetatik abiatuta ondorioztatu duenez, ‘Dronetology KIT’ sistemak hartzen dituen erabaki autonomoek dronearen hegaldiaren efizientzia hobetzen dute, ibilbidea eta bateria-kontsumoa murrizten baitituzte eta datuak biltzeko eremua zabaltzen”, adierazi du tesiaren egileak.

Bigarren aplikazio eremua talken aurkako sistema bat da, “Dronetology KIT” sisteman oinarritua; aukera ematen du beste drone batzuekin elkarlanean aritzeko, abiadurak koordinatzeko eta talkak murrizteko. Kolaborazio hori ezinezkoa bada, sistemak maniobra bat egiten du norabidea aldatzeko. “Segurtasunagatik eta kostuengatik, ‘hardware in the loop’ simulagailu bat erabiltzen da talken aurkako sistema egiaztatzeko. Simulagailu horrek softwarea eta hardwarea integratzen ditu sistema autonomoaren portaera ezagutzeko; hardware errealeko plataforma batean exekutatzen da, non sarrerak simulatuak diren”, azaldu du David Martínek. Lortutako emaitzek baieztatzen dute “Dronetology KIT” sistema duten droneek askoz gutxiago egiten dutela talka halakorik ez dutenek baino, baita trafiko handiko baldintzetan ere.

Tesiaren egileak azaldu duenez, lortutako emaitzetatik ondorioztatzen da “Dronetology” ontologiak eta “Dronetology KIT” sistema txertatuak aukera ematen dutela erabaki autonomoak hartzeko, sentsore txertatuen bidez jasotako datuetatik lortzen den ezagutzan oinarrituta. Ezagutza horrekin, dronearen misioaren efizientzia eta segurtasuna hobetzen dituzten erabakiak lortzen dira.

 

David Martín Lammerding-en CV laburra

David Martín Lammerdingek Telekomunikazio Ingeniaritza ikasi zuen NUPen, eta “bikain” kalifikazio orokorrarekin amaitu zuen. New Media Publishing, Jazztel eta S21 Sec Cibersecurity Services enpresetan proiektu informatikoen kudeaketari edo garatzaile gisa aritu ondoren, gaur egun Sociedad de Tasación enpresan egiten du lan proiektuen kudeaketari gisa.

David Martínek artikulu zientifikoak argitaratu ditu besteak beste aldizkari hauetan: “IEEE Internet of Things Journal”, “Expert Systems with Applications” edo “International Journal on Advances in Intelligent Systems”. 2017az geroztik, irakasle elkartu gisa aritzen da Nafarroako Unibertsitate Publikoko (NUP) Industria, Informatika eta Telekomunikazio Ingeniaritzako Goi Mailako Eskola Teknikoko Ingeniaritza Informatikoko Graduko zenbait irakasgaitan.

 

Argazkia: David Martín NUPen.