Künstliche Intelligenz schlägt menschliche Piloten: Maschinell gesteuerte Drohne gewinnt Wettflug

Es waren Kopf-an-Kopf Rennen, doch der automatische Pilot ging meist als Sieger daraus hervor. In einem Artikel im Fachjournal „Nature“ stellt ein Forschungsteam ein System mit künstlicher Intelligenz namens Swift vor, das Drohnen fliegen kann und Rennen gegen menschliche Konkurrenten an den Steuerhebeln gewinnt – sogar gegen ziemlich versierte.

Die Ergebnisse könnten neue Entwicklungen auf dem Gebiet lernender Systeme wie selbstfahrenden Bodenfahrzeugen, Flugzeugen und persönlichen Robotern inspirieren.

Das Team um Elia Kaufmann von der Universität Zürich hat Swift als autonomes System entwickelt, das zum Lernen Simulationen mit in der realen Welt gesammelten Daten kombiniert. In einer Reihe von Rennen auf einer Flugstrecke mit rechteckigen Rahmen, die durchflogen werden mussten, trat Swift gegen drei menschliche Drohnenpiloten an, darunter die Weltmeister aus zwei internationalen Ligen.

Die menschlichen Piloten durften eine Woche auf der Rennstrecke trainieren und flogen dann jeweils mehreren Rennen gegen das KI-System. Swift gewann mehrere Male gegen jeden, insgesamt 15 der 25 Rennen und stellte auch den Streckenrekord auf: mit einem Vorsprung von einer halben Sekunde gegenüber der besten von einem menschlichen Piloten geflogenen Zeit.

Die so genannten Deep Reinforcement Learning-Systeme haben bereits in verschiedenen Spielen wie Schach, StarCraft und Gran Turismo bessere Leistungen als Menschen erbracht. Diese waren jedoch meist auf Simulationen und Brettspiele beschränkt und nicht auf physische Wettbewerbe. Bei Drohnenrennen fliegen professionelle Wettbewerber Hochgeschwindigkeitsflugzeuge durch dreidimensionale Rundkurse. Jeder Pilot sieht die Umgebung aus der Perspektive seiner Drohne über ein Video, das von einer Kamera an Bord der Drohne übertragen wird. Um zu gewinnen musste Swift die Leistung der Drohne voll ausschöpfen und gleichzeitig ihre Geschwindigkeit und Position im Parcours ausschließlich über die eingebauten Sensoren abschätzen.

In einem begleitenden Artikel schreibt Guido de Croon von der Technischen Universität Delft, dass weitere Entwicklungen in einer realistischeren, abwechslungsreichen Umgebung notwendig sind, um das volle Potenzial der Technologie auszuschöpfen. Um menschliche Piloten in jeder Rennumgebung zu schlagen, muss das System mit externen Störungen wie Wind, wechselnden Lichtverhältnissen, weniger klar definierten Toren, anderen Renndrohnen und vielen anderen Faktoren fertig werden. All diese Faktoren würden noch große Herausforderung für bestehende KI-Techniken darstellen.