מהפך בתכנון כלי טיס בעקבות השקת מערך נתונים חדש לאימון מודלים של למידת מכונה

image provided by pixabay

This post is also available in: English (אנגלית)

תכנון ופריסת כלי טיס הם תהליכים ארוכים ומפרכים, אבל אלה יכולים להיות מואצים בעזרת שימוש במודלים ללמידה עמוקה המסייעים למפתחים לזהות את הפתרונות המבטיחים ביותר או פגמים פוטנציאליים עם מטוס ספציפי.

אבל כדי שיהיו יעילים יש לאמן מודלים כאלה, ועל מנת לעשות זאת החוקרים זקוקים למערכי נתונים מקיפים המכילים מגוון רחב של תכנוני כלי טיס. עם זאת, קשה מאוד לאסוף מערכות נתונים כאלה, מכיוון שעיצובים רבים מוגנים על ידי חוזים קנייניים, או פשוט קשה למצוא אותם.

על פי אתר Interesting Engineering, חוקרים בSRI International, מכון המחקר הדרום מערבי ואוניברסיטת וונדרבילט יצרו לאחרונה מערך נתונים ענק בשם AircraftVerse המכיל אלפי עיצובי מטוסים, והוצג במאמר בכתב העת arXiv. מערך נתונים חדש זה יכול לשמש לאימון של למידת מכונה כדי לסייע למעצבי כלי טיס.

"עיצוב מטוסים כולל תחומים פיזיקליים שונים, ולכן גם צורות מרובות של ייצוג", קובעים מחברי המאמר. "ההערכה של עיצובי מערכות סייבר-פיזיות אלה (CPS) דורשת שימוש במודלים מדעיים, אנליטיים והדמיתים, מה שכולל כלי עיצוב בסיוע מחשב לניתוח בנייה וייצור, כלי חישוב דינמיקת נוזלים לגרירה והנפה, מודלי סוללה להערכת אנרגיה, ומודלים של סימולציה לבקרת טיסה ודינמיקה", כך הסבירו.

רוב מערכי הנתונים הקיימים לאימון למידת מכונה עבור עיצוב בעזרת מחשב (CAD) מכילים בעיקר נתונים הקשורים לחלקים מכניים בודדים. לעומת זאת, מערך הנתונים החדש הזה מכיל עיצובי מטוסים מלאים המשלבים רכיבים מרובים, כגון מדחפים, כנפיים, מנועים, סוללות ועוד.

על פי המאמר, "AircraftVerse מכיל 27,714 עיצובים שונים של כלי טיס – המאגר הגדול ביותר של עיצובים הנדסיים עם רמה זו של מורכבות."

העיצובים במערך הנתונים של AircraftVerse נוצרו באמצעות גישה של למידה עמוקה המבוססת על חוקים כלליים שסופקו על ידי מעצבי מטוסים מומחים. החוקרים הריצו את הגרסאות הסופיות של העיצובים הללו באמצעות מודלים הנדסיים, ואלה יצרו מטדאטה המסכמת כל אחד מהמאפיינים והביצועים הייחודיים שלהם.

מערך הנתונים החדש שנוצר זמין כעת באינטרנט לכלל המשתמשים, יחד עם המודלים הבסיסיים שלו והקוד הבסיסי. סביר להניח שבקרוב מעצבים ומפתחים בכל העולם ישתמשו בו, וייעזרו בו להערכת עיצוב וביצועים של כלי טיס חדשים.