רחפני חיפוש והצלה משתמשים בביטול רעש כדי למצוא ניצולים

This post is also available in: English (אנגלית)

השימוש ברחפנים וכטב"מים עלה משמעותית בתחומים שונים בשנים האחרונות. תחום שימוש מרכזי לטכנולוגיה הזאת הוא תחום החיפוש וההצלה, שכן רחפנים יכולים להיות שימושיים מאוד בחיפוש אחר קורבנות בהריסות מבנים בעקבות אסונות טבע ולהוביל לגילוי מוקדם ותגובה מהירה.

עד כה, רחפנים המשמשים לחיפוש והצלה הסתמכו על מצלמות כדי לחפש קורבנות ולספק הערכת מצב, אבל מידע חזותי בלבד עלול לא להספיק, במיוחד כאשר הקורבנות לכודים תחת הריסות. כדי לפתור בעיה זו, מחקרים מסוימים התמקדו באיתור אנשים לכודים באמצעות קול ואודיו.

לפי Techxplore, הבעיה בהסתמכות על קול היא שהמדחפים של הרחפן עושים רעש שעלול להעפיל על קולות אנושיים רחוקים. למרות שהיו ניסיונות בעבר לפתור את הבעיה באמצעות מיקרופונים מרובים ובידוד מקור הקול מקולות המדחפים (יחד עם טכנולוגיית זיהוי דיבור), הצליל המעובד שנוצר קשה לזיהוי ומשתמש במילים שנקבעו מראש כדי לבודד צלילים אנושיים (מה שעלול יכול להיות בעייתי).

פרופסור צ'ינטקה פרמצ'נדרה וצוותו ממכון שיבאורה לטכנולוגיה ביפן פיתחו מערכת חדשה מבוססת AI לביטול רעש כדי לפתור את הבעיה. פרמצ'נדרה מסביר: "בידוד וביטול רעש מדחפי הרחפן ממיקס הקולות תוך שיפור שמע הקולות האנושיים מציג בעיית מחקר רצינית. העוצמה המשתנה של רעש הרחפן ושינויים בלתי צפויים בעקבות תנועות טיסה שונות מסבכים את הפיתוח של מסנן עיבוד אותות המסוגל להסיר ביעילות את קול הרחפן מהמיקס. המערכת שלנו משתמשת בבינה מלאכותית כדי לזהות את קול המדחף ולטפל בבעיות אלה ביעילות".

מערכת חדשנית זו משתמשת במודל AI מתקדם שנקראGenerative Adversarial Networks  (GAN) שלמד סוגים שונים של נתוני קול ממדחפי רחפנים. מודל זה שימש אז ליצירת צליל פסאודו-רחפן (צליל דומה לזה של מדחפי הרחפן), אשר "הופחת" אז מהצליל האמיתי שנלכד על ידי המיקרופונים על הרחפן, ובכך אפשר למפעיל לשמוע בבירור ולזהות צלילים אנושיים.

טכניקה זו טובה יותר ממערכות ביטול רעשים מסורתיות מכיוון שהיא יכולה לבטל ביעילות את רעש הרחפן בטווח תדרים צר ומדויק, ואף להסתגל לרעש המשתנה של הרחפן בזמן אמת.

לאחר שניסו את המוצר, החוקרים הגיעו למסקנה כי למרות שעדיין נותר רעש מסוים בשמע הסופי, הביצועים הנוכחיים טובים מספיק כדי להציע את המערכת לזיהוי ניצולים באתרי אסון בפועל. החוקרים מטפלים כעת בבעיות הנותרות ופועלים לשיפור המערכת.

פרמצ'נדרה סיכם כי המאמצים המתמשכים של הצוות "יעזרו לשפר עוד יותר את האפקטיביות של רחפנים בתגובה לאסון ולתרום להצלת חיים נוספים".