This post is also available in: enEnglish (אנגלית)

מהנדסים מהמכון הטכנולוגי של קליפורניה הצליחו לפתח אלגוריתם שבעזרתו ניתן לנתב מחדש להקות ציפורים שעלולות להפריע למרחבים אוויריים בשדות תעופה.

גירוש להקות של ציפורים משדות תעופה, על ידי רחפן מכוון אלגוריתם, הינו לאחרונה העיסוק העיקרי של ארבעה מהנדסים מבריקים מהמכון הטכנולוגי של קליפורניה. במחקר שפורסם בפרוטוקול האגודה להנדסת חשמל ואלקטרוניקה (IEEE), בשם "הובלה רובוטית של להקות ציפורים על ידי שימוש בכלי טיס בלתי מאויש", מסביר הצוות כיצד האלגוריתם עובד, הפוטנציאל וההשלכות של הצלחתו ומה עורר את ההשראה לפרויקט מלכתחילה.

תוכניות הפעולה הנוכחיות, לנטרול אוכלוסיות ציפורים במרחבים אוויריים של שדות תעופה, כוללות בין היתר שינוי הסביבה והפיכתה לפחות מתאימה ומושכת עבור ציפורים, בעזרת בזים מיומנים להפחדת הלהקות או הטסת רחפנים לשם הברחתן. "דרכי פעולה אלו עלולות להיות יקרות ובלתי מהימנות" מוסר צ’אנג, חוקר מהמכון הטכנולוגי המתמחה במערכות וטכנולוגיות בלתי מאוישות.

הגורם החשוב ביותר בהתמודדות מוצלחת עם להקות הציפורים הינו הובלתן בצורה מבוקרת כך שיתנהגו כגוף אחד. אם יקרה והלהקה תתפזר, כל ציפור תעוף בכיוון אחר, דבר שעלול להביא למצב קטסטרופלי וחסר כל שליטה. למזלנו, בלהקות, כל ציפור מגיבה לשינויים ההתנהגותיים של הציפור הקרובה אליה ביותר. כלומר כאשר הלהקה פוגשת באיום חיצוני, נוצר אפקט דמוי "דומינו"- הציפורים מתנהגות באופן זהה אחת אחרי השנייה. לכן, כדי להבריח באופן מבוקר וסדור את הלהקה מבלי לגרום להתפזרותן, נדרשת רמת דיוק פנומנלית כדי להבטיח שהרחפן ממוקם כראוי ולשם כך דרוש אלגוריתם מתוחכם.

יחד עם עמיתיו ותלמידיו לשעבר, ביניהם אדיתייה פאראנג’אפ, מאימפריאל קולג' לונדון, צ’אנג בחן וניתח מודל מתמטי של דינמיקת ציפורים בלהקה. הדבר הביא להבנה של אופן היווצרות הלהקה ואופן סידורה, וכיצד בדיוק הן מגיבות לאיומים חיצוניים כמקשה אחת.

"אנו בוחנים בזהירות את הדינמיקה והאינטראקציה בין ציפורים בלהקה על מנת להנדס מתמטית שיטת הובלה שמבטיחה את הזחת הלהקה כולה בבטחה באמצעות רחפן אוטונומי." אמר קיונאם קים, ממחברי המחקר שפורסם ב-IEEE ובעל פוסט דוקטורט בתחום האוויר והחלל מהמכון הטכנולוגי בקליפורניה.

ברגע שהמתאר המתמטי הראה לחוקרים כיצד ציפורים בלהקה מגיבות באופן טבעי לאיום חיצוני, הצוות יכול היה להנדס הדדית את המידע כדי לפתח את האלגוריתם שבבסיס הרחפן שיודע להדוף אותן בדיוק רב. מערכת שכזו הינה מתוחכמת ביותר ואחת שתוכל להביא לתוצרים נרחבים בתחום ההגנה על המרחבים האוויריים והתשתיות החיוניות האוויריות.

הצוות בחן את האלגוריתם על להקת ציפורים בסמוך לשדה בקוריאה ומצא כי רחפן אחד בלבד מצליח להרחיק להקה של עשרות ציפורים הרחק ממרחב אווירי ייעודי. "היעילות של האלגוריתם מוגבלת רק על ידי מספר הציפורים המתקרבות לאיזור המסוים וגודלן", אומר צ’אנג, ומוסיף כי הצוות מתכנן לחקור דרכים נוספות ויעילות אף יותר להתמודדות עם מספר רב של להקות ציפורים.