Ai projeta planadores oceanos inspirados nas criaturas do mar para aumentar a eficiência da pesquisa subaquática

Animais marinhos como peixes e focas inspiram há muito tempo engenheiros oceânicos devido aos seus movimentos fluidos e com eficiência energética. Agora, os pesquisadores estão se voltando para esses animais marinhos para criar uma nova classe de planadores subaquáticos que requer muito pouca energia, de acordo com uma equipe liderada por pesquisadores do Laboratório de Ciência da Computação e Ciência da Computação do MIT (CSAIL) e da Universidade de Wisconsin-Madison. Eles usaram a inteligência synthetic para projetar formas que deslizam pela água com menos resistência, tornando a exploração oceânica de longo prazo mais eficiente. Esses planadoresfabricado through impressão 3D, prometem uma melhor coleta de dados em correntes, níveis de sal e impactos climáticos.

Designs 3D movidos a IA criam planadores subaquáticos com eficiência energética inspirados em formas de vida marinha

Conforme a estudar Publicado no servidor ARXIV PREPRINT, a equipe usou o aprendizado de máquina para criar e simular inúmeras novas formas de planador 3D. Ao comparar modelos tradicionais-como submarinos e tubarões-com versões alteradas digitalmente, seu algoritmo aprendeu como os designs diferentes se comportavam em vários “ângulos de ataque”. Uma rede neural avaliou a proporção de elevação-trag de cada forma, identificando aqueles com maior probabilidade de deslizar com eficiência através da água. Essas formas foram fabricadas usando materiais leves que minimizavam o uso de energia.

Nos testes, dois protótipos gerados pela IA-um em forma de plano de duas asas e o outro como um peixe chato de quatro barbas-foram construídos e testados em túneis de vento e subaquáticos. O {hardware} das chaves foi integrado aos planadores, incluindo controle de flutuabilidade por uma bomba e um câmbio de massa para mover o ângulo durante os deslocamentos. Os novos planadores, com melhores formas e proporções de elevação-trapa, poderiam viajar mais longe com menos energia do que os tipos tradicionais de torpedo.

A equipe acrescentou que o que está fazendo não apenas torna possíveis novos tipos de designs, mas também reduz os tempos de design e reduz o custo, pois não requer prototipagem física. “Esse alto grau de diversidade de formas não foi investigado antes”, mencionou Peter Yichen Chen, um pós-doutorado do MIT e co-líder do projeto. Ele também observou que o oleoduto de IA permite testar formulários que seriam “muito impostos” para os seres humanos projetarem manualmente.

Os planos futuros são produzir planadores mais magros e mais manobráveis e melhorar o sistema de IA com opções mais configuráveis. Veículos inteligentes bioinspirados como esses, dizem os pesquisadores, serão essenciais para o estudo de ambientes dinâmicos do oceano que estão mudando rapidamente com as demandas intensificantes da atividade industrial, oferecendo maneiras mais flexíveis e eficientes para explorarmos a última fronteira da Terra.