Российские специалисты научили роботов находить кратчайший путь в сто раз быстрее

Прорыв в области вычислительной геометрии совершили специалисты Московского физико-технического института совместно с коллегами из Уфимского университета. Разработанный ими алгоритм прокладывает оптимальные траектории для автономных машин, превосходя существующие аналоги по скорости на один-два порядка.

Российские специалисты научили роботов находить кратчайший путь в сто раз быстрее

Традиционные системы планирования движения работают методом последовательного перебора узлов графа. Новый подход меняет парадигму – вычисления производятся параллельно над всем массивом геометрических данных. Секрет кроется в полной векторизации операций пересечения отрезков внутри графов видимости. За единый тактовый цикл система строит Булеву маску, которая одномоментно отсекает все ветви, пересекающиеся с препятствиями.

Существенный прирост производительности дала интеграция алгоритма Дугласа-Пекера. Эта математическая процедура эффективно упрощает полигональные контуры объектов, удаляя избыточные вершины и радикально снижая размерность решаемой задачи. В результате время генерации карты проходимости сократилось более чем в двести раз.

Практические испытания подтвердили теоретические выкладки. На тестовых стендах с десятком искусственных барьеров новый метод находит идеальный маршрут за тридцать миллисекунд. Это почти в сто раз быстрее классических решений при абсолютной точности пути. Даже на сложных картах, содержащих сотни препятствий, расчет занимает около четырех секунд, что дает пятикратный выигрыш перед конкурентами.

Ключевым фактором стала возможность мгновенной адаптации к изменениям среды. При смещении точки старта или финиша алгоритму не нужно перестраивать всю логику с нуля. Он просто интегрирует две новые координаты в существующую топологическую сеть и выдает обновленный курс за 34–37 миллисекунд. Такая реактивность открывает дорогу к полноценному автопилоту в плотном городском трафике.

На данный момент технология уже упакована в готовый программный модуль для операционной системы ROS (Robot Operating System). Исследовательская группа ставит своей следующей целью научить систему предсказывать перемещение динамических объектов – людей и других транспортных средств.

Читайте также

Greenworks представила компактный гайковёрт IW3450 с крутящим моментом до 580 Нм

Greenworks представила компактный гайковёрт IW3450 с крутящим моментом до 580 Нм

Нейросеть обучили слушать города и распознавать источники шума

Нейросеть обучили слушать города и распознавать источники шума

Телевизоры Samsung заподозрили в слежке за пользователями через микрофоны и скриншоты

Телевизоры Samsung заподозрили в слежке за пользователями через микрофоны и скриншоты

Учёные научились передавать запахи через интернет с помощью искусственного интеллекта

Учёные научились передавать запахи через интернет с помощью искусственного интеллекта

Российский композит ускорит регенерацию тканей

Российский композит ускорит регенерацию тканей

Петербургские ученые придумали «мосты» между разными поколениями техники

Петербургские ученые придумали «мосты» между разными поколениями техники

МАИ разработал технологию облегчения самолетов на 25%

МАИ разработал технологию облегчения самолетов на 25%

Ошибка в цифровых сертификатах поставила под угрозу безопасность миллионов устройств

Ошибка в цифровых сертификатах поставила под угрозу безопасность миллионов устройств

Обзор iPhone 18 Pro Max: Apple A20 Pro, переменная диафрагма и лучшая автономность в истории серии

Обзор iPhone 18 Pro Max: Apple A20 Pro, переменная диафрагма и лучшая автономность в истории серии

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Комета Галлея возвращается: почему её появление в 1986 году разочаровало миллионы людей и чего ждать в 2061-м

Комета Галлея возвращается: почему её появление в 1986 году разочаровало миллионы людей и чего ждать в 2061-м

Почему электромобилям не нужна коробка передач — и зачем Porsche все-таки ее использует?

Почему электромобилям не нужна коробка передач — и зачем Porsche все-таки ее использует?

Восьминогий робот имитирует механику движения паука

Восьминогий робот имитирует механику движения паука

Самарские студенты создадут рой пикоспутников на орбите без топлива

Самарские студенты создадут рой пикоспутников на орбите без топлива

Метод шифрования данных «назад во времени» основан на теории хаоса

Метод шифрования данных «назад во времени» основан на теории хаоса

На PlayStation 5 научились запускать игры из Steam — даже Cyberpunk 2077 и GTA

На PlayStation 5 научились запускать игры из Steam — даже Cyberpunk 2077 и GTA