Intelligente Fracht: Drohnen + künstliche Intelligenz =?

Drohnen sind mittlerweile ein alltäglicher Bestandteil unseres Lebens und viele Menschen haben die großartigen Bilder gesehen, die Drohnen aufnehmen. Auf dem modernen Schlachtfeld spielen Drohnen eine wichtige unterstützende Rolle für Bodentruppen. In vielen Fällen werden Drohnen sogar als Hauptangriffspunkt eingesetzt, um gezielt Präzisionsschläge auf feindliche Ziele auszuführen.

Doch über den militärischen Einsatz hinaus sind Drohnen im Alltag weit mehr als nur Kameras und haben ein sehr breites Anwendungsspektrum. Lassen Sie uns heute über den nächsten Trend bei zivilen Drohnen sprechen: Frachtdrohnen. Wir werden uns auch einige der neuartigen Einsatzmöglichkeiten für Drohnen ansehen, clevere Möglichkeiten zur Lösung spezifischer Probleme, die heute nur durch die rasante Entwicklung der Drohnentechnologie möglich sind.

Als Frachtdrohnen entwickelt wurden, war der Zweck völlig klar. Dabei ging es nicht nur um den Transport von Gütern, sondern auch darum, das Problem der hohen Logistikkosten in ländlichen und bergigen Gebieten zu lösen. Dies ist ein sehr guter Ausgangspunkt. Wenn große Lieferungen in entlegene Gebiete erforderlich sind, ist der Einsatz von Drohnen für den Transport tatsächlich eine Option, die es wert ist, in Betracht gezogen zu werden. Da er das Problem der schwierigen und teuren Landlieferung in diesen Gebieten lösen soll, bietet der Lufttransport in mancher Hinsicht gewisse Vorteile.

Betrachtet man die Situation ausschließlich aus der Perspektive der Personalkosten, ist das Gehalt eines Piloten zwar möglicherweise viel höher als das eines Kurierdienstes, doch für den Betrieb von Drohnen ist kein Pilot erforderlich, und eine Frachtlösung, die ausschließlich auf Drohnen beruht, ist machbar. Daher ist der Einsatz von Multirotor-Drohnen für den Gütertransport eine hervorragende Lösung für die letzte Etappe der Expresslieferung in abgelegene Gebiete. Durch niedrige Flughöhe und niedrige Geschwindigkeit können viele Probleme der Flugsicherung vermieden werden und der spezielle Flugmodus von Multirotor-Drohnen macht sie im Hinblick auf Forschungs- und Entwicklungskosten und -zyklen äußerst erschwinglich. Das Hauptproblem sind derzeit die hohen Betriebskosten beim Einsatz kleiner Flugzeuge.

Frachtdrohne (Fotoquelle: Visual China)

Es wird gesagt, dass die derzeitige Untergrenze der Gesamtkosten für Multirotordrohnen in der Branche bei 8 Yuan/(kg•km) liegt, was ein Vielfaches der Lieferkosten städtischer Kurierdienste ist, aber unter den Logistikkosten in ländlichen Gebieten liegt. Wenn die Transportkosten für Multirotor-Drohnen so hoch sind, ist ihre Vermarktung tatsächlich schwierig. Ganz zu schweigen vom Kauf von Waren wie Reis, Nudeln, Öl und flüssigen Getränken. Selbst wenn Sie einige Dinge des täglichen Bedarfs kaufen, sind die Transportkosten immer noch sehr hoch. Derzeit kommt unser „Village-to-Village“-Projekt tatsächlich recht gut voran. Zumindest in der östlichen Region haben wir es im Wesentlichen geschafft, dass die Dörfer über befestigte Zement- oder Asphaltstraßen und die Städte über Transportwege erreichbar sind. In der westlichen Region haben wir auch Autobahnen erreicht, die in die Städte führen. Daher dürften die hohen Kosten der ländlichen Logistik eher auf ein unzureichendes Auftragsvolumen als einfach nur auf hohe Transportkosten zurückzuführen sein.

Sowohl in China als auch im Ausland forschen zahlreiche Unternehmen an unbemannten Transportflugzeugen. Die bekannteren sind Google, Amazon und DHL. Die beiden letztgenannten Unternehmen stellen Drehflüglerdrohnen mit einer Tragfähigkeit von wenigen Kilogramm bis zu mehreren zehn Kilogramm her. Allerdings begann Amazon bereits Ende 2013 mit der Erprobung von „Prime Air“ und veröffentlichte Ende 2017 ein Video zur Drohnenlieferung. Angelehnt an konventionelle Multirotor-Drohnen konzentrierte man sich dabei auf eine bestimmte aerodynamische Auslegung, die die Fluggeschwindigkeit erhöhen soll. Google entwickelt eine Starrflügeldrohne mit vertikalem Start und Landung, die dem Drehflügler Osprey ähnelt. Obwohl keine konkreten Zahlen veröffentlicht wurden, dürfte die Kapazität relativ groß sein und höchstwahrscheinlich in Tonnen gemessen werden. Doch sein Drohnenentwicklungsprogramm „Project Wing“ steht unter keinem guten Stern. Es wurde 2012 eingeführt und schloss 2014 die Testphase in Australien ab. In den letzten Jahren kam es jedoch zu zahlreichen Entlassungen und Umstrukturierungen im Rahmen des Projekts.

Es besteht kein Zweifel, dass Frachtdrohnen in den nächsten zehn Jahren nach und nach Einzug in unser Leben halten werden. Darüber hinaus gibt es viele neue Einsatzmöglichkeiten für Drohnen. Am 18. Juni 2020 veröffentlichte ein Forscherteam des Hokuriku Institute of Science and Technology in Japan einen Artikel in der Fachzeitschrift Science, in dem es erklärte, dass es ihnen mithilfe einer von einer Drohne getragenen Spielzeug-Seifenblasenpistole gelungen sei, Wildpflanzen künstlich zu bestäuben. Aufgrund der globalen Erwärmung wurden die natürlichen Lebensmuster der Bienenvölker gestört und ihre Zahl ist drastisch zurückgegangen, was unmittelbar zu einer Bestäubungskrise bei Nutzpflanzen weltweit geführt hat. Allerdings gab es zahlreiche Forschungsanstrengungen, um die Bestäubungsfähigkeit von Bienenvölkern wiederherzustellen oder alternative Arten wie beispielsweise Schwebfliegen zu finden und zu trainieren. Doch japanische Wissenschaftler verfolgen einen anderen Ansatz. Sie mischten Pollen und Seifenwasser und gossen es in eine Seifenblasenpistole, die dann mithilfe einer Drohne zur künstlichen Bestäubung ausgetragen wurde. Derzeit hat diese Forschung unerwartet gute Ergebnisse erzielt. Die Bestäubungserfolgsrate liegt unter geeigneten Bedingungen bei 90 % und Forscher arbeiten derzeit an weiteren Verbesserungen.

Eine weitere wunderbare Anwendung von Drohnen, die ich Ihnen vorstellen möchte, steht im Zusammenhang mit der Eis- und Schneekatastrophe, die sich im Februar 2021 in Texas, USA, ereignete. Bei dieser Katastrophe wurden zahlreiche Stromleitungen durch gefrierenden Regen beschädigt, Millionen von Haushalten hatten keinen Strom und zig Millionen Menschen standen ohne Wasser da. Viele Menschen können nicht anders, als sich zu fragen: Wie werden wir reagieren, wenn in China eine Katastrophe passiert? Die Lösung besteht darin, Drohnen einzusetzen, um der Gefahr durch Eisregen für Stromleitungen zu begegnen.

In den Stromübertragungs- und -umwandlungsbranchen meines Landes werden seit langem Drohnensysteme zur Leitungsinspektion eingesetzt. Mithilfe von automatisch programmgesteuerten Drohnen können wir den sicheren Betrieb der Leitungen entlang der Übertragungsleitungen effizient überprüfen. Selbst bei extremen Wetterkatastrophen wie Eisregen können Geräte wie auf Drohnen transportierte Flammenwerfer Schnee und Eiszapfen von Stromleitungen entfernen. Selbst bei einer großflächigen Regen- und Schneekatastrophe kommt es nicht zu größeren Stromausfällen.

Drohnen + künstliche Intelligenz =?

Für viele sind Drohnen bloße Spaßgeräte, doch in nur wenigen Jahren haben Drohnen ihren Nutzen als Roboterspielzeug übertroffen und viele Branchen bereichert und neu definiert. Sie dienen der schnellen Warenlieferung, der Sicherheitsüberwachung, Sicherheitskontrollen und sind sogar mit Raketen und Bomben für militärische Zwecke ausgestattet.

Obwohl einige Experten davon ausgehen, dass die nächste Drohnengeneration noch immer durch menschliche Steuerung eingeschränkt sein wird, kann dies die Kombination von künstlicher Intelligenz und Drohnen nicht länger verhindern. Die Advanced Research Projects Agency (DARPA) des US-Verteidigungsministeriums hat das Projekt „Air Combat Evolution“ gestartet, dessen Ziel die Entwicklung künstlicher Intelligenz ist, die Luftkampfeinsätze durchführen kann. Für Piloten sind Luftkämpfe mit hohen Risiken und Unsicherheiten verbunden. Aus diesem Grund kann es bei Piloten aufgrund der ständigen intensiven Denkarbeit und der hochkomplexen Operationen zu langsamen Reaktionen, Fehleinschätzungen, unangemessenen Handlungen usw. kommen und sie können den Luftkampf verlieren. Künstliche Intelligenz kann unbemannte Kampfjets steuern und im Luftkampf bessere Leistungen erbringen als menschliche Piloten. Dies ist der Ausgangspunkt der Forschung im Projekt „Air Combat Evolution“.

Mithilfe künstlicher Intelligenz können Maschinen wie Drohnen Entscheidungen treffen und in die Fußstapfen menschlicher Steuerung treten. Wenn eine Maschine jedoch die Fähigkeit besitzt, unabhängig vom Menschen Entscheidungen zu treffen und Funktionen zu „erlernen“, müssen potenzielle Risiken berücksichtigt werden, die für die Gesellschaft als Ganzes schädlich sein könnten.