这架无人机可以探测到人类的尖叫声。这会出什么问题呢?

这架无人机可以探测到人类的尖叫声。这会出什么问题呢?

无人机设法在六个旋转旋翼发出的嗡嗡声中听到了人类的尖叫声。借助经过训练的声学软件和麦克风,机器人飞到了指定位置。同一个人将两块木头猛击在一起,发出另一种独特的声音,为无人机提供了更多数据。无人机飞到了上空。在测试视频中,尖叫声搜寻无人机成功找到了下面的研究人员。这既是救援工作的希望之兆,也是人类躲避机器人的未来的一个不祥之兆。

这篇题为《利用无人机在灾难中拯救生命》的文章,是德国研究机构弗劳恩霍夫 FKIE 的一个项目,用于搜寻人类尖叫声。该无人机具体是传感器数据和信息融合部门的工作成果,其作者于 2021 年 6 月 8 日向美国声学学会介绍了这项研究。

无人机,以及更广泛意义上的各种机器人,都是应对灾难的理想工具。派人去救援刚刚倒塌的废墟会给救援人员带来风险,但无人机可以飞越同样的地形,如果配备了合适的传感器,有望找到任何处于危险之中的人并引导救援人员。这是一种将“搜索和救援”中的“搜索”部分转移到专门为搜索而设计的机器上的方法。

“幸存者通常会通过发出尖叫等冲动的声音来请求帮助,”作者 Macarena Varela 和 Wulf-Dieter Wirth 写道。“因此,Fraunhofer FKIE 目前正在开发一种安装在无人机上的精确声学系统,专注于定位这些潜在的受害者。”

识别和隔离尖叫声的工作很重要,也很棘手。该团队制作了一个麦克风阵列,将其连接到无人机上,然后添加了另一个麦克风,该麦克风可以比其他小型麦克风拾取更大的频率。对计算机进行编程以检测尖叫声意味着过滤掉其他声音,例如无人机的嗡嗡声,这意味着将捕获的音频转换为位置数据,通过结合麦克风阵列的读数并确定尖叫声的方向。

《华盛顿邮报》报道,该团队目前已证明,在空旷的场地,无人机可以在听到声音的几秒钟内估计出人员的位置。空旷场地测试对于校准这种技术很有用,但无人机需要在声学环境更加恶劣的环境中工作,才能真正发挥救援工具的作用。

如果研究人员决定探索,其中一种可能性就是在受控的地下环境中测试尖叫声检测。2016 年,法国的研究人员探索了深度学习和神经网络来检测地铁列车中的尖叫声和喊叫声。该项目创建的分类器能够区分喊叫声、尖叫声和其他声音。

[相关: DARPA 希望开发能够探测威胁或失踪人员的洞穴机器人]

与此相关的是,作为 DARPA 地下挑战演习的一部分,参赛队伍将机器人送入模拟救援工作的场地,机器人可以听到的信号之一是嵌入“热人体模型”中的扬声器,轻轻播放人类声音的录音。(“欢迎参加地下挑战”的消息从一个惰性物体中传出来,让人感到不安。)

在 DARPA 挑战赛中,声音只是机器人识别地下人类活动的众多可能方式之一。热人体模型发出的热量会照射到红外摄像机上,二氧化碳可以通过化学嗅探器检测到,手机信号可以通过天线接收,光学摄像机也可以通过可见光工作。在团队设计的救援工作场景中,寻找被困地下的人员意味着探索各种工具来定位人类生命,然后将这些信息传回救援人员。

由于 DARPA 资助的研究来自国防部,因此它训练的机器人寻找人类时有一个不言而喻的潜台词。救援人员用来寻找地下受困人员的技术可以无缝地应用于士兵对武装敌人执行搜索和清除任务,由机器人带头。

[相关:这些多功能机器既可以在地面滚动,也可以在空中飞行]

需要明确的是,弗劳恩霍夫 FKIE 的尖叫声搜寻无人机并非军事项目,而且尖叫声搜寻机器人没有任何迹象表明其立即或最终将用于军事。在救援工作中,就像在军事任务中一样,能够听到尖叫声并利用这些尖叫声来定位人员的机器人将特别有用。对于任何被困在地震中等待救援的人来说,即使是一个能够搜寻尖叫声的机器人也可能提供某种形式的救济。

但是,任何两用技术都存在着特定的危险。一种设计用于无害目的的工具可以很容易地用于相同的功能,但用途却大不相同。救援人员有理由对搜寻尖叫声的无人机感兴趣。然而,这也是一项很容易开发用于军事客户的技术,将根据声音找到人的能力纳入专用的杀伤链。

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