Drony můžou hledat děti i posloužit teroristům

Drony neboli – jak tu říkají - autonomní helikoptéry se v téhle laboratoři povalují všude, na podlaze i na stolech. Na povel operátora se s bzučením vznesou do vzduchu jako obrovský hmyz. Vědci z Katedry kybernetiky Fakulty elektrotechnické ČVUT je ale učí i další věci: samostatně zkoumat místa zasažená přírodní katastrofou, mapovat z výšky pole s úrodou napadenou škůdci, provádět inspekce průmyslových objektů. Pomocí helikoptér se zdejšímu týmu podařilo zmapovat obtížně přístupné fresky v kostele poničeném sovětskou armádou. Výzkum je to tedy čistě mírový, ale v poslední době se o dronech diskutuje v jiné souvislosti: stále inteligentnější a dokonalejší stroje budí pozornost armád i teroristů. „To, co umíme, je nepochybně těžší než poslat dron naložený výbušninou do blízkosti konkrétního člověka a zmáčknout tlačítko exploze,“ říká Martin Saska ze zmíněné katedry o práci jejich týmu i případném zneužití dronů. Rozsáhlý text o dronech najdete v novém Respektu 1/2018 v textu Ať rozhodne stroj. Následující rozhovor je jeho doplněním a pozvánkou ke koupi.

Snažíte se mimo jiné vyvinout dron, který by dovedl sám prozkoumat budovu. Co už takový stroj umí?

Vyvíjíme helikoptéry, které nepotřebují GPS a obejdou se i bez komunikace s pilotem. Orientují se pomocí palubní kamery, kterou lze použít k navigaci stejně, jako když člověk používá oči. Když vám ukážu, jak dojít k nám do kanceláře, příště už najdete cestu sám. Podobně když řeknete helikoptéře, kam má letět, dokáže si po cestě určit významné body a uložit si je do paměti - tak jako vy jste si zapamatoval, že máte projít kolem vrátnice nebo hnědé skříně. Kamera je levný senzor, dá se pořídit za dolar a připojit k jednoduchému počítači na palubě helikoptéry.

Takové systémy už existují?

Ano, ale nejsou zatím moc spolehlivé. Když helikoptéru někam pošlu, řekněme devatenáctkrát z dvaceti pokusů tam doletí. Jednou ne - a to je pro průmyslové aplikace problém. Kdybyste chtěl pomocí dronů třeba doručovat zásilky, potřeboval byste téměř stoprocentní spolehlivost. Na druhou stranu teroristům, kteří by chtěli dron naložit výbušninou a zneužít k útoku, by stačila i nižší úspěšnost. Znáte-li souřadnice cíle, můžete k němu poslat dron vybavený GPS s přesností tří až čtyř metrů. Pokud vyšlete nezávisle dva, riziko selhání je už minimální.

Jak se dá takovému útoku bránit?

Existují detekční systémy sloužící k tomu, abychom vůbec věděli, že se nějaká helikoptéra blíží. Útočil by nejspíš běžný komerčně dostupný dron, který využívá k navigaci GPS. A signál GPS lze rušit, stejně jako komunikaci helikoptéry s operátorem. Když to uděláte běžně dostupnému dronu DJI Phantom, který v nejlevnější variantě koupíte v e-shopu za 15 tisíc korun, ztratí spojení a sám se vrátí na pozici „go home“, tedy do míst, odkud startoval. To vám umožní nejen zastavit útok, ale možná i najít jeho iniciátora.

A co autonomní dron, který s pilotem nekomunikuje a GPS nepoužívá?

U něj se nabízí protiútok pomocí jiného dronu nebo odchyt. Existují zařízení schopná vystřelit síť, která dron polapí. Vypadají jako pancéřová pěst a dostřelí asi na 50 metrů. Ve Spojených arabských emirátech, kde jsme se na jaře 2017 účastnili univerzitní soutěže konstruktérů autonomních helikoptér, také trénují sokoly, kteří by na drony na povel útočili.

Copak se dravec nebojí, že ho posekají vrtule?

Oni jim dávají jakési brnění, aby je ochránili. Je to takový kožený obleček. Viděl jsem záběry, na kterých se sokolovi útok na dron povedl. Ale co umí sokol, to by zvládla i technologie. Teoreticky by jednou mohl být i sokol umělý.

O co v soutěži ve Spojených arabských emirátech šlo?

Pořádala ji univerzita v Abú Zabí, která se snaží zviditelnit a přilákat špičkové vědce ze zahraničí. Na soutěž dostali od korunního prince hodně peněz. Zájem se účastnit projevilo 450 týmů z celého světa. Vybrali z nich 15 včetně nás a každému dali peníze na rok výzkumu, aby vyvinul systém, se kterým by v soutěži nastoupil. Dostali jsme na vývoj 200 tisíc dolarů.

Jaké úkoly měly drony plnit?

V jedné disciplíně naše helikoptéra musela doletět na předem danou pozici, pomocí kamery detekovat pohybující se auto a přistát na jeho střeše. Auto jelo třicetikilometrovou rychlostí a helikoptéra dosedla s přesností 20 centimetrů. Odehrávalo se to v aréně asi 100 x 100 metrů a v pravidlech stálo, že helikoptéře můžeme dát na začátku akce jen jeden povel z klávesnice a pak ji už nesmíme nijak řídit ani ovlivňovat.

I takový stroj by se dal zneužít k útoku.

Podobnou technologii samozřejmě zneužít lze. Dron s výbušninou by mohl třeba čekat nad křižovatkou na konkrétní auto. Naše helikoptéra potřebovala GPS, ale kdyby v pravidlech stálo, že družicovou navigaci použít nesmíme, dokázali bychom to bez ní. Helikoptéra by se orientovala pouze pomocí palubní kamery.

A další disciplíny?

Také v druhé musely soutěžící stroje jednat samostatně. Šlo o to poslat stisknutím tlačítka do vzduchu tři helikoptéry, které pak společně prohledají danou oblast, najdou předměty kruhového tvaru a určité barvy, rozdělí si je mezi sebou, seberou a odnesou. Předmětů bylo celkem 23 a helikoptéry je zvedaly pomocí magnetů. Celé je to výrazně těžší úloha než přistát na jedoucím autě. Nepochybně je to také těžší než poslat dron naložený výbušninou do blízkosti konkrétního člověka, jehož pozici znáte, a zmáčknout tlačítko „exploze“.

Jak jste dopadli?

První cena byla milion dolarů, další tři týmy získaly 350 tisíc dolarů za vítězství v jedné ze soutěžních disciplín. Byli jsme jedním z těch tří. Peníze používáme na další výzkum.

Odhlédneme-li od válek a terorismu, k čemu ještě mohou tedy drony sloužit?

Umí snadno a rychle prohledat rozsáhlé území při záchranné operaci, třeba když se ztratí dítě. Jsou mnohem rychlejší než rojnice policistů, zvlášť v obtížně přístupném terénu. Každý dron může nést termovizi. Takové nasazení helikoptér se už testuje. Ušetříte peníze a třeba i rozšíříte oblast pátrání. Můžete totiž hledat také v místech, kam by policie nešla, protože ztracené dítě tam nejspíš není – ale kdo ví. Vyvíjejí se také helikoptéry pro inspekci vedení vysokého napětí nebo střech budov. Zatím jsou to pilotované stroje, ale autonomní helikoptéry by třeba při sledování elektrických drátů byly přesnější.

Co dovedou současné drony a co by se mohly už brzy naučit? A proč mnoho expertů v oboru umělé inteligence varuje před zneužitím autonomních robotů pro vedení války? Čtěte v novém Respektu 1/2018 v textu Ať rozhodne stroj.