Cliente: Joseph Cerreta, Ph.D., Profesor Asociado, Facultad de Aeronáutica, Departamento de Vuelo, Campus Mundial, Embry-Riddle Aeronautical University, EE. UU.
Industria: Estudio académico de la IA
Resumen:
- Los estudiantes aprenden sobre el potencial de la IA para hacer que el análisis de datos aéreos sea más eficaz y eficiente mediante la experiencia práctica con la tecnología, lo que les permite comprender su aplicación en futuras tareas empresariales o educativas.
- Pilotar un UAS es otro componente educativo importante del proyecto, ya que enseña a los estudiantes a planificar misiones para vehículos aéreos no tripulados y a ejecutar vuelos.
- Durante el semestre de mayo de 2021, el equipo de estudiantes demostró una precisión de verdad terrestre del 97 % en el proyecto de prueba.
Durante más de 25 años, el Campus Mundial de la Embry-Riddle Aeronautical University (ERAU) ha proporcionado a estudiantes de todo el mundo una educación asíncrona de calidad. Los estudiantes de Embry-Riddle reciben una experiencia de aprendizaje comprometida y eficaz a través de diversos laboratorios virtuales, comunidades y herramientas de aprendizaje en línea.
Para ofrecer a los estudiantes un entorno experimental y experiencia práctica con IA, el profesor del curso, el Dr. Joseph Cerreta, utiliza DroneGIS (antes ATLAS). Esta plataforma impulsada por IA de SPH Engineering permite a los usuarios almacenar y analizar datos geoespaciales.
“La Embry-Riddle Aeronautical University ya ofrecía educación a distancia mucho antes de la pandemia y, por lo tanto, tiene un profundo conocimiento de las herramientas y los requisitos necesarios para los estudiantes”, comenta Joseph Cerreta, Ph.D., Profesor Asociado, Facultad de Aeronáutica, Departamento de Vuelo, Campus Mundial, Embry-Riddle Aeronautical University, EE. UU.
El proyecto requiere que los estudiantes vuelen un UAS sobre cementerios cercanos y creen ortomosaicos que muestren las lápidas. Luego, los estudiantes utilizan ATLAS para crear y entrenar un detector de IA personalizado capaz de localizar lápidas de diversas formas y tamaños, distinguiéndolas del césped y los árboles circundantes, cuya apariencia cambia según la estación. A lo largo de tres semanas, los estudiantes aprenden sobre la importancia de la IA para la industria estadounidense, cómo funciona la tecnología y su potencial para hacer que el análisis de datos aéreos sea más eficaz y eficiente.
El proyecto comienza con los estudiantes volando un UAS sobre cementerios ubicados cerca de donde viven. Primero, deben preparar la misión en un simulador basado en el software de planificación de misiones UgCS de SPH Engineering. Luego, los estudiantes practican el vuelo utilizando la técnica de simulación hardware-in-the-loop (HIL), que imita la trayectoria planificada y proporciona una comprensión de los diferentes parámetros de vuelo. Cuando están listos para realizar el vuelo real, el profesor prepara la configuración en el campo y permite que los estudiantes se conecten de forma remota a la estación terrestre y controlen el dron Mavic 2 Enterprise Dual utilizando una exención de vuelo más allá de la línea de visión (BVLOS) de la Administración Federal de Aviación (FAA).
Mediante el uso de Pix4Dmapper, los estudiantes procesan las imágenes aéreas obtenidas de los cementerios para crear ortomosaicos y los importan a DroneGIS (anteriormente ATLAS), donde dominan los detectores de IA. Además, el profesorado proporciona otros dos conjuntos de ortomosaicos de cementerios con diferentes aspectos de la hierba y la vegetación que rodea las lápidas (por ejemplo, de marrón en invierno a verde en primavera). Mientras que algunas lápidas se encuentran bajo ramas desnudas en invierno, en primavera están cubiertas por árboles llenos de hojas. Los estudiantes pueden utilizar sus propios ortomosaicos y los dos proporcionados para construir y entrenar a los detectores de IA para contar lápidas de diferentes formas y tamaños.
Una vez que los estudiantes se sienten seguros con sus detectores de IA entrenados, el profesorado les asigna una prueba de detección (una de las 16 secciones de un cementerio diferente, en la que se ha verificado la realidad sobre el terreno). Los estudiantes informan sobre cuántas lápidas contó su detector de IA, y la calificación final se basa en la precisión general de su detector. Durante el semestre de mayo de 2021, el equipo de estudiantes registró una tasa de precisión de la realidad sobre el terreno del 97 % para la tarea de prueba.
“Aunque mayo de 2021 fue el primer semestre en ofrecer el proyecto de IA a estudiantes de grado y posgrado, las calificaciones presentadas fueron muy impresionantes. Esto destaca el hecho de que DroneGIS (anteriormente ATLAS) es muy fácil de aprender y utilizar. Espero que más estudiantes participen en el proyecto durante el semestre de octubre”, añade Joseph.
SPH Engineering apoya los estudios académicos como parte de su programa educativo global UgCS. Para formar parte del programa educativo UgCS, envíe su solicitud a ugcs@ugcs.com.