Reinforcement learning–based framework for whale rendezvous via autonomous sensing robots

强化学习 会合 机器人 计算机科学 鲸鱼 钢筋 人工智能 人机交互 工程类 心理学 生态学 航空航天工程 社会心理学 航天器 生物
作者
Ninad Jadhav,Sushmita Bhattacharya,Daniel M. Vogt,Yaniv Aluma,Pernille Tønnesen,Akarsh Prabhakara,Swarun Kumar,Shane Gero,Robert J. Wood,Stephanie Gil
出处
期刊:Science robotics [American Association for the Advancement of Science]
卷期号:9 (95): eadn7299-eadn7299 被引量:4
标识
DOI:10.1126/scirobotics.adn7299
摘要

Rendezvous with sperm whales for biological observations is made challenging by their prolonged dive patterns. Here, we propose an algorithmic framework that codevelops multiagent reinforcement learning–based routing (autonomy module) and synthetic aperture radar–based very high frequency (VHF) signal–based bearing estimation (sensing module) for maximizing rendezvous opportunities of autonomous robots with sperm whales. The sensing module is compatible with low-energy VHF tags commonly used for tracking wildlife. The autonomy module leverages in situ noisy bearing measurements of whale vocalizations, VHF tags, and whale dive behaviors to enable time-critical rendezvous of a robot team with multiple whales in simulation. We conducted experiments at sea in the native habitat of sperm whales using an “engineered whale”—a speedboat equipped with a VHF-emitting tag, emulating five distinct whale tracks, with different whale motions. The sensing module shows a median bearing error of 10.55° to the tag. Using bearing measurements to the engineered whale from an acoustic sensor and our sensing module, our autonomy module gives an aggregate rendezvous success rate of 81.31% for a 500-meter rendezvous distance using three robots in postprocessing. A second class of fielded experiments that used acoustic-only bearing measurements to three untagged sperm whales showed an aggregate rendezvous success rate of 68.68% for a 1000-meter rendezvous distance using two robots in postprocessing. We further validated these algorithms with several ablation studies using a sperm whale visual encounter dataset collected by marine biologists.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
1秒前
小春春加油完成签到,获得积分10
1秒前
英俊的铭应助木木采纳,获得10
1秒前
wanci应助黄风小圣采纳,获得10
2秒前
猫猫完成签到 ,获得积分10
2秒前
无极微光应助铁豆采纳,获得20
3秒前
3秒前
王兵发布了新的文献求助10
3秒前
怡宝完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
xzwxzw完成签到,获得积分10
4秒前
彪壮的芝麻完成签到,获得积分10
4秒前
认真的冬日完成签到 ,获得积分10
4秒前
whatever发布了新的文献求助20
4秒前
子车寻菡完成签到,获得积分20
4秒前
666555发布了新的文献求助10
5秒前
泡泡发布了新的文献求助10
5秒前
丫丫完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
粘豆包发布了新的文献求助10
5秒前
liaoyu发布了新的文献求助10
6秒前
轩陵发布了新的文献求助10
6秒前
山月完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
8秒前
完美世界应助12345采纳,获得10
8秒前
传奇3应助chenpoxu采纳,获得10
8秒前
充电宝应助Whaoe采纳,获得10
8秒前
8秒前
上官若男应助M.采纳,获得10
8秒前
潘安同学完成签到,获得积分20
8秒前
现代的安白完成签到,获得积分10
8秒前
中国郎发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
9秒前
盒子应助lymor采纳,获得50
9秒前
keke完成签到 ,获得积分10
10秒前
NexusExplorer应助神奇的sp采纳,获得30
11秒前
11秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 2000
Burger's Medicinal Chemistry, Drug Discovery and Development, Volumes 1 - 8, 8 Volume Set, 8th Edition 1800
Cronologia da história de Macau 1600
文献PREDICTION EQUATIONS FOR SHIPS' TURNING CIRCLES或期刊Transactions of the North East Coast Institution of Engineers and Shipbuilders第95卷 1000
BRITTLE FRACTURE IN WELDED SHIPS 1000
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 物理化学 光电子学 细胞生物学 基因 电极 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6147295
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7973845
关于积分的说明 16565509
捐赠科研通 5258046
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2807574
邀请新用户注册赠送积分活动 1787947
关于科研通互助平台的介绍 1656618