動作中のファンを見たことがあれば、ちょっとした目の錯覚を経験したことがあるでしょう。刃がまだそこにあることがわかります。ただし、十分な速度に達すると、区別できなくなり、ほぼ透明な円盤のように見えます。 それは魔法ではなく、私たちの脳がそれらを定義されたオブジェクトとして認識しなくなるのです。
現在、ノースウェスタン大学のエンジニアのグループは、同じアイデアをさらに推し進めています。彼らは Phantom Twist と呼ばれるプロトタイプを開発しました。 1秒間に最大25回自転するドローン そして、この動きのおかげで、従来のクアッドコプターよりも検出が約 10 倍困難になります。
ファントム・ツイストの開発を担当するチームのリーダー、マイケル・ルーベンスタイン氏は声明で次のように説明しているように、イノベーションとは目に見えないようにすることではなく、「ドローンをカモフラージュしようとするほとんどの試みは、ドローンを周囲に溶け込ませることに重点を置いているとルーベンスタイン氏は言う。代わりに、私たちは自分自身に問いかけるのである」 人間が動きをどのように認識するかに基づいてドローンを設計することができます。 「絶え間ない動きによる視認性の低下というこのアイデアは、ほとんどの人が検討したものではありません。」
私たちは、目はビデオカメラのように機能すると考えています。実際には、カメラというよりは、非常に速い露出を撮る写真家に近いものです。 網膜は、情報を脳に送信する前に十分な光を蓄積するのにほんの一瞬を要します。 その短い間隔の間に、非常に速く動くすべてのものは「平均化」されます。細部は消え、拡散ぼかしだけが残ります。これは、シャッターが長時間開いたままになっていると写真にブレが生じるのと同じ現象です。私たちの視覚システムは常に同じようなことを行っています。
不思議なことに、これと同じ私たちの認識の限界が、映画の存在を可能にしているのです。映画は連続した動きではなく、静止画の連続です。これらの画像が 1 秒あたり約 24 回現れると、私たちの脳は独立した写真を認識するのをやめ、動きの感覚を構築します。 似たようなことがテレビでも起こります。システムによっては、 画像は 1 秒あたり 50 ～ 60 回更新されますが、最近のビデオ ゲームの多くは 1 秒あたり 120、さらには 240 フレームに達します。 より流動的な動きを提供します。
ファントム ツイストも同じメカニズムで正確に動作しますが、方向は逆です。 静止画像からモーションを作成するのではなく、非常に高速なモーションを使用してオブジェクトの形状を消去します。 従来のクアッドコプターでは、プロペラは高速で回転しますが、本体は実質的に動きません。だからこそ、私たちは彼のシルエットを常にはっきりと見ることができます。ルーベンシュタインのチームは、その考えを完全に変えることにしました。
Phantom Twist は 1 つのモーターと 1 つのプロペラを使用します。プロペラが一方向に回転すると、ドローンの本体全体は反対方向に回転します。したがって、目が注意を向けることができる固定点はすべて消えます。 脳は固体構造を区別する代わりに、背景に溶け込んだ一種の半透明のスポットを認識します。
しかし、その構成を見つけるのは簡単ではありませんでした。最初のステップは 約20,000の異なるドローン構成をデジタル生成。次に、人工知能アルゴリズムを使用してバッテリー、モーター、電子基板、カウンターウェイトを再配置し、事実上あらゆる角度からの視認性を最小限に抑える配置を模索しました。 最終的に彼らは最も有望なデザインを構築し、飛行中に従来のドローンよりも約10倍目立たないことがわかりました。
もちろん、この発見を大局的に考える価値はあります。ファントム ツイストは完全に消えるわけではありません。それでもはっきりと聞こえますが、操作性は従来のクアッドコプターよりも劣ります。 体全体を回転させ続けると、方向転換が制限されます。 軍事用途を想像するのは簡単ですが、ルーベンシュタインは主な関心は民間用途にあると主張します。目立たないドローンであれば、人や動物の注意をあまり引かずに、行動を変えることなく鳥を観察したり、野生動物を調査したり、橋を点検したり、インフラを監視したりすることができる。
おそらくそれがプロジェクト全体の最も魅力的な部分です。何世紀にもわたって、私たちは物体を消すにはその物体を変更する必要があると考えてきました。ファントム ツイストは、さらに興味深いことを示しています。 場合によっては、脳の見方を変えるだけで十分な場合もあります。
