图片来源：pixabay网站
试着想象一下这样的场景。
冷气嗖嗖的医院病房里，一位奄奄一息的肾功能衰竭病人，眼神空洞，绝望地等待着死神来临。
这时，一个洗衣机大小的八旋翼无人机携带一颗表面还流淌着温热血液的新鲜肾脏，从天而降。
（画面太过真实）
事实上，这并不只存在于你的想象中，它已经发生了。
无人机交付可减少约70%的器官运输时间
2019年4月19日凌晨，一架定制无人机从Baltimore的南部街区出发，花了10分钟时间将一颗肾脏运输到附近的一家医院，外科医生用这颗肾脏成功对病人进行了肾脏移植手术。
图片来源：medium网站
“器官无人机有可能改善移植手术，降低移植成本并保证移植器官的质量。”马里兰大学医学院移植外科医生兼概念验证飞行团队负责人Joseph R. Scalea在写给NBC News MACH的电子邮件中如是说。
器官从捐赠者体内取出到植入受赠者体内，通常情况下只有12-36小时的黄金移植时间，超过该时长器官将变得不可用。
据有关数据显示，平均每天有18人死于等待器官移植的过程中，而 Scalea表示无人机交付可减少约70％的器官运输时间。除显著节约时间成本外，无人机的设备和研发成本与直升机专业医疗救护团队的运输成本相比也显得微不足道。
对于一些交通不便或是经常发生交通拥堵的地区，使用无人机运输器官可能是最快捷、最方便的方式，这种运输方式很有可能会在未来某一天成为日常。
Trina Glipsy在透析治疗8年后成功移植了首颗由无人机运输的肾脏，相信未来也会有越来越多像她一样的患者受益于这种新型器官运输方式。
除了总想飞上天与太阳肩并肩，
还不小心练就了18般武艺
除了在医疗领域表现杰出外，无人机在消防、安防、农业、商业、环保等领域也都有不俗表现。
图片来源：pixabay网站
前不久巴黎圣母院意外失火让800年的人类文明遭遇巨大损失，由大疆公司制造的两款无人机（型号分别是“御”Mavic Pro和经纬M210）在灭火中起到了关键作用。
该款无人机配备了可见光摄像头、光学和电子变焦镜头，可实现对火灾的动态追踪并定位主要着火点，同时将火灾图像实时传送给后台，帮助巴黎消防人员使用高压水枪实现精准定点扑救。
图片来源：科技日报社-中国科技网 (北京)
无人机再一次在消防领域闪瞎了全国，奥不，是全球人民的双眼。
无人机都能运输器官和灭火了，抓逃犯、送快递、浇花和清理垃圾简直都是小case了。
无人机：我只想安静地吃会儿垃圾
（图片来源：Mashable网站）
动手编程你自己的无人机前，
你不得不了解的技术真相
无人机这么强大，是不是连你也忍不住想知道它背后的技术真相？
别慌，你要是打算从零开始学无人机编程，至少你得知道从哪开始学起。当然，如果你想从螺旋桨、电机、飞控系统等一大堆零部件的安装开始学，那么它涉及到空气动力学、材料学、无线电、物理学等多领域跨学科的广泛知识，这些我确实也......没法教。如果有恒心有耐心一点点学起，沉淀个三五年估计也能小有成就。
假设你已经有了一台可编程的无人机，像是市面上常见的Litebee编程无人机、Ghost积木编程无人机，你想基于它来编程实现一些有趣的飞行姿势或是一些特定的飞行轨迹，比如编队飞行。这其实很简单，网上也有很多无人机编程的入门教程，比如Tello特洛无人机Scratch编程入门（https://bbs.dji.com/thread-167007-1-1.html）。大疆社区上的这个教程提供了无人机编程入门的每一个细节，按照流程操作你甚至可能在一天内就能够编程控制你自己的无人机飞行。
图片来源：DJI大疆创新公众号
今天我们不谈无人机编程入门，毕竟Scratch三岁小孩都会玩，咱们成年人就得学点高深的。
先别急，咱们先看MIT教授Tom Sheridan对自动控制的分级，从中大致分析出他对智能控制级别的定义及每个级别的对应特点。
1.Computer offers no assistance, operator must do it all. 2.Computer offers a complete set of action alternatives to the operator. 3.Computer narrows the action alternatives to a few. 4.Computer suggests a selection. 5.Computer executes a selection if the operator approves. 6.Computer allows the operator a restricted time to veto before automatic execution. 7.Computer executes automatically, then necessarily informs the operator. 8.Computer informs the operator after execution only if the operator asks. 9.Computer informs the operator after execution if the computer decides to. 10.Computer decides everything and acts automatically (essentially ignoring the human).
懒得看英文的，您的CNKI翻译小助手已上线。
第一级 计算机不提供任何帮助，操作人员必须完成全部任务。 第二级 计算机提供一整套可选的动作给操作人员。 第三级 计算机将可选动作进一步细化、窄化。 第四级 计算机推荐一个可选的操作。 第五级 如果操作人员批准，计算机执行推荐的可选操作。 第六级 允许操作员在自动执行前的有限时间内对操作进行否决。 第七级 计算机自动执行操作，并将必要信息告知操作人员。 第八级 计算机只在操作人员询问时才将执行后结果予以告知。 第九级 由计算机决定是否将操作结果告知操纵人员。 第十级 由计算机决定一切并完全自主执行操作。
可以看到，当自动控制达到第七级时，自动化就可取代人工占据控制的主导地位。人工智能的本质其实就是通过学习或者说是训练来判断并决定是否执行某项动作。如果你想要使用人工智能算法去编程无人机，从而对任务、路线规划、执行动作进行DIY，那么你需要掌握的其实是“顶层设计”。
图片来源：SOOGIF动图网站
在无人机的多层控制系统设计（multilayer control design）中，人工智能算法主要位于“决策层”（onboard decision making)。人工智能算法在无人机编程中就像是一个坐在曼哈顿帝国大厦顶层的大Boss。Boss嘛，主要干的活就是判断、决策和发号施令，但跟员工合不来的Boss不是好Boss，因此它需要依托坚固且“扛造”的底层支持。决策再高明，员工不配合也是瞎指挥。因此好的算法没有好的底层控制系统的支持也没多大用，“浮”得像巴比伦空中花园的一样的人工智能根本就不靠谱，只有实际落地才能真正让算法“神乎奇技”。
图片来源：SOOGIF动图网站
倘若你对指点江山的大Boss一职并不是那么感兴趣，那么底层设计中的非线性、油动系统的数学模型变化以及无人机编程的输入耦合和状态耦合等控制算法问题可能才是你的重点关注对象。
如果你的目标是一心只想坐上大Boss的位置，那么你可能需要考虑如何将数据、约束条件以及需求指标与相关算法结合，从而确定想以怎样的方式让无人机花样飞行、准确避障并且实现目标识别定位等高级功能。一旦确定好方案，就把决策命令下发给无人机控制系统，系统再根据控制算法来控制无人机的飞行状态。
那么一架智能无人机应该是什么样子的呢？
图片来源：DJI大疆创新公众号
以无人机森林巡航检测火灾为例，将基于计算机视觉的火灾检测算法植入到无人机的云台镜头中，当无人机在森林上空巡航时，通过返回高清图像到云台，通过人工智能算法对图像中的目标进行分类和识别，对于火焰烟雾这些敏感目标一旦抓获，立即触发后台进行报警。如果刚好这台无人机上还配备了灭火装置，周边还有很多哥们和它一起列队飞行，那么它们甚至可以直接对现场进行火灾扑救（别抬杠，大火八成是无能为力，早期的小火苗还是有望carry的）。甚至，当它们多次执行火灾任务后，通过过去的飞行经验（通过每次的飞行训练保存的一些参数，比如耗电量、喷水时间、喷水量等），完全可以自动执行灭火任务。
目前的无人机已经可以实时捕获森林图像，但对于起火点的定位大抵是借助人眼判断，或者依赖于配备特殊功能的摄像头和传感器的某些高级定制无人机，但结合了AI的无人机将是长了一颗深度学习大脑的智能无人机。也许未来某一天，消防员真的会变成《华氏451°》里专门放火的存在，oops。哪里着火了，人类需要做的，可能就是把消防无人机像鸽子一样放飞，and that’s all.
工业4.0的时代，当无人机碰到AI，一场新的计算机视觉的技术革命蓄势待发。加入了人工智能元素的无人机，将真正实现计算机视觉的立体化。
未来，无人机将帮助人类在高空安插无数双“智慧”的眼睛。
原图来源：SOOGIF动图网站
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