(图片来源：Aerovista Luchtfotografie/Shutterstock) 成年信天翁可以在陆地上不着陆的情况下飞行数天。它们长而锁定的翅膀提供了巨大的升力。对热气流和气流的敏锐感知能力让这些鸟类能够以很小的能量消耗进行翱翔。它们在飞行中完成睡眠、进食、饮水和洗澡，其旅程可以跨越长达10,000英里。
像马克·扎克伯格这样的企业家希望能像信天翁一样飞行。这位Facebook创始人发起的Internet.org计划旨在通过可以在空中停留数月、向农村地区传输互联网的高空无人机，为发展中国家提供无线互联网。然而，除了其他因素外，无人机飞行效果不佳，该项目已被取消。谷歌也曾对开发长续航无人机感兴趣，于2014年收购了Titan Aerospace，该公司是近轨道无人机的制造商，这些无人机可以作为卫星使用。
征服风起云涌的高度
虽然Titan Aerospace声称其太阳能飞机可以连续飞行五年，但迄今为止的纪录还不到26天——这与信天翁相去甚远。问题的一部分在于，太阳能无人机（目前开发中最长续航的型号）需要沉重的电池，这会降低效率。信天翁之所以能长时间在空中飞行，不是因为它们强壮，而是因为它们擅长节省能量。
然而，这很难学会，因为大气条件复杂且不断变化，以至于几乎不可能为计算机创建一个可用的模型。这意味着滑翔机需要在不了解模型含义的情况下，在飞行中实时应对不断变化的情况。
研究人员的自主滑翔机。（图片来源：Gautam Reddy and Jerome Wong-Ng）
现在，加州大学圣地亚哥分校的一位研究人员领导的团队可能找到了将信天翁的部分飞行智慧带入无人机的方法。他们使用机器学习算法训练了一架自主固定翼无人机，该算法分析了在各种大气条件下对其飞行的反应。无人机可以调整其俯仰角（指机头相对于地面的角度）和滚转角，软件则会监控结果。这项研究结果已于今日发表在《自然》杂志上。
有助于无人机保持飞行的飞行调整会得到奖励，而损害其飞行的调整则会受到惩罚，从而帮助算法随着时间的推移不断优化最佳飞行策略。这种策略意味着不需要模型——只需要记住在特定情况下什么是有帮助的。经过一些练习，研究人员发现，最影响无人机滞空能力的两项因素是：垂直风加速度和滚转力矩（使滑翔机从一侧向另一侧滚动的力）。通过调整对这些变量的响应，研究人员显著提高了无人机的飞行时间。尽管使用这款特定的无人机，它们的最大滞空时间只有12分钟，但研究人员表示，他们的发现应该能为信天翁等鸟类如何利用有利气流长时间滞空提供一些启示。他们的算法也可能帮助未来的无人机飞得更远、效率更高。
