Innowacje techniczne

Na drodze do pojazdów autonomicznych

Deb Miller Landau iQ Managing Editor

Droga do skonstruowania samojezdnych samochodów najeżona jest filozoficznymi i technologicznymi pułapkami, których obchodzenie umożliwia konstruktorom budowanie przewidywalnych i bezpiecznych pojazdów.

O samojezdnych samochodach po raz pierwszy usłyszeliśmy w 1939 roku. Wtedy to z okazji Wystawy Światowej w Nowym Jorku firma General Motors przygotowała ekspozycję „Futurama”, która przedstawiała wizję przyszłości z samochodami sterowanymi przez naszpikowane nowoczesną techniką drogi. Pierwotnie koncepcja pojazdów autonomicznych skupiała się mniej na pojeździe, a bardziej na drogowej infrastrukturze.

Początkowo trudno było sobie wyobrazić samochody bez kierowcy, ale kilkadziesiąt lat technicznego postępu zrobiło swoje i obecnie firmy z różnych branż współpracują nad urzeczywistnieniem tej idei. W raporcie „BI Intelligence” szacuje się, że 10 milionów samojezdnych samochodów wyjedzie na drogi w 2020 roku, a według prognoz IHS sprzedaż pojazdów tego typu osiągnie poziom 21 milionów sztuk do roku 2035.

Ale wróćmy do dnia dzisiejszego. Zaawansowane czujniki, moc obliczeniowa komputerów i uczenie maszynowe (zdolność komputerów do gromadzenia i przyswajania ogromnych ilości danych i tworzenia na ich podstawie algorytmów matematycznych) doprowadziły do stanu, który Jack Weast z firmy Intel nazwał „eksplozją” możliwości. Możliwości, które umożliwią samochodom samodzielną jazdę.

Firmy BMW, Intel i Mobileye poinformowały o nawiązaniu współpracy nad opracowaniem w pełni autonomicznych samochodów BMW do roku 2021.

„Sporo czasu zajęło nam dotarcie do punktu, w którym naukowe podstawy pojazdów autonomicznych są na tyle solidne, aby całą koncepcję można było wprowadzić w życie” – powiedział Weast, główny konstruktor układów stosowanych w pojazdach autonomicznych w firmie Intel.

Coraz krótsza droga do pełnej autonomii

Stowarzyszenie Inżynierów Motoryzacji wyróżnia pięć poziomów automatyzacji pojazdów. Na poziomach 1 i 2 pojazdem wciąż kieruje człowiek, a pomagają mu takie rozwiązania jak adaptacyjny tempomat, czułe hamowanie i asystent parkowania. Na poziomie 3 samochód jedzie na „autopilocie”, ale człowiek może przejąć stery w razie konieczności.

Poziom 4 wymaga od kierowcy jeszcze mniej, umożliwiając mu nawet ucięcie sobie drzemki, natomiast na poziomie 5, na którym samochód jest w pełni zautomatyzowany, w pojeździe może nawet nie być fotela kierowcy ani przyrządów sterowania.

Realizacja wizji autonomicznych czy samojezdnych samochodów wymaga analizowania niewiarygodnej ilości danych. Weast zauważył, że na telefonach komórkowych w abonamencie można obecnie zużyć kilka gigabajtów danych miesięcznie, pobierając muzykę i filmy. Dla porównania pojazd autonomiczny będzie analizował dane w tempie kilku terabajtów na godzinę. To zbyt dużo, aby dane można było wysłać do chmury, dlatego samochody trzeba wyposażyć w superszybkie komputery do przetwarzania niewyobrażalnej ilości danych w czasie rzeczywistym.

Autonomiczny pojazd jest wyposażony w czujniki, takie jak kamery, lidary i radary, które w sobie właściwy sposób odczytują informacje o otoczeniu wokół pojazdu. Na przykład kamery mogą dostrzec człowieka, ale głębię wykrywa radar, który rozpoznaje różnicę między prawdziwym człowiekiem a – dajmy na to – ludzką sylwetką z kartonu. Wszystkie urządzenia w systemie muszą ze sobą współpracować.

„W samochodzie muszą się znaleźć nie tylko superczułe czujniki, ale również bardzo szybki komputer centralny, który przetwarza zebrane przez czujniki dane, odwzorowuje otoczenie fizyczne pojazdu i podejmuje w czasie rzeczywistym bardzo złożone decyzje dotyczące kolejnego manewru – czy ma nim być skręt, hamowanie czy jeszcze coś innego” – powiedział Weast. „Tak wygląda zamknięta pętla algorytmu, który musi funkcjonować w pojeździe”.

Weast stwierdził, że autonomia samochodu będzie wynikać częściowo z jego zdolności do samodzielnego rozpoznania otoczenia.

„Konstruktorzy starają się sporządzić listę wszystkich możliwych przedmiotów, które istnieją w świecie rzeczywistym, zwłaszcza w rozwiniętych aglomeracjach miejskich, w których mogą występować dziesiątki unikatowych obiektów do rozpoznania. Samochód musi być w stanie precyzyjnie zidentyfikować każdy z nich” – dodał Weast.

Po przechwyceniu przez czujniki dużych zbiorów danych analitycy mogą je wszystkie analizować i opracowywać modele uczenia maszynowego, które pozwolą autonomicznym pojazdom „uczyć się” i – przy wykorzystaniu rachunku prawdopodobieństwa i własnego przeszkolenia – odgadywać, co widzą.

Nowa koncepcja transportu

Chociaż technika, która to wszystko umożliwia, rozwija się szybko, wciąż aktualne pozostaje pytanie, czy komputer będzie mógł kiedyś zastąpić ludzką intuicję.

„Pojazdy autonomiczne są wyzwaniem nie tylko technicznym, ale również ludzkim i społecznym” – przyznał Matt Yurdana, dyrektor kreatywny ds. doświadczeń użytkowych, pracujący w firmie Intel nad pojazdami autonomicznymi. „Jeśli ludzie nie będą się czuć bezpiecznie, jeśli nie będą czuć i rozumieć, że mogą pojazdowi zaufać, to osiągnięcia techniczne nie będą miały znaczenia”.

Za przykład Yurdana podał branżę medyczną. Niektóre zaawansowane technicznie laboratoria przesyłają dane do nowoczesnych, cyfrowych serwerów, ale inne placówki nadal drukują dokumentację medyczną i przechowują ją w papierowych teczkach.

Pojazdy autonomiczne mogą także zmienić nasze poglądy i priorytety w zakresie transportu, tak iż w końcu zaakceptujemy zupełnie nowy sposób przemieszczania się. Gorączkowe szukanie wolnych miejsc parkingowych lub narastająca frustracja w korku ulicznym mogą przejść do historii wraz z pojawieniem się nowych możliwości.

Pojazdy autonomiczne zmienią sposób życia i pracy oraz projektowania i budowania miast. Zmienią i przeobrażą wiele branż w nieprzewidywalnym w chwili obecnej stopniu” – powiedział Weast. „Wierzę, że tak jak samochody na benzynę zmieniły świat, tak i pojazdy autonomiczne zmienią życie ludzi na całym świecie. To będzie niezwykle interesująca ewolucja”.

Udostępnij ten artykuł

Podobne tematy

Innowacje techniczne Styl życia

Przeczytaj w następnej kolejności