כיצד פועלות מכוניות בנהיגה עצמית: האגוזים והברגים שמאחורי תוכנית המכוניות האוטונומית של גוגל

פרסומת

היכולת לנסוע קדימה ואחורה לעבודה תוך כדי שינה, אכילה, משחק של טריוויה סדק או הדבקות שלך הבלוגים המועדפים ב- Feedly הם מושג מושך לא פחות, לכאורה מרוחק ועתידני מדי מכדי שהוא באמת קורה.

כשגוגל הודיעה על פרויקט המכוניות האוטונומיות שלהם בשנת 2008, החזונות של דוח המיעוטים החלו להתערבל בראשנו ואילו תהינו לגבי האפשרויות של מכונית שבאמת לא הייתה לנו צורך לעשות דבר מלבד לסובב אותה ב. אותה מכונית לא תצטרך לדאוג לגבי תאונות, הסחת דעת או נהיגה תחת השפעה בזמן שהיא עשתה אלפי - או אפילו מיליונים - של חישובים של שנייה שנייה כדי לשמור על ביטחונך.

אתה מבין, כפי שמתברר, בני אדם גרועים להפליא בנהיגה. לדברי ג'ושוע שנק, ממרכז ענו לתחבורה:

"אנשים לא נהדרים בנהיגה - 30,000 איש מתים בתאונות דרכים בכל שנה (בארצות הברית). מכונות יכולות להיות טובות בהרבה מבני אדם בכל הנוגע לנהיגה; הם לא שותים או טקסטים ויכולים לחשוב מהר יותר. "

אף שאף נהג אחד לא יטען כי אין נהגים ממש רעים המביאים לערעור בכביש, סתם כמה בטוח המכונית של גוגל ההשפעות המזעזעות של המכונית נטולת הנהגים של גוגל [INFOGRAPHIC]העתיד קרוב מכפי שאפשר לחשוב. בזכות מחלקת המחקר הסודית הבכירה של גוגל, גוגל X, מכוניות נטולות נהגים הן כיום מציאות ויכולות להכות את הזרם המרכזי בעתיד הלא רחוק ...

קרא עוד ?

ובכן, בסך הכל 700,000 קילומטרים דרכים שנרשמו, המכונית של גוגל הייתה בשתי תאונות בדיוק, שלא ניתן היה להאשים את אחת מהן במכונית. הראשון, קרה כאשר נהג אנושי סיים את המכונית האוטונומית לאחור, והשני התרחש בזמן שאדם נהג במכונית גוגל בריצת מבחן. לעומת זאת, קיימת תמותה אחת לכל 1.7 מיליון מיילים שנסעו בבריטניה ומוות אחד לכל 1.13 מיליון מיילים בארצות הברית (נתוני 2009). בעוד שמכוניות גוגל טרם רושמות כמה קילומטרים רבים, שיעור התאונות לקילומטר שנהג הוא בהחלט נמוך יותר מאשר מכוניות המופעלות על ידי בני אדם.

הטכנולוגיה שמאחורי המכונית האוטונומית של גוגל

הדבר המבטיח במכוניות נטולות הנהגים של גוגל הוא שרוב הטכנולוגיה משמשת כיום לשניהם בדרך המכונית של מחר - היום: כלים מובילים להכנת מחשב לרכבזה הופך לבילוי פופולרי יותר ויותר להוסיף אלמנט חדש למכוניות, מרכז חדש לבידור, GPS ותקשורת. נראה כי הנגר קיבל השראה בחלקו מתוכניות טלוויזיה כמו ... קרא עוד וביישומים אחרים. המשמעות היא שהטכנולוגיה ששומרת על בטיחות הנוסעים אינה חדשה או לא נבדקת, ומחוץ לתוכנה והאלגוריתמים הקנייניים שלהם, מכוניות Google כוללות הרבה חומרה נבדקת ובטוחה.

בואו נסתכל על חלק מזה.

לידר

לייזר המאיר זיהוי וטווחים - או LIDAR - משמש לבניית מפה תלת ממדית ולאפשר למכונית "לראות" סכנות אפשריות על ידי הקפצת קרן לייזר משטחים המקיפים את המכונית כדי לקבוע במדויק את המרחק והפרופיל של זה חפץ. המכונית של גוגל משתמשת בלייזר Velodyne 64-beam כדי לתת למעבד שעל הלוח תצוגה 360 מעלות הרכבת יחידת ה- LIDAR לראש המכונית (לצפייה ללא הפרעה) ומאפשרת לה להסתובב על בסיס בנוי בהתאמה אישית.

מכ"ם

בעוד LIDAR הוא נהדר למיפוי מדויק של הסביבה, הפגם הגורלי האחד שלה הוא ביכולתו לפקח במדויק על מהירות הרכבים הסובבים בזמן אמת. זה המקום בו ארבע יחידות הרדאר המותקנות בפגוש מרימות את הרפיון. עם שני חיישנים בפגוש הקדמי, ושניים מאחור, יחידות הרדאר מאפשרות למכונית להימנע ממגע על ידי שליחת אות למעבד הלוח כדי להחיל את הבלמים, או לעבור מהדרך מתי ישים. טכנולוגיה זו פועלת בשילוב עם תכונות אחרות ברכב כגון יחידות מדידה אינרציאליות, גירוסקופים ומקודד גלגלים לפי הסדר לשלוח איתותים מדויקים ליחידת העיבוד (המוח) של הרכב על מנת לקבל טוב יותר החלטות כיצד להימנע מתאונות פוטנציאליות.

מצלמות בעלות הפעלה גבוהה

בפועל טכנולוגיית מצלמה איך מצלמה דיגיטלית עובדת? [הסביר טכנולוגיה] קרא עוד וההגדרה בכל מכונית נטולת נהג משתנה, אולם אב טיפוס אחד משתמש במצלמות המותקנות בחלקה החיצוני בהפרדה קלה בכדי לתת מבט חופף לסביבת המכונית. טכנולוגיה זו אינה דומה לעין האנושית המספקת תמונות חופפות למוח לפני שקובעת דברים כמו עומק שדה, תנועה היקפית ומימד אובייקטים.

לכל מצלמה שדה ראיה של 50 מעלות והיא מדויקת לכ- 30 מטר. המצלמות עצמן מועילות למדי, אך כמו כל דבר אחר ברכב הן טכנולוגיה מיותרת שתאפשר למכונית לעבוד גם אם הייתה תקלה.

סונאר

שוב, כל מכונית אבטיפוס שנבנתה על ידי גוגל שונה במקצת, אך חלק מהנבדקים הציגו טכנולוגיית סונאר מתקדמת. מגבלות הסונאר הן שדה הראיה הצר שלה וטווח היעילות הקצר יחסית שלה (כ 6 מטר). עם זאת, ההכללה מספקת מערכת מיותרת נוספת המאפשרת למכונית לחצות ביעילות נתונים ממערכות אחרות בזמן אמת כדי להחיל את הבלמים, את חגורות הבטיחות לפני המתיחה כדי לפגוע, או להתנדנד כדי למנוע מכשולים.

מיצוב

מכונית ללא הגה, ללא בלמים ושום מאיץ לא תהיה חסרת תועלת ללא מערכות מיצוב מתקדמות כדי לעקוב אחר מסלולו ולתכנן מסלול מתאים ליעדה. לאתגר זה גוגל משתמשת בשלה מערכת מפות כיצד מפות Google עובדות?מפות Google משמשות מיליוני אנשים מדי יום ויכול להיות שאתה אחד מהם, אבל איך זה עובד בעצם ואיך גוגל שומרת על רמת הדיוק שלה כל כך טובה? קרא עוד , כמו גם לווייני GPS, יחידות מדידה אינרציאליות ומקודד גלגלים לקביעת המהירות בפועל. המערכת פועלת לצד המצלמות המשולבות כדי לעבד מידע בעולם האמיתי כמו גם נתוני GPS, ומהירות נסיעה כדי לקבוע במדויק את מיקום מדויק של כל רכב, עד כמה סנטימטרים, תוך ביצוע תיקונים חכמים לדברים כמו תנועה, בניית כבישים, ו תאונות.

תוכנה מתוחכמת

התוכנה מעבדת את כל הנתונים בזמן אמת כמו גם מדגמנת דינמיקה התנהגותית של נהגים אחרים איך מכוניות ידברו יום אחד עם השניהתחבורה של מחר איננה רק המכונית הנוהגת בעצמה. בעתיד יראו רשתות של מכוניות העובדות יחד על מנת לשמור על בטיחות הנוסעים ולהעבירם ליעדיהם ביעילות. קרא עוד הולכי רגל וחפצים סביבך. בעוד שחלק מהנתונים מקודדים קשה לרכב, כמו עצירה ברמזור אדום, תגובות אחרות נלמדות על סמך חוויות נהיגה קודמות. כל קילומטר שמונע על כל מכונית נרשם, ונתונים אלה מעובדים בניסיון למצוא פתרונות לכל סיטואציה רלוונטית.

אלגוריתם הלמידה מעבד את הנתונים של לא רק המכונית שאתה נוסע בה אלא של אחרים כדי למצוא מענה הולם לכל בעיה אפשרית. דינמיקה התנהגותית ממופה גם היא ונתונים אלה משמשים כדי לעזור לזהות מצבים לפני שהם מתרחשים, בדומה לנהג אנושי. לדוגמה, המכוניות מספיק חכמות כדי לזהות - ולהסתגל לסיטואציות כמו:

• רכב בהילוך איטי בקו הימני מרמז על סבירות גבוהה יותר שהרכב העוקב אחריו ינסה לעבור.
• חור סיר או פריט זר ברחוב מראים סבירות גבוהה יותר לנהג להסתובב כדי להימנע ממנו.
• גודש בנתיב השמאלי פירושו כי נהגים נוטים יותר לנסות להיכנס לנתיב הימני.

עיקרי המכשולים עומדים בפני הפרויקט לפני אימוץ נרחב

אמנם הטכנולוגיה בתוכנית המכונית האוטונומית של גוגל אינה פחות ממדהימה, אך אין זה אומר כי אין בעיות משמעותיות שעדיין צריך לטפל בהן לפני שנגיע ל העתיד נשלט על ידי מכוניות בנהיגה עצמית כך נגיע לעולם שמלא במכוניות נטולות נהגיםנהיגה היא משימה מייגעת, מסוכנת ותובענית. האם יום אחד זה יכול להיות אוטומטי על ידי טכנולוגיית המכוניות ללא הנהג של גוגל? קרא עוד .

טכנולוגיה

לפני שמטפלים בבעיות אחרות בהן מתמודדת המכונית האוטונומית, חשוב לציין כי הטכנולוגיה היא עדיין המחסום הגדול ביותר המפריד בין מכוניות נטולות נהגים לשוק הצרכנים.

אחת הבעיות הללו שגוגל מתמודד איתה היא ההתאמה של מערכת המיפוי. המפות בהן משתמשים מכוניות אלה אינן כמו אלה שאתה רואה ביחידת ה- GPS שלך או במפות Google. כל מפה מפורטת מאוד עד לגובה המדרסים, ומידות הנתיב בו עוברת המכונית כרגע.

הבעיה ברמת פירוט זו היא גודל מיפוי המדינה כולה - או העולם. נכון לעכשיו, גוגל מיפתה כ -2,000 מיילים לדרך שבה המכונית ללא הנהג תפעל. כדי לתת לך מושג על קנה המידה, ישנם יותר מ -170,000 מיילים של דרך בקליפורניה בלבד, ויותר מ -4 מיליון מיילים של דרך ציבורית בארצות הברית.

הסיבה לכך שהמכוניות הצליחו כל כך טוב במבחן הראשוני שלהן 700,000 מייל נובעת במידה רבה מהעובדה שהמכוניות "רמאות" באופן שבו הן מגיבות לסביבתם. כלומר, כל מכונית לא מקבלת החלטות בזמן אמת כיצד להגיב לגירויים חיצוניים, ו- Google לא בדקה את יכולתה של המכונית להגיב למצבים מחוץ למפות אלה סביבות. כמובן שזו בעיה שיכולה - בשלב מסוים - לתקן את עצמה במידה מסוימת, כמו כל מכונית גוגל על הכביש לא רק נוהג, זה גם עוזר ליצור מפות תלת מימד עבור מכוניות אוטונומיות אחרות על ידי תרשים נתונים.

בעיות נוספות הקשורות לטכנולוגיה הן:

• עד כה יש למכונית בעיות שימנעו ממנה לנסוע בשלג, קרח או גשם כבד.
• זה לא יכול לדעת את צבע הרמזורים כאשר חיישנים מסונוורים מהשמש או הבוהק.
• חיישנים מזהים חפצים כצורות פיקסלות, כך באופן היפותטי, המכונית הייתה מגיבה באותה דרך - על ידי סיבוב - להתגעגע לילד בכביש, או לעיתון שחלף על פניו.

רגולציה ממשלתית

על פי כתב החוק, לפחות במדינה הביתית של המרכז הראשי של גוגל (קליפורניה), מכוניות לנהיגה עצמית הינן חוקיות כרגע. כריס אורמסון, ראש פרויקט המכוניות בנהיגה עצמית בגוגל, אומר:

"החוק שהתקבל לפני כמעט שנה וחצי הבהיר כי הוא ללא הנהג למעשה הפעלת רכבים הייתה מותרת בקליפורניה ובכלל, אנו מאמינים שזה נכון בחלק ניכר מהשטח ארה"ב. "

עם זאת, אני לא בטוח שממשלות רבות דמיינו לעצמן עתיד עם מכוניות נטולות נהגים בעת חקיקתן של חוקי התעבורה הנוכחיים. לא ניתן להניח שהממשלה לא תיכנס בשלב כלשהו ותבצע את החקירה שלה כפרקטיות ובטיחות של כלי רכב אוטונומיים מכוניות אוטונומיות: האם הרובוטים טובים לסביבה?הדרך בה אנו משתמשים במכוניות הולכת להשתנות. שינויים אלה יהיו רחבים, אך תחום שלא נחקר בפירוט רב: ההשפעה על הסביבה. קרא עוד .

האם צרכנים בכלל רוצים את זה?

למרות שחלה התרגשות רבה מהטכנולוגיה מצד חלקם, אחרים ביטלו את הרעיון כולו בגלל חששות בטיחותיים, או חוסר הרצון לוותר על השליטה בהגה. בעוד שחלקם עשויים אף פעם לא לאמץ את הטכנולוגיה האם האקרים יכולים באמת להשתלט על המכונית שלך? קרא עוד , ניתן לומר כי חלק מהאוכלוסייה הצרכנית יהיה מעוניין להניח ששני גורמים עיקריים יטופלו: בטיחות ותמחור.

אמנם עדיין נבדקים חששות הבטיחות, אך נראה כי המכונית היא בעלת רשומת בטיחות מדהימה עד כה. עם זאת הועלתה מגיפה אחת פילוסופית שהיא די מעניינת; איך המכונית תגיב למה שמכונה "בעיות טרולי?" בעיות טרולי הן המונח הפילוסופי המשמש לתיאור סוגיות שעולות בהן אין תשובה נכונה. לדוגמה, מכונית של גוגל נאלצת להסתובב כדי להימנע מילד, אך בכך היא תשפיע על האם, או על קבוצת ילדים בצד השני של הכביש; מה זה עושה?

אז מה הבא?

בסך הכל, זה רעיון מרגש ולאימוץ הטכנולוגיה יש יישומים מעשיים אחרים. לדוגמה, מכונית שאינה זקוקה לנהג, ואינה זקוקה לנוסע. זה יאפשר למכונית שלך להחזיר חבילות בלעדיך, לתת לחברים לנסוע הביתה (ואז לחזור למוסך שלך), או למצוא מקום חניה משלה לאחר שהפיל אותך לאנשהו.

למעשה, הרעיון המרגש מכולם יכול להיות העובדה שזה עלול לגרום לתפיסה של "בעלות" על מכונית להיות מיושנת. ניתן להשאיר את המכוניות הללו בצורה היפותטית בכל מקום ולהוות מעין מונית ליישובים שלמים מבלי שתצטרכו לרכוש ולעצמכם את המכונית בעצמכם.

מכוניות נטולות נהגים הן רעיון מרגש לעתיד התחבורה, אך עד שגוגל פונה לטכנולוגיות מאתגר ומוכיח שמכוניות אלו אכן בטוחות יותר מהנהג הממוצע שלך, אז הן יישארו בדיוק זה, א רעיון. עם זאת, אני סמוך ובטוח שגוגל תעבוד את הקשרים וכי לטכנולוגיה זו תהיה השפעה עצומה על עתיד התחבורה כיצד מכוניות בנהיגה עצמית ישנו את התחבורה לנצחכשאנחנו עוברים לשנת 2015 השאלה היא כבר לא אם מכוניות בנהיגה עצמית יחליפו מכוניות מונעות ידנית, אלא כמה מהר הן ישתלטו עליה. קרא עוד .

האם תקנה מכונית שנוהגת בעצמה?

נקודות זכות: וולודין High-Def LIDAR מאת סטיב יורבטון, קומונה הוג'ה-טסטרופ על ידי Foot Comrade, רמזורים מאת MiloszB, והכל דרך פליקר