Вивчаю проблеми перехідного періоду від автомобіля до беспилотнику

Мені довелося перенести в блозі статтю, опубліковану тут, тому що в автоматичну трансляцію закрався баг, і вона не показує повну версію матеріалу з відео.

Ілюстрації: Драйв, виробники, The Medical Futurist і The Verge

Автомобільні компанії намагаються розширювати спектр інтересів. Наприклад, BMW вже не обмежується розробкою двох – і чотириколісної техніки, а працює над інфраструктурними проектами, створивши спеціальний дослідницький підрозділ з віце-президентом на чолі.

«В остаточному підсумку ми прийдемо до повністю автономним модулям, що не допускає ручне управління… В основному ними будуть володіти Уберы, Ліфти та інші транспортні гіганти майбутнього. Хтось, звичайно, захоче мати особистий модуль заради зручності, але все одно не можна буде водити. Тому що років через 15 (найпізніше 20) керованим автомобілям заборонять виїжджати на шосе… Переломний момент настане, коли частка безпілотників досягне 20-30% автопарку… Звичайно, нас чекає перехідний період. Вийде закон, по якому у вас буде п’ять років, щоб здати автомобіль на звалище або обміняти на самохідний модуль».

Поняття driver’s car з часом перетвориться з якісної характеристики юридичний термін. Водити автомобіль можна буде лише в спеціально відведених місцях, а вирослі в останні роки продажу спорткарів знову стануть штучними.

Листопадова стаття відставного віце-президента General Motors Боба Лутца в Automotive News справила на мене сильне враження. Похмурий з точки зору ентузіаста прогноз належить людині з найвищою концентрацією бензину в крові. Лутц пророкує крах індустрії, а себе і подібним йому — переселення в драйверські резервації. Незважаючи на претензійність фігури Лутца, думка заслуговує довіри. Він прекрасно знає кухню. Працював у найбільших концернах, відповідав за перспективні розробки — інсайдер з великої літери. І сам факт його публікації сигналізує, що в дійсності перехід до епохи безпілотників вже почався.

Якщо похмурі прогнози підтвердяться, власникам традиційного бізнесу, пов’язаного з автопромом, — від дилерських мереж до преси — буде вже нічого передати дітям. Виграє той, хто буде займатися сервісним обслуговуванням великих парків безпілотників.

Само собою, рішення з самохідними модулями, які Лутц називає гібридом автомобільного і залізничного транспорту, не покриває 100% наших потреб. На дорогах залишаться пілотовані об’єкти на кшталт мотоциклів, велосипедів або возів. Главред порталу Jalopnik зауважує, полемізуючи з Лутцем: автономний транспорт може припасти по кишені далеко не всім верствам суспільства.

Міжнародне товариство автомобільних інженерів (SAE) визначає п’ять рівнів автоматизації для легкового транспорту. Про нульовий нічого говорити. Далі запам’ятовуємо так. Перший — тримаю руки на кермі. Другий — їду без рук. Третій — не дивлячись. Четвертий — не думаючи. П’ятий — без керма.

Думаю, конвертація парку буде найбільш стрімкою в містах. Шосе, швидше за все, справді виявляться закритими для олдскульних машин. Однак, гадаю, не все відправляться на смітник, а лише не піддаються адаптації для автономного руху. Переробка автомобілів в безпілотники стане новим великим бізнесом, який прийде на зміну сучасному тюнінгу. Це в масі своїй вимре разом з високою інженерією. Машини здорово спростяться із-за девальвації драйверських цінностей, відмови від ДВС і — з часом — спрощення вимог безпеки.

Робокар п’ятого рівня вимагає набагато більше даних, ніж автомобіль, відповідний другого. Дозвіл камер — на порядок вище, потрібна хмарна обробка та суміщення інформації від датчиків з HD-картами. Ширше зона спостереження, складніше алгоритми прокладки і контролю шляху.

У світлі перспектив, описаних Лутцем, нинішнє загострення пристрастей в автоіндустрії і градус купівельного інтересу нагадують агонію. У світі щорічно продається під сто мільйонів машин, попит зростає, хоча вже зрозуміло, що існуюча система індивідуального споживання приречена. Тим цікавіше дивитися, як традиційні виробники, вловивши тренд, намагаються вбудуватися в нову парадигму. Розширюються компетенції: автоконцерни все більше уваги приділяють послуг та інфраструктурним проектам. Тому що просто на чотирьох колесах далеко не виїдеш, навіть якщо рулити буде штучний інтелект…

Керівник автомобільного напряму в компанії Nvidia Денні Шапіро хотів би бачити більше таких виробників, як Tesla. Це, як він каже, поки єдиний приклад, коли машина побудована навколо комп’ютера, а не навпаки. Майбутнє саме за таким підходом.

Я на мюнхенській конференції під патронатом компанії Nvidia. Автомобільний потік семінару дає можливість відчути, чим живе автоіндустрія напередодні експансії самоврядних машин. Nvidia виступає заводієм як один з найбільших виробників графічних процесорів. Без їх божевільною обчислювальної потужності сьогодні немислима робота з масивами даних, необхідними для створення безпілотних систем. Ціна акцій цієї американської фірми зросла в десять разів за останні три роки, і винен у цьому не тільки майнінг криптовалют за допомогою крутих графічних карт.

Тестове обладнання сьогодні може займати весь багажник і споживати кіловати. Блок Nvidia Pegasus, що виробляє 320 мільярдів операцій в секунду, що можна порівняти за розміром з американським номерним знаком і вимагає не більше 500 Вт. Це мозок безпілотника п’ятого рівня.

Nvidia пропонує обладнання для дослідників і розробників, так і залізо безпосередньо для встановлення на автомобіль. Причому з великим випередженням попиту. Судіть самі: на дороги загального користування ще не допущені безпілотники третього рівня за класифікацією SAE, а Nvidia вже показує у Мюнхені прототип блоку керування для роботакси, відповідних п’ятого. Є ще невигадливий бізнес ОЕМ-поставок мультимедийки для різних марок — він допомагає американцям не втрачати зв’язку з інертною реальністю автопромисловості.

Кожен збирає дані по-своєму. Nvidia, наприклад, використовує парк з двох десятків ось таких Лінкольнів MKZ. Вони носять забавне внутрішнє позначення BB-8 в честь дроїда з «Зоряних воєн». У компанії люблять називати проекти як супергероїв і фантастичних персонажів.

За пару днів на конференції довелося вислухати багато тарабарщини про нейронні мережі (НС), штучний інтелект (ШІ) і глибинне навчання. Я людина залізного століття і розповім лише про зрозумілі мені речі. Несподіваним відкриттям стало те, що, широко використовуючи в роботі штучний інтелект, архітектори майбутнього не знають, як саме він працює. Всіх влаштовує, що НС з ІІ видають результат, а як саме він досягається — ще належить з’ясувати. Оплесками зустрічають пропозицію Зеппа Хохрайтера, піонера розпізнавання мови: створити мовний інтерфейс — і нехай ІІ сам все розповість.

Пораховано: 18 тисяч роботакси вистачить півторамільйонним Мюнхену замість 200 тисяч легковиків. Автопарк буде використовуватися на 50% замість нинішніх п’яти. Звільняється 2,9 млн м2 парковок. При 0,16 цента за пасажиро-кілометр абонемент може коштувати менше 100 євро в місяць. Замовлену машину доведеться чекати не менше трьох хвилин, у годину пік — 19.

Хохрайтер, зібрав, мабуть, найбільшу аудиторію, звернув нашу увагу на брак порозуміння між безпілотним автомобілем і пасажиром. Звичні сигнальні лампи та повідомлення на приладовій панелі стають марними, ледь людина відвертається від керма. Щоб поїздка в автономному режимі була комфортною, не повинно бути сюрпризів. Потрібно навчити машину попереджати пасажирів про те, що вона робить і чому. Схоже, автомобілі навчаться розмовляти.

Передбачається, що безпілотник буде інформувати пасажирів про своїх діях. Таким чином буде зростати довіра до нових системам управління, запевняють експерти.

Ніхто вже не сумнівається, що ми відвернемося від керма, як тільки дозволить технологія. Я, припустимо, до старості просиджу на сидінні, встановленому по ходу руху. Навіть якщо в руках не буде бублики. Просто не люблю їздити спиною вперед. Але більшість людей вибирають спілкування в дорозі і воліють розвернутися обличчям один до одного. Автомобільні інженери, виступаючі на семінарі, не змовляючись, стверджують: більше запрацює та марка, що зможе забезпечити покупцеві максимум комфорту в безпілотному режимі. Адже протягом життя ми проводимо в машині десятки тисяч годин.

Постачальники вже кооперуються для розробки крісел наступного покоління. У центрі — продукт співпраці компаній ZF і Faurecia. З боків — концептуальні напрацювання фірми Autoliv c локальними надувними подушками.

Фахівці з моделювання краш-тестів у свою чергу хапаються за голову: дозволивши пасажирам вільно вибирати посадку, ми багаторазово ускладнюємо розробку систем безпеки. Сьогодні крісла стоять на місцях, а водій ще й тримається за кермо — положення сідоків можна прогнозувати з великою ймовірністю. Однак чим вільніше почуває себе в салоні людина, тим стрімкіше зростає кількість сценаріїв, які потребують прорахунку на випадок аварії.

За даними компанії ZF, люди гинуть за кермом в основному самостійно, без сторонньої допомоги. Німці стверджують, що аварії з участю одного водія і зіткнення на перехрестях простіше запобігти за допомогою автопілота.

Красномовний приклад наводять інженери ZF — бічний удар. Нині автомобілі абияк протистоять йому, але це найбільш проблемне зіткнення із-за дефіциту простору для деформації. Ефективність бічних подушок і надувних фіранок обмежена компонуванням. Їм нікуди особливо зростати в обсязі. Якщо робоча поза водія зміниться більш розслабленою, знадобляться нові механізми для розсіювання енергії удару.

Цікавий аналіз аварійних ситуацій Мерседеса. Виявляється, половина зіткнень припадає на 26 сценаріїв. Зате друга половина — на 5287! Без допомоги суперкомп’ютерів і штучного інтелекту неможливо прорахувати такий обсяг даних.

Швидше за все, з’являться зовнішні подушки. Їх вже відчувають. Для впровадження потрібні як мінімум більш швидкісні акселерометри, а в ідеалі — система превентивного розкриття. Машина повинна зуміти прорахувати траєкторію зближення з перешкодою. І в деяких випадках — ухилитися. Об’їзд часто вважається кращим при відході від зустрічних і попутних зіткнень. Сьогодні єдиний спосіб уникнути удару або мінімізувати його наслідки — гальмування. Тільки BMW дозволяє новій «сімці» зміститься в межах смуги, якщо хтось намагається вас притерти. Так Lexus LS трохи підробляє кермом при екстреному уповільнення.

Найбільш проблемними є зустрічні та попутні зіткнення. Для прикладу наводяться результати аналізу, виконаного за допомогою ШІ, — це лише найбільш імовірні траєкторії, відібрані комп’ютером для розробки систем превентивної безпеки.

Зараз основні ресурси систем об’єктивного контролю витрачаються на спостереження за навколишнім середовищем. З часом автомобіль стане значно більше уваги приділяти спостереженню за пасажирами. По-перше, цього зажадають нові комплекси безпеки. По-друге, виробники впевнені, що машина повинна навчитися передбачати бажання людей у салоні, чи стосується це управління мікрокліматом і підсвічуванням або контекстних підказок в дорозі. Скоро в салоні буде вестися постійний відео – і аудиомониторинг. Поборники приватності здригнулися…

Вже сьогодні деякі легковика стежать за вашими діями і навіть здатні виявляти поведінкові шаблони. Вважається, що клієнт радий знайти послужливого помічника в особі автомобіля. Тому Мерседеси часом самі включають опалення або пропонують радіостанцію.

За прогнозами, автопарк буде залишатися змішаним щонайменше до 2040 року. Потім, з витісненням традиційних автомобілів безпілотниками, багато системи будуть спрощуватися. Це стосується і безпеки, і механізмів управління. Сьогодні самобеглые екіпажі оснащуються всіма можливими інструментами аналізу навколишнього середовища: камерами, оптичними та ультразвуковими датчиками, радарами. Причому немає єдиної думки, яка з гармат у цьому арсеналі вважати головним калібром. Тому й палять з усього відразу. А безпілотник світлого майбутнього, можливо, обійдеться одними камерами.

Для виходу на дороги безпілотників четвертого і п’ятого рівня потрібні системи аварійного управління. По суті, мова йде про дублювання всіх модулів збору даних, аналізу та контролю.

Співіснування транспортних засобів у змішаному парку, крім іншого, вимагає від автомобілів, що йдуть на автопілоті, ясної зовнішньої індикації. Сьогодні якщо водій Тесли віддає їй управління, оточуючі про це не знають. На думку експертів Мерседеса, для успішної інтеграції безпілотників у наше життя вони повинні спілкуватися з іншими учасниками руху пішоходами. Адже якщо ви точно знаєте, що сусідня машина перебуває в автономному режимі, ваші маневри будуть більш обміркованими. А ступаючи на «зебру», я хочу розуміти, що притормозивший у переході автомобіль без водія дочекається, поки я перетну проїжджу частину…

На семінарі в Мюнхені Daimler вперше продемонстрував можливі способи зовнішньої індикації: LED-підсвічування незвичайного бірюзового кольору і запрошує рух кузова на адресу пішоходів, яке виконується за рахунок активної підвіски.

Я вже згадував на початку перспективу бурхливого зростання супутнього бізнесу. Щоб поживитися на автоматизації транспортних систем, необов’язково будувати безпілотники. Останнім часом з’явилася маса стартапів в області збору та аналізу даних, машинного навчання, а також адаптації звичайних автомобілів до нових реалій. Однак для перетворення сучасної машини з електропідсилювачем керма і адаптивним круїз-контролем робота потрібно або хакнуть дуже багато бортових систем, або досягти безпрецедентної домовленості з виробниками. Воротилами цього нового бізнесу можуть стати нинішні великі постачальники.

Внезаводская установка керуючих систем ускладнена тим, що датчики сучасних автомобілів взаємодіють тільки зі своїми локальними блоками управління. Якщо ті і діляться сигналами з якимсь центральним мозком, то лише у вигляді інтерпретованих сигналів. Виняток — Tesla.

А може, вистрілять бунтарі, і, наприклад, краудсорсовый Openpilot хакера Джордж Хотц стане для автопарку тим, чим став для смартфонів Android. Є бізнес-моделі, взагалі не передбачають створення якогось продукту: заробити можна, зводячи один з одним численних проектувальників заліза і софта. В той же час з’являються і нові микроавтопроизводители на базі дослідницьких центрів та університетів. Попит на автономний транспорт буде зростати по мірі вдосконалення законодавчої бази. До того часу, коли безпілотники будуть допущені на дороги загального користування, вони встигнуть намотати пристойний кілометраж по закритих територій приватних компаній та університетських кампусів.

Цікавий Mover стартапу e.GO, створеного на базі німецького університету RWTH. Модуль можна випускати одночасно в пілотованому і автономному варіантах. Це гарантує гнучкість виробництва разом із зміною законодавства.

На мій подив, великі автовиробники не поспішають віддавати роботи над безпілотниками на аутсорс і не горять бажанням покладатися на чужий досвід в області ШІ. В якості прикладу самостійної роботи Mercedes розповідає про нову предикативній функції навігатора: він, мовляв, пропонує мета з урахуванням попередніх поїздок.

Якщо вірити доповідачу, рішення настільки просте завдання — адовый працю. Пф! Велика важливість, скажете ви, — будь iPhone або Android-гаджет так вміє. Так, але Daimler намагається вирішити цю задачу так, щоб машина впоралася без підключення до мережі. А головне — явно не хоче користуватися чужими сервісами. Для заводу важливо самому освоїтися в середовищі big data і приручити ІІ. Той, хто не розбереться в цьому, ризикує потрапити в залежність від IT-гігантів…

Одна із задач, яку намагаються вирішити за допомогою симуляцій і машинного навчання, — пересування поза дорогами, відсутність розмітки і при поганій видимості. До 2030-го річний обсяг ринку безпілотників може досягти $285 млрд, прогнозує Goldman Sachs.

Безпілотні автомобілі — неминуче майбутнє. Безальтернативне. Бо навіть недосконалий безпілотник безпечніше автомобіля з водієм. В одній з презентацій цілий слайд присвячений тому, чого не роблять роботи. Не сплять, не колупають в носі, не эсэмэсят за кермом, не п’ють, не вживають наркотики і так далі. До того ж вони бачать на 360º. Один час здавалося, що впровадження безпілотних машин повинно відбуватися в зв’язці з розвитком інфраструктури. Чому було справою неблизьким. Зараз всі плюнули на завдання максимум, і процес пішов без оглядки на вади дорожньої мережі. Так і кажуть: навчимося їздити в будь-яких умовах — потім буде легше.

Всі ці роботи використовують комп’ютерну платформу Nvidia Jetson — яка широко застосовується і в автоіндустрії для навчання ШІ, і на різних стадіях розробки безпілотників.

Для налагодження поки використовується в основному шосе як найбільш стабільна середовище: розмітка якісна, організований рух, мінімум маневрів і несподіванок. Але крім реального світу у ІІ є ще і симуляція. У віртуальному середовищі вже навчають роботів методів проб і помилок. У віртуальному світі за добу можна прогнати автомобіль по всіх дорогах великої країни на зразок Сполучених Штатів.

Цей ролик дозволяє краще зрозуміти те, що відбувається в «мізках» безпілотника, завдяки візуалізації деяких процесів.

Яндекс, у якого тепер теж є своя програма безпілотників, вважає, що симуляція недостатньо ефективна для навчання ШІ і не може замінити польові випробування. Думаю, це тимчасово. Ще кілька років тому віртуальні краш-тести давали лише приблизне уявлення про деформації автомобіля. А сьогодні реальні випробування проводять тільки заради контролю основного масиву цифрових. Змінися завтра законодавство — багато негайно відмовляться від биття дорогущих прототипів.

Екстремальне застосування ШІ — гонки. Безпілотний болід Roborace створений за проектом концептуаліста Деніела Саймона. Впевнений, математикам буде кайфово змагатися в споруді гоночних нейронних мереж. Але для глядача це буде вже не спорт, а щось на зразок перегонів тарганів.

І наостанок теза парадоксального характеру. Ми підспудно пов’язуємо майбутнє з розвитком електротранспорту. А мюнхенські доповідачі стверджують, що електромобіль поки не годиться на роль масового безпілотника. Безліч датчиків і потужна обчислювальна система на борту ненажерливі: сьогодні модулів індустріального стандарту потрібно до півтора кіловат. На даному технологічному етапі оптимальним агрегатоносителем вважається гібрид, що поєднує ДВС та електротягу. Поширення електромобілів і поширення безпілотників можуть на час стати взаємовиключними трендами. Можливо, до пори державним регуляторам доведеться вибирати між нульовими викидами і нульовий смертністю.

Михайло ПетровскийМюнхен–Москва

Наприкінці кожного матеріалу на Драйві розміщений опитування для читачів.Тут ми питаємо «Як ви проведете перехідний період?», пропонуючи наступні варіанти:• Буду водити до останнього• Розлучуся з кермом при першій можливості• Поїду в драйверське гетто• Я не застану, а далі — хоч потоп

Залишити відповідь