23 июля 1995 года исследователь Дин Померлиау и кандидат наук Тодд Джокем из Института робототехники Университета Карнеги Мелон отправились в путешествие через штаты в автономном минивене. Для определения положения на дороге и необходимых действий по управлению автомобилем была использована компьютерная программа RALPH (Rapidly Adapting Lateral Position Handler, Быстрый Обработчик Бокового Расположения, или БОБР). В статье Джокем делится воспоминаниями об этом путешествии и своими оценками текущего состояния робомобилей.

В последние годы робомобили заняли прочное место в прессе. Обнародованы проекты Stanford University, Google, различных автопроизводителей, Uber и Delphi. Все новости про «первый робомобиль» я воспринимал с гордостью и иронией. Почему? Потому, что 23 июля 2015 года исполнится 20 лет с первого теста «Без рук через Америку» – теста первого автономного автомобиля. И мне повезло оказаться в разношёрстной компании из института робототехники Карнеги Мелон, которая построила машину, и я был пассажиром в поездке от Питсбурга до Сан-Диего.

Факты и цифры

98.2% (2,797 из 2,849 миль) было пройдено в автономном режиме

Автомобиль: 1990 Pontiac Trans Sport минивен

$20,000: стоимость ПО и железа

Цель поездки: The Tonight Show With Jay Leno

Удивительно, сколько всего в мире технологий и социального приятия автономных автомобилей изменилось за 20 лет, и в то же время не поменялось. Я решил, что будет интересно поделиться мыслями из того времени по поводу нашей поездки, и понять, что поменялось, а что осталось прежним.

Современные робомобили очень стильные

Завидую современным стильным автомобилям от ведущих автопроизводителей мира. У нас был минивен с пластиковой облицовкой дверей и тканевым салоном. Но это было лучше, чем ничего. Хочется поблагодарить визионера Ашока Рамасвами – это инженер компании Delco (предшественника Delphi), который отрыл этот Понтиак и пожертвовал его нам для экспериментов.

Строим систему стоимостью не более $20k

Софт и машину мы подготовили за четыре месяца и за сумму не более $20,000. У нас был один комп на основе 486DX2, цифровая камера разрешением 640x480, GPS-приёмник и гироскоп.



Занятно, что GPS использовался только для определения скорости. В те дни действовала такая вещь, как GPS Selective Availability, то есть нельзя было просто и быстро узнать своё точное расположение. А если бы вы и узнали – не существовало подходящих карт. Но скорость через GPS – это лучше, чем вообще ничего, и из-за этого нам не надо было подключаться к мозгам автомобиля.

Как работает RALPH

При движении автомобиля камера под зеркалом заднего вида снимает дорогу, включая разметку, пятна масла, бордюры и следы машин. Изображение отправляется в компьютер, который обрабатывает его и даёт команды электромотору на поворот колёс левее или правее.

Система работает на платформе PANS (Portable Advanced Navigation Support, Расширенная портативная поддержка навигации). Она обеспечивает обсчёт информации и ввод/вывод данных, а также расчёт положения автомобиля и контроль руля. Работает от прикуривателя.

Подробнее о работе системы RALPH

Проблемы софта

В 1994 Дин Померлиау довёл свой софт ALVINN, который представлял собой нейросеть для отслеживания положения автомобиля в полосе, до такого совершенства, какое было возможно. Всё равно, конечно же, у него были ограничения, не позволявшие использовать его на большой скорости на любых видах дорог и в любую погоду.

Однажды, когда он со своим другом Чаком Торпом вёл машину в районе Скалистых гор в метель, его посетило озарение. Оно было настолько сильным, что он забросил ALVINN и начал делать систему с нуля. И с января по май 1995 года построил систему RALPH, которая не уступала в быстродействии ALVINN.



Для полноценного тестирования необходимо было ездить как можно больше. И тогда родился план пересечь Америку под ироничным названием “No Hands Across America” (по мотивам социальной акции “Hands Across America”). Мы планировали проехать по I-70 из штата Вашингтон до I-15 в штате Юта, а затем повернуть на Сан Диего.

С мая по июль мы оттачивали технологию, планировали остановки, получали разрешения и искали спонсоров. Безумцев на роль спонсора мы не нашли, поэтому сделали всё на небольшие университетские деньги и на позаимствованном у них оборудовании.

Машину предоставили в Delco, а GPS и гироскоп дали бесплатно в обмен на спонсорский стикер на автомобиле. Для покрытия расходов на бензин, проживание и еду мы продавали футболки – по $10 за штуку. Практически система спонсорства от NASCAR.

Великое путешествие

Желающие могут ознакомиться с подробным журналом путешествия. Достаточно сказать, что за эти семь дней мы узнали больше, чем все исследовательское сообщество могло бы узнать за семь лет. И повеселились на славу. Обновили брачные клятвы в Вегасе, увидели шестиногую корову в Догтауне, пересекли на робомобиле плотину Гувера, встретились с Джем Лено – это была великая поездка. Одним из лучших моментов был тот, когда полиция остановила журналиста Отиса Порта, делавшего о нас репортаж, а мы в это время проехали мимо, не держась за руль.

Университет Карнеги Мелон был центром технических разработок робомобилей и в 80-е и 90-е годы из него вышли люди, двигавшие эту дисциплину. Мне повезло оказаться в нужном месте в нужное время и с нужными людьми. Нечасто жизнь ставит нас в такие ситуации, когда мы можем сделать что-то, что никто ранее не делал. В путешествии мы делали открытия и расширяли технический фронтир. Сейчас в этой сфере кроме этих вещей происходят патентные конфликты, волнения насчёт безопасности и проблемы с законами (но если вы сомневаетесь насчёт технического открытия в этой области – скорее всего, оно уже было сделано в Университете с 1985 по 1997 год).