Недавно провел прямой эфир с Михаилом Бакуниным (Директором по партнерствам Nissan-Renault, живущего в Кремниевой Долине) на тему беспилотных автомобилей, которые уже давно перестали быть научной фантастикой и колесят по улицам многих городов мира. Ссылка на эфир в конце статьи, а для вашего удобства выделил 8 ключевых вопросов про беспилотники и кратно написал ответ эксперта на каждый из них.
У сенсоров, датчиков и компьютеров беспилотника очень высокий уровень энергопотребления. Значит у автомобиля в любом случае должна быть электрическая сеть. Если автомобиль с двигателем внутреннего сгорания, то ее нужно будет построить, причем не одну, а две, так как по требованиям безопасности в робоавто все системы дублируются. Но проще всего начать создавать беспилотник с автомобиля, у которого уже есть эти системы и их нужно либо доработать, либо чуть-чуть усовершенствовать.
Второй момент заключается в том, что в электрических автомобилях сегодня устанавливают самые передовые технологические решения: электронные тормоза, рулевое управление, переключение передач и т.д. Другими словами, многие необходимые беспилотнику технологии уже установлены и их можно не заменять, а доработать. Это значительно упрощает работу инженеров.
Решение этого вопроса связано с таким количеством технологических и инфраструктурных сложностей, что в ближайшие 5-7 лет таких решений ждать не стоит. В лабораторных условиях здесь нет ничего невозможного. Можно интегрировать зарядку в дорожное покрытие и автомобиль будет заряжаться, проезжая по нему. Но в масштабах хотя бы города реализовать такую идею невероятно сложно и дорого. Поэтому сейчас в основном работают над тем, чтобы построить больше зарядных станций на дорогах и сделать зарядку быстрее.
Ассоциация автомобильных инженеров выделяет 6 уровней автоматизации автомобиля. Где 0 — это обычный управляемый автомобиль, а 4 и 5 уровни соответствуют автомобилю, не нуждающемуся в водителе или операторе. При этом, 5 уровень отличается от 4 только тем, что такое робоавто не нуждается в карте высокого разрешения.
(описание уровней взято с сайта www.bespilot.com)
Другими словами, беспилотник 4 уровня на 99% понимает, где он находится и какие дорожные условия, знаки и светофоры ждут его вне зоны видимости. Автомобиль 5 уровня, в теории, можно отправить в другой незнакомый город или страну и он сам разберется, как где ему ехать.
На сегодня беспилотники находятся на 3ем уровне автономности, что по мнению нашего гостя представляет определенную опасность на дорогах, т.к. водители теряют бдительность. 5 уровень скорее маркетинговый ход, чем реальность, и большинство компаний сосредоточено на создании автомобиля 4 уровня, который должен перевернуть индустрию перевозок во всем мире.
Автономные автомобили включают два важнейших компонента: систему «видения» и программное обеспечение. Какие датчики как работают и зачем они нужны беспилотнику, мы подробно рассказывали вот в этом видео:
Что касается программного обеспечения, то у каждого беспилотника есть собственные «мозги» — мощный компьютер (вернее даже два, ведь все системы должны быть задублированы), которые он возит с собой. Все вычисления, которые производит машина на дороге, она производит не где-то в облаке или на удаленном компьютере, а «внутри себя». «Мыслительный процесс» робоавто включает сбор информации со всех датчиков и ее сопоставление. Машина не только должна понять, где она находится и куда ей нужно ехать, она должна понять, есть ли разночтения в показаниях ее сенсоров и принять решение, что с ними делать. Это называется локализация восприятия и это самый трудный момент в создании программного обеспечения.
Второй момент — вычисление вероятностей развития событий вокруг машины. Спрогнозировать движение каждого объекта вокруг себя — сложнейшая задача. Алгоритмы анализируют все: от мигания поворотника у авто впереди, до того, стоит ли у дороги ребенок один или с мамой. Ведь если он с мамой, то он не побежит через дорогу, а если один — может побежать. И беспилотник должен заранее предусмотреть возможность такого развития ситуации.
Другими словами, автомобиль прогнозирует различное развитие ситуаций, выбирает наиболее вероятно и планирует свои действия в соответствии с ним.
Но датчики и программное обеспечение — это еще не все. Разработчикам беспилотников также приходится решать задачи точного реагирования всех систем автомобиля на команды управляющего компьютера. И это не так просто, как кажется. Именно из-за этого беспилотники тестируются так долго и в таком огромном объеме.
Развеселит ли это вас или напугает, инженеры не всегда знают наперед, какое решение примет автономный автомобиль в той или иной ситуации. Машинное обучение — сложная область, оно таит в себе много сюрпризов даже для тех, кто научил машину самообучаться. Поэтому многие ситуации разбираются инженерами уже постфактум — машина принимает решение, а люди потом думают, как и почему она к нему пришла.
Нет, строительство специальных дорог настолько сложный и дорогой вопрос, что разработчики не рассматривают его. Их цель — научить машину ездить по существующим.
Все, что связано с инфраструктурой и обслуживанием автономных автомобилей. От автопарков, которые смогут заряжать, чистить электрические робоавто, до разработки оптимальных мест базирования и обслуживания беспилотников (логистика, расположение зарядных станций и т.д.)
Полная запись прямого эфира:
Спасибо Михаилу за интересное интервью, на его канале много интересных видео про беспилотные и электрические автомобили: www.youtube.com/bakunin_live
Почему беспилотные автомобили должны быть электрическими?
У сенсоров, датчиков и компьютеров беспилотника очень высокий уровень энергопотребления. Значит у автомобиля в любом случае должна быть электрическая сеть. Если автомобиль с двигателем внутреннего сгорания, то ее нужно будет построить, причем не одну, а две, так как по требованиям безопасности в робоавто все системы дублируются. Но проще всего начать создавать беспилотник с автомобиля, у которого уже есть эти системы и их нужно либо доработать, либо чуть-чуть усовершенствовать.
Второй момент заключается в том, что в электрических автомобилях сегодня устанавливают самые передовые технологические решения: электронные тормоза, рулевое управление, переключение передач и т.д. Другими словами, многие необходимые беспилотнику технологии уже установлены и их можно не заменять, а доработать. Это значительно упрощает работу инженеров.
Реально ли создать беспроводные зарядки для беспилотников по ходу движения?
Решение этого вопроса связано с таким количеством технологических и инфраструктурных сложностей, что в ближайшие 5-7 лет таких решений ждать не стоит. В лабораторных условиях здесь нет ничего невозможного. Можно интегрировать зарядку в дорожное покрытие и автомобиль будет заряжаться, проезжая по нему. Но в масштабах хотя бы города реализовать такую идею невероятно сложно и дорого. Поэтому сейчас в основном работают над тем, чтобы построить больше зарядных станций на дорогах и сделать зарядку быстрее.
Какие бывают уровни беспилотников?
Ассоциация автомобильных инженеров выделяет 6 уровней автоматизации автомобиля. Где 0 — это обычный управляемый автомобиль, а 4 и 5 уровни соответствуют автомобилю, не нуждающемуся в водителе или операторе. При этом, 5 уровень отличается от 4 только тем, что такое робоавто не нуждается в карте высокого разрешения.
(описание уровней взято с сайта www.bespilot.com)
Другими словами, беспилотник 4 уровня на 99% понимает, где он находится и какие дорожные условия, знаки и светофоры ждут его вне зоны видимости. Автомобиль 5 уровня, в теории, можно отправить в другой незнакомый город или страну и он сам разберется, как где ему ехать.
На сегодня беспилотники находятся на 3ем уровне автономности, что по мнению нашего гостя представляет определенную опасность на дорогах, т.к. водители теряют бдительность. 5 уровень скорее маркетинговый ход, чем реальность, и большинство компаний сосредоточено на создании автомобиля 4 уровня, который должен перевернуть индустрию перевозок во всем мире.
Из его состоят беспилотники?
Автономные автомобили включают два важнейших компонента: систему «видения» и программное обеспечение. Какие датчики как работают и зачем они нужны беспилотнику, мы подробно рассказывали вот в этом видео:
Что касается программного обеспечения, то у каждого беспилотника есть собственные «мозги» — мощный компьютер (вернее даже два, ведь все системы должны быть задублированы), которые он возит с собой. Все вычисления, которые производит машина на дороге, она производит не где-то в облаке или на удаленном компьютере, а «внутри себя». «Мыслительный процесс» робоавто включает сбор информации со всех датчиков и ее сопоставление. Машина не только должна понять, где она находится и куда ей нужно ехать, она должна понять, есть ли разночтения в показаниях ее сенсоров и принять решение, что с ними делать. Это называется локализация восприятия и это самый трудный момент в создании программного обеспечения.
Второй момент — вычисление вероятностей развития событий вокруг машины. Спрогнозировать движение каждого объекта вокруг себя — сложнейшая задача. Алгоритмы анализируют все: от мигания поворотника у авто впереди, до того, стоит ли у дороги ребенок один или с мамой. Ведь если он с мамой, то он не побежит через дорогу, а если один — может побежать. И беспилотник должен заранее предусмотреть возможность такого развития ситуации.
Другими словами, автомобиль прогнозирует различное развитие ситуаций, выбирает наиболее вероятно и планирует свои действия в соответствии с ним.
Но датчики и программное обеспечение — это еще не все. Разработчикам беспилотников также приходится решать задачи точного реагирования всех систем автомобиля на команды управляющего компьютера. И это не так просто, как кажется. Именно из-за этого беспилотники тестируются так долго и в таком огромном объеме.
Как беспилотники обучаются?
Развеселит ли это вас или напугает, инженеры не всегда знают наперед, какое решение примет автономный автомобиль в той или иной ситуации. Машинное обучение — сложная область, оно таит в себе много сюрпризов даже для тех, кто научил машину самообучаться. Поэтому многие ситуации разбираются инженерами уже постфактум — машина принимает решение, а люди потом думают, как и почему она к нему пришла.
Нужны ли беспилотникам специальный дороги?
Нет, строительство специальных дорог настолько сложный и дорогой вопрос, что разработчики не рассматривают его. Их цель — научить машину ездить по существующим.
Какие ниши открывает для стартапов развитие беспилотников?
Все, что связано с инфраструктурой и обслуживанием автономных автомобилей. От автопарков, которые смогут заряжать, чистить электрические робоавто, до разработки оптимальных мест базирования и обслуживания беспилотников (логистика, расположение зарядных станций и т.д.)
Какие проблемы стоят перед разработчиками беспилотных автомобилей?
- Финансовые — разработка и создание беспилотников очень дорогостоящие.
- Регуляторные — отсутствие законодательства, регулирующего выпуск и эксплуатацию беспилотников.
- Социальное давление — любая авария с участием беспилотника годами освещается в СМИ, против сотен тысяч аварий с участием людей, которые никто не обсуждает.
- Безопасность — очень многие боятся взлома роботизированного автомобиля. Здесь стоит еще раз упомянуть, что все вычисления производятся автономно само машиной, взять и подключиться через облака к авто, чтобы перехватить управление просто нельзя. Разработчики намеренно стараются этого избежать и в серийном автономном автомобиле безусловно будут заблокированы все входы и выходы, чтобы невозможно было пробраться в систему. Но вопрос все равно остается актуальным и над ним работают.
Полная запись прямого эфира:
Спасибо Михаилу за интересное интервью, на его канале много интересных видео про беспилотные и электрические автомобили: www.youtube.com/bakunin_live
kababok
Эх — и снова упрощение на упрощении в угоду популярности.
Или же автор (исходного видео) просто не до конца разбирается в устройстве современного автомобиля?
Почему вдруг в тексте все выражено так, что в авто существует как бы "один управляющий компьютер", если их там десятки?
Почему из текста можно понять, что в электромобиле одна электросеть — если их там минимум две: силовая на ходовой электропривод (400 — 800 вольт) и сеть бортовой электроники (12 вольт), для которой почти всегда источником стоит старый добрый свинцовый аккумулятор (спросите "Теслу" и, например, sith :))).
А ведь уже бывает и третья сеть бортовой электроники на 48 вольт...
Почему не сказано, что нынешнии реализации — лишь очень немногие модели можно хотя бы с натяжкой назвать урезанной реализацией 3 уровня автономности — в реальности же этт максимум "2 плюс"?
И так далее. :)
Vadem
Я был под впечатлением, что, например, Waymo и беспилотник от Яндекса это 4 уровень.
Разве нет? Или как понять, что они не соотвествуют критериям 4 уровня?
P.S.: Я в этом не специалист. Мне правда нитересно понять.
Xo4y_3uMy
Я тоже не специалист. Но недавно с семьёй был проездом в Иннополисе, это под Казанью.
Вроде Сколково, только в Татарстане. Сам «город» — 4 квартала, трафика нет, людей мало.
Так Яндекс там накатывает свои беспилотные машинки (как минимум несколько штук каталось)
Дети очень впечатлились. Едет машина, сама тормозит перед знаками, поворачивает и даже уступает дорогу другим машинам (моей), а за рулём никого… (Правда на пассажирском сидении сидит оператор).
Но это всё сферический конь в вакууме. При нештатных ситуациях автопилот может выдавать нештатные реакции. И еще, ради интереса, попробуйте проехать знакомый маршрут чётко и досконально выполняя все-все правила дорожного движения. В лучшем случае вас подрежут и обматерят, в худшем — вы попадете в аварию. Конечно, вы не будете виноваты — это утешает.
sith
Смотря что называть очень высоким уровнем. В Tesla нет лидаров, плюс свой процессор разработали, чтобы он оставался очень низким — менее 100 Вт. У других решений потребление, действительно, бывает, очень высоким — например, Yandex возит «в багажнике» большой и мощный «системник».
bas Автор
Спасибо за добавления.