От автора Youtube канала PRO Роботов: 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.

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 3-ем 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 специальные 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?

1. Финансовые — разработка и создание беспилотников очень дорогостоящие.
2. Регуляторные — отсутствие законодательства, регулирующего выпуск и эксплуатацию беспилотников.
3. Социальное давление — любая авария с участием беспилотника годами освещается в СМИ, против сотен тысяч аварий с участием людей, которые никто не обсуждает.
4. 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.

Спасибо Михаилу за интересное интервью, на его канале много интересных видео про беспилотные и электрические автомобили.