Z danych policji wynika, że niemal 17 proc. kierowców nie zachowuje bezpiecznych odstępów na autostradach. Ponad 80 proc. incydentów na polskich drogach jest spowodowanych błędem człowieka. Szkody z wypadków i kolizji w samym roku 2013 wyceniono na 49 mld zł. A gdyby z tego równania wykluczyć człowieka? Inteligentne auto nigdy nie jest senne ani roztargnione, a świat postrzega „zmysłami”, których brakuje kierowcy.
Impresja kilkunastu zmysłów
- Maszyny widzą otoczenie za pomocą szeregu różnych czujników, takich jak kamery światła widzialnego i podczerwonego, sensory odległości, dotyku, prędkości i tak dalej – wyjaśnia Mieszko Zieliński, Lead AI Programmer w Epic Games, zajmujący się tworzeniem mechanizmów sztucznej inteligencji. Jak wyjaśnia, z pozyskanych informacji tworzony jest model świata: swego rodzaju abstrakcja, której sztuczna inteligencja używa do wnioskowania. Teoretycznie możliwe jest zbudowanie takiego modelu w oparciu o tylko jeden czujnik, np. kamerę, ale należy pamiętać, że ludzkie oko i sposób, w jaki mózg przetwarza sygnały, są wynikiem milionów lat ewolucji. Aktualne rozwiązania nie dorastają biologii do pięt.
Urządzenia nie muszą imitować ludzkiego postrzegania świata, kiedy do dyspozycji mają własne „zmysły”. Technologia Surround View pozwala zbierać dane z każdej strony pojazdu. W skład systemu wchodzi pięć radarów dalekiego i cztery krótszego zasięgu, lidar, czyli czujnik łączący laser z teleskopem, a także pięć kamer i piętnaście czujników ultradźwiękowych.
- Im więcej sensorów, tym lepiej, ponieważ informacje otrzymywane z każdego źródła obarczone są błędem: są „zaszumione” - wyjaśnia Zieliński. - Dlatego łączy się dane pochodzące z wielu czujników, aby otrzymać jak najlepsze przybliżenie faktycznych wartości.
Dodatkowe informacje pojazdy pozyskują poprzez sieci komórkowe, satelity GPS i urządzenia mobilne. Dzięki połączeniu z internetem samochód może korzystać z danych zgromadzonych przez inne pojazdy znajdujące się w okolicy, a nawet z takich urządzeń, jak bramki na autostradach czy parkomaty. To sprawia, że możliwe jest zbiorowe zorganizowanie i upłynnienie ruchu, a także łatwe wyszukanie miejsca do parkowania.
Nauka przez powtarzanie
Autonomiczny pojazd pozyskuje i przetwarza ogromne ilości danych. W systemie Surround View transfer informacji z sensorów wynosi aż 1 gigabit na sekundę. Dlatego w samochodach przyszłości stosowane będą rozwiązania z dziedziny big data oraz połączenia mobilne 5G. Transmisja danych zajmie nie kilka sekund, lecz kilka milisekund. Problem w tym, że nie każdą sytuację na drodze można zaprogramować. Pojazd musi reagować nie tylko na trywialny z góry przewidziany problem. Potrzebuje także możliwości wyciągania wniosków i wdrażania własnych rozwiązań. Jest to możliwe, dzięki „uczącym się” algorytmom.
- Są różne ich rodzaje. Wiele opiera się na obserwacji natury i procesów w niej zachodzących – tłumaczy dr inż. Maciej Świechowski, adiunkt w Polskiej Akademii Nauk i członek Polskiego Towarzystwa Informatycznego. - Na przykład istnieją algorytmy inspirowane procesem ewolucji biologicznej lub sposobem, w jaki mrówki wyszukują drogę od mrowiska do pożywienia i z powrotem.
Niektóre algorytmy w uproszczony sposób imitują działanie mózgu za pomocą sieci neuronowych. Potrafią one uczyć się poprzez obserwację wzorców dostarczanych przez nauczyciela. Człowiek może samodzielnie podsunąć maszynie prawidłową reakcję lub pozwolić, aby zaobserwowała ją w środowisku.
Skuteczność takich algorytmów jest nieprzewidywalna, ponieważ – jak mówi Świechowski – nie realizują one zadania krok po kroku, jak kucharz stosujący się do przepisu, ale samodzielnie dochodzą do rozwiązania. Efektywność wzrasta jednak w miarę powtarzania procesu uczenia.
Bezpieczniej bez człowieka?
Już dziś istnieją technologie umożliwiające rozpoznanie stanu psychofizycznego kierowcy. Samochód nowej generacji na podstawie mimiki czy gestów rozpoznaje, czy człowiek jest senny i w razie potrzeby ostrzega go przed niebezpieczeństwem. W autonomicznych pojazdach podobne rozwiązania będą zwiększały komfort podróży. Komputerowe systemy samodzielnie wyregulują temperaturę do optymalnego poziomu, czy włączą muzykę, którą lubi pasażer. Co się jednak stanie, kiedy przewidywalna, działająca według wzorca maszyna zetknie się na drodze z rozemocjonowanym lub zmęczonym człowiekiem?
- Wypadki sztucznej inteligencji bardzo często wynikają z zachowania ludzkich kierowców – zauważa Mieszko Zieliński. - W idealnym świecie to ludzie powinni mieć ostatnie słowo. Sztuczna inteligencja nie powinna ich wyręczać, a „jedynie” potęgować możliwości. Tyle teorii. W praktyce lepiej sprzedaje się wyręczanie. Problemy pojawiają się, kiedy część ludzi jest wyręczana, a część nadal sama decyduje.
Wypuszczone na drogi prototypowe auta Google Car w krytycznych momentach oddają ster człowiekowi. Producent przeprowadził symulację wydarzeń, które nastąpiłyby, gdyby pojazdami wciąż kierował komputer. Wynika z niej, że autonomiczny samochód uczestniczyłby w kolizji 30 razy na milion przejechanych mil.
To dużo gorsza statystyka niż w przypadku aut obsługiwanych przez ludzi. Te uczestniczą w kolizji 1,9 raza na milion mil. Postęp jest jednak błyskawiczny i do roku 2020 problem może zostać niemalże wyeliminowany. W ostatnim kwartale 2014 testowe auta Google przejeżdżały średnio 1200 km, zanim ze względów bezpieczeństwa przekazywały kierownicę operatorowi. W ostatnim kwartale 2015 roku udało się tę odległość wydłużyć do 8500 km. W kolejnych latach będzie jeszcze lepiej.
Świetlana przyszłość?
Kolizje, w których naprawdę – a nie tylko w symulacjach – biorą udział autonomiczne samochody, są spowodowane głównie błędem ludzkim. Google Car uczestniczy w drobnych stłuczkach, gdy inny samochód zajeżdża mu drogę albo nie zachowuje bezpiecznej odległości i nie nadąża z wyhamowaniem. Technologia jest jednak doskonalona w błyskawicznym tempie.
Jak mówi Zieliński, jesteśmy świadkami eksplozji dostępnej mocy obliczeniowej. Operacje, które kiedyś zajmowały tydzień, dziś trwają trzy minuty. Sztuczna inteligencja potrzebuje przede wszystkim danych, aby podejmować lepsze decyzje, dlatego tak dużo środków wkłada się w technologie przetwarzania i rozpoznawania obrazu czy rozumienia ludzkiej mowy. W roku 2020 autonomiczne pojazdy, widzące więcej i reagujące szybciej niż człowiek, mogą stać się nie tylko bardziej komfortowym, ale również bezpieczniejszym niż tradycyjny samochód środkiem transportu drogowego.
Szukasz porady? Skontaktuj się z ekspertem z Asseco:
+48 22 574 88 23; e-mail: piotr.fabjaniak@assecods.pl