Autonomobiliai atrodo užtikrintai vežantys mus (ar bent jau mūsų svajones) tiesiai į šviesią ateitį. Bet kur yra šviesa, ten ir šešėlių esama. Elektriniai automobiliai jau įsibėgėja, nors, jei norime pasiekti klimato tikslus, reikia tai daryti daug intensyviau. Tuo tarpu „autonomiškumas“, švelniai tariant, šlubčioja.
Autonomobiliai atrodo užtikrintai vežantys mus (ar bent jau mūsų svajones) tiesiai į šviesią ateitį. Bet kur yra šviesa, ten ir šešėlių esama.
Kaip revoliucijai, veiksmas lėtokas. Prieš maždaug dešimtmetį, buvo tvirtinama, kad degalus godžiai srebiančių ir avarijas linkusių patekti žmonių vairuojamų automobilių kelias veda istorijos šiukšlynan. Judėjimo ateitis turėjo būti elektrinė – ir visiškai autonomiška.
Asociatyvi „Pixabay“ nuotr.
Elektriniai automobiliai jau įsibėgėja, nors, jei norime pasiekti klimato tikslus, reikia tai daryti daug intensyviau. Tuo tarpu „autonomiškumas“, švelniai tariant, šlubčioja.
Žinia, kai kurių naujausių plačiajai publikai prieinamų automobilių skaitmeniniai pajėgumai, leidžiantys labai konkrečiomis kelio sąlygomis retkarčiais paleisti vairą jau nelabai stulbina. Bet neskaitant kelių nedidelio masto išties autonominių automobilių bandymų, vairuotojai visą laiką privalo stebėti kelią. Ateitis, kurioje eilinis vairuotojas gali atsisėdęs pailsėti, ar netgi nusnūsti, kol automobilio kompiuteris gabena jį, tarkime, iš namų į darbą, dar tik vos brėkšta.
Kai kurie stebėtojai atvirai sako, kad visiška autonomija yra miražas: robotransportas, galintis susitvarkyti su bet kokiu keliu ar eismo situacija yra pernelyg kietas riešutėlis. Ar jie teisūs? O jei taip, kad konkrečiai trukdo įsigalėti savivairiams automobiliams?
Elektrinių robotaksi svajonė išaugo iš DARPA daugiau nei prieš penkiolika metų paskelbtų autonominių automobilių iššūkių. Jie parodė, kad jutikliai ir kompiuteriai gali vairuotojo nevaldomus automobilius nuvesti porą šimtų kilometrų įvairiais keliais ir netikrų miestų gatvėmis. Sparti mašininės regos, dirbtinio intelekto raida, nebrangūs radarai ir skaitmeniniai vaizdalapiai stiprino viltis, kad plataus naudojimo versija jau ne tokios tolimos ateities reikalas.
Pažangos būta. Nuo 2009 m., savivairės mašinos, sukurtos Google priklausančios Waymo kompanijos, nuvažiavo ~30 milijonų kilometrų viešojo naudojimo keliais daugiau nei 25 miestuose, ir daugiau nei 100 000 kilometrų autonomiškai tikrąja to žodžio prasme – be atsarginio vairuotojo, galinčio perimti kontrolę. Kai kuriuose iš tų automobilių nebuvo vairų, greičio pedalų ar net stabdžių, kuriuos galėtų nuspausti žmogus. Nuo 2017, jie vežiojo keleivius Phoenixe, Arizonoje. Šių bandymų rezultatai, o taip pat ir kitų vystytojų, tarp kurių universitetai, automobilių gamintojai („General Motors“ (GM), „Toyota“, „Honda“, „Ford“), ir pavežėjimo kompanijos „Uber“ ir „Lyft“, buvo naudojami kompiuterinėms vairavimo sistemoms tobulinti.
Tuo tarpu automobiliuose, kuriuos galima dabar įsigyti, vis labiau plinta tokios vairavimą palengvinančios sistemos kaip automatinis eismo juostos išlaikymas. Tokios automatinės sistemos, kurios keičia automobilio važiavimo kryptį ar greitį, bet ne abu, ir kurioms vis viena reikia žmogaus, JAV įsikūrusioje SAE International, anksčiau buvusios Automobilių inžinierių draugijos sudarytoje automatizmo skalėje nuo 0 iki 5, atitinka 1 lygį. 5 lygis atitinka visišką autonomiškumą visur, bet kokiomis sąlygomis.
2015 m., Elono Musko elektromobilių gamintojas „Tesla“ pradėjo siūlyti antro lygio automatizmo lygį – pavadintą „Autopilot“ – galintį tuo pačiu metu keisti ir važiavimo kryptį, ir greitį. Visi 500 000 automobilių, kuriuos „Tesla“ pateikė 2020, šią savybę turi, ir automobilis gali vairuoti, spartėti ir stabdyti automatiškai. Tačiau, nepaisant pavadinimo, „Tesla“ įspėja, kad „esamam Autopilotui būtina aktyvi vairuotojo priežiūra ir jis nepadaro automobilio autonomišku“. Tai reiškia, kad tebereikia stebėti kelią ir laikyti rankas ant vairo, netgi kai vairuoja mašinos kompiuteris.
2018 metais GM savo premium „Cadillac“ linijoje pristatė 2 lygio „Super Cruise“. Kompanija teigia, kad ji suteikia galimybę nelaikyti rankų ant vairo tam tikruose, kompanijos patikrintuose, riboto priėjimo, daugiajuostėse, atskirtų eismo krypčių JAV ir Kanados magistralėse. Ši sistema seka vairuotojo akis ir perspėja, jeigu jie ilgiau nei kelioms sekundėms nukreipia žvilgsnį nuo kelio. GM teigia, kad iki 2023 metų galo „Super Cruise“ bus prieinamas 22 GM modeliuose. „Kartą pabandęs, negali be jos gyventi“, – sako „Super Cruise“ vyr. inžinieriaus padėjėjas Jeffas Milleris.
Kiti automobilių gamintojai, tarp kurių „Honda“, „Toyota“ ir „Volvo“, panašias vairavimo greitkeliuose sistemas privačiuose automobiliuose planuoja pasiūlyti nuo 2023. Anksčiau šiais metais Japonijoje, „Honda“ netgi pateikė tai, ką pati vadina pirmuoju bendrojo naudojimo keliuose teisiškai leidžiamu 3 lygio savivairiu automobiliu. 3 lygio autonomiškumas reiškia, kad vairuotojas tam tikromis aplinkybėmis gali perleisti kompiuteriui kontrolę ir užsiimti kita veikla, tarkime, skaityti knygą. „Legend Hybrid EX“ su „Traffic Jam Assist“ gali manevruoti su žmogumi, pasirengusiu perimti kontrolę, vos apie tai bus pranešta, bet tik greitkeliuose su intensyviu eismu, sekant įkandin kito ta pačia juosta važiuojantį automobilį iki 72 kilometrų per valandą greičio.
„Pirmoji kliūtis automobiliams be vairuotojų yra saugumas, ar bent jo pojūtis“
Audi panašios galimybės pasiūlymą pateikė 2017, bet dar reikėjo įtikinti ES reguliavimo organus leisti tokią autonomiją keliuose. Pernai firma nuleido rankas. Tai byloja apie pirmąją didelę kliūtį aukštesnio lygio autonomiškumui: saugumas, ar bent jo pojūtis.
Nuskambėję incidentai, kartais pasibaigę fatališkai, supurtė tikėjimą, kad savivairiai automobiliai yra saugesni (žr. „Ar saugūs savivairiai automobiliai?“). Ko gero liūdniausias incidentas įvyko 2018 metų kovą, kai Tempe (Arizona), per gatvę dviratį vedanti moteris žuvo, partrenkta autonomiškumą bandančio Uber automobilio su jame sėdančiu saugumo vairuotoju. JAV Nacionalinės transporto saugumo tarybos (NTSB) tyrimas parodė, kad automobilis objektą pastebėjo, likus 5,6 sekundėms iki susidūrimo, bet negalėjo jo identifikuoti, ir kad saugumo operatorius ilgą laiką nežiūrėjo į kelią. Saugumo vairuotojo laukia teismas dėl žmogžudystės per neatsargumą. NTSB pranešime kritikuojama to meto „Uber“ autonomiškų automobilių padalinio „netinkama saugumo kultūra“.
Anksčiau automobilių saugumo sistemas kūręs inžinierius Sam Abuelsamid iš „Guidehouse“ konsultavimo firmos sako, kad bendra savivairių technologijų problema yra ta, kad jų kūrėjai dažnai „neturi kritiško saugumo sistemų kūrimo patirties“. Vietoje to jie „ateina iš technologijų verslo, kur „judėk greitai ir laužyk daiktus“ koncepcija veikia gerai“, sako jis. Niekas nemiršta, jei sugenda fotografavimo programa – bet kitas reikalas, kai greitkelyje susiduria tona metalo.
Bet automobilių ir jų kūrėjų kaltinimas maskuoja fundamentalesnę 3 lygio autonomiškumo problemą. Southamptono universiteto (JK) 2017 metais atliktas tyrimas parodė, kad žmonės kontrolę iš autonomiško automobilio perima maždaug per 5 sekundes, o atskirais atvejais šis laikas intervalas trunka nuo 2 iki mažne 26 sekundžių. 100 km/h greičiu važiuojantis automobilis per 5 sekundes įveikia maždaug 140 metrų; net važiuojant lėtai, 30 km/h, 5 sekundžių reagavimo laikas reiškia 40 metrų, o kur dar stabdymo laikas.
Panašu, toks fundamentalus apribojimas laidoja bet kokias viltis dalintis atsakomybę už reakcijas netikėtose situacijose. Todėl daugelis automobilių gamintojų viliasi 3 lygį iš viso peršokti ir pereiti tiesiog prie 4 lygio, kai savivairis automobilis apibrėžtose vietose turi visą kontrolę – tad, vairuotojas gali, pavyzdžiui, nusnūsti.
Būtent čia automatizavimo kliūtys tampa mašinų regos problema. Autonominiai automobiliai identifikuoja objektus, matuoja savo padėties pokyčius, numato judėjimą ir išvengia pavojų, remdamiesi kompiuterių atliekama jutikliais surenkamos informacijos analize. Šios sistemos stipriai priklauso nuo mašininio mokymosi – dirbtinio intelekto tipo, renkančio ir analizuojančio duomenis ir pagal tai keičiančio savo paties algoritmus.
Ant daugumos ankstyvųjų savivairių mašinų buvo įrengti besisukantys lazeriniai radarai – lidarai. Veikdami daug trumpesnių bangų ruože nei įprasti radarai, jie greitį ir atstumą gali išmatuoti daug tiksliau nei radarai maždaug 200 metrų nuotoliu. Iš pradžių manyta, kad lidarai būtini esamuoju laiku ir trijuose matmenyse sekti aplinką, kitus automobilius, pėsčiuosius ir dviratininkus. Bet pirmieji lidarai kainavo daugiau, nei didžioji dauguma automobilių – $60 000. Muskas ypač pasisakė prieš juos, nusprendęs, kad užteks įprastų radarų, kamerų ir tobulesnių programų.
Žmonių pranašumas
Bet jei kiti dalykai užgriozdžia vaizdą, greitai judančiuose automobiliuose standartiniai radarai statiškų objektų aptikti negali. 2021 metų kovą Muskas paskelbė, kad „Tesla“ atsisako radarų, ir naudos kamerų duomenis. Kamera pagrįstos sistemos objektus gali klasifikuoti ganėtinai neblogai, bet matuoti atstumą, tad ir numatyti kitų automobilių trajektorijas joms sunku.
Lidaras galėtų pagelbėti. Kainos jau nebe taip kandžiojasi – vairavimo pagalbininkų kompaktiškos integruotos sistemos kainuoja $500 , o visiškai autonomiškų automobilių – $1000. „Audi“, „Honda“, „Toyota“ ir „Volvo“ jau įtraukė juos į savo naujų modelių su autonomiškumo galimybėmis planus.
Bet netgi su lidaru autonominio automobilio jutiklių sistema bus „trapi“, sako Abuelsamidas. „Jos dažnai suklysta ten, kur žmogui nekiltų jokių problemų,“ sako jis. Missy Cummings, Duke universiteto žmonių ir autonomiškumo laboratorijos direktorė ne tokia tiesmuka. „Žmonės turi atsisėsti ir fundamentaliai permąstyti, kaip reikia kurti savivairius automobilius, – sako ji. – Dabartinis kompiuterinio regėjimo panaudojimas nėra lengvai išplečiamas ir neveiks.“
Jos vertinimu, pagrindinė problema yra mašininio mokymosi priklausomybė nuo atskirų jutiklių pateikčių, kuraioms trūksta iš viršaus apačion perimamo pagrindimo galios, kurią žmonės išvysto iš bendro pasaulio supratimo. „Mašinins mokymas veikia tik iš apačios viršun,“ pastebi ji. Pavyzdžiui, galime instinktyviai pasakyti, ar eismo juostos skiriamoji linija ištisinė ar punktyrinė, net jeigu ją iš dalies užklojo sniegas, ar kad stop ženklas tokiu išlieka net jeigu jis iš dalies užstotas, ir iš karto suprantame, ko reikia imtis, išvydus link mūsų atvažiuojantį greitosios pagalbos automobilį. Mašininiam mokymuisi visos šios situacijos kelia problemas, ir jis netgi neturi bazinio intuityvaus fizikos dėsnių supratimo, kurį turi žmonės.
Saugumo požiūriu, išties autonominiai automobiliai bet kokioje nepažįstamoje situacijoje, kuri gali būti pavojinga, turėtų imtis preventyvių veiksmų, sumažinti greitį ir sustoti. Bet „visose gilaus mokymosi sistemose būna netikrų pavojų ar klaidų“, sako Cummings. Savivairiai automobiliai, sustojantys dėl bet kurio netikro pavojaus, sukeltų kamščius ir nesuskaitomą daugybę smūgių į automobilių galą.
Tai yra įgimtas mašininio mokymosi apribojimas. Taigi, jei prieš kelis metus atrodė, kad pagrindinis klausimas yra kada pasieksime 5 lygio nirvaną, tai yra autonomiškumą kelionėms bet kur, tai dabar – kuri kelionės dalis gali būti padaryta autonomiška.
GM CEO Mary Barra sako, kad kompanija siekia išplėsti „Super Cruise“ veikimą, kad jis tiktų „nevairuojamam transportavimui 95 procentuose visų vairavimo scenarijų“. Tai drąsus siekis. Vien JAV yra 6,5 milijono kilometrų viešųjų kelių, iš kurių vos 300 000 atitinka dabartinius „Super Cruise“ reikalavimus. Iš tų, kuriuose sistemos naudoti negalima, 4,2 milijonai kilometrų turi dangą, ir yra kuo įvairiausi – nuo judrių miesto gatvių ir ramių, plačių, gerai prižiūrimų pasiturinčių priemiesčių gatvių iki retai lankomų dviejų juostų kelių be skiriamosios linijos. Likę 2 milijonai kilometrų yra gruntiniai keliai, be žymėjimų ir dažnai – be ženklų. Tokių kelių atnaujinimas iki palankaus robotams lygio „yra paslėpti kaštai, apie kuriuos dauguma žmonių nepagalvoja“, sako Cummings. Bet kokiu atveju, prioritetas turėtų būti teikiamas byrančių šalies greitkelių taisymui, sako ji.
Tai nereiškia, kad vietos neatsiras išties autonomiškiems automobiliams. Robotų neprilygstamas pranašumas yra nesugebėjimas ilgose, monotoniškose kelionėse jausti nuobodulį ir miegoti. Dėl to auga susidomėjimas autonomiškais sunkvežimiais, kuriems neaktualūs žmones pervežančio transporto klausimai (žr. „Automatiniai sunkvežimiai vis rieda“).
Važinėti menkai sužymėtais keliais, apsnigtais paviršiais ar sudėtingomis miesto sąlygomis, kur pilna pėsčiųjų, dviratininkų, stovinčių automobilių ir kelio ženklų – visai kita kalba. Nors išties autonomiško važiavimo galimybės suteikimas plačiajai publikai atrodo kaip niekur nevedantis kelias, tebelieka ne tokia tolima viltis automatinėms taksi paslaugoms aiškiai sužymėtais, kompiuteriu naviguojamais keliais. GM „Cruise“ padalinys San Franciske naktimis išbando naują autonominį pavežėjimo automobilį Origin, kuris galėtų vežti nuo keturių iki šešių žmonių, o ne vieną keleivį. Bostone įsikūrusi „Optimus Ride“ firma vysto robomašinų flotilę, kuri teiktų lokalizuotas transporto paslaugas, visų pirma senjorams, kurie nebegali vairuoti pats ar turi kitų judėjimo problemų. Panašūs aparatai galėtų vežioti keleivius oro uostuose, pramonės parkuose ar verslo rajonuose.
Bet kai kurie traukiasi. Dėl didelių kaštų „Uber“ ir „Lyft“ pernai pardavė savo automobilių vystymo grupes kitoms kompanijoms: „Uber“ – buvusio Waymo inžinieriaus įkurtai „Aurora“ kompanijai, o „Lyft“ – „Toyota“. Jody Kelman, vadovaujanti „Lyft“ savivairių automobilių planavimui „Lyft“ kompanijoje, sako, kad robotaksi galėtų būti pradėti saugiai naudoti jau 2023, bet tik tam tikrose gatvėse, tam tikrais greičiais ir geromis oro sąlygomis.
Stiprėja jausmas, kad savivairių automobilių panaudojimo perspektyvų iracionalaus entuziazmo fazę, dažnai kylančią, atsiradus naujoms technologijoms, pakeičia požiūris, kuriame automatinis vairavimas žmonių vairuotojų visiškai nepakeičia, o padeda geriau vairuoti tam tikromis sąlygomis. Tai vis dar revoliucija – tik gal ne tokia, apie kokią iš pradžių galvojome.
Automatiniai sunkvežimiai vis rieda
Naujausia autonominių automobilių tendencija – robotų naudojimas tolimuose krovinių pervežimuose, kurie daugiausiai vyksta riboto prieinamumo greitkeliais, kuriais autonominiai automobiliai gali nesunkiai važinėti. Žmogus nuvairuotų sunkvežimius prie greitkelio kelionės pradžioje, o prie paskirties vietos sunkvežimį perimtų kitas vairuotojas.
Lig šiol didžiausią susidomėjimą reiškia JAV. Automatinių automobilių kompanijos „Waymo“ ir „Aurora“ išsiplėtė į sunkvežimius; San Diege (Kalifornija) įsikūręs startuolis „TuSimple“, nuo jų pradėjo. Jis atlieka bandymus greitkeliuose nuo Arizonos iki Teksaso, o vairuotojas važiuoja dėl saugumo ir atlieka stebėjimus. Sunkvežimiuose sumontuoti lidarai skenuoja aplinką 200 metrų spinduliu, mikrobangų radaras stebi aplinką 300 metrų spinduliu, o aukštos raiškos kameros gali atpažinti už kilometro esančius objektus. Tolesnis aptikimo nuotolis būtinas, kad prikrautas sunkvežimis suspėtų sustoti.
Tolimojo pervežimo tikslas yra savotiška 4 lygio autonomija. Kvalifikuotas sunkvežimio vairuotojas važiuotų juo, tačiau jam nereikėtų kreipti dėmesio ir jis net galėtų miegoti. Kontroliuojamoje greitkelio aplinkoje automobilis saugiai sustotų, jei kas nors nutiktų arba oro sąlygos ar padėtis greitkelyje taptų nepalanki. Tuomet jis galėtų vairą perduoti vairuotojui. Taip būtų galima išvengti privalomų sustojimų miegui, ko JAV reikalaujama iš vairuotojų žmonių, o tai padidintų efektyvumą ir vertingos prekės greičiau pasiektų tikslą. „TuSimple“ tikisi pradėti tiekti 4 lygio robosunkvežimius nuo 2024 metų.
Ar saugūs savivairiai automobiliai?
Autonominių automobilių šalininkai savo požiūrį remia JAV Nacionalinės greitkelių transporto saugumo administracijos (National Highway Traffic Safety Administrationi – NHTSA) tyrimu, kuriame vairuotojų klaidoms priskiriama apie 94 procentus visų eismo įvykių.
Robomobiliams tikrai nebūdingas nutrūktgalviškas elgesys, kaip greičio viršijimas, jie nevartoja alkoholio ar vaistų. Bet ir robotai nėra idealūs, ir pranešimai apie jų avarijas susilaukė didelio visuomenės dėmesio.
Fatališkos klaidos
Daugiau nei milijonas automobilių keliuose naudoja „Autopilot“ funkciją, tad nenuostabu, kad „Tesla“ susilaukė daugiausiai dėmesio. Iš pirmo žvilgsnio, skaičiai atrodo negerai.Tesla Deaths svetainė iki 2021 metų liepos 21 dienos visame pasaulyje suskaičiavo iš viso 196 mirtis 167 avarijose, įvykusiose nuo automobilio pasirodymo rinkoje 2013 m.
Tačiau šiame skaičiuje yra ir „Tesla“ automobiliai, į kuriuos atsitrenkė kitos transporto priemonės, ir netiesioginės avarijų priežastys. Panašu, kad Autopilotas aktyvus buvo tik 18 avarijų. Be to, Autopilotas yra riboto autonomiškumo sistema, ir vairuotojas privalo išlaikyti dėmesį ir būti pasirengęs bet kuriuo metu perimti vairą.
Kol kas JAV Nacionalinė transporto saugumo taryba Autopilotą susiejo tik su trimis mirtimis JAV. Dvi iš šių trijų buvo stulbinamai panašios: „Tesla“ nelėtindama įsirėžė į baltus sunkvežimius, kertančius kelią šviesaus dangaus fone.
Vairuotojas žmogus spalvų skirtumą pastebėtų, bet vaizdo įrašai rodantys Autopilotų kamerų išvestis, pateikia vienspalvį vaizdą. Monochromiškus atvaizdus dirbtinis intelektas apdoroja pakankamai greitai, kad galėtų vairuoti. Trečiame nuskambėjusiame incidente „Apple“ inžinierius žuvo, kai jo „Tesla“ trenkėsi į Silicio slėnio Kalifornijoje greitkelio eismo juostų atskyrimo vietoje stovintį betoninį barjerą.
NHTSA sakė New Scientist, kad birželio 16 dienos duomenimis, ji tyrė galimą Autopiloto vaidmenį dar 30-yje incidentų, kurie ne visi buvo fatališki. Vienas iš tiriamų yra avarija, kurioje du teksasiečiai žuvo, kaip manoma, bandydami leisti automobiliui vairuoti pačiam. Nors Autopilotas suklydo, neaptikdamas kliūties, vairuotojai nestebėjo kelio, kaip privalėjo daryti, kuomet paslauga įjungta.
Jei norima autonomobilius naudoti plačiau, visuomenė turi jaustis saugiau. Nesena Amerikos automobilių asociacijos apklausa parodė, kad daugiau nei pusė vairuotojų nori, kad kitame jų automobilyje būtų vairavimo pagalbos funkcijos, bet vos 14 procentų respondentų, važiuodami savivairiu automobiliu, jaustųsi saugiai.
Birželio 29 d. NHTSA nurodė automobilių gamintojams per parą nuo informacijos gavimo pranešti apie visus viešuosiuose keliuose nutikusius rimtus incidentus, kuriuose dalyvavo 2 ar aukštesnio lygio autonomiškumą turintys automobiliai. Agentūra sako duomenis rinksianti automatizuotų sistemų saugumo problemoms tirti.
Jeff Hecht / www.newscientist.com
