كيف تعمل السيارات ذاتية القيادة: المكسرات والبراغي خلف برنامج Google المستقل للسيارات

الإعلانات

القدرة على التنقل ذهابًا وإيابًا للعمل أثناء النوم أو تناول الطعام أو لعب Trivia Crack أو اللحاق بركبتك المدونات المفضلة في Feedly هو مفهوم جذاب بنفس القدر ويبدو بعيدًا ومستقبليًا جدًا يحدث.

عندما أعلنت Google عن مشروعها المستقل للسيارات في عام 2008 ، بدأت رؤى تقرير الأقلية تدور في رؤوسنا بينما تساءلنا عن احتمالات وجود سيارة لم تكن بحاجة لنا فعلاً غير تغييرها على. لن تقلق هذه السيارة نفسها بشأن الحوادث أو الإلهاء أو القيادة تحت التأثير بينما أجرت الآلاف - أو حتى الملايين - من حسابات جزء من الثانية للحفاظ على سلامتك.

ترى ، كما اتضح ، أن البشر سيئون بشكل ملحوظ في القيادة. وفقًا لجوشوا شانك ، من مركز Eno للنقل:

"الناس ليسوا رائعين في القيادة - 30.000 شخص يموتون في حوادث السيارات كل عام (في الولايات المتحدة). يمكن للآلات أن تكون أفضل بكثير من البشر عندما يتعلق الأمر بالقيادة ؛ لا يشربون أو يراسلون ويمكنهم التفكير بشكل أسرع ".

بينما لا يجادل سائق واحد بأنه لا يوجد بعض السائقين الحقيقيين السيئين على الطريق ، فقط ما مدى أمان سيارة Google الآثار الصادمة لسيارة بدون سائق من Google [INFOGRAPHIC]

المستقبل أقرب مما قد تعتقد. بفضل قسم الأبحاث السرية للغاية في Google ، Google X ، أصبحت السيارات بدون سائق حقيقة واقعة ويمكن أن تصل إلى الاتجاه السائد في المستقبل غير البعيد ... اقرأ أكثر ?

حسنًا ، في إجمالي 700000 ميل على الطريق تم تسجيله ، تعرضت سيارة Google لحادثين بالضبط ، ولا يمكن لوم أي منهما على السيارة. الأول ، حدث عندما أنهى سائق بشري السيارة المستقلة ذاتيًا ، وحدث الثاني بينما كان الإنسان يقود سيارة Google في اختبار تجريبي. في المقابل ، هناك حالة وفاة واحدة لكل 1.7 مليون ميل مدفوعة في المملكة المتحدة وموت واحد لكل 1.13 مليون ميل في الولايات المتحدة (بيانات 2009). بينما لم تسجل Google Cars بعد عدد الأميال ، فإن معدل الحوادث لكل ميل مدفوعًا أقل من السيارات التي يديرها البشر.

التكنولوجيا وراء سيارة Google المستقلة

الشيء الواعد بشأن سيارات Google التي لا سائق لها هو أن معظم التكنولوجيا يتم استخدامها حاليًا على حد سواء على الطريق سيارة الغد - اليوم: أفضل الأدوات لوضع جهاز كمبيوتر في سيارتكلقد أصبح هواية شعبية متزايدة لإضافة عنصر جديد للسيارات ، ومركز جديد للترفيه ، ونظام تحديد المواقع والاتصالات. يبدو أن النجار مستوحى جزئياً من البرامج التلفزيونية مثل ... اقرأ أكثر وفي تطبيقات أخرى. وهذا يعني أن التكنولوجيا التي تحافظ على سلامة الركاب ليست جديدة ، أو لم يتم اختبارها ، وخارج برامج وخوارزميات الملكية الخاصة بها ، تتميز سيارات Google بالكثير من الأجهزة المختبرة والآمنة.

دعونا نلقي نظرة على بعض منها.

ليدار

يُستخدم الكشف عن مدى الإضاءة بالليزر والمسافة - أو LIDAR - لإنشاء خريطة ثلاثية الأبعاد والسماح للسيارة "برؤية" المخاطر المحتملة من خلال ارتداد شعاع الليزر عن الأسطح المحيطة بالسيارة لتحديد المسافة والتشكيل الجانبي لها بدقة موضوع. تستخدم سيارة Google ليزر Velodyne 64-beam لمنح المعالج المدمج رؤية 360 درجة في تثبيت وحدة LIDAR على الجزء العلوي من السيارة (للعرض دون عوائق) والسماح لها بالتدوير على قاعدة مخصصة.

رادار

في حين أن LIDAR رائعة لرسم خرائط للأماكن المحيطة بدقة ، فإن عيبها المميت هو قدرتها على مراقبة سرعة المركبات المحيطة بدقة في الوقت الحقيقي. هذا هو المكان الذي تلتقط فيه وحدات الرادار الأربع المثبتة على المصد الركود. مع وجود مستشعرين في المصد الأمامي واثنان في الخلف ، تسمح وحدات الرادار للسيارة بتجنب الاصطدام عن طريق إرسال إشارة إلى المعالج الموجود على اللوحة لتطبيق الفرامل ، أو الابتعاد عن الطريق المعمول بها. تعمل هذه التقنية بالاقتران مع ميزات أخرى على السيارة مثل وحدات القياس بالقصور الذاتي ، والجيروسكوبات ، وجهاز تشفير العجلات من أجل لإرسال إشارات دقيقة إلى وحدة المعالجة (الدماغ) للسيارة من أجل اتخاذ قرارات أفضل حول كيفية تجنب الحوادث المحتملة.

كاميرات عالية الطاقة

الفعلية تكنولوجيا الكاميرا كيف تعمل الكاميرا الرقمية؟ [شرح التكنولوجيا] اقرأ أكثر يختلف الإعداد والإعداد لكل سيارة بدون سائق ، لكن نموذجًا أوليًا يستخدم كاميرات مثبتة في الخارج مع فصل طفيف من أجل إعطاء رؤية متداخلة لمحيط السيارة. لا تختلف هذه التقنية عن العين البشرية التي توفر صورًا متداخلة للدماغ قبل تحديد أشياء مثل عمق المجال والحركة المحيطية وأبعاد الأبعاد.

كل كاميرا لديها مجال رؤية 50 درجة ودقة تصل إلى حوالي 30 مترا. تعتبر الكاميرات نفسها مفيدة للغاية ، ولكنها تشبه إلى حد كبير كل شيء آخر في السيارة فهي تقنية زائدة تسمح للسيارة بالعمل حتى لو كانت معطلة.

السونار

مرة أخرى ، تختلف كل سيارة نموذجية تصنعها Google اختلافًا طفيفًا ، ولكن بعض تلك التي تم اختبارها تتميز بتكنولوجيا السونار المتقدمة. حدود السونار هي مجال الرؤية الضيق ونطاقه الفعال القصير نسبيًا (حوالي 6 أمتار). ومع ذلك ، يوفر التضمين نظامًا احتياطيًا آخر يتيح للسيارة إمكانية الإسناد الترافقي للبيانات من أنظمة أخرى في الوقت الحقيقي لتطبيق الفرامل ، أحزمة الأمان ما قبل التوتر للتأثير ، أو انحراف لتجنب العقبات.

التمركز

إن السيارة التي لا تحتوي على عجلة قيادة ، ولا فرامل ولا مسرع ستكون عديمة الفائدة في الأساس بدون أنظمة تحديد المواقع المتقدمة لتتبع مسارها ورسم مسار مناسب لوجهتها. لهذا التحدي ، تستخدم Google الخاصة بها نظام الخرائط كيف تعمل خرائط جوجل؟يستخدم الملايين من الأشخاص خرائط Google يوميًا وقد تكون واحدًا منهم ، ولكن كيف يعمل في الواقع وكيف تحافظ Google على دقتها بشكل جيد؟ اقرأ أكثر بالإضافة إلى الأقمار الصناعية لنظام تحديد المواقع العالمي (GPS) ووحدات القياس بالقصور الذاتي وترميز العجلات لتحديد السرعة الفعلية. يعمل النظام جنبًا إلى جنب مع الكاميرات الموجودة على اللوحة لمعالجة المعلومات الواقعية بالإضافة إلى بيانات GPS وسرعة القيادة لتحديد بدقة الموقع الدقيق لكل مركبة ، حتى بضعة سنتيمترات مع إجراء تصحيحات ذكية لأشياء مثل حركة المرور وبناء الطرق و الحوادث.

برامج متطورة

يعالج البرنامج جميع البيانات في الوقت الحقيقي وكذلك نمذجة الديناميكيات السلوكية لـ السائقين الآخرين كيف تتحدث السيارات ذات يوم مع بعضها البعضلا يقتصر نقل الغد على السيارة ذاتية القيادة فقط. سيشهد المستقبل شبكات من السيارات تعمل معًا للحفاظ على سلامة الركاب وتوصيلهم إلى وجهاتهم بكفاءة. اقرأ أكثر والمشاة والأشياء من حولك. في حين أن بعض البيانات مشفرة في السيارة ، مثل التوقف عند الأضواء الحمراء ، يتم التعرف على الاستجابات الأخرى بناءً على تجارب القيادة السابقة. يتم تسجيل كل ميل مدفوع على كل سيارة ، وتتم معالجة هذه البيانات في محاولة لإيجاد حلول لكل حالة قابلة للتطبيق.

تعالج خوارزمية التعلم بيانات ليس فقط السيارة التي تستقلها ، ولكن بيانات الآخرين من أجل العثور على استجابة مناسبة لكل مشكلة محتملة. يتم أيضًا تعيين الديناميكيات السلوكية ويتم استخدام هذه البيانات للمساعدة في التعرف على المواقف قبل حدوثها ، تمامًا مثل السائق البشري. على سبيل المثال ، السيارات ذكية بما يكفي للتعرف على المواقف والتكيف معها مثل:

• تشير السيارة البطيئة الحركة في الخط الأيمن إلى احتمالية أعلى بأن السيارة التي تتبعها ستحاول المرور.
• يُظهر ثقب الوعاء أو عنصر غريب في الشارع احتمالًا أكبر للسائق للانحراف لتجنبه.
• يعني الازدحام في الممر الأيسر أن السائقين هم أكثر عرضة لمحاولة دخول الممر الأيمن.

عقبات رئيسية يواجه المشروع قبل اعتماده على نطاق واسع

على الرغم من أن التكنولوجيا في برنامج السيارات المستقل من Google ليست أقل من مذهلة ، فهذا لا يعني أنه لا توجد مشاكل كبيرة لا يزال يتعين معالجتها قبل أن نصل إلى تهيمن عليها السيارات ذاتية القيادة في المستقبل إليك كيف سنصل إلى عالم مليء بالسيارات بدون سائقالقيادة مهمة شاقة وخطيرة ومتطلبة. هل يمكن أن يتم تشغيلها يومًا ما بواسطة تقنية السيارات بدون سائق من Google؟ اقرأ أكثر .

تقنية

قبل معالجة أي مشاكل أخرى تواجهها السيارة ذاتية القيادة ، من المهم ملاحظة أن التكنولوجيا لا تزال أكبر حاجز يفصل السيارات بدون سائق عن السوق الاستهلاكية.

إحدى هذه المشاكل التي تواجهها Google هي القدرة على التكيف لنظام الخرائط. الخرائط التي تستخدمها هذه السيارات ليست مثل تلك التي تراها في وحدة GPS أو على خرائط Google. كل خريطة مفصلة للغاية حتى ارتفاع الحواجز ، وأبعاد الممر الذي تسير فيه السيارة حاليًا.

المشكلة في هذا المستوى من التفاصيل هي ضخامة رسم خرائط البلد بأكمله - أو العالم. حاليًا ، حددت Google ما يقرب من 2000 ميل من الطريق لكي تعمل السيارة بدون سائق. لإعطائك فكرة عن المقياس ، هناك أكثر من 170.000 ميل من الطرق في كاليفورنيا وحدها ، وأكثر من 4 ملايين ميل من الطرق العامة في الولايات المتحدة.

يعود سبب أداء السيارات بشكل جيد للغاية في اختبار 700،000 ميل الأولي إلى حد كبير إلى حقيقة أن السيارات تصل إلى "الغش" في الطريقة التي تستجيب بها لبيئتها. أي أن كل سيارة لا تتخذ قرارات في الوقت الحقيقي حول كيفية الاستجابة للمنبهات الخارجية ، ولم تختبر Google قدرة السيارة على الاستجابة للمواقف خارج هذه الخرائط البيئات. بالطبع ، هذه مشكلة يمكن - في مرحلة ما - تصحيح نفسها إلى حد ما ، مثل كل سيارة Google على الطريق لا يقتصر الأمر على القيادة فحسب ، بل يساعد أيضًا في إنشاء خرائط ثلاثية الأبعاد للسيارات المستقلة الأخرى من خلال الرسوم البيانية البيانات.

المشاكل الإضافية المتعلقة بالتكنولوجيا هي:

• حتى الآن ، تعاني السيارة من مشاكل تمنعها من القيادة في الثلج أو الجليد أو الأمطار الغزيرة.
• لا يمكن معرفة لون إشارات المرور عندما تكون المستشعرات عمياء بسبب الشمس أو الوهج.
• تكتشف المستشعرات الأجسام كأشكال بكسل ، لذا تستجيب السيارة افتراضيًا بنفس الطريقة - عن طريق التحريك - لتفويت طفلاً في الطريق ، أو صحيفة كانت تطفو في الماضي.

التنظيم الحكومي

بموجب القانون ، على الأقل في الولاية الأصلية لـ Google HQ (كاليفورنيا) ، تعتبر السيارات ذاتية القيادة قانونية حاليًا. يقول كريس أورمسون ، رئيس مشروع السيارة ذاتية القيادة في Google:

"القانون الذي تم تمريره قبل عام ونصف العام تقريبًا أوضح تمامًا أنه بدون سائق تم السماح بتشغيل المركبات في كاليفورنيا ، ونعتقد بشكل عام أن هذا صحيح في معظم أنحاء نحن."

ومع ذلك ، لست متأكدًا من أن العديد من الحكومات تخيلت مستقبلًا مع سيارات بدون سائق عند سن قوانين وأنظمة المرور الحالية. من غير المحتمل أن نفترض أن الحكومة لن تتدخل في مرحلة ما وتجري تحقيقاتها الخاصة باعتبارها العملية العملية وسلامة المركبات ذاتية القيادة السيارات المستقلة: هل الروبوتات مفيدة للبيئة؟الطريقة التي نستخدم بها السيارات ستتغير. ستكون هذه التغييرات واسعة النطاق ، ولكن أحد المجالات التي لم يتم التحقيق فيها بقدر كبير من التفاصيل: التأثير على البيئة. اقرأ أكثر .

هل يريد المستهلكون ذلك؟

في حين كان هناك إثارة واسعة الانتشار حول التكنولوجيا من قبل البعض ، رفض آخرون الفكرة بالكامل بسبب مخاوف تتعلق بالسلامة ، أو عدم الرغبة في التخلي عن السيطرة على العجلة. في حين أن البعض قد لا احتضان التكنولوجيا هل يستطيع المتسللون بالفعل الاستيلاء على سيارتك؟ اقرأ أكثر ، من الآمن أن نقول أن بعض شرائح المستهلكين قد تكون مهتمة بافتراض معالجة عاملين رئيسيين: السلامة والتسعير.

بينما لا تزال مخاوف السلامة قيد العمل ، يبدو أن السيارة لديها سجل أمان ملحوظ حتى هذه اللحظة. لقد تم طرح مأزق فلسفي مثير للاهتمام ، كيف ستستجيب السيارة لما يسمى بـ "مشاكل العربة"؟ مشاكل العربة هي المصطلح الفلسفي المستخدم لوصف القضايا التي تنشأ عندما لا توجد إجابة صحيحة. على سبيل المثال ، يجب أن تنحرف سيارة Google لتجنب الطفل ، ولكن ذلك سيؤثر على الأم ، أو مجموعة من الأطفال على الجانب الآخر من الطريق ؛ ماذا تعمل، أو ماذا تفعل؟

إذا ما هو التالي؟

بشكل عام ، إنها فكرة مثيرة وتبني التكنولوجيا له تطبيقات عملية أخرى. على سبيل المثال ، السيارة التي لا تحتاج إلى سائق ، ولا تحتاج أيضًا إلى راكب. سيسمح ذلك لسيارتك بإسقاط الطرود بدونك ، أو منح الأصدقاء رحلة إلى المنزل (ثم العودة إلى المرآب الخاص بك) ، أو العثور على مكان وقوف السيارات الخاص به بعد توصيلك في مكان ما.

في الواقع ، قد تكون الفكرة الأكثر إثارة على الإطلاق هي حقيقة أن هذا يمكن أن يجعل فكرة "امتلاك" سيارة قديمة. يمكن ترك هذه السيارات افتراضيًا في أي مكان ، وتعمل كنوع من سيارات الأجرة لمجتمعات بأكملها دون الحاجة إلى شراء السيارة وصيانتها بنفسك.

السيارات بدون سائق هي فكرة مثيرة لمستقبل النقل ، ولكن حتى تعالج Google التقنية التحديات وإثبات أن هذه السيارات هي في الواقع أكثر أمانا من السائق العادي الخاص بك ، ثم ستبقى كذلك ، فكرة. ومع ذلك ، أنا واثق من أن Google ستعمل على حل المشكلات ، وأن هذه التكنولوجيا سيكون لها تأثير كبير على مستقبل النقل كيف ستغير السيارات ذاتية القيادة النقل إلى الأبدبينما ننتقل إلى عام 2015 ، لم يعد السؤال هو ما إذا كانت السيارات ذاتية القيادة ستحل محل السيارات المدفوعة يدويًا ، ولكن مدى السرعة التي ستسيطر عليها. اقرأ أكثر .

هل تشتري سيارة ذاتية القيادة؟

حقوق الصورة: Velodyne High-Def LIDAR بقلم ستيف جورفيستون ، Hoje-taastrup Kommune بواسطة الرفيق القدم ، إشارات المرور من MiloszB ، كل ذلك عبر فليكر