ავტონომიური მანქანები არის თვითმართვადი მანქანები, რომლებსაც შეუძლიათ იმუშაონ მინიმალური, ან თუნდაც ნულოვანი ადამიანის შეყვანით. ეს მანქანები იყენებენ ხელოვნურ ინტელექტს (AI) და უკვე არსებულ საავტომობილო ტექნოლოგიებს, როგორიცაა ადაპტური კრუიზ კონტროლი, მართვის გამოცდილების ავტომატიზაციისთვის.
თვითმართვადი სატრანსპორტო საშუალებები განსხვავდება სირთულის მიხედვით დაწყებული ძირითადი სისტემებიდან, რომლებსაც მუდმივად უნდა აკონტროლებდეს ადამიანი მძღოლი, სისტემებამდე, რომელსაც შეუძლია იმუშაოს ნებისმიერ პირობებში და ადამიანური ელემენტის გარეშე.
კომპანიებს, როგორიცაა Waymo, უკვე აქვთ ავტონომიური მანქანები გზაზე და ავტომწარმოებლებმა, როგორიცაა Tesla, Ford, GM და სხვები, ყველამ შეიმუშავეს საკუთარი ავტონომიური მანქანების ტექნოლოგიები, როგორიცაა Tesla Autopilot, Argo AI და GM Cruise..
როგორ მუშაობენ ავტონომიური მანქანები?
ავტონომიური მანქანები იყენებენ ხელოვნური ინტელექტისა და სატრანსპორტო სისტემების კომბინაციას, რომელიც დაფუძნებულია მძღოლის დახმარების გაფართოებულ სისტემებზე (ADAS), რათა შექმნან ის, რაც ცნობილია როგორც მძღოლის ავტომატური სისტემა (ADS).
ავტონომიური მანქანის შუაგულში არსებული ხელოვნური ინტელექტი იღებს შეყვანას სხვადასხვა სენსორებიდან, რომლებიც ჩაშენებულია მანქანაში და იყენებს ამ შეყვანას გარე სამყაროს სურათის შესაქმნელად. ამ სურათით, ტერიტორიის რუკასთან და გლობალური პოზიციონირების სატელიტის (GPS) მონაცემებთან ერთად, ავტონომიურ მანქანას შეუძლია უსაფრთხოდ დახაზოს კურსი თავის გარემოში.
ერთი წერტილიდან მეორეზე გადასასვლელად, ხელოვნური ინტელექტი აწვება ავტომობილის სისტემებს, როგორიცაა სადენიანი ელექტრონული დროსელი, სამუხრუჭე და საჭის კონტროლი. როდესაც მანქანის სენსორები, რომლებიც შეიძლება შეიცავდეს ყველაფერს, რადარიდან ლაზერამდე, აღმოაჩენენ ობიექტს, როგორიცაა ფეხით მოსიარულე ან სხვა მანქანა, AI შექმნილია იმისთვის, რომ მიიღოს დაუყოვნებელი მაკორექტირებელი მოქმედება ავარიის თავიდან ასაცილებლად.
სრული AI კონტროლის გარდა, ავტონომიური მანქანები, როგორც წესი, შექმნილია მძღოლის სრული კონტროლის ოფციით. ასეთ სატრანსპორტო საშუალებებში ADS მოქმედებს როგორც ძალიან მოწინავე ტიპის კრუიზ კონტროლი, სადაც მძღოლს შეუძლია აიღოს ან დატოვოს კონტროლი ნებისმიერ დროს.
ზოგიერთი ავტონომიური მანქანა შექმნილია იმისთვის, რომ იმუშაოს ადამიანის ყოველგვარი ჩარევის გარეშე, თუმცა უმართავი მანქანების კანონიერება განსხვავდება ერთი ადგილიდან მეორეზე.
ძირითადი ტექნოლოგიები, რომლებიც საშუალებას აძლევს მანქანას თავად მართოს
იმისთვის, რომ მანქანამ თავად მართოს, მან უნდა გამოიყენოს მთელი რიგი ტექნოლოგიები, რომლებიც ჩვენს მანქანებში წლების განმავლობაში იყო და ზოგ შემთხვევაში ათწლეულების განმავლობაშიც. მანქანამ უნდა შეინარჩუნოს ელექტრონული კონტროლი ყველა სისტემაზე, ძრავიდან და ტრანსმისიიდან დაწყებული მუხრუჭებამდე, და მას სჭირდება გარკვეული სახის ხელოვნური ინტელექტი, რომ ეს ყველაფერი ერთმანეთთან დააკავშიროს.
ტექნოლოგიების უმეტესობა, რომლებიც გამოიყენება ავტონომიურ მანქანებში, ცნობილია, როგორც მძღოლის დახმარების გაფართოებული სისტემები, რადგან ისინი შექმნილია იმისთვის, რომ მართვის გამოცდილება უფრო კომფორტული და ნაკლებად საშიში გახადოს.
აქ არის რამოდენიმე ყველაზე მნიშვნელოვანი ტექნოლოგია, რომელიც ეფუძნება ავტონომიურ სატრანსპორტო საშუალებებს:
- ხელოვნური ინტელექტი: ავტონომიური მანქანები შეუძლებელი იქნებოდა ხელოვნური ინტელექტის გარეშე. ამ მანქანებს აკონტროლებენ ხელოვნური ინტელექტის პროგრამები, რომლებიც შემუშავებულია და გაწვრთნილი ხდება მანქანათმცოდნეობის მეშვეობით, რათა შეძლონ ავტომობილში ჩაშენებული სხვადასხვა სენსორების მონაცემების წაკითხვა და შემდეგ განსაზღვრონ ყველაზე შესაფერისი მოქმედება ნებისმიერ მოცემულ სიტუაციაში.
- მიმართვა მავთულხლართებით: ეს სისტემები უკვე წლებია არსებობს ჩვეულებრივ მანქანებში და ისინი ძირითადად ცვლიან მექანიკურ კავშირებს ელექტრული კავშირებითა და კონტროლით. ეს მნიშვნელოვნად აადვილებს ჩაშენებულ AI-ს თითოეული ინდივიდუალური სისტემის მართვას, როგორიცაა საჭის მართვა, აჩქარება და დამუხრუჭება.
- ზოლის დაცვა: ეს სისტემები თავდაპირველად შექმნილი იყო იმისათვის, რომ დაეხმარონ მძღოლებს, თავი აარიდონ მოძრაობის ზოლს, მაგრამ ავტონომიური მანქანები იყენებენ იმავე ტიპის სენსორებსა და ტექნიკას.
- ავტომატური დამუხრუჭება: თავდაპირველად შექმნილი იყო უბედური შემთხვევის თავიდან ასაცილებლად იმ სიტუაციებში, როდესაც მძღოლი ძალიან ნელია მოქმედებისთვის. ავტონომიური მანქანები მსგავს ტექნოლოგიას უფრო ფართო მასშტაბით იყენებენ.
- ადაპტირებადი კრუიზ კონტროლი: ეს არის კიდევ ერთი სისტემა, რომელიც თავდაპირველად შექმნილია მძღოლების დასახმარებლად, ამ შემთხვევაში სიჩქარის დინამიურად გაზრდით და შემცირებით მიმდებარე ტრაფიკთან შედარებით. ავტონომიურმა მანქანებმა უნდა შეასრულონ იგივე ძირითადი დავალება, გარდა იმისა, რასაც მძღოლი ჩვეულებრივ აკეთებს.
ავტონომიის ხარისხი: შეიძლება თუ არა ავტონომიური მანქანები მართლაც მძღოლის გარეშე?
ავტონომიური მანქანების განვითარება იყო პროგრესის ნელი მსვლელობა და არა გადამრთველი, რომელიც ვიღაცამ ერთ დღეს გადაწყვიტა. იგი დაიწყო 1950-იან წლებში უსაფრთხოებისა და მოხერხებულობის პირველი ფუნქციებით, რომლებიც დროთა განმავლობაში გახდა ჩვეულებრივი, როგორიცაა დაბლოკვის საწინააღმდეგო მუხრუჭები და კრუიზ კონტროლი, და აჩქარდა 2000-იან წლებში ADAS-ით, როგორიცაა ადაპტური კრუიზ კონტროლი და ავტომატური დამუხრუჭება.
მას შემდეგ, რაც ავტონომიური მანქანები ჩამოვიდნენ ასეთი ნელი და თანდათანობითი პროცესით, ავტომობილების ინჟინერთა საზოგადოებამ (SAE) შეიმუშავა ავტომატიზაციის ხუთ დონის მასშტაბი.
ეს სკალა აღწერს ყველაფერს, დაწყებული გუშინდელი მთლიანად მექანიკური მანქანებიდან დამთავრებული სრულიად ავტომატიზირებული მანქანებით, რომლებიც მოსალოდნელია გამოჩნდნენ შოურუმების იატაკებსა და მაგისტრალებზე 2020 წლისთვის.
ეს არის ავტომატიზაციის დონეები, რომლებიც შეიძლება ჰქონდეს მანქანას:
დონე 0: ავტომატიზაციის გარეშე
ეს არის ტრადიციული მანქანები, რომლებიც საჭიროებენ მძღოლის მუდმივ შეყვანას ფუნქციონირებისთვის. ამ მანქანებს არც კი აქვთ ისეთი ფუნქციები, როგორიცაა დაბლოკვის საწინააღმდეგო მუხრუჭები ან კრუიზ კონტროლი.
დონე 1: მძღოლის დახმარება
ამ მანქანებს ჯერ კიდევ მთლიანად აკონტროლებს მძღოლი, მაგრამ ისინი მოიცავს მძღოლის დახმარების ზოგიერთ ჩვეულებრივ სისტემას. ამ დონის მანქანა ჩვეულებრივ მოიცავს ძირითად ფუნქციებს, როგორიცაა კრუიზ კონტროლი.
დონე 2: ნაწილობრივი ავტომატიზაცია
ამ ეტაპზე მანქანები იძენენ ავტომატური კონტროლის გარკვეულ დონეს ისეთ ფუნქციებზე, როგორიცაა აჩქარება, დამუხრუჭება და საჭის მართვა. მძღოლი კვლავ აკონტროლებს ავტომობილს და ამ დონეზე მანქანა ვერ მართავს თავის თავს ადამიანის მძღოლის გარეშე.
მსგავს მანქანებს, როგორც წესი, აქვთ ADAS, როგორიცაა ავტომატური დამუხრუჭება, ადაპტირებადი კრუიზ კონტროლი და გარკვეული ტიპის ზოლის შენარჩუნების სისტემა.
დონე 3: პირობითი ავტომატიზაცია
მანქანები ამ დონეზე მოიცავს ADS, ამიტომ ისინი ტექნიკურად ავტონომიურია. ამ მანქანებს შეუძლიათ ნავიგაცია ერთი ადგილიდან მეორეზე, საფრთხის ამოცნობა და მათზე რეაგირება. ადამიანის მძღოლის ყოფნა კვლავაც საჭიროა საგანგებო სიტუაციის შემთხვევაში და მძღოლი უნდა იყოს ფხიზლად და მზად იყოს კონტროლისთვის.
ამ დონის სატრანსპორტო საშუალებების ყველა სისტემა უნდა იყოს ავტომატიზირებული და ამ მანქანებს ასევე სჭირდებათ ხელოვნური ინტელექტის ფართო შესაძლებლობები, რათა უსაფრთხოდ იმუშაონ ადამიანის მძღოლის შეყვანის გარეშე.
დონე 4: მაღალი ავტომატიზაცია
ამ დონეზე, ავტომობილი სრულად ავტომატიზირებულია. მას შეუძლია უსაფრთხოდ ნავიგაცია ერთი ადგილიდან მეორეზე უმეტეს პირობებში. ზოგიერთ პირობებში და ზოგიერთ შემთხვევაში, მანქანას შეიძლება მაინც დასჭირდეს ადამიანის დახმარება.
ამ ტიპის ავტონომიურ მანქანას ტექნიკურად შეუძლია იმუშაოს ადამიანის ოპერატორის თანდასწრების გარეშე, მაგრამ შეიძლება შეიცავდეს ადამიანურ ოპერატორს კონტროლის აღების შესაძლებლობა.
დონე 5: სრული ავტომატიზაცია
ავტომატიზაციის ამ დონის მანქანები ნამდვილად ავტონომიურია და შეუძლიათ იმუშაონ მძღოლის გარეშე მართვის ყველა პირობებში. დიზაინიდან გამომდინარე, ადამიანურ ოპერატორს შეიძლება ჰქონდეს ხელით მართვის შესაძლებლობა, მაგრამ ამ ტიპის სატრანსპორტო საშუალებები შექმნილია ისე, რომ არ საჭიროებს ამ ტიპის ჩარევას.
რა სარგებელი მოაქვს ავტონომიურ მანქანებს?
ავტონომიური მანქანების მთავარი უპირატესობა და ავტონომიური მანქანების განვითარების მამოძრავებელი ძალა უსაფრთხოებაა. NHTSA-ს თანახმად, ყველა სერიოზული ავარიის 90 პროცენტზე მეტი გამოწვეულია მარტივი ადამიანის შეცდომით. ძირითადი იდეა ისაა, რომ თუ ადამიანის ელემენტი მთლიანად ამოღებულ იქნა განტოლებიდან, მრავალი ადამიანის გადარჩენა შეიძლებოდა.
გარდა ყოველწლიურად ავტოსაგზაო შემთხვევის შედეგად გამოწვეული სიცოცხლის დიდი დანაკარგისა, ამ მოვლენებს ასევე აქვს მსგავსი მასიური ეკონომიკური გავლენა. NHTSA-ს თანახმად, უბედური შემთხვევები ყოველწლიურად ასობით მილიარდი დოლარი ჯდება სამუშაო ადგილზე აქტივობის შემცირების, ზიანის და ეკონომიკური აქტივობის დაკარგვის გამო.
ავტონომიური მანქანების უფრო პრაქტიკული სარგებელი არის ის, რომ მათ შეუძლიათ პოტენციურად შეამცირონ სატრანსპორტო საცობები უფრო ეფექტური მუშაობის გზით. ამან შეიძლება გამოიწვიოს მრავალი მძღოლისთვის მგზავრობის მოკლე დრო. გარდა ამისა, მძღოლებს საშუალება ექნებათ გამოიყენონ მგზავრობის დრო წასაკითხად, ახალი ამბების გასაცნობად, სამუშაოსთვის მოსამზადებლად ან სხვა პროდუქტიული ამოცანების შესასრულებლად.
კიდევ ერთი სარგებელი, რაც ავტონომიურ მანქანებს შეუძლიათ უზრუნველყონ, არის მოხუცებისა და შეზღუდული შესაძლებლობის მქონე პირთა მობილობის გაზრდა.ვინაიდან ამ სატრანსპორტო საშუალებებს შეუძლიათ იმუშაონ სრულიად ავტონომიურად, მათი უსაფრთხოდ მართვა შეუძლიათ ადამიანებს, რომლებსაც აქვთ დაქვეითებული მხედველობა და რეაქციის დრო, და ისეთი პირობებიც კი, როგორიცაა კვადრიპლეგია, რაც ჩვეულებრივ ძალიან ართულებს ან შეუძლებელს ხდის ავტომობილის უსაფრთხო მართვას.
სამსახურში მისვლის, პაემნების ან თუნდაც სასურსათო პროდუქტების შეძენის შესაძლებლობით, ხანდაზმულთა და შეზღუდული შესაძლებლობის მქონე პირთა დიდმა ნაწილმა შეიძლება შეინარჩუნოს ავტონომიის ბევრად უფრო მაღალი დონე, ვიდრე ეს შესაძლებელი იქნებოდა უმართავი მანქანის გარეშე..
ამ უპირატესობების უმეტესობის პრობლემა ის არის, რომ ავტომატური მანქანები სარგებლის სრულ ღირებულებას მხოლოდ მაშინ გადმოსცემენ, როცა ამ მანქანების საკმარისი რაოდენობაა გზაზე.
მაგალითად, ავტონომიურ მანქანებს შეუძლიათ ადამიანის ელემენტის ამოღება ავარიებისგან მხოლოდ მაშინ, როდესაც გზაზე არ არიან ადამიანები მძღოლები. ანალოგიურად, ავტონომიურ მანქანებს შეუძლიათ შეამცირონ საგზაო საცობები მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ გზაზე მანქანების უმეტესობა მძღოლი არ არის.
სანამ ავტონომიური მანქანები არ გახდება ახალი ნორმალური, მისი გამოყენების უპირველესი სარგებელი არის ძირითადად მოხერხებულობის ფაქტორი, უსაფრთხოების გარკვეული გათვალისწინებით.
