История дня. Почему мы все будем ездить на беспилотных машинах (но не сегодня)  (31)

Эффектно выглядящий грузовик едет по немецкому автобану. Водитель убирает руки с руля, разворачивает кресло и тянется к планшету. Кажется, его вообще не интересует происходящее на дороге. Машина не протестует. Она самостоятельно двигается в потоке, меняет полосы, обгоняя другие машины или пропуская оперативный транспорт, и интеллигентно возвращает управление человеку, отсчитывая секунды до передачи "руля" на экране мультимедийной системы. Это не фантастика, это Mercedes-Benz Future Truck 2025, представленный в прошлом году. Автомобиль — платформа, с помощью которой немецкая компания показывает свое видение будущего мира грузовых перевозок.

А вот другой автомобиль, уже легковой. Водитель нажатием на кнопку на экране смартфона "подзывает" его к себе и садится за руль в кресло, которое услужливо разворачивается при открытии двери. Мы сказали "за руль"? Скорее, за его рудимент — машина явно не конструировалась для тех, кто испытывает удовольствие от вождения. Авто подкатывает к пешеходному переходу и не просто пропускает человека, но говорит ему, что тот может пройти — на дороге безопасно. Мы переносимся во времени и пространстве и вот уже та же машина мчит по извилистому загородному шоссе. Водителя у нее нет вовсе, а сидящий на заднем сиденье человек управляет ею опосредованно, меняя характер поведения на дороге со спокойного на более динамический так, как сегодня мы меняем настройки шасси или трансмиссии. Этот прототип, также компании Mercedes-Benz, называется F 015 и был представлен в январе этого года на выставке потребительской электроники в Лас-Вегасе. Внешне это не автомобиль, а настоящее произведение искусства. И уж, конечно, это и близко не серийная машина, а лишь концепт-кар. Хотя на выставку этот автомобиль все же приехал своим ходом.

Mercedes-Benz не одинока — практически все крупнейшие автопроизводители работают над созданием беспилотных автомобилей, полностью или частично способных ездить без участия человека (просто именно Mercedes показывает свои наработки эффектнее других). Работают над этим и крупные технологические компании — Google и, как стало известно буквально несколько дней назад, Apple, — а также различные университеты.

Например, исследователи из Стэндфордского университета, "доработав напильником" Audi TTS, сумели создать модуль автономного управления автомобилем, способный обогнать профессионального гонщика на треке. В частности, робот "привез" человеку 0,4 секунды с круга на Thunderhill Raceway Park в Северной Калифорнии, США. Это не просто "игры сумасшедших ученых" — исследователи полагают, что улучшая гоночные способности автономных автомобилей, они отрабатывают алгоритмы, которые помогут "роботам" и на обычных дорогах, но в экстремальных ситуациях.

Строго говоря, автономные автомобили изначально были именно что "играми сумасшедших ученых", финансировали которые через военные бюджеты американское, британское и немецкое правительства. Работы на эту тему начались еще в 1920-х годах, но лишь в середине прошлого века и именно в лабораториях университетов были достигнуты первые серьезные результаты. Например, этот (на фото ниже) модифицированный Citroen DS19 был создан в 1960 году в недрах британской Лаборатории по исследованию транспорта (Transport Research Laboratory), основанной британским правительством в 1930-х годах. В 1980-х серьезные исследования начались в американском Университете Карнеги — Меллон и немецком Университете Бундесвера в Мюнхене (при поддержке Mercedes-Benz). Позже к исследованиям подключился Стэндфордский университет в США. Свою роль также сыграло Агентство по перспективным оборонным научно-исследовательским разработкам США (DARPA), организовывавшее конкурсы на создание автономных машин с миллионным призовым фондом.

Военных машины-роботы интересуют постольку, поскольку они дают ощутимый выигрыш на поле боя, позволяя не подвергать опасности людей. Однако, как DARPA в свое время подарила миру интернет, так и сейчас деньги военных, похоже, позволили ощутимо приблизить наступление светлого автономного автомобильного будущего. Например, за проектом Google по созданию "беспилотных" автомобилей стоят выходцы из Стэндфордского университета, выигравшие в 2005 году DARPA Grand Challenge (и получившие $2 млн. за это), а также человек, который, работая в DARPA, эти конкурсы, собственно, и организовывал. А участие Mercedes-Benz в проектах совместно с Университетом Бундесвера позволило компании накопить более чем 30-летний опыт работы по этой теме.

Как в природе не бывает только черного и белого, так и автономные машины не бывают, да и не будут только автономными или только не автономными. Если верить классификации Национального управления безопасностью движения на трассах США, существует пять уровней автоматизации транспортных средств. Согласно ему, большинство современных водителей уже водит машины, которые можно считать автономными, а полностью неавтономные машины практически исчезли с наших дорог:

Согласно этой классификации, прототип Audi A7 на видео относится к третьему уровню:

Сейчас большинство производителей, когда дело доходит до предметного разговора об автономных автомобилях ближайшего будущего, склоняются именно к третьему уровню по этой классификации: машины, которые могут выполнять определенные функции или ездить по определенным участкам дорог автономно, но при этом не лишающие человека контроля полностью. Последний, четвертый уровень, пока все же считается утопией, в основном потому, что ряд проблем, стоящих перед создателями автономных машин, сегодня считается неразрешимым даже теоретически.

Вот список основных препятствий:

Психологический аспект нам представляется довольно серьезным — для многих людей управление автомобилем является удовольствием, а не работой, от которой надо избавиться. Например, этот ролик должен быть сущей пыткой для фанатов BMW. "Тошниться" в потоке с грузовиками, глядя, как тебя обгоняют все, кому не лень, и не иметь возможности что-либо сделать?!

Шутки шутками, но обратимся к технике — в ролике выше вскользь показано, что у автономного автомобиля есть масса датчиков, которые помогают ему "видеть". На самом деле в основе всех без исключения современных автономных систем лежит лидар, позволяющий составлять трехмерную картинку окружающей действительности с помощью лазерных лучей и светодиодов. В более простых системах используются и радары, позволяющие оценивать расстояние до помех. Для контроля разметки применяются камеры, однако эта информация не считается особо надежной, так как и сама разметка — величина не то, чтобы очень постоянная (особенно у нас и, как ни странно, в США). Так, для отслеживания движения в своей полосе она сойдет, а вот для того, чтобы автономно ориентироваться в чужом для системы городе — нет. Главный же ориентир для современных автономных машин — очень точные, специально для них созданные карты. Сопоставляя окружение, "считанное" датчиками, и карту, автомобиль "строит" виртуальную картинку и ориентируется по ней.

К сожалению, лидар и камеры уязвимы перед туманом, сильным дождем и снегом. Например, автономный автомобиль Google, на сегодняшний день считающийся самым "продвинутым" из тех, кто замахивается на четвертый уровень автоматизации (полный "автомат"), не способен ездить в условиях сильного дождя и любого, даже не самого сильного, снега. Вторая болевая точка этих машин — зависимость от наличия связи, так как часть вычислений производится не автомобильным компьютером (все еще недостаточно мощный), а серверами в дата-центрах Google. Нет связи — машина никуда не едет или едет, но медленно.

Читатель может указать на то, что мы больше концентрируемся на недостатках или проблемах автономных автомобилей и не говорим об их достоинствах. Это оттого, что они кажутся нам очевидными. И оттого, что лучше, чем Себастьян Трун, сотрудник Google и профессор компьютерных наук в Стэнфордском университете, мы все равно не скажем. Если вам бонусы "самоходок" не очевидны, посмотрите его выступление на TED (там можно включить русские субтитры), это всего четыре минуты. Но если совсем коротко: меньше пробок, меньше смертей на дорогах, меньше потраченного бензина, более рационально использующиеся дороги. Наконец, время, которое вы сегодня используете на дорогу (особенно стояние в пробках) можно будет потратить на что-то более интересное или полезное.

Последний важный вопрос — правовой. Раз уже существуют прототипы машин-роботов, значит, их где-то тестируют? Тестируют прежде всего на закрытых полигонах, но не только — на дороги общего пользования такие машины тоже выходят. В США автономные машины разрешены в Неваде, Флориде, Калифорнии и Мичигане. В Европе — в Великобритании, а также на некоторых дорогах во Франции и Германии. Однако в Европе разрешено только тестирование таких машин и строго под присмотром человека.

Если заглянуть в будущее, то мы увидим, что беспилотные автомобили очень медленно и аккуратно войдут в нашу жизнь и будут предлагать (и брать на себя) все больше и больше:

Захватило дух? Есть и другие мнения. Например, Раж Ражкумар, руководитель группы исследований возможностей автономного вождения в Университете Карнеги — Меллон, полагает, что искусственный интеллект, необходимый для создания абсолютно автономных автомобилей, "в ближайшее время" создан не будет. Так что эти сцены рискуют так и остаться лишь научной фантастикой: