تکامل صنعت خودروهای خودران

زمانی که خودرو برای اولین بار ساخته شد، در مخیله هیچ کسی نمی‌گنجید روزی اتومبیل نیازی به راننده نداشته باشد. اما صنعت خودرو از همان ابتدا به دنبال ایجاد پیشرفت و دگرگونی بوده است. حالا نه تنها ماشین‌های خودروان توسط شرکت‌های مختلف خودرو‌ساز تولید می‌شوند بلکه هر روز افراد بیشتری ترغیب می‌شوند که از این خودروها به جای نسل گذشته استفاده کنند.

به گزارش پایگاه خبری جوان خودرو؛

اولین ماشین‌های خودران واقعی ساخته شده در تاریخ، متعلق به دهه ۸۰ میلادی هستند. این ماشین‌ها، نتیجه همکاری برندهایی مثل مرسدس بنز و برخی دانشگاه‌ها بودند. از سال ۱۹۸۷ تا امروز، کمپانی‌های بسیاری مانند تسلا، مرسدس بنز، جنرال موتور، بوش، نیسان، تویوتا، آئودی و … شروع به تحقیق در این زمینه کرده و اقدامات زیادی برای ساخت خودروهای خودران‌ها انجام داده‌اند. در سال 2013، کمپانی ویس‌لَب (VisLab)، از محصولی به نام BRAiVE رونمایی کرد. این ماشین اتوماتیک در خیابان‌های پر پیچ و خم و پر ترافیک، به راحتی حرکت می‌کرد.

اصلی‌ترین و مهم‌ترین ویژگی خودروهای خودران، توانایی خودرو در شناخت محیط اطراف، حرکت و رانندگی در مسیری مشخص و بدون دخالت انسان است.

این خودروهای هوشمند می‌توانند به صورت خودکار در خیابان‌ها تردد کنند، سرعت خود را بنابر موانعی مانند ترافیک، حضور عابر پیاده و دیگر موانع فیزیکی افزایش یا کاهش دهند، در زمان نیاز به درستی بپیچند یا توقف کنند و در نهایت بدون هیچ مشکلی به مقصد تعیین شده برسند.

خودرو برای دستیابی به این اهداف با استفاده از چند دوربین و انواع سنسور نصب شده روی خودرو و GPS و با کمک هوش مصنوعی محیط اطراف و وضعیت جغرافیایی را بررسی کرده و موانع را تشخیص می‌دهد. در حقیقت هوش مصنوعی به عنوان مغز خودرو عمل کرده و سنسورها و دوربین‌ها وظیفه چشم راننده را بر عهده دارند.

ماشین‌های خودران چگونه کار می‌کنند؟

هنگام نشستن ما انسان‌ها روی صندلی راننده، هم‌زمان با مشاهده محیط دوروبر اطلاعاتی را از محیط پیرامون به عنوان ورودی دریافت و آن‌ها را به منظور تصمیم‌گیری در مورد جهت چرخش فرمان و زمان ترمز گرفتن، پردازش می‌کنیم. یک ماشین خودران معمولا با دستگاه GPS، یک سیستم ناوبری اینرسی و طیف وسیعی از حسگرها تجهیز شده است.

این ماشین‌ها اطلاعات مربوط به موقعیت جغرافیایی را از GPS دریافت می‌کنند و برای جانمایی خود از سیستم ناوبری و از اطلاعات دریافتی از حسگرها برای ساختن نقشهای داخلی از محیط اطراف، استفاده می‌کنند.

به محض دریافت اطلاعات مربوط به موقعیت خودش بر روی نقشه داخلی، می‌تواند از آن نقشه برای یافتن مسیر بهینه، ضمن دوری از هرگونه مانعی، برای رسیدن به مقصدش استفاده کند. آنچه ما در اینجا توضیح دادیم، تنها یک توصیف بسیار سطح بالا در مورد نحوه کار کردن خودروهای خودران است.

هوش مصنوعی در ماشین‌های خودران

برای اینکه یک ماشین قادر باشد بدون راننده حرکت کند، ما باید سه ستون تکنولوژیکی را در نظر بگیریم:

1. احساس

بیایید با انسان‌ها شروع کنیم: همه ما حواسی مثل دیدن، شنیدن و لامسه داریم، که همه این حسها سیگنال‌هایی را دریافت می‌کنند و سپس این سیگنال‌ها را به مغز ارسال می‌کنند و بدن ما را وادار به انجام اقداماتی خاص می‌کنند. به همین ترتیب، ما باید در ماشین‌های خودران، سنسورهایی داشته باشیم که با استفاده از یک سری دوربین‌ و سنسورهای اضافی مانند اسکنرهای رادار، بتوانند 360 درجه را پوشش دهند. سپس اسکنرهای لیزری داده‌ها را از تمامی این سنسورها دریافت می‌کنند و با عبور از یک دستگاه محاسباتی بسیار قدرتمند برای ساخت یک مدل محیطی اقدام می‌کنند که بتواند:

1. بگویید که هر یک از موجودیت‌های اطراف ماشین مانند پیاده‌روها، دوچرخه‌سواران، پیچ جاده، علائم، نمادها، موانع و غیره کجا هستند.
2. بگوئید که این موجودات چه کاری انجام می‌دهند یا در چه وضعیتی هستند.
3. در مورد مسیر بگویید، مانند این که آیا این مسیر، یک بزرگراه است.

2. نقشه‌برداری

نقشه‌برداری نباید با نقشه ناوبری (نقشه گوگل) اشتباه گرفته شود. در عوض، نقشه‌هایی وجود دارند که دارای وضوح بالا و جزئیات دقیق هستند. به محض اینکه وسیله نقلیه خود را با دقت بسیار بالا در این نقشه قرار دهید (در حدود 10 سانتیمتر)، شما همه چیز را در مورد مسیر جاده، مسیرهای قابل برنامه‌ریزی، محدود کننده‌های مسیر و غیره خواهید فهمید، تنها چیزی که در موردش نمی‌دانید مکان سایر استفاده‌کننده‌گان مسیر است. این داده‌ها توسط احساس (حسگرها) جمع‌آوری می‌شوند.

بنابراین، چگونه قادر خواهید بود این نقشه‌ها را به شیوه‌هایی کارآمد و مقرون به صرفه، ایجاد و به‌روز کنید؟ این نقشه‌ها باید در زمانی بسیار کوتاه واقعیات را نشان دهند، بدین معنی که لحظه‌ی اعمال تغییرات محیطی، نقشه‌ها باید بلافاصله به‌روز شوند. نقشه‌های امروزی با چنین سرعتی به‌روز نمی‌شوند. این موضوع منجر به استفاده از انبوه‌سپاری (crowdsourcing) برای ساخت نقشه‌ها می‌شود. انجام این کار بسیار مشکل است، اما بسیار ضروری است. بدون این نقشه‌های دقیق، شما نمی‌توانید یک ماشین خودران را به‌طور مطمئن به کار اندازید.

3. سیاست رانندگی

این همان جایی است که باید اطلاعات جدی را در پلت‌فرم رانندگی تعبیه کرد. ماشین باید قادر به تشخیص عابر پیاده و سایر اشیای متحرک مشابه باشد و همچنین باید بتوانند تشخیص دهند که هر یک می‌خواهند چه کاری انجام دهند. خودروی خودران نه تنها باید سیاست رانندگی را درک کند بلکه باید واکنش‌ها را نیز تشخیص دهد. این تمام مواردی است که هنگام ورود به خطوط ترافیکی برای ساخت یک استراتژی لازم است. ذهن شما، به طور طبیعی این مهارت را فراهم می‌کند؛ این اغلب هم به آموزش رانندگی و هم به تجربه رانندگی نیاز دارد.

این یک بحث پیچیده است و از آنجایی که در حال حاضر برای انسان‌ها دشوار است، برای کامپیوترها بسیار سخت‌تر خواهد بود، زیرا ما در مورد هوش گسترده‌ای صحبت می‌کنیم که شامل درک مواردی مانند “به کدام وسیله نقلیه اجازه حرکت داده شود”، “از کدام وسیله نقلیه فاصله گرفته شود”، “برای ادغام شدن با ترافیک چه مسیری برگزیده شود”، روبرو هستیم. همچنین، سیاست رانندگی با توجه به موقعیت مکانی تغییر می‌کند، چرا که ملاحظات ترافیکی از شهری به شهر دیگر متفاوت است. این باید زمانی که سیاست رانندگی به سیستم دیکته می‌شود در نظر گرفته شود.

تکامل صنعت خودران ها

از سال 2015 تا سال 2017 از کمک راننده استفاده شده است. کمک راننده یک فن‌آوری است که برای جلوگیری از تصادفات استفاده می‌شود. این تکنولوژی برای کمک به باقی‌ماندن یک وسیله نقلیه بدون دخالت انسان در داخل خطوط ترافیکی استفاده می‌شود.

هنگام استفاده از این تکنولوژی، راننده هنوز هم باید هوشیار باشد. در اصل این نوع رانندگی، رانندگی مستقلی نیست، زیرا سیستم می‌تواند اشتباه کند.

این ماشین‌ها آگاهی 360 درجه‌ای ندارند. و همه چیز را نمی‌بیند. این ماشین‌ها برای همه موقعیت‌های احتمالی تصادف طراحی نشده‌اند؛ به همین دلیل راننده باید هشدار بماند.