Roborace: автогонки превращаются в соревнования ЦОД

Гонки для технологических компаний

У Roborace есть два определения. Во-первых, это класс беспилотных автогонок, планирующий проводить заезды в рамках этапов «Формулы Е» (класс гонок на электромобилях). Во-вторых, это компания, которая разрабатывает соответствующие беспилотные гоночные автомобили (не путайте с одноименными робототехническими соревнованиями, которые разрабатывают в Брестском государственном техническом университете и Ассоциации робототехники на Украине). По задумке основателя и идейного вдохновителя Roborace Дениса Свердлова, в прошлом гендиректора Yota Group и замглавы Минкомсвязи РФ, соревнования будут проводить перед каждой гонкой «Формулы Е», используя те же самые трассы по всему миру — от Москвы до Путраджайи в Малайзии. Но на этом сходство Roborace с обычными гонками заканчивается и начинаются сплошные различия.

 Денис Свердлов в своих интервью рассказывал, что у Roborace будет своя техническая команда, специалисты по коммерческим вопросам и сотрудники команд, т.е. полноценная структура гоночной серии. Но она не будет ориентироваться исключительно на представителей автомобильной отрасли. «Мне видится, что прежде всего это будет интересно технологическим компаниям, поскольку именно в такой серии, как наша, у них появляется уникальная возможность демонстрировать свои наработки», — уверен основатель венчурного фонда Kinetik.

К слову, от изначальной идеи полностью автономных машин создатели уже отошли. По словам гендиректора Roborace Лукаса Ди Грасси, машины серии, известные как Devbots (в них есть место для водителя), будут управляться человеком до середины гонки, когда бортовые компьютеры возьмут верх. Иначе говоря, половину гонки ведет человек, который покидает машину во время пит-стопа, и она заканчивает гонку самостоятельно. Таким образом, человек научит машину в начале гонки, а затем машина самостоятельно будет использовать полученные знания. В дальнейшем концепт гонок будут развивать в сторону полной беспилотности.

Поскольку в гонках практически отсутствуют пилоты, а болиды и аппаратное обеспечение у каждой команды будут одинаковыми, по сути половина соревнования будет проходить между алгоритмами, разработанными участниками. И поскольку все будет зависеть от програм­много обеспечения, это позволит динамично менять правила, не влияя на физические параметры машин. Коррективы нужно будет вносить на программном уровне, не трогая железо. Такие соревнования, позволяющие соперничать технологическим компаниям, приведут к очень быстрому прогрессу. В них есть состязательность, и, что самое важное, всем участникам предоставят одинаковые технические возможности — одинаковые болиды. Сейчас расскажем, почему.

Чемпионат по интеллекту

У каждой из десяти анонсированных команд будет по два одинаковых автомобиля, управляемых Drive PX 2. Таким образом, машины, участвующие в заезде, будут отличаться только вычислительными алгоритмами, работающими в реальном времени, и AI-технологиями. По мнению основателей автогонок, такой подход позволит «создать глобальную платформу для демонстрации того, что роботехнологии и искусственный интеллект могут сосуществовать в реальном мире». Сам Денис Свердлов называет гонки мировым чемпионатом по интеллекту и считает, что в Roborace объединяются «азартные игры, мотоспорт, технологии и развлечения».

Когда речь идет о соревновании автономных машин, становится понятно, что в нем будет задействовано нечто большее, чем простые характеристики трансмиссии, шасси, аэродинамики или шин, привычные нам по «Формуле-1». В случае с Roborace речь идет о способности воспринимать информацию, анализировать ее и принимать решения. И Панагиотис Циотрас из Технологического института Джорджии уверяет, что основная сложность заключается в том, чтобы перейти на другой уровень: научить машины принимать решения не за секунды, а за миллисекунды, как это делает человеческий мозг. «При этом автономное транспортное средство должно быть в состоянии обрабатывать информацию в любых условиях, а не просто ехать по трассе в нормальных условиях», — утверждает профессор математики факультета аэрокосмической техники.

Свой первый беспилотный гоночный болид Robocar компания Roborace представила в феврале прошлого года. Он оснащен четырьмя 300-киловаттными электродвигателями и, по заверениям разработчиков, способен развивать скорость до 320 километров в час (впрочем, до сих пор электромобиль ни разу не разогнался до этой скорости). Длина машины составляет 4,8 м, ширина — 2 м, вес — 975 кг. Дизайном внешнего вида занимался Даниэль Саймон — тот, кто разработал известные светоциклы для фильма «Трон: Наследие». Каждый автомобиль стоит 750 000 фунтов стерлингов, а встраиваемая система ИИ — еще 250 000 фунтов стерлингов сверху.

В Robocar сосредоточены самые передовые информационные технологии: вычисления в режиме реального времени, ИИ, компьютерное зрение. Там есть 6 обычных камер, 5 лидаров (оптический локатор для дистанционного зондирования), 2 радара, 18 ультразвуковых датчиков расстояния и 2 оптических датчика скорости. 

Для обработки данных в реальном времени и мгновенного принятия решений на дороге необходимы компьютерное зрение, обработка изображений и машинное обучение. Всем этим занимается специальный компьютер NVIDIA DRIVE PX 2 мощностью 8 терафлопс, вычислительная платформа способна совершать до 24 триллионов AI-операций в секунду. И про нее мы расскажем чуть подробнее.

NVIDIA DRIVE PX — это часть семейства вычислительных решений NVIDIA для задач ИИ. В платформе работает функция AutoCruise — она включает автоматическое ведение машины по автомагистрали и привязку к HD-карте, потребляет всего 10 ватт и позволяет машинам использовать глубокие сети для обработки данных с многочисленных камер и датчиков. Специалисты, которые тренируют глубокие сети в дата-центре на NVIDIA DGX-1, могут запускать их на NVIDIA DRIVE PX 2 в автомобиле. Проще говоря, в автомобиле используются те же самые алгоритмы, библиотеки и инструменты, что и в дата-центрах. 

«Теперь у нас есть все, что нужно для перехода от разработки самоуправляемых автомобилей к их массовому производству»,—

 

Такими словами основатель и генеральный директор NVIDIA Дженсен Хуанг охарактеризовал в феврале этого года партнерcтво с Continental, одной из крупнейших компаний в автомобильной индустрии

Нечеловеческие гонки

Как и у любого стартапа, после красивой идеи начались проблемы. В феврале 2017 г. Roborace устроила в Буэнос-Айресе первый в истории заезд двух беспилотных автомобилей — DevBot 1 и DevBot 2. Болиды покрасили в цвета двух местных футбольных команд-соперников — «Бока Хуниорс» и «Ривер Плейт». Интрига из гонки ушла довольно быстро, на одном из поворотов система управления отстающего болида перестаралась и автомобиль ударился об ограждение. На это в интервью Wired основатели ответили: у них нет цели создать идеальную машину для гонок. Их задача сделать платформу, которую сможет улучшить любой участник проекта. А в официальном «Твиттере» отшутились: во время аварии не пострадал ни один пилот.

Затем был май и демонстрация в Париже, когда все пришедшие были разочарованы: вместо залихватского визга колес и гонок на предельной скорости они увидели болид, черепашьим ходом ездивший по треку. Зрителей забыли предупредить, что Robocar находился в режиме проводника и собирал информацию о незнакомом участке, т.е. тщательно изучал все 14 углов 2-километровой трассы. В тот же день пресса спустила на Roborace всех собак, и журналисты наперебой сомневались в успехах проекта.

В декабре прошлого года болид проиграл телеведущей «Формулы E» Ники Шилдс (у человека на круг ушли 1 минута и 26,6 секунды, у болида  — 1 минута и 34 секунды), а в феврале этого года  — профессиональному пилоту Райану Терку. Во втором случае человек выиграл с большим отрывом: его лучшее время круга составило 1 минуту и 51,8 секунды против 2 минут и 18,4 секунды у болида в автономном режиме. На это создатели отреагировали максимально хладнокровно, и все тот же Денис Свердлов в ответ заверил: к концу этого года профессионалы будут биты ИИ.

Несмотря на все эти сложности, судя по западным медиа, участники «Формулы Е» заинтересованы в новом проекте. Как мы уже говорили выше, сейчас создатели серии перешли к компромиссному варианту, при котором гонки остаются соревнованием технологий и не теряют своей зрелищности благодаря участию пилотов на начальной стадии. Но, судя по всему, этот компромисс необходим, для того чтобы быстрее обучать ИИ. По мере того как Roborace будет улучшаться и накапливать данные, от участия человека в них смогут отказаться.

Да, такие автомобили вряд ли заинтересуют обычных зрителей — аварий будет все меньше, исчезнет человеческий фактор, а кому интересно смотреть на соревнование алгоритмов. Но они наверняка могут стать важным источником данных для автопроизводителей и технологичных компаний, планирующих работать в направлении ИИ. Большинство из тех, кто принимает участие в «Формуле E», не скрывают: да, они готовы использовать Roborace для тестирования технологий, которые разработают.  

Инженеры будут собирать информацию о том, что происходит, когда транспортные средства движутся со скоростью, когда пытаются обогнать машину перед ними и обгоняют, если они неожиданно выходят из-под контроля. К тому же основатели гонок планируют в дальнейшем усложнять свои гонки и отходить от простых гоночных трасс, добавляя на них посторонние объекты, а в перспективе, вероятно, даже смогут вывести гонки на городские улицы.

Положение на рынке коммерческих беспилотников

По классификации SAE International систем помощи водителю, или ADAS (Advanced Driver Assistance System), существуют 6 классов автономности: от уровня 0 (полностью ручное управление с возможностью предупреждения об опасных ситуациях на дороге) до 5 (полностью беспилотный автомобиль). На 5-м уровне ADAS автомобиль движется автономно, водитель только задает маршрут, а за процесс передвижения отвечает ИИ.

Одной из первых стала компания Mercedes-Benz, которая представила свой первый полностью беспилотный автомобиль S500 Intelligent Drive на Франкфуртском автосалоне и с 2014 г. испытывает его на улицах Кремниевой долины. А в январе этого года компания презентовала Mercedes-Benz A-класса 2019 г., снабженный информационно-развлекательной системой Mercedes-Benz User Experience, или MBUX, которая сочетает в себе технологии обработки естественной речи на базе ИИ, 3D-графику и навигационную панель дополненной реальности.

Компании Waymo (дочерняя компания Google) и Cruise (принадлежит General Motors) наиболее активно занимаются испытаниями беспилотников. Когда в феврале этого года Департамент транспортных средств (DMV) штата Калифорния опубликовал ежегодный отчет о результатах испытаний беспилотных автомобилей в 2017 г., выяснилось, что наибольших успехов в области автопилотов удалось добиться этим двум автопроизводителям. Автомобили Waymo проехали за отчетный период более 550 тысяч километров, что составило 70% от суммарного пробега всех компаний, а беспилотники Cruise накатали более 200 тысяч километров.

Компания BMW в 2021 г. планирует выпустить на рынок беспилотный электрический кроссовер iNEXT. Он получит электрическую силовую установку и системы беспилотного вождения. А в Ford намерены разработать коммерческую версию беспилотного автомобиля 4-го уровня автономного вождения, перепрыгнув через 3-й, на котором за машиной необходим надзор человека. В качестве одной из причин представители компании назвали инженеров, засыпающих за рулем во время испытаний беспилотных автомобилей 3-го уровня.

В России испытания беспилотников с мая 2017 г. проводит компания «Яндекс». Сейчас ее разработчики создали 3 прототипа таких автомобилей: два на базе Toyota Prius и один — на Kia Soul. В конце ноября компания провела зимние испытания прототипа беспилотного автомобиля в Хамовниках, где расположен ее главный офис. Также в конце апреля премьер-министр Дмитрий Медведев поручил до 30 ноября начать тестирование технологий беспилотного транспорта на трассе М-11 «Москва — Санкт-Петербург». Компании «Автодор» до 29 июня нужно выбрать пилотный участок трассы для этих целей.

«Сегодня мы актуализируем "дорожную карту" проекта "Автонет". Она должна сосредоточиться не только на беспилотных технологиях в автопроме, хотя это важно и это действительно будущее, но и помогать создавать новый рынок услуг, систем и современных транспортных средств на основе интеллектуальных платформ, сетей, инфраструктуры. Тема достаточно сложная. Страны, компании в этих странах ведут аналогичные изыскания, проводят испытания — что-то успешно, что-то не очень. Цель нашего проекта — создать условия, чтобы интересные разработки появлялись в нашем государстве.

 

"Автонет" должен позволить создать среду, где будут рождаться новые продукты и услуги в системе мониторинга транспорта, удаленной диагностики, навигации, помощи водителям, кибербезопасности и некоторые другие задачи решать».

 

Дмитрий Медведев,
председатель правительства РФ

В целом технология беспилотных автомобилей готова к внедрению, но существует несколько основных проблем, которые мешают перейти к беспилотным автомобилям прямо сейчас. Вот основные.

• Телекоммуникационные сети. Сети 5G считаются одним из драйверов развития, но минимальные задержки передачи информации, которые ожидаются в 5G, будут иметь критическое значение для беспилотных автомобилей при массовом использовании. Благодаря этим сетям автомобили смогут обмениваться данными. Однако единого стандарта сетей до сих пор не существует: основные параметры известны, но детали разнятся от оператора к оператору.
  
  
• Безопасность. Профессор Иноуэ Хироюки в 2015 г. рассказал, что он может дистанционно управлять Toyota Corolla Fielder Hybrid с помощью установленного на машине Wi-Fi-устройства. А в июле того же года обнаружили недостаток безопасности в бортовой системе Jeep Cherokee, которая позволяла дистанционно захватить контроль и скинуть автомобиль с дороги.
  
  
• Карты высокой точности. Без этого элемента автомобиль не сможет полноценно ориентироваться на местности, несмотря на всю свою техническую начинку. Фактически требуется создать карты для дорог протяженностью в миллионы километров, а затем поддерживать и регулярно обновлять их.
  
  
• Законодательство. Чтобы беспилотные автомобили стали массовыми, необходимо решить множество законодательных вопросов. Это должны быть нормативные документы, определяющие основные технологические и юридические понятия в данной сфере, регулирование возможностей использования таких технологий, ответственности в случае инцидентов с беспилотными автомобилями.

Вывод

При всей своей инновационности Roborace — это еще одна ступенька к повсеместному использованию технологий ИИ в обычной жизни. Обкатав свои передовые разработки на беспилотниках, компании перейдут к их внедрению на пользовательском уровне. Это практически произошло в случае с беспилотными автомобилями Mercedes-Benz, которые уже стоят на пороге массового использования. Так что, увидев на дороге машину без водителя, знайте: будущее уже наступило.