درباره ماشین های خودران بیشتر بدانید…

ماشین خودران چیست؟

خودرو خودران یک وسیله نقلیه و یکی از بزرگترین دستاوردهای هوش مصنوعی است که می‌تواند به صورت کاملا اتوماتیک، محیط اطراف خود را حس کرده و بدون دخالت انسان، حرکت کند.

راننده یا یک فرد نمی‌تواند در هر زمانی کنترل اتومبیل را در دست بگیرد و همچنین به هیچ وجه نیازی به حضور راننده در ماشین نیست.

یک خودروی خودران می‌تواند به هر جایی که یک اتومبیل با راننده می‌رود، برود و همچنین می‌تواند هر کاری را که یک راننده باتجربه انجام می‌دهد، انجام دهد.

خودمختار، خودکار و خودران: تفاوت چیست؟

انجمن مهندسان خودرو (SAE) در حال حاضر ۶ سطح از اتوماسیون رانندگی را از سطح ۰ (کاملاً دستی) تا سطح ۵ (کاملاً خودران) تعریف می‌کند.

این سطوح توسط وزارت حمل‌ونقل ایالات متحده تصویب شده است.

 SAEاز عبارت خودکار به جای خودمختار استفاده می‌کند.

یکی از دلایل آن این است که کلمه «خودمختاری» مفاهیمی فراتر از الکترومکانیکی دارد.

یک خودروی کاملاً خودکار می‌تواند خودآگاه باشد و انتخاب‌های خود را انجام دهد.

به عنوان مثال، شما به او می‌گویید «مرا به سر کار ببر» اما ماشین تصمیم می گیرد که شما را به ساحل ببرد.

با این حال، یک خودروی کاملاً خودکار دستورات را دنبال می‌کند و سپس کار خودش را انجام می‌دهد.

اصطلاح «خودران» اغلب به جای «خودمختار» استفاده می‌شود.

با این حال، کمی متفاوت است. یک خودروی خودمختار می‌تواند در برخی یا حتی همه موقعیت‌ها خودش رانندگی کند، اما یک راننده باید همیشه حضور داشته و آماده کنترل کردن ماشین باشد.

خودروهای خودران در سطح ۳ (اتوماسیون رانندگی مشروط) یا سطح ۴ (اتوماسیون رانندگی بالا) قرار می‌گیرند.

یک ماشین خودران، برخلاف خودروهای سطح ۵ (کاملاً مستقل که می‌توانند به هر جایی بروند)، مشروط به ورود یا خروج از یک منطقه جغرافیایی هستند.

ماشین های خودران چگونه کار می‌کنند؟

خودروهای خودران برای اجرای دستورات، به سنسورها، محرک‌ها، الگوریتم‌های پیچیده، سیستم‌های ماشین لرنینگ و پردازنده‌های قدرتمند، متکی هستند.

خودروهای خودران نقشه‌ای از محیط اطراف خود را بر اساس انواع سنسورهایی که در قسمت‌های مختلف خودرو قرار گرفته، ایجاد و نگهداری می‌کنند.

سنسورهای رادار، موقعیت خودروهای مجاور را کنترل می‌کنند.

دوربین‌های فیلمبرداری، چراغ‌های راهنمایی را تشخیص می‌دهند، علائم جاده را می‌خوانند، وسایل نقلیه دیگر را ردیابی می‌کنند و به دنبال عابران پیاده می‌گردند.

سنسورهای Lidar (تشخیص نور و محدوده) پالس‌های نور را از محیط اطراف خودرو منعکس می‌کنند تا فاصله‌ها را اندازه‌گیری کنند، لبه‌های جاده را تشخیص دهند و خط‌ها را شناسایی کنند.

 سنسورهای اولتراسونیک در چرخ‌ها، موانع و سایر وسایل نقلیه را هنگام پارک کردن تشخیص می‌دهند.

سپس نرم‌افزار پیچیده، تمام این ورودی‌ها را پردازش می‌کند، مسیری را ترسیم می‌کند و دستورالعمل‌هایی را به محرک‌های خودرو می‌فرستد که شتاب، ترمز و فرمان را کنترل می‌کنند.

قوانین سخت کد شده، الگوریتم‌های تشخیص و اجتناب از موانع، مدل‌سازی پیش‌بینی‌کننده و تشخیص اشیا به نرم‌افزار کمک می‌کند تا قوانین ترافیکی را رعایت کند و موانع را رد کند.

چالش‌های خودروهای خودران چیست؟

خودروهای کاملاً خودمختار (سطح ۵) در حال گذراندن آزمایش در چندین نقطه جهان هستند، اما هیچ کدام هنوز در دسترس عموم قرار نگرفته است.

ما هنوز سال‌ها با آن فاصله داریم. چالش‌ها از فناوری و قانون‌گذاری گرفته تا محیط‌زیست، متغیر است.

در اینجا فقط برخی از ناشناخته‌ها آورده شده است.

۱- لیدار و رادار

لیدار گران است و همچنان در تلاش برای ایجاد تعادل مناسب بین برد و وضوح است. اگر قرار باشد چندین ماشین خودران در یک جاده رانندگی کنند، آیا سیگنال‌های لیدار آن‌ها با یکدیگر تداخل پیدا می‌کنند؟ و اگر چندین فرکانس رادیویی در دسترس باشد، آیا محدوده فرکانس برای پشتیبانی از تولید انبوه ماشین های خودران کافی است؟

۲- شرایط آب و هوایی

چه اتفاقی می‌افتد وقتی یک خودروی خودمختار در بارش شدید رانندگی می‌کند؟ اگر لایه‌ای از برف در جاده باشد، جداکننده‌های خطوط ناپدید می‌شوند. اگر نشانه‌ها توسط آب، روغن، یخ یا زباله‌ها پوشیده شده باشند، دوربین‌ها و سنسورها چگونه علامت‌گذاری خطوط را ردیابی می‌کنند؟

۳- شرایط و قوانین راهنمایی و رانندگی

آیا خودروهای خودران در تونل‌ها یا روی پل‌ها مشکل خواهند داشت؟ آن‌ها در ترافیک شدید چگونه عمل خواهند کرد؟ آیا ماشین های خودران به یک خط مشخص منتقل می‌شوند؟ آیا به آن‌ها اجازه دسترسی به خطوط ویژه داده می‌شود؟ و در مورد ناوگان خودروهای قدیمی که هنوز هم دارای جاده‌های مشترک برای ۲۰ یا ۳۰ سال آینده هستند، چطور؟

۴- مسئولیت تصادف

چه کسی در قبال تصادفات ناشی از خودرو خودران مسئول است؟ سازنده؟ راننده؟ آخرین نقشه‌ها نشان می‌دهد که یک خودروی سطح ۵ کاملاً خودمختار داشبورد یا فرمان نخواهد داشت، بنابراین یک راننده حتی گزینه‌ای برای کنترل وسیله نقلیه در مواقع اضطراری نخواهد داشت.

۵- هوش مصنوعی در مقابل هوش انسان

رانندگان به نشانه‌های ظریف و ارتباطات غیرکلامی مانند تماس چشمی با عابران پیاده یا خواندن حالات چهره و زبان بدن سایر رانندگان، برای قضاوت در چند ثانیه و پیش‌بینی رفتارها مسلط هستند. آیا خودروهای خودران قادر به تکرار این ارتباط خواهند بود؟ آیا آن‌ها مانند رانندگان انسان، غرایز نجات‌دهنده زندگی را خواهند داشت؟

سناریوها برای بهبود راحتی و کیفیت زندگی نامحدود هستند. سالمندان و ناتوانان جسمی دارای استقلال خواهند بود. اگر بچه‌های شما در اردوی تابستانی بودند و لباس‌های شنا و مسواک‌هایشان را فراموش کرده باشند، ماشین خودران می‌تواند وسایل را برایشان بیاورد.

تا سال ۲۰۵۰، این «چهار انقلاب در حمل و نقل شهری» به وجود می‌آیند:

۱- کاهش تراکم ترافیک (۳۰ درصد وسایل نقلیه کمتر در جاده)

۲- کاهش ۴۰ درصدی هزینه‌های حمل‌ونقل (از نظر وسایل نقلیه، سوخت و زیرساخت)

۳- آزاد شدن پارکینگ‌ها برای استفاده‌های دیگر (مدارس، پارک‌ها، مراکز اجتماعی)

۴- کاهش انتشار CO2 شهری تا ۸۰ درصد در سراسر جهان.

دو مدل معروف از ماشین های خودران

پروژه Waymo گوگل نمونه‌ای از خودروهای خودران است که تقریباً به طور کامل خودران است.

هنوز نیاز به حضور یک راننده انسانی دارد که فقط در صورت لزوم سیستم را نادیده می‌گیرد.

این ماشین به معنای واقعی خودران نیست، اما می‌تواند در شرایط ایده‌آل رانندگی کند. از سطح بالایی از استقلال برخوردار است.

تسلا موتورز در سال ۲۰۱۴ سیستم رانندگی نیمه خودران خود را به نام Autopilot معرفی کرد.

این سیستم از مجموعه‌ای از دوربین‌ها و سنسورهای رادار و اولتراسونیک در اطراف خودرو استفاده می‌کند و اساساً مجموعه‌ای از ویژگی‌های کمک راننده خودرو را برای امکان رانندگی خودران ابتدایی در خود جای داده است.

           بخوانید: ربات انسان نمای تسلا اپتیموس

سخن آخر…

خودروهای امروزی ۱۰۰ میلیون خط کد دارند.

خودروهای خودران بیش از ۳۰۰ میلیون خط کد خواهند داشت. بنابراین، امنیت سایبری یک نگرانی رو به رشد است.

ماشین خودران علاوه بر مزایایی که دارد اعم از کاهش تصادفات انسانی، آلوده نشدن محیط زیست و… ، مشکلاتی مثل به خطر افتادن امنیت سایبری، تداخل سیگنال‌های لیدار ماشین های خودران در جاده و … وجود دارد.

حال باید صبر کنیم و ببینیم که آیا زمان و تکنولوژی هوش مصنوعی، تمامی این مسائل و مشکلات را حل خواهد کرد یا خیر؟

شما آینده این تکنولوژی را چگونه می‌بینید؟