Гонки разумов — как соревнуются умные электромобили
За что мы любим автогонки? За их непредсказуемость, напряжённую борьбу характеров пилотов, высокую скорость и мгновенную расплату за малейшую ошибку. Человеческий фактор в гонках значит очень многое. Но что будет, если людей заменить софтом? Организаторы «Формулы Е» и британский венчурный фонд Kinetik, созданный бывшим российским чиновником Денисом Свердловым, уверены, что получится нечто особенное. И у них есть все основания утверждать это.
Подробнее о гонках электромобилей, снабжённых искусственным интеллектом — в очередной статье от Cloud4Y.
Тема гонок беспилотных болидов всерьёз начала обсуждаться в 2015 году благодаря успеху «Формулы Е». В рамках этой гоночной серии разрешено использовать исключительно электрические болиды. Но компании решили пойти дальше, выдвинув требование автономности болидов. Их цель — демонстрация возможностей ИИ и роботехники в спорте, а также развитие новых технологий.
Идею провести чемпионат с участием автономных электромобилей поддержала компания Arrival LTD (одно из её подразделений — клиент Cloud4Y, именно поэтому мы решили написать эту статью). Тогда же было принято решение, что все команды будут использовать одно и то же шасси и трансмиссию.
Подождите, что?
Получается, что каждый болид будет иметь абсолютно одинаковые характеристики и никаких дополнительных деталей? В чём тогда смысл Roborace?
Интрига заключается не в технических характеристиках, а в алгоритмах движения машины по трассе. Командам придётся разрабатывать собственные алгоритмы вычислений в реальном времени и технологии искусственного интеллекта. То есть основные усилия будут направлены на создание ПО, которое определит поведение гоночного болида на треке.
По сути, схема работы команд Roborace не сильно отличается от традиционной «человеческой». Просто тренируют не пилота, а искусственный интеллект. Особенно любопытно посмотреть на то, как команды будут справляться с непогодой и научатся избегать столкновений. Последний аспект особенно актуален в свете последней трагедии с Антуаном Юбером. Теоретически, «умную» технологию маневрирования можно перенести и на болиды, пилотируемые человеком.
Гонки Roborace
Пробные старты Roborace, запланированные на сезон 2016–2017, пришлось отложить из-за несовершенства технологий. На выставке Paris ePrix в начале 2017 года разработчики впервые выпустили действующий прототип RoboCar на трассу, и тогда автомобиль двигался чуть быстрее пешехода. А уже ближе к концу года в рамках проекта Roborace перед гонками «Формула Е» было проведено несколько демонстрационных заездов автомобилей DevBot.
Первая гонка, в которой участвовало два беспилотных автомобиля, прошла в Буэнос-Айресе и закончилась аварией, когда «догоняющий» беспилотник слишком резко вошёл в поворот, вылетел с трассы и врезался в заграждение.
Был и другой забавный инцидент: на трассу выбежала собака. Однако победивший в гонке автомобиль сумел увидеть её, притормозить и объехать. Эту гонку уже обсуждали на Хабре. Однако неудача лишь раззадорила разработчиков: они всё же решили провести первый чемпионат беспилотных гоночных автомобилей — Roborace Season Alpha.
Интересно, что разница по времени прохождения трассы между человеком и ИИ составляет 10–20%, причём отстаёт именно программа. Отчасти это связано с безопасностью. На трассах «Формулы Е» есть бетонные барьеры, по которым ориентируются пилоты и лидары. Но человек может рисковать и проходить вплотную к ним, если хорошо чувствует машину. ИИ пока так не умеет. Если компьютерные расчёты окажутся неверными хотя бы на сантиметр, машина вылетит за пределы трассы и выбьет колесо.
Что запланировано организаторами. В рамках чемпионата пройдёт 10 этапов на тех же уличных трассах, что и в «Формуле Е». Участвовать в гонках должны минимум 9 команд, одна из которых будет создана при помощи краудсорсинга. У каждой команды будет по две машины (одинаковые, как вы помните). Продолжительность гонки составит ориентировочно 1 час.
Что есть сейчас. Участвовать в гонках пока что готовы три команды: Arrival, Мюнхенский технический университет и Пизанский университет. На днях добавился и Грацский технический университет. События не транслируются в прямом эфире, а записываются и публикуются на YouTube в виде коротких эпизодов. Кое-что публикуется и на Facebook.
Машины в Roborace
Наверняка вам интересно, кто придумывал дизайн автономных электромобилей и какие у них технические характеристики. Отвечаем по порядку. Первый в мире специально созданный автономный гоночный автомобиль RoboCar был разработан Дэниелом Саймоном, дизайнером, который начал свою карьеру в империи Volkswagen, работая на Audi, Bentley и Bugatti. Последние десять лет он занимался своим делом, разрабатывая ливреи для автомобилей Формулы-1 и работая консультантом в Disney. Вы наверняка видели его работы: Саймон придумывал автомобили для таких фильмов, как «Прометей», «Капитан Америка», «Обливион» и «Трон: Наследие».
Шасси получило почти каплевидную форму, что улучшило аэродинамическую эффективность болида. Автомобиль весит около 1350 кг, его длина 4,8 м, ширина — 2 м. Он снабжён четырьмя электродвигателями мощностью 135 кВт, которые вырабатывают более 500 л.с., и использует аккумулятор на 840 В. Для навигации используются оптические системы, радары, лидары и ультразвуковые датчики. RoboCar разгоняется почти до 300 км/ч.
Позднее на базе этого автомобиля был разработан новый, получивший название DevBot. Он состоял из тех же внутренних блоков (батареи, двигатель, электроника), что и RoboCar, но базировался на шасси Ginetta LMP3.
Также был создан и болид DevBot 2.0. Он использует ту же технологию, что и RoboCar/DevBot, а основными изменениями являются перемещение привода только на заднюю ось, более низкое положение для пилота по соображениям безопасности и индивидуальный составной кузов.
«Стоп-стоп-стоп», — скажете вы. «Речь же идёт про автономные автомобили. Откуда взялся пилот?». Да, одна из моделей DevBot предусматривает место для человека, но оба автомобиля полностью автономны, так что могут двигаться по трассе и без него. На данный момент в гонках принимают участие болиды DevBot 2.0. Они способны разгоняться до 320 км/ч и имеют весьма неплохой двигатель мощностью 300 киловатт. Для навигации и ориентирования на трассе каждый DevBot 2.0 получил 5 лидаров, 2 радара, 18 ультразвуковых датчиков, спутниковую систему навигации GNSS, 6 камер, 2 оптических датчика скорости. Размеры автомобиля не изменились, зато вес снизился до 975 килограммов.
За обработку данных и управление автомобилем отвечает процессор Nvidia Drive PX2 мощностью 8 терафлопс. Можно сказать, что это эквивалентно 160 ноутбукам. Брин Балкомб, директор по стратегическому развитию (CSO) Roborace, отметил и ещё одну интересную техническую особенность машины: систему GNSS, представляющую собой волоконно-оптический гироскоп. Она настолько точная, что может заинтересовать даже военных. Потому что технология направления болида невероятно похожа на систему наведения ракет. Можно сказать, что DevBot — это автономная ракета с колёсами.
Что происходит сейчас
Первая гонка Roborace Season Alpha прошла на трассе Монтебланко. Там сошлись две команды — команда из Мюнхенского технического университета и Team Arrival. Гонка включала в себя 8 кругов по трассе. Причём на обгон и маневрирование были наложены ограничения, чтобы снизить риск аварий и протестировать алгоритмы работы ИИ. Заезд проходил в сумерках, чтобы придать ему большую футуристичность и красочность.
Об успешном завершении гонки сообщил Лукас ди Грасси, пилот Audi Sport ABT Formula E и бывший гонщик команды Virgin F1, который также является генеральным директором Roborace. По его мнению, беспилотные автомобили создадут дополнительную конкуренцию в гоночной сфере. «Никто не скажет, что Deep Blue победил Гарри Каспарова, и у нас пропал интерес к шахматным матчам. Люди всегда будут соревноваться. Мы просто развиваем технологию» — заявил ди Грасси.
Что интересно, некоторые разработчики, приложившие руку к созданию Roborace, допускают возможность «переноса личности» известных гонщиков F-1 в ИИ. Другими словами, если загрузить в базу все гонки с участием того или иного пилота, то можно воссоздать его стиль вождения. И воспроизвести его в гонке. Да, для этого могут понадобиться дополнительные мощности, долгие облачные вычисления, множество экспериментов. Но зато в итоге на одной трассе сойдутся Михаэль Шумахер, Айртон Сенна, Ален Прост и Ники Лауда. К ним же можно добавить Хуан-Пабло Монтойю, Эдди Ирвайна, Эмерсона Фиттипальди, Нельсона Пике. Я бы на это посмотрел. А вы?
Что ещё полезного можно почитать в блоге Cloud4Y
→ Лето почти закончилось. Не утекших данных почти не осталось
→ vGPU — использовать нельзя игнорировать
→ AI помогает изучать животных Африки
→ 4 способа сэкономить на бэкапах в облаке
→ 5 лучших дистрибутивов Kubernetes
Подписывайтесь на наш Telegram-канал, чтобы не пропустить очередную статью! Пишем не чаще двух раз в неделю и только по делу.
