Ecco come arriveremo in un mondo pieno di auto senza conducente

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La guida è uno di quei compiti così noiosi, pericolosi e impegnativi che quasi urla di essere gestiti da robot. Recentemente, la tecnologia ha finalmente iniziato a Il trasporto di domani: fantastiche invenzioni che possono trasformare il modo in cui ci spostiamoIl corso della civiltà umana è sempre stato plasmato dai trasporti. Il trasporto di domani potrebbe non risolvere tutti questi problemi, ma potrebbe risolverne alcuni - ed è importante riflettere sulla questione... Per saperne di più per mettersi al passo con il buon senso. L'ascensore per le auto a guida autonoma è un gioco da ragazzi.

Ogni anno 1,2 milioni di persone muoiono in incidenti stradali, e 50.000 sono mutilati. Potremmo salvare quasi tutte quelle vite. Milioni di persone sprecano miliardi di ore facendo il pendolare. Ora possono lavorare, guardare Netflix o leggere un libro. Le auto robot ci permetterebbero di sbarazzarci di parcheggi e ingorghi.

I ciechi, gli anziani e le persone troppo giovani per guidare potrebbero muoversi liberamente senza un autista umano. Il risparmio in vite umane, dollari e produttività è incalcolabile. Le macchine non si ubriacano, si stancano o si distraggono. Seguono esattamente le leggi sul traffico. Queste sono cose che tutti vogliono, con

implicazioni di vasta portata Gli effetti scioccanti dell'auto senza conducente di Google [INFOGRAFICA]Il futuro è più vicino di quanto tu possa pensare. Grazie al dipartimento di ricerca top secret di Google, Google X, le auto senza conducente sono ora una realtà e potrebbero raggiungere il mainstream in un futuro non troppo lontano... Per saperne di più — la domanda da cento miliardi di dollari è: quanto tempo ci vorrà per arrivarci?

Un mondo di auto senza conducente

Google descrive il progetto in a recente aggiornamento del blog come questo:

"Sin da quando abbiamo avviato il progetto di auto a guida autonoma di Google, abbiamo lavorato per raggiungere l'obiettivo di veicoli in grado di sostenere l'intero fardello della guida. Immagina: puoi fare un giro in centro all'ora di pranzo senza un buffer di 20 minuti per trovare parcheggio. Gli anziani possono mantenere la loro libertà anche se non possono tenere le chiavi della macchina. E guida ubriaca e distratta? Storia. […] ti porteranno dove vuoi con la semplice pressione di un pulsante. E questo è un passo importante verso il miglioramento della sicurezza stradale e la trasformazione della mobilità per milioni di persone".

Le auto autonome sono state un argomento scottante negli ultimi anni, con Google in testa. Google ha guidato la sua flotta di auto robot sperimentali più di 1,1 milioni di chilometri senza incidenti gravi, e di recente ha presentato in anteprima un nuovo prototipo elettrico a bassa velocità per perfezionare la guida in città – senza volante o freni di sorta.

Al di fuori di Google, Toyota, Honda, e Guado tutti hanno i propri progetti di auto a guida autonoma, sebbene nessuno di loro sia avanzato quasi quanto quello di Google. In effetti, diverse case automobilistiche hanno respinto l'idea di auto completamente autonome come troppo impegnative, concentrandosi invece sulle funzionalità di assistenza alla guida.

Google, da parte sua, ha delineato una tempistica aggressiva per la commercializzazione, sperando di collaborare con le case automobilistiche per rilasciare veicoli autonomi, che eseguono il software Google e prodotti da terze parti prima della chiusura del decennio. In effetti, Google intende che questi veicoli arrivino sul mercato entro e non oltre 2018. Quindi cosa ostacola questo obiettivo?

Sfide tecnologiche

Il prototipo di Google è davvero, davvero buono, ma non è perfetto. Ecco come funziona ora l'auto:

L'organo di senso principale del robot è una torretta LIDAR rotante sul tetto dell'auto. La torretta LIDAR dipinge il mondo intorno all'auto con un raggio laser a infrarossi ad altissima velocità. Registrando la posizione e l'intensità della luce laser riflessa, un semplice algoritmo di visione artificiale può calcolare rapidamente a mappa tridimensionale degli oggetti intorno all'auto molte volte al secondo, permettendogli di identificare oggetti come automobili, pedoni, marciapiedi, e coni stradali.

L'auto, come senso secondario, ha un numero di telecamere che utilizza per raccogliere informazioni aggiuntive sul mondo circostante (identificando i segnali di ciclisti e altre auto e leggendo lo stato dei semafori e segni). Infine, l'auto ha un GPS, che le dice, con una precisione di pochi metri, dove si trova nello spazio.

Nessuno di questi sensi è abbastanza buono, da solo, per dirigere l'auto, ma utilizzando un software intelligente per fondere insieme queste fonti di dati, l'auto è in grado di prendere decisioni di guida intelligenti. Per semplificare il compito, Google ha utilizzato per anni le auto streetview con torrette LIDAR, auto che, oltre a fornirti con strani viaggi nel passato Viaggia indietro nel tempo con Google Street ViewGoogle Street View è stato lo strumento migliore per fare il giro del mondo in ottanta secondi. Ora, un aggiornamento semplice ma divertente su Google Street View ti consente di tornare indietro nel tempo. Per saperne di più , sono state sistematicamente mappate in 3D le strade di tutto il mondo.

Tutti questi dati sono stati meticolosamente etichettati per consentire al computer dell'auto di conoscere le posizioni dei semafori e quali sono i limiti di velocità e le designazioni delle corsie per ogni strada.

Il robot può mettere a punto la sua posizione GPS confrontando i suoi dati LIDAR attuali con le vecchie mappe 3D della strada su cui si trova, per assicurarsi che non lo faccia deviare dalla sua corsia (questo gli consente anche di navigare quando il GPS non è un'opzione, come quando sta guidando attraverso un tunnel o un parcheggio box auto). Inoltre, l'auto può accedere ai metadati per il suo ambiente locale per dirle quando cambia la velocità e sapere dove cercare i segnali stradali.

Questa combinazione di hardware e software può fare molte cose straordinarie: può vedere e prevedere i movimenti di ciclisti e pedoni. Può identificare coni di costruzione e strade bloccate da segnali di deviazione e dedurre le intenzioni dei vigili urbani con i segnali.

Può gestire quattro soste, regolare la velocità in autostrada per stare al passo con il traffico e persino regolare la guida per rendere il viaggio confortevole per il suo carico utile umano. Il software è anche consapevole dei propri punti ciechi e si comporta con cautela quando potrebbe esserci traffico trasversale o un pedone nascosto in essi.

Ci sono, purtroppo, anche alcune cose che l'auto non può fare. Il problema più grande è il meteo: le auto di Google sono state testate principalmente in California. In un lancio più ampio in tutto il mondo, le auto autonome dovranno far fronte con grazia a inondazioni improvvise, nebbia fitta e neve alta. Il che è un problema, perché tutti quelli che hanno seriamente incasinano i sensi del robot: il LIDAR.

La neve e l'acqua stagnante disperdono il raggio laser, rendendo difficile la raccolta affidabile dei dati e la nebbia o la pioggia battente possono ridurre drasticamente la distanza che il LIDAR può vedere. Senza un LIDAR affidabile, il robot è letteralmente morto nell'acqua.

Risolvere il problema meteorologico è ancora un'area di ricerca aperta. Se siamo fortunati, potrebbe essere possibile utilizzare algoritmi di filtraggio del rumore intelligenti per estrarre dati significativi anche da LIDAR nuvoloso, o spostare il carico sulle telecamere, consentendo al robot di continuare a manovrare, anche se probabilmente a un velocità ridotta.

In caso contrario, potrebbe essere necessario aggiungere una nuova suite di sensori (forse SONAR o RADAR) per dare al robot funzionalità di mappatura 3D anche in caso di guasto del LIDAR. Ad ogni modo, Google ci sta lavorando.

Un problema più profondo, tuttavia, è quello che viene chiamato la coda lunga. Pensala in questo modo: la maggior parte della guida che verrà richiesta alle auto a guida autonoma è in autostrada. Per un robot, guidare in autostrada è facile. Il prossimo caso d'uso sarebbe probabilmente la guida in città a bassa velocità con il bel tempo, cosa in cui anche i robot sono abbastanza bravi.

Sfortunatamente, anche se queste rappresentano probabilmente il 90% di tutte le situazioni di guida che le auto dovranno mai affrontare, non sono le uniche due possibilità. E le sfilate? E le ambulanze? Scivoli di roccia? Incidenti d'auto? Pneumatici a terra? Cani da passeggio? Costruzione della strada? Tornado? Essere fermato dalla polizia?

Il punto è che mentre scendi nell'elenco dei casi che l'auto deve gestire, ordinati per probabilità, tu scopri che ce ne sono un numero quasi infinito, ognuno con una piccola fetta della torta delle probabilità. Non puoi codificare il comportamento per ogni possibilità.

Devi accettare che alla fine la tua auto robot incontrerà qualcosa che non avevi pianificato e si comporterà in modo errato. Potrebbe anche far uccidere delle persone. Il meglio che puoi fare è cercare di coprire abbastanza bene i casi in modo che il robot sia ancora più sicuro da usare rispetto a un'auto guidata dall'uomo.

In questo momento, l'auto di Google non è ancora abbastanza in basso nell'elenco, ma sta iniziando ad avvicinarsi e Google sta lavorando allo sviluppo comportamento di fallback sicuro per garantire che l'auto non danneggi attivamente nessuno, anche in caso di guasto del software o guida imprevista condizioni.

Il metodo di Google per costruire questi casi è intelligente: l'azienda ha una politica che quando l'auto commette un errore o un essere umano è costretto a prendere il controllo, l'incidente è registratoe il software viene rivisto fino a quando non può superare le versioni simulate dello stesso scenario. Qualsiasi modifica su larga scala al software viene testata rispetto a questo database di incidenti per garantire che nulla sia stato inavvertitamente interrotto.

Ci sono anche limitazioni più morbide: le torrette LIDAR utilizzate dai robot attualmente superano i $ 30.000. La buona notizia qui è che ciò è in gran parte dovuto al fatto che quelle torrette LIDAR sono un oggetto speciale utilizzato solo per poche applicazioni. La produzione di massa ridurrà sicuramente questi costi.

Inoltre, se le auto a guida autonoma vengono adottate con il modello di cabina (probabilmente fornito dal protetto di Google, Uber), il rapporto necessario tra auto e utenti di auto sarà probabilmente basso: le persone che si recano in luoghi simili possono essere messe in comune da un software di routing centralizzato in cambio di tariffe ridotte e le auto possono mantenere più o meno continue utilizzo. Ciò riduce drasticamente il costo per utente, anche se le auto stesse sono molto costose.

Sfide legali

Le auto a guida autonoma suonano più o meno come una lista della spesa di cose che spaventano i regolatori: robot autonomi con letali forza, nuove tecnologie dirompenti, disoccupazione meccanizzata e grandi aziende che mettono milioni di telecamere in tutto il mondo mondo.

Le auto robot probabilmente uccideranno le persone (anche se a un ritmo molto più basso dei conducenti umani), sposteranno milioni di camion autisti e centinaia di migliaia di tassisti e forniranno a Google un'enorme quantità di dati personali sui loro utenti. Inutile dire che ci sarà una certa resistenza alla legalizzazione delle auto a guida autonoma, soprattutto perché richiedono importanti revisioni all'infrastruttura normativa già in gioco.

Affinché le auto a guida autonoma diventino una parte legale e tradizionale della nostra vita, dovremo rinunciare ad alcuni precetti legali molto antichi: compresa l'idea che l'essere umano al posto di guida di un'auto sia responsabile della sua Azioni.

Gli stati che hanno emanato un regolamento preliminare per consentire la sperimentazione dei veicoli autonomi (compresi California e Nevada) hanno impiegato una serie di scorciatoie legali per consentire alla ricerca di prendere luogo.

In California, ad esempio, la persona che avvia il viaggio dell'auto è legalmente l'operatore, anche se non sono effettivamente in macchina in quel momento. Questa è una risposta a lungo termine ovviamente inadeguata, poiché ciò significa che (ad esempio) l'operatore potrebbero essere accusati di DUI, anche se non erano vicini al veicolo che hanno spedito mentre potabile.

La California spera di rilasciare una regolamentazione più permanente per tali veicoli di consumo entro l'inizio del 2015, ma Consumer Watchdog, un gruppo di difesa indipendente, sta facendo pressioni affinché il regolamento venga posticipato di diciotto mesi per consentire test di sicurezza più approfonditi.

Google spera di incoraggiare i legislatori a responsabilizzare le azioni dell'auto con i produttori dell'hardware per la guida autonoma, che vedono come il modo più giusto per distribuire la colpa: sembra sciocco per la legge ritenere un operatore umano responsabile di comportamenti che non hanno controllo terminato.

I regolatori coinvolti ammettere che legiferare per i veicoli autonomi è un problema difficile:

"Siamo davvero bravi a concedere licenze ai conducenti e a regolamentare i veicoli e il settore delle vendite di auto, ma non abbiamo molta esperienza nello sviluppo di questi tipi di standard", ha affermato Soublet. “Quindi, quando iniziamo ad affrontare cose del genere, dobbiamo fare marcia indietro. Non abbiamo le capacità tecniche per farlo. Dobbiamo arrivare a questo da una prospettiva normativa di ciò di cui siamo capaci come dipartimento”.

Tuttavia, concordano sul fatto che il campo valga la pena.

“È un problema che ti coinvolge. È il nostro futuro. Troviamo molto eccitante lavorare su […] Brian [Soublet] e io, non possiamo credere che ci stiamo lavorando. È qualcosa che cambierà il modo in cui tutti noi viviamo”.

La regolamentazione federale è in arrivo, ma potrebbe non arrivare per diversi anni. La National Highway Traffic Safety Administration ha rilasciato una dichiarazione preliminare sulla questione, in cui ha espresso un certo entusiasmo per la prospettiva di veicoli completamente autonomi.

“L'America è a un punto di svolta storico per i viaggi automobilistici. È probabile che i veicoli a motore e le relazioni dei conducenti con loro cambino in modo significativo nei prossimi dieci o vent'anni, forse più di quanto siano cambiati negli ultimi cento anni».

Tuttavia, anche l'NHTSA sembra impreparato a emanare un regolamento chiaro nel prossimo futuro, e prevede principalmente di lasciare questi problemi normativi nelle mani dei singoli stati, aumentando la possibilità che gli Stati scarsamente regolamentati siano "zone morte" che le auto autonome durante i viaggi su strada devono evitare. È qui che iniziano le buone notizie. La madre promettente di queste macchine è Google, che è anche uno dei più grandi colossi della lobby negli Stati Uniti (è all'ottavo posto, battendo Boeing e Lockheed Martin). Google è ben preparato per guidare la regolamentazione in una forma favorevole al futuro dei veicoli autonomi.

La strada davanti

Se c'è un messaggio semplice da portare via dalla situazione in questo momento, è questo: le sfide che rimangono da risolvere prima che i veicoli autonomi possano diventare mainstream sono difficili e sostanziali. La tecnologia e l'infrastruttura legale non sono attualmente in atto per consentire a questi veicoli di realizzare veramente il loro potenziale. Tuttavia, questi problemi sono anche ben definiti, risolvibili e oggetto di indagine da parte di alcune delle persone più intelligenti del pianeta.

Ci sono ottime possibilità che la tecnologia, almeno, sia pronta per essere distribuita in mercati di prova come la California e il Nevada entro la data provvisoria del 2018 di Google. C'è una possibilità ancora migliore che, tra dieci anni, la tecnologia abbia trasformato radicalmente il modo in cui quasi tutti sulla Terra vivono le loro vite.

Questi cambiamenti spazieranno dalla cultura dell'auto (la fine della proprietà dell'automobile come rito di passaggio per adulti), il modo in cui le persone lavorano e socializzano e il modo in cui progettiamo le nostre città. Se queste sfide possono essere affrontate, sarà il cambiamento più significativo nel settore dei trasporti dall'invenzione dell'automobile.

Immagine caratteristica: "Il bug dell'amore“, di JD Hancock
Immagini: "Auto a guida autonoma di Google al Computer History Museum“, di Don DeBold, “Auto a guida autonoma di Google“, di Roman Boed, “Auto Toyota a guida autonoma“, David Berkowitz, “Velodyne LIDAR. ad alta definizione“, Steve Jurvetson