نویسنده: عظیم ربیع زاده

شهریور ۱۵, ۱۳۹۹
عظیم مدیا 8 مقالات 8 آینده پژوهی 8 هر آنچه که باید درباره خودروهای خودران و آینده این صنعت بدانید

هر آنچه که باید درباره خودروهای خودران و آینده این صنعت بدانید

خودروهای خودران
زمان مطالعه: ۷ دقیقه

هر تصویری که از آینده داشته باشید، خودروهای خودران بخش مهمی از آن را تشکیل می‌دهند. خودروی هوشمند وسیله‌ای است که قادر به حس کردن محیط اطراف خود بوده و بدون نیاز به دخالت انسان می‌تواند فعالیت کند. در خودروهای خودران (که گاهی به آنها خودروی مستقل، خودمختار یا بدون راننده نیز گفته می‌شود) ترکیبی از حس‌گرها، دوربین‌ها، رادار و هوش مصنوعی (AI) برای تردد بین دو نقطه مورد استفاده قرار می‌گیرد.

برای اینکه یک خودرو بتواند «گواهی خودران بودن کامل» را بگیرد، باید قادر باشد بدون دخالت انسان یک مسیر از پیش مشخص شده در جاده‌هایی که برای استفاده از آن تطبیق پیدا نکرده است را طی کند. شرکت‌هایی که در حال حاضر مشغول توسعه یا آزمایش خودروهای خودران هستند آئودی، BMW، فورد، گوگل، جنرال موتورز، تسلا، فولکس‌واگن و ولوو هستند.

اتومبیل خودران چطور کار می‌کند؟

اتومبیل خودران چطور کار می‌کند؟

تکنولوژی‌ هوش مصنوعی قدرت سیستم‌های خودران را تامین می‌کند. شرکت‌های توسعه دهنده اتومبیل خودران حجم انبوهی از داده‌هایی که از سیستم‌های بازشناسی تصویر دریافت می‌کنند را در کنار فناوری‌های یادگیری ماشین (ML) و شبکه‌های عصبی (neural networks) استفاده می‌کتند تا سیستم‌هایی بسازند که بتوانند به صورت خودمختار رانندگی کنند.

این خودروها شبکه‌های عصبی الگوها یا پترن‌های داده را شناسایی و از آن برای ایجاد الگوریتم‌های یادگیری ماشین استفاده می‌کنند. این داده‌ها شامل تصاویر دوربین‌هایی می‌شود که شبکه‌های عصبی از روی آنها یاد می‌گیرند نورهای ترافیکی، درختان، موانع، عابران پیاده، علائم راهنمایی و رانندگی، و بخش‌های دیگر هر محیط فرضی رانندگی را مورد شناسایی قرار دهند.

آینده‌پژوهی گوگل و پیش‌برد پروژه خودروهای خودران

پروژه خودروهای خودران گوگل

گوگل همواره با آینده‌پژوهی و بررسی امکان استفاده از تکنولوژی‌های جدید در صنایع مختلف، در حال راه‌اندازی و پیشبرد پروژه‌های مختلف است. پروژه خودروهای خودران گوگل که تحت عنوان ویمو (Waymo) شناخته می‌شود از ترکیبی از حس‌گرها، لیدار (Lidar: یک تکنولوژی برای دریافت نور و فواصل، مشابه رادار)، و دوربین‌ها استفاده کرده و تمام این اطلاعات را ترکیب می‌کند تا هر چیزی که در اطراف خودرو هست را شناسایی و پیش‌بینی کند که این اشیا ممکن است چه کاری انجام دهند. این موارد در کسری از ثانیه اتفاق می‌افتد. یادگیری تدریجی در سیستم‌ها اهمیت فراوانی دارد. هر چه سیستم بیشتر براند، اطلاعات بیشتری را می‌تواند وارد الگوریتم‌های یادگیری عمیق (deep learning) خود کند. این کار باعث می‌شود قابلیت این سیستم‌ها در تصمیم‌گیری‌های مختلف در حین رانندگی افزایش پیدا کند.

روش کار خودرو هوشمند به این صورت است:

  • راننده (یا مسافر) یک مقصد را تعیین می‌کند. نرم‌افزار خودرو مسیر مناسب را محاسبه می‌کند.
  • یک دستگاه چرخشی حس‌گر به نام لیدار روی سقف قرار گرفته و تا شعاع ۶۰ متری خودرو را رصد کرده و یک نقشه سه بعدی پویا از محیط فعلی خودرو ایجاد می‌کند.
  • یک حس‌گر که در کنار چرخ سمت چپ عقب قرار گرفته حرکات جانبی را رصد می‌کند تا موقعیت خودرو را در نسبت با نقشه سه بعدی به دست بیاورد.
  • سیستم‌های رادار در جلو و عقب خودرو خودران فاصله تا موانع را محاسبه می‌کنند.
  • نرم‌افزار هوش مصنوعی داخل خودرو به تمام حس‌گرها متصل شده و داده‌های ورودی از گوگل استریت ویو و دوربین‌های ویدئویی داخل خودرو را دریافت می‌کند.
  • هوش مصنوعی فرایندهای ادراک و تصمیم‌گیری انسانی را با استفاده از یادگیری عمیق شبیه‌سازی می‌کند و اجزای سیستم کنترلی راننده مثل فرمان و ترمز را مدیریت می‌کند.
  • نرم‌افزار خودرو از نقشه گوگل یا گوگل مپز برای توجه پیشرفته به علائم راهنمایی و رانندگی، نورها و مسیرها مشورت می‌گیرد.
  • در خودروهای خودران گوگل قابلیتی برای لغو سیستم در دسترس قرار دارد و با استفاده از آن یک انسان می‌تواند در مواقع لازم کنترل خودرو را در دست بگیرد.

انواع خودروهای خودران

انواع خودروهای خودران

جامعه مهندسان خودرو (SAE) اخیرا خودروهای خودران را به ۶ دسته تقسیم کرده‌اند که از سطح صفر (یا کاملا دستی) شروع می‌شود و به سطح پنج (یا کاملا خودمختار) می‌رسد. این دسته‌بندی بعد از سطح صفر شامل موارد زیر می‌شود:

  • سطح ۱: یک سیستم دستیار راننده پیشرفته (ADAS) به راننده انسانی در کنترل فرمان، ترمز و شتاب کمک می‌کند، اگر چه این کار همزمان انجام نمی‌شود. این سیستم شامل دوربین‌های پشتی و ویژگی‌هایی مثل لرزش صندلی راننده برای زمانی است که خودرو از خط کشی راهنمایی و رانندگی خارج می‌شود.
  • سطح ۲: یک سیستم دستیار راننده پیشرفته (ADAS) که به صورت همزمان می‌تواند فرمان، ترمز و شتاب را کنترل کند، در حالی که راننده کاملا هشیار پشت فرمان قرار دارد و همچنان به عنوان راننده فعالیت می‌کند.
  • سطح ۳: یک سیستم رانندگی خودکار (ADS) که می‌تواند تمام وظایف رانندگی تحت شرایط مشخص، مثل پارک کردن را انجام دهد. در این شرایط راننده انسانی باید آماده به دست گرفتن کنترل وسیله بوده و لازم است که همچنان راننده اصلی خودرو بماند.
  • سطح ۴: یک سیستم رانندگی خودکار (ADS) که می‌تواند تمام وظایف رانندگی و رصد محیط راندن را تحت شرایط مشخص انجام دهد. این سیستم در این شرایط به قدری قابل اعتماد است که نیازی به توجه راننده انسانی نیست.
  • سطح ۵: سیستم رانندگی خودکار (ADS) مثل یک شوفر مجازی عمل می‌کند و تمام وظایف رانندگی را در تمام شرایط انجام می‌دهد. انسان‌هایی که سوار آن می‌شوند مسافر حساب می‌شوند و هرگز از آنها انتظار نمی‌رود که کنترل خودرو را به دست بگیرند.

واقعیت این است که در حال حاضر مراحل تحقیق و توسعه خودروهای خودران سطح ۵ یا «کاملا خودران» همچنان ادامه دارد. این تحقیقات در نقاط مختلف دنیا در جریان هستند، اما هنوز برای عموم در دسترس قرار نگرفته است.

چالش‌های پیش روی خودروهای خودران در آینده

چالش‌های پیش روی خودروهای خودران

با بررسی و تحلیل آینده پیش روی صنعت خودروهای خودران، چالش‌های مختلفی در مقابل این صنعت وجود خواهد داشت؛ از چالش‌های تکنولوژی و حقوقی گرفته تا چالش‌های محیطی که صنعتگران و مدیران این حیطه را درگیر خود می‌کند. به این ترتیب هنوز تا ورود این خودروها به بازار فاصله زیادی باقی مانده است. برخی از چالش‌ها در این زمینه شامل موارد زیر است:

لیدار و رادار

لیدار یک سیستم گران‌قیمت است که برای برقراری یک توازن بین محدوده‌یابی و یافتن راه‌حل فعالیت می‌کند. اگر چندین خودروی خودران در یک مسیر مشغول رانندگی باشند، آیا سیگنال‌های لیدار آنها با یکدیگر تداخل نمی‌کند؟ و اگر چندین فرکانس رادیویی در دسترس باشد، آیا محدوده فرکانس برای تولید انبوه خودروهای خودران کافی خواهد بود؟

شرایط آب و هوایی

اگر یک خودروی خودران بتواند در شرایط آب و هوایی سخت عمل کند، چه اتفاقی می‌افتد؟ اگر یک لایه برف روی جاده بنشیند، تقسیمات جاده محو می‌شوند. دوربین‌ها و حس‌گرها چطور می‌توانند علائم راهنمایی و رانندگی را وقتی با آب، نفت، یخ یا گل پوشیده شده باشند پیدا کنند؟

شرایط ترافیکی و قوانین

آیا خودروهای خودران در تونل‌ها و پل‌ها با دردسر مواجه می‌شوند؟ در گره‌های ترافیکی چطور عمل می‌کنند؟ آیا باید برای آنها خطوط ویژه ایجاد شود؟ آیا به آنها امکان دسترسی به بزرگراه‌های معمولی داده می‌شود؟ این موارد از جمله مهم‌ترین چالش‌هایی هستند که این صنعت با آن روبرو است.

مسئولیت تصادف

چه کسی مسئول تصادف‌های خودروهای نسل آینده خواهد بود؟ سازنده؟ انسان مسافر؟ آخرین طراحی‌ها پیشنهاد می‌کنند که اتومبیل خودران سطح ۵ بهتر است فاقد داشبورد و فرمان باشد، به این ترتیب انسان مسافر حتی اختیاری برای گرفتن کنترل خودرو در شرایط اضطراری نخواهد داشت.

نتایج ناخواسته خودروهای خودران

نتایج ناخواسته خودروهای خودران

هر پیشرفتی به موازات تاثیرات مثبتی که ایجاد می‌کند، می‌تواند تاثیرات منفی و نتایج ناخواسته هم به وجود بیاورد. این موضوع در مورد خودروهای خودران نیز صدق می‌کند. برخی از نتایج ناخواسته‌ای که با پیشرفت تکنولوژی خودران می‌توانیم شاهد آنها باشیم شامل موارد زیر است.

افزایش بیکاری با پیدایش خودروهای خودران!

اگر قرار باشد خودروها، باربرها و اتوبوس‌ها شروع به رانندگی خودشان کنند، افرادی که درآمد خود را از طریق رانندگی به دست می‌آورند به زودی شغل خود را از دست رفته می‌یابند. کافی است نگاهی به تعداد رانندگان تاکسی، اتوبوس و باربرها بیاندازیم تا متوجه شویم چه جمعیتی در حرفه رانندگی مشغول به کار است. بسیاری از این افراد کارگران کم تخصص در نظر گرفته می‌شوند که تنها تخصص آنها رانندگی است. این یعنی کار پیدا کردن برای آنها سخت بوده و هزینه آموزش آنها نیز سر به فلک خواهد زد. یکی از نتایج جالب هم این است که بعد از چند نسل، دیگر تعداد بسیار کمی از افراد پیدا می‌شوند که توان رانندگی داشته باشند.

هکرها می‌توانند کنترل خودروهای خودران را به دست بگیرند

یک اتومبیل خودران به تمامی توسط سخت‌افزارها و نرم‌افزارهای کامپیوتری عمل می‌کند. یک هکر ممکن است بتواند کنترل سیستم آن را به دست گرفته و یا تعمدا باعث تصادف آن بشود. برای مثال FBI تا آنجا پیش رفته که مدعی شده خودروهای خودران می‌توانند به عنوان اسلحه علیه ساختمان‌های مختلف یا عابران پیاده مورد استفاده قرار بگیرند.

رکود صنایع خودرو و بیمه خودرو

با پیشرفت خودروهای خودران تاثیرات ناخواسته‌ی منفی به هر دوی این صنایع وارد می‌شود. بازار خودروهای سنتی که بخش عمده‌ای از این صنعت را تشکیل می‌دهد با ورود این سیستم‌ها به شکل مستقیم و غیرمستقیم آسیب می‌بیند. همین موضوع در مورد صنعت بیمه خودرو نیز صدق می‌کند. این صنعت که یکی از رقابتی‌ترین بازارها است، بیشتر روی تصادفات و مشکلاتی مثل رانندگی در حال مستی استوار است. به این ترتیب با از بین رفتن اصل موضوع، یعنی عامل انسانی، این صنعت نیز دچار آسیب‌های جدی خواهد شد.

جمع‌بندی

تحقیق و توسعه خودروهای خودران بخش مهمی از تحقیقات تکنولوژی امروز را به خود اختصاص داده است. این سیستم‌ها در آینده نزدیک وارد بازار شده و درکی که از مسافرت و جابجایی داریم را به کلی دگرگون می‌کنند. اما هنوز چالش‌های فراوانی در مسیر دستیابی به این هدف در مقابل سازندگان خودروهای خودران است.

پیشرفت‌های فنی و تکنولوژی در کنار منافع و بهبودهایی که ایجاد می‌کنند، مضرات و تاثیرات منفی نیز دارند. از جمله مهم‌ترین تاثیرات ناخواسته پیشرفت این سیستم‌ها، بیکاری رانندگان در سراسر جهان است. امروزه رانندگان نقش مهمی در زندگی و اجتماع ما ایفا می‌کنند. در کنار این مشکل این پیشبینی وجود دارد که پیشرفت سیستم‌های خودران منجر به آسیب گسترده در بعضی از صنایع عمده مثل صنعت خودروسازی و صنعت بیمه خودرو شود. به هر ترتیب هنوز برای تصمیم‌گیری و قضاوت در مورد نقشی که این خودروها در آینده ایفا خواهند کرد، خیلی زود است.

پست‌های مرتبط

دیدگاه

۰ نظر

ارسال نظر

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *