در سال 1986، یک ون آبی شور اغلب در خیابان های پیتسبورگ، پنسیلوانیا در نزدیکی دانشگاه کارنگی ملون گشت و گذار می کرد. برای ناظر معمولی، هیچ چیز در مورد آن غیرعادی به نظر نمی رسید. اکثر مردم بدون اینکه متوجه شوند دوربین فیلمبرداری از سقف آن به بیرون نگاه می کند یا اینکه دستی روی فرمان وجود ندارد از کنار آن عبور می کنند.
اما اگر هر رهگذری برای بازرسی ون توقف می کرد و به داخل آن نگاه می کرد، متوجه می شد که این خودرو معمولی نیست. این اولین خودروی خودران در جهان بود: یک کار پیشگام در علم و مهندسی کامپیوتر که به نوعی در دنیایی ساخته شد که دستگاه های فکس هنوز راه غالب برای ارسال اسناد بودند و اکثر تلفن ها هنوز سیم داشتند. اما علیرغم گیر افتادن در دورانی که فناوری هنوز کاملاً به تخیل بشریت نرسیده بود، ون – و محققانی که در آن جمع شده بودند – به ایجاد زمینه برای همه نمونه‌های اولیه Teslas ، Waymos و Uber خودران که در حال گشت و گذار بودند کمک کرد. خیابان های ما در سال 2022
چگونه اولین خودروی خودران به وجود آمد؟
ون فوق الذکر توسط آزمایشگاه ناوبری کارنگی ملون (Navlab) طراحی و ساخته شد – مدتها قبل از اینکه شبکه جهانی وب یا گوگل وجود داشته باشد، و با کامپیوترهایی که 10 برابر کمتر از نسل اول اپل واچ قدرتمند بودند.
بخش روباتیک کارنگی ملون با بودجه وزارت دفاع ایالات متحده، در سال 1984 Navlab را برای کشف ناوبری خودمختار راه اندازی کرد. دکتر چاک تورپ، استاد علوم کامپیوتر که پروژه را اجرا کرد به Digital Trends گفت، هدف این بود که با موقعیت‌های "کسل کننده، کثیف و خطرناک" مقابله کند.
وزارت دفاع، به طور خاص، به دنبال ایجاد پیشاهنگان مستقل بود. این پیشاهنگان به میدان می‌روند و مناطق ناشناخته‌ای را نقشه‌برداری می‌کنند، جایی که معمولاً خطر مین‌های پنهان و دشمنان بیشتر است – شغلی که انسان‌ها قبل از آن جان خود را به خطر می‌اندازند. و بدین ترتیب، Terragator در سال 1983 متولد شد.
Terregator شش چرخ، که در نگاه اول، می توان به راحتی با سلف مریخ نورد اشتباه گرفت، اولین ربات رانندگی مستقل در فضای باز جهان بود، و برای زمانی که وزن تلفن های همراه 11 پوند بود، یک شاهکار مهندسی قابل توجه بود. . دارای طیف وسیعی از حسگرها و فناوری بینایی کامپیوتری برای جلوگیری از موانع، صعود از زمین های ناهموار، مسیرهای مسیر و موارد دیگر بود. کار بر روی Terregator به محققان کمک کرد تا به پتانسیل این فناوری پی ببرند و سه سال بعد، Navlab 1 – آن ون آبی Chevy – به خیابان ها آمد.
ناولاب 1 همانقدر ابتدایی بود که یک ماشین خودران می توانست داشته باشد. این صفحه نمایش های لمسی براق یا کنترل های تلفن هوشمندی که این روزها در خودروهای خودران پیدا می کنید، نداشت. چیزی که داشت یک دوجین قفسه سخت‌افزار کامپیوتری به اندازه یخچال، یک دوربین فیلمبرداری با اندازه کامل که از بالای شیشه جلو بیرون می‌آمد، یک ژنراتور 20 کیلوواتی، و چند نمایشگر بلوکی بود که برای نمایش عملکرد الگوریتم به تعداد انگشت شماری استفاده شد. دانش آموزان مقطع کارشناسی ارشد در پشت جمع شده اند. کل چیدمان بیشتر شبیه یک ون نظارتی FBI بود تا یک پروژه خودران.
نحوه هدایت ناولاب 1 نسبتاً ساده بود. حسگر لیدار آن – شبیه به آنچه در جدیدترین آیفون‌ها یافت می‌شود – برای تعیین فاصله آن از اجسام با لیزر به اشیاء شلیک می‌کند. علاوه بر این، با دید کامپیوتری، فیلم دوربین فیلمبرداری را تجزیه می کرد تا خط کشی ها را دنبال کند و لبه های جاده را مشخص کند تا از مسیر خارج نشود. نتایج حاصل از این نقاط داده در نهایت به آن کمک می کند تا دستورات فرمان نهایی را ارسال کند.
اگر این کار برای کامپیوترهای دهه 1980 کار زیادی به نظر می رسد، به این دلیل است که اینطور بوده است. از آنجایی که سخت افزار هنوز به چنین پیشرفت هایی نرسیده بود، زمان زیادی طول می کشید تا محاسبات انجام شود و در نتیجه، سرعت ناولاب 1 به 20 مایل در ساعت محدود شد.
به گفته دکتر دین پومرلو، که به عنوان دکترا به تیم ناولاب ملحق شد، علاوه بر این، انبوه سخت افزاری که در پشت ون فشرده شده بود از تهویه محدود رنج می برد، و بنابراین، اغلب خراب می شد و حتی یک بار آتش می گرفت. . دانشجو.
درس گرفتن از اشتباهات گذشته
در حالی که Navlab در سال‌های آینده به اصلاح ماژول‌های خودران خود ادامه داد، تا سال 1989 بود که دکتر Pomerleu آمبولانس ارتشی رنگارنگ Humvee – Navlab 2 – را آموزش داد تا از اشتباهات خود بیاموزد که این گروه به موفقیت بعدی خود دست یافت.
تا سال 1989، دانش‌آموزان Navlab برنامه‌های کدنویسی سختی برای رفع کاستی‌های خودروی خودران در مواجهه با موقعیت‌های ناآشنا بودند. از سوی دیگر، الگوریتم ALVINN دکتر پومرلو (مخفف An Autonomous Land Vehicle in a Neural Neutral) به وسیله نقلیه اجازه داد تا خود را با سناریوهایی که برای آنها برنامه ریزی نشده بود، صرفاً با مشاهده واکنش یک راننده انسانی در آن مورد، سازگار کند. این بدان معناست که دفعه بعد که Navlab 2 با همان سناریو مواجه شد، نیازی به دخالت انسانی نخواهد داشت. این همان چیزی است که قفل نسل بعدی خودروهای خودران را باز کرد، و حتی در سیستم‌های مبتنی بر هوش مصنوعی امروزی، می‌توان نکات ALVINN را پیدا کرد.
به زودی، Navlab 2 با سرعت 55 مایل در ساعت در یک سفر جاده ای 102 مایلی از پیتسبورگ به ایری، پنسیلوانیا در حال حرکت بود. دکتر پومرلو افزود: "این اولین سفر طولانی مدتی بود که انجام داد و من را متقاعد کرد که روزی ما وسایل نقلیه ای را خواهیم دید که می توانند خودشان را در جاده های عمومی برانند."
از آنجایی که تکرارهای Navlab به یک شبکه عصبی تطبیقی و نه به نقشه‌های سه بعدی مانند ماشین خودران گوگل وابسته بودند، می‌توان آنها را در هر مکانی که قبلاً ندیده‌اند رها کرد و به اندازه کافی خوب عمل کرد. این چیزی است که در نهایت به دور پیروزی بخش ناولاب کمک کرد: یک سفر جاده ای نزدیک به 3000 مایلی در سراسر کشور از پیتسبورگ به سن دیگو در سال 1995.
ناولاب 5 بیش از 98 درصد از سفر را هدایت کرد و دکتر پومرلو و دانش‌آموز فارغ‌التحصیلش، دکتر تاد جوچم، به نوبت دریچه گاز و ترمز را انتخاب کردند. و علیرغم تفاوت‌های گسترده در انواع جاده‌ها و زمین‌ها، این زوج تقریباً با هیچ ناهنجاری مواجه شدند و کل تجربه را در طول سفر ثبت کردند، از جمله روزی که آنها آن را برای مجری سابق برنامه The Tonight Show ، جی لنو، در برنامه یک نمایش دادند. از اولین وبلاگ های مسافرتی آنلاین.
دکتر جوچم که اکنون یک تسلا مدل S را می‌راند، در یک تبادل ایمیلی با Digital Trends گفت: «فکر می‌کنم اگر به گذشته برگردید و اکنون یکی از آن خودروها را تهیه کنید، از یکسان بودن آن شوکه می‌شوید. در برخی شرایط به عملکردی که در خودروهایی که اکنون تجاری هستند می بینید. بسیار به این افتخار می کنم.»
اعضای تیم Navlab در ادامه پروژه‌های پیشرو خودران امروزی مانند اوبر، گوگل، تسلا و غیره را تاسیس کردند و به طور قابل توجهی در آن مشارکت کردند. با این حال، علیرغم پیشرفت صنعت، دکتر پومرلو معتقد است که «زمستان هوش مصنوعی»، اصطلاحی که در محافل دانشگاهی برای توصیف دوره‌ای از بودجه کم و رشد در یک زمینه استفاده می‌شود، ممکن است برای وسایل نقلیه خودران و ایلان در گوشه و کنار باشد. ماسک می تواند مقصر باشد.
در حالی که دکتر پومرلو موافق است که ماسک به پیشرفت عصر خودران کمک کرده است، رویکرد او به خودمختاری، که به شدت به سنسورهای دوربین و سیاست‌های بی‌رحمانه نسبت به ایمنی راننده متکی است، نگران‌کننده است. او افزود: «در نهایت به نظر من وعده‌دهی بیش از حد و کم‌کاری غیرمعقول است و تهدیدی برای کمک به «زمستان AV» دیگر است.
در زمان نگارش این مقاله، اداره ملی ایمنی ترافیک بزرگراه ایالات متحده اعلام کرد که در حال بررسی تسلا برای اجازه دادن به رانندگان در بازی های ویدیویی روی صفحه داشبورد در حین رانندگی خودرو با خلبان خودکار است.
بنابراین، کار برای محققانی مانند دکتر تورپ هنوز به خط پایان خود نرسیده است. او با کنایه گفت: «سی سال پیش پیش‌بینی می‌کردم که با ماشین خودران بازنشسته شوم، فکر می‌کنم هنوز نمی‌توانم کاملاً بازنشسته شوم.»
