Isemõtlevad linnaautod
Harri Domonyi
25.04.2008

Autonoomsete ehk siis ilma inimese sekkumiseta sõitvate autode jaoks on võistlus nimega DARPA Grand Challenge tehnilise arengu mõõdupuuks. Mullusel, järjekorras kolmandal võistlusel siirduti varasemate kordade kõnnumaalt palju raskemasse keskkonda – liikluseeskirjadega linnaliiklusse.

Aastal 2001 otsustati Ühendriikide kaitseministeeriumis, et aastaks 2015 peaks kolmandik sõjaväe autodest olema autonoomsed – ehk siis sõitma ringi ilma juhita. Ülesandega hakkas tegelema arendustöö osakond DARPA (Defence Advanced Research Projects Agency), mida teatakse tegusa organisatsioonina.
DARPA ise on suhteliselt väike, vähem kui kahesaja töötajaga üksus, nii et oma jõududega projekti teostamine ning täiendavate teadlaste palkamine oleks läinud liiga kalliks. Nii korraldati avalik võistlus – asjalik miljon dollarit sellele, kelle robotsõiduk läbib kõnnumaal 200 km raja.
DARPA aastaeelarve on 3,2 miljardit dollarit, miljon on selle kõrval väike raha, ent siiski piisavalt suur, et ülikoolide tehisintellektilaborites hakati liigutama – ja muidugi hakkasid oma garaažinurgas tegutsema isehakanud leidurid.
Ükski võistlusele registreerunud sõidukitest esimesel korral rajaga hakkama ei saanud. Äpardused polnud päris ootamatud: ülekuumenemine, andmebaasi kokkujooksmine, eelkõige aga ajasid puud-põõsad andurite süsteemid segadusse.
Järgmisel aastal olid võistlejad eelmisest kogemusest õppust võtnud ning väikese üllatusena jõudsid koguni viis autot 212 km pikkuse retke finišisse.

Maalt linna
Inimtühjas paigas ühest punktist teise jõudmine ei vasta tegelikele liiklusoludele ja nii otsustas DARPA kolmanda, 2007. a novembris toimunud võistluse korraldada juba märksa raskemates oludes. Nüüd liiguti „linnas”, kus oli ka teisi liiklejaid ning kus olud märksa kitsamad vabas looduses kasutatutest.
Sel korral võisid osalejad pretendeerida ka DARPA stipendiumile – aga selleks pidi projekt mõjuma tõsiseltvõetavana. Miljoni dollari ringis toetuse said 79 alustanud pretendendist vaid 11 meeskonda.
Nagu eelmistelgi kordadel, pidid osalejad saama marsruudi teada vaid vahetult enne starti. Läbimist vajavate punktide geograafilised koordinaadid sisestati sõiduki mällu ja siis jäi valmistajatel üle vaid eemalt vaadata, kuidas nende leiutis hakkama saab. Mingit kaugjuhtimist ju ei olnud – kui välja arvata igaks juhuks kohtunike käsutuses olev stopp- ja pauslüliti.
Varasematel kordadel võisid sõidukid vabalt mõttepause pidada, linnas ei tohi aga liiklust ummistada. Juba kümme sekundit asjatut paigalseisu tõi kaasa trahvipunkte.
Kuna marsruut imiteeris linnaliiklust, pidid kõik iseliikurid kinni pidama California osariigi liikluseeskirjadest – just nagu juhilubade taotleja oma sõidueksamil.
Juba põhivõistlusele pääsemiseks – ja stipendiumile pretendeerimiseks – pidi läbima päris keerulisi katseid. Nii tuli korduvalt stopp-märgiga T-ristmikul vasakule pöörata, raskeks tegid selle aga kaks kaskadööri, kes eesõigusega tänaval pidevalt edasi-tagasi sõitsid.
Sel korral olid rangemad nõuded ka sõidukite välimusele. Veel 2005 võis osaleda suvalise garaažinurgas valmistatud asjandusega, kusjuures nõutav polnud isegi rataste kasutamine. Urban Challenge’i jaoks pidi sõiduk olema „seeriatoodang või ametlikult turvaliseks tunnistatud” – ehk siis selline, mis ülevaatusel läbi läheks. See oli oluline samm edasi, sest varem oli nähtud igasuguseid, küll muruniitja, golfikäru või aiatraktori baasil ehitatud iseliikureid. Eesmärk oli aga ju katsetada tehisintellekti toimetulekut liikluses, mitte aiatraktorite tasakaaluprobleeme, ja seda on õigem teha normaalse autoga.
Peaaegu kõik tõsiseltvõetavad konkurendid nägid üsna sarnased välja. Suuremat sorti sõiduauto katusele ja eesmisele kaitserauale oli paigutatud radareid, tõhusaid GPS-vastuvõtjaid ja Saksa päritolu lasersüsteeme. Pakiruumis oli kõigil mitu tõenäoliselt Linuxis töötavat arvutit ning rooli ja pedaale liigutavad elektrilised kangid.
Kõike nimetatut saab raha eest ja viimase peal paketi hankimiseks ei kulu isegi kolmandikku stipendiumiks välja pandud miljonist dollarist. Keerulisem osa on programmeerimine ning see nõuab leidlikkust ja rohket katsetamist. DARPA juhataja Tony Tether ongi märkinud, et pealtnäha võib ju tegemist olla autode võistlusega, sisuliselt on see aga programmeerijate võistlus.

Militaarmasinad tsiviilkasutusse
Mõnel sõidukil kasutati ka katusele asetatud videokaamerat, mis eristab värve ja aitab autol teed ära tunda. On kasutatud ka kahe kaameraga saadud stereokujutist, mis võimaldab objektide kaugust määrata, kuid selle jaoks on lasersüsteem parem. Kui aga sõiduk kasutab oma otsuste tegemisel videopilti, siis on see peaaegu eranditult vana VGA-standardi kohane ehk siis 640 x 480 pikslit.
Austriast pärit insener Hans Maier, Grand Challenge’i veteran 2005. aastast, ütleb selle kohta: „Kaameralt saaksime palju teravama pildi, aga meie eesmärgi saavutamiseks poleks sellest kasu, värvilaigud on piisavalt selgesti eristatavad ka VGA-pildilt. Veel olulisem – väiksema pildi analüüsimine läheb rutem ja auto kiiruse juures on see väga oluline. Kui arvuti jääb liiga kauaks mõtlema, võib kahe kaadri vahel auto ees midagi ootamatut ja otsustavat juhtuda.”
Kui DARPA esimene võistlus 2004. a korraldati, tekitas see maailmas vastakaid reaktsioone oma militaarse tausta tõttu. Eesmärk oli ju aidata ühe sõdiva riigi armeed. Aastatega on siiski selgunud, et nagu teistegi DARPA projektide, näiteks interneti ja GPS-navigatsiooni puhul, on tulemusest rohkem kasu tsiviilelus kui militaarsetel eesmärkidel.
Olgu tõestuseks kas või eelmise aasta lõpus Volvo lisavarustusena esitletud sõidurajahoidja: auto katuseservas on 640 x 480 eristusvõimega kaamera, mille pildi analüüsimisega tehakse kindlaks, kus on valged sõidurida tähistavad jooned ning kus asub auto nende suhtes.
Kõlab tuttavalt? Ja see asjandus on Volvo-omanikele märksa varem kasutatav kui jänkisõduritele. Niisiis pole tegemist mingi imega ja Grand Challenge’i teisedki lahendused on eelkäijad sellele, mille kallal autofirmade arendusosakondades juba mõeldakse.

Tee pole sirge
Nagu varasemad võistlused on näidanud, tuleb paremate sõidukite tehisintellekt täiesti vabalt toime selliste põhiliste asjadega nagu juhtseadmete kasutamine, lähedalolevatest takistustest möödumine ja marsruudi valik. See viimane on ju olemas igas navigatsiooniseadmega varustatud autos, seega meile kõigile kättesaadav.
Ehk pisut üllataval kombel tekib arvutil probleeme kohtades, kus inimene pikemalt ei mõtle: kui on vaja peatuda, ümber pöörata või näiteks lumme kinni jäänuna lahti rabeleda. Arvuti jaoks on tegemist aga „hägusa loogikaga”, olukordadega, kus käitumine pole üheselt määratud, vaid valida tuleb mitmest võimalusest üks – kuid milline?
Eelmiste võistlustega võrreldes pani Urban Challenge enam rõhku just selliste, varem suurimaid probleeme tekitanud olukordade lahendamisele. Ent nagu selgus, olid ka osalejad vahepeal targemaks saanud.
Kvalifikatsiooni kaudu finaali jõudnud üheteistkümnest sõidukist jõudsid finišisse kuus, kuid vaid kolm neist ettenähtud ajalimiidi piires. Etteotsa tulid juba eelmistelt kordadelt tuntud tegijad. Võitjaks tuli Carnegie Melloni tiimi isesõitev Chevrolet Tahoe nimega Boss.
Küllap oleks Carnegie Mellon võitnud ka 2005. a, aga siis tekkis võistluseks ette valmistatud Hummeril mootoririke. Kiirust lihtsalt polnud ja Stanfordi ülikooli Stanley pääses tast mööda.
Sel korral tehnilisi vigu ei olnud – kui mitte arvestada seda, et stardijoone kõrval seisnud hiigelekraan tekitas navigatsioonihäireid. Kui ekraan hetkeks välja lülitati, pääses Boss rajale.
Stanfordi ülikool tuli Stanley noorema venna Junioriga finišisse teisena. Junior sõitis Bossist märksa rahulikumalt, mis andis kehvema aja, kuigi lisaks ajale oli oma osa koha määramisel ka kohtunike antud pluss- ja miinuspunktidel.
Finaali suurimaks üllatajaks oli Virginia tehnoloogiainstituuti esindanud Ford Escape, mida juhtis robot Odin. Varasematel kordadel võistlesid Virginia tudengid pigem veidrate muruniitjate klassis, ent kui aluseks võeti õige maastur, oli ka tulemus korralik. Mine tea, ehk oli tehisintellekt juba varemgi tasemel.
Kolm esimest tõestasid, et tehisintellekt võib linnaliiklusega toime tulla küll. Kas DARPA eesmärk sai saavutatud?
„Jah, see oli tõepoolest tubli tulemus,” kinnitas Tony Tether. „Võistlevaid sõidukeid jälgides unustasin ma korduvalt ära, et neis on juhi asemel arvuti.”
Võistluse tulemuste põhjal võiks öelda, et parimad autorobotite spetsialistid on hetkel koondunud Ühendriikide ülikoolide juurde. Tõenäoliselt ei lähe siiski kaua, kui samale tasemele jõuavad Euroopa autofirmad – kui nad juba jõudnud ei ole. Päris lähitulevikus autod meid veel juhtimise vajadusest ei vabasta, aga suund on sinnapoole, järjest enam oskavad nad teel toimuvat jälgida ja juhi vigade puhul ka külma rahuga juhtimisse sekkuda.

Sarnased artiklid