Ако автомобилът знае какво правят водачите и пътниците, шофирането ще стане по-безопасно и удобно
(снимка: Bosch)
При скорост от 50 км/ч автомобилът ще измине 42 метра без надзор, ако шофьорът отмести погледа си от пътя за три секунди. Колко неща могат да се случат през тези три секунди?! Много хора подценяват риска. Международните проучвания показват, че едно от всеки десет произшествия на пътя са причинени от разсейване или умора. Това е причината, поради която много технологични фирми работят по създаването на интелигентни системи за наблюдение на водача и евентуално пътниците в купето. Чрез камери и сензори плюс изкуствен разум автомобилът може да „знае” кога шофьорът не гледа в пътя, кога задрямва или пък кога някой от пътниците не е закопчал предпазния си колан. Една от тези фирми разработва подобни умни технологии в София: Bosch.
„Ако автомобилът знае какво правят водачите и пътниците, шофирането ще стане по-безопасно и удобно”, казва Харалд Крьогер, член на управителния съвет на Robert Bosch GmbH. Автомобилът ще може да подсети водача да гледа пътя или пък да напомни на тийнейджъра на задната седалка да си закопчае предпазния колан. Камера, интегрирана в колата, ще познае кога клепачите на водачите са „тежки” или пък е обърнал глава към пътника отзад. Благодарение на вграден изкуствен разум системата ще направи изводи на база събраната информация: тя ще предупреди шофьора да внимава, ще препоръча почивка, ако е уморен, и дори може да намали скоростта на превозното средство.
Разработването на системата на Bosch за наблюдение на пътниците и купето е част от подготовката на технологиите за т. нар. самоуправляеми автомобили и се случва в София – в Bosch Engineering Center Sofia. В него работят 250 специалисти. Центърът бе открит преди година и бързо удвои броя на експертите си. Дори в момента компанията има отворени позиции за софтуерни инженери и хардуерни специалисти за новосформирания хардуерен отдел на инженерния център.
„Мисията ни е да предоставяме редица продукти за достигане на пълна автономност, но не и преди да сме сигурни, че те са 100% безопасни и надеждни”, казва Момчил Станчев, ръководител отдел в Bosch Engineering Center Sofia
(снимка: Иво Даскалов)
Отговорността им е огромна: те създават механизма, който наблюдава какво се случва вътре в автомобила, обяснява Момчил Станчев, ръководител на един от отделите в Bosch Engineering Center Sofia, в който се разработват проекти, свързани с устройства за купето на автомобила – камери за следене поведението на водача и пътниците, „умни” дисплеи и софтуерни платформи за тях. „На пазара до момента вече има значителен брой продукти и доставчици на системи за наблюдение и анализ на случващото се извън автомобила, но докато не се достигне пълна автономност, от изключителна важност е и това, което се случва вътре в него – поведението на водача, пътниците и т.н.”, казва Станчев.
Две са основните направления, в които българските инженерни екипи вземат участие. Първото от тях е свързано със системи за наблюдение (IMS) за повишена сигурност и комфорт, казва мениджърът. Те са предназначени за традиционни автомобилни производители. Вторият тип разработки и технологии са ориентирани към новата тенденция в употребата на автомобилите, а именно споделеното пътуване (Ride Sharing) и са предназначени за компаниите, които предлагат такива услуги.
„До голяма степен технологиите, на които се основават и двете направления, са сходни – компютърно зрение, машинно самообучение, паралелно програмиране, многопроцесна обработка, обработка на образни сигнали и др., реализирани на вградени системи с операционни системи за реално време. Разликата е във функциите, които се реализират за всяко едно от тях. Традиционните езици за програмиране, които се използват, са С, С++ и Python, но инженерните познания за решаването на задачите, свързани с описаните по-горе технологии, са от определящо значение”, допълва Станчев.
Върхово технологично предизвикателство
Системата за наблюдение на водача и пътниците в купето чрез камери и изкуствен разум могат да спасяват живот, убедени са в Bosch. За да постигнат това, инженерите в София разработват интелигентни алгоритми за обработка на образите от интериора и машинно самообучение. С течение на времето системата се научава да „разбира” какво всъщност прави човекът на шофьорската седалка. За да познае, например, че той е на път да задреме, тя е „гледала” множество записи на реални ситуации на задрямване при шофиране. Анализира позицията клепачите, скоростта на мигане на очите, посоката, движенията на зеницата. Така „разбира” колко уморен е водачът в действителност.
„Известно е, че всяка компютърна система, която има за цел да разпознава, трябва да бъде обучавана, както и да се следят резултатите от обучението, и като при нас хората, това обикновено е дълъг процес”, разказва Момчил Станчев. Сред важните задачи на инженерния екип в София е съкращаването на това време на самообучаване. Като част от отговорностите на специалистите в Bosch Engineering Center Sofia е разработването на редица софтуерни приложения, чрез които обучението и анализът на постигнатите от системата резултати става напълно автоматизирано, само с натискането на един бутон.
Поради чувствителността на записваните данни в автомобила, Bosch прилага на глобално редица практики за запазване интегритета и неприкосновеността
(снимка: Bosch)
Ключовото предизвикателство пред всички е разбирането, че машинният алгоритъм няма право на грешка. „В повечето случаи е доста лесно един алгоритъм да дава правилни решения в може би 80% от случаите. Ала при автомобилите е нужна много по-висока точност. Тук става въпрос за човешки животи, затова дори точност от 95% често е неприемливо ниска”, казва Момчил Станчев. „Достигането на още по-голяма точност за мен е най-сериозното технологично предизвикателство, тъй като при автомобилите е необходимо правилното решение да се достигне в реално време и най-често на хардуерно ограничена система”.
На път към автономните коли
„Постигането на пълна автономност е сложен и дълъг процес. Дори по дефиниция е разделен на 5 основни големи етапа (нива), като пълна автономност идва чак в последната фаза, когато се изключва каквато и да е намеса от водача или пасажерите и теоретично би следвало автомобилът да стане напълно безопасен. За момента се счита, че сме достигнали до 3-тия етап, като определени компании, включително и Bosch, имат разработки на системи, свързани с ниво 4”, обяснява мениджърът от българския развоен център на Bosch.
Предизвикателството с автономността, според него, е свързан с това, че реално не е ясно точно какви системи са необходими за достигане на всяко ниво на независимост. „Чак след като се разработят, свържат заедно и тестват системи, за които се очаква, че ще осигурят определено ниво, може да се разбере къде са пропуските и да се измислят и разработят други, които да покрият тези проблемни области. Също така доста често се появява нуждата от редица допълнителни автономни системи, основно свързани със сигурността”, казва Станчев.
В надпреварата за първенство при самоуправляемите автомобили, уви, светът вече бе свидетел на случаи на трагични инциденти, довели до загубата на човешки живот. Именно поради непълната дефиниция на това какви системи включва дадено ниво на автономност и поради желанието на различните автомобилни производители да са първите, които го достигат, за съжаление може да се стига до фатални последици, смята Момчил Станчев. Категоричен е, че подходът на Bosch е доста по-различен и е обвързан със социално отговорното отношение на компанията. „Нашата цел е да разработваме иновативни продукти, но на първо място са безопасността и сигурността. Мисията ни е да предоставяме редица продукти за достигане на пълна автономност, но не и преди да сме сигурни, че те са 100% безопасни и надеждни”.
Личната неприкосновеност: приоритет
Разработването на интелигентните системи за разпознаване на състоянието на водача и пътниците в купето на автомобила предполага постоянно заснемане и анализиране, включително изпращане до „облачни” сървъри, което обаче поставя въпроса за събирането на лични данни. Всички разработчици на системи за автоматизация на колите са изправени пред една и съща сложна етична главоблъсканица. Те трябва да направят алгоритми, които различават хора и състояния, без да нарушават неприкосновеността.
Поради чувствителността на записваните данни в Bosch на глобално ниво има редица практики за запазване интегритета и неприкосновеността, казва Момчил Станчев. Това включва:
- Съхранението се извършва на вътрешна инфраструктура за компанията (сървъри и клауд решения), а не се използват външни компании, предлагащи такъв тип услуги.
- Достъп до данните се предоставя след значителна обосновка за целта и нуждата от тях в документален вид, както и след получаване на одобрение на няколко нива.
- В зависимост от държавата се спазват местните изисквания за личните данни, като например за ЕС – GDPR. Когато например записът на данните става в една страна, а употребата в друга/други, се прилага целият сбор от изискванията на различните страни.
- Съществуват и редица вътрешни директиви (с тежестта на закони), които допълват или надграждат съществуващите мерки в закона, когато това е необходимо.
- В случаите, в които данните съдържат лица на хора, но този признак не е необходим за работата на съответната система, посредством алгоритми за анонимизация, лицата се премахват и не се съхраняват в базата данни.
Количеството данни, които се събират с цел анализ и подобряване на механизмите на изкуствения разум, може да е доста голямо, поради което обработката е поверена на софтуерни технологии. Тези програмни системи за автоматизация също се реализират от специалистите на инженерния център на Bosch в София.
