В США состоятся автомобильные гонки по бездорожью под названием «Большой вызов». В них примет участие всего несколько машин, но ни в одной из них не будет водителей.
Похоже, не за горами то время, когда автомобилям вернут их изначальное имя («самодвижущаяся коляска») и отпадет нужда в держащемся за «баранку» шофере – как, впрочем, и в самой «баранке».
13 марта из Барстоу (штат Калифорния) в Лас-Вегас (штат Невада) в 340-километровый путь отправятся несколько машин, которые примут участие в 10-часовых автомобильных гонках по бездорожью под названием «Большой вызов». При этом в машинах не будет водителей: «железным коням» придется самостоятельно прокладывать маршрут и справляться с препятствиями на нем. Единственное, чем помогут им организаторы гонок, — это тем, что за два часа до старта сообщат 1000 определяемых с помощью GPS (системы глобального позиционирования) точек, которые послужат автомобилям ориентирами. Преодолеть дистанцию участники автогонки смогут при помощи высокопроизводительных компьютеров, современных систем электронных карт, сенсоров и аналитических систем, поэтому самое активное участие в проекте принимают корпорация Intel и университет им. Карнеги Меллона, а также компании Boeing и Seagate.
До сих пор ни одна машина не преодолевала столь большое расстояние без участия водителя, поэтому организаторы гонок даже не берутся гадать, скольким автомобилям удастся добраться до финиша. Главная цель пробега — привлечь внимание к еще одному направлению роботизации нашей жизни. В буквальном переводе на русский слово «автомобиль» означает «самодвижущаяся коляска». Первый в мире автомобиль был построен Карлом Бенцем в 1885 году, и вот, наконец, «самодвижущиеся коляски» начинают соответствовать своему исконному имени.
«Песчаная буря» из университета им. Карнеги Меллона
В университете им. Карнеги Меллона (США) есть институт робототехники, где ведутся исследования в области автономных двигательных средств. Руководит ими профессор Уильям Уиттакер, признанный лидер этого направления. Он убежден, что «действительно автономное средство передвижения произведет революцию в наземном транспорте. Оно обеспечит человечеству новое, более высокое качество жизни».
Машины, разработанные в институте, исследовали уже многие малодоступные места на нашей планете: вулканические кратеры, заброшенные шахты и даже полярные ледяные поля. Американский марсоход, бороздящий сегодня марсианские пустыни, — еще один пример такого «самодвижущегося» средства. Но до сих пор все это были штучные экземпляры для весьма экзотических применений. «Большой вызов» должен продемонстрировать, что из сферы экзотики «самобеглые коляски» проникают в нашу повседневную жизнь.
Одна из лучших современных «самобеглых машин», участвующих в гонке, создана в университете им. Карнеги Меллона и называется «Песчаная буря» (Sandstorm). Она сделана на основе внедорожника Hummer, из которого убрали крышу и все сиденья: вместо них установили алюминиевый ящик полутораметровой длины. Внутри него, тщательно изолированный ото всех внешних воздействий, размещен самый мощный компьютер изо всех когда-либо «садившихся» за руль автомобиля.
Чтобы уложиться в контрольные 10 часов, во время гонок «Песчаная буря» порой должна будет развивать скорость до 100 км/час. После старта и до самого финиша никакого контакта между командой, готовившей автомобиль, и машиной не будет. Чтобы понять всю сложность задачи, стоящей перед участниками гонок, стоит отметить, что оснащенный тремя процессорами Intel® Pentium® III робот Honda ASIMO — способен вести машину со скоростью около трех (!) километров в час, да и то — в помещении по ровному полу. Участникам же соревнований «Большой вызов» придется ехать по пустыне Мохаве со средней скоростью в 11 раз больше!
Одной из самых сложных проблем для «Песчаной бури» будет преодоление препятствий. Система GPS сможет держать автомобиль на правильном курсе с точностью до одного метра, но она не способна предупредить его о ямах или камнях и к тому же «слепнет» при налетах песчаных вихрей. Поэтому вдобавок к системе GPS «Песчаная буря» будет оснащена специальными сенсорами, позволяющими «видеть» препятствия. Лазерные радары будут «прощупывать» местность перед машиной и передавать данные в компьютер; туда же с двух видеокамер будет поступать стереоизображение.
Даже при скорости 40 км/час машина за секунду преодолевает 10 метров. Вот и представьте, сколь быстро компьютер должен cообразить, что перед ним препятствие, и дать команду свернуть в сторону или притормозить. Если компьютер замешкается, машина может перевернуться либо свалиться в яму.
Вклад Intel
Видеокамеры, лазеры и радары позволят «Песчаной буре» объезжать валуны, преодолевать вулканические гребни, холмы и даже горы, но принимать те или иные решения в каждом случае будет компьютер на базе четырех процессоров Intel® Itanium® 2. Система будет использовать специально написанное ПО, оптимизированное с помощью Intel VTuneTM Performance Analyzer. Следует отметить, что архитектура процессора Intel Itanium 2 идеально способствует выполнению алгоритмов, необходимых для прокладывания различных вариантов маршрута, где много кольцевых вычислений и операций с плавающей запятой.
Бортовой компьютер «Песчаной бури» обрабатывает всю информацию, полученную от сенсоров, прокладывает маршрут и управляет всеми движениями автомобиля. Кроме компьютера на базе процессора Itanium, на автомобиле есть еще четыре системы, каждая с двумя процессорами Intel® XeonTM, на которых работают такие приложения, как доступ к картам и другой информации, контроль состояния автомобиля и управление им. Корпорация Intel давно ведет серьезные исследования в области высокопроизводительных вычислений. В качестве своего вклада в проведение автопробега по пустыне Мохаве Intel предоставила свои самые последние разработки: компиляторы, средства оптимизации работы компьютеров, необходимые библиотеки и консалтинговые услуги.
Один из залогов успеха быстрой и эффективной работы компьютера — это оптимизация трафика между процессором и памятью. Компиляторы Intel позволяют создавать оптимальную структуру кодов для выполнения их компьютером и оптимизировать обмен с «кэш-памятью». Intel VTune Performance Analyzer помогает разработчикам определить самую «занятую» часть их приложений и настроить программу так, чтобы при ее работе не возникало «узких» мест. Чтобы обеспечить движение автомобиля без водителя и уверенно «въехать» на такой машине в XXI век, необходимо использовать всю мощь процессора Intel Itanium 2 в сочетании с гибкостью систем на базе процессора Intel Xeon и мобильных устройств на базе технологии Intel® XScale®. Как и во многих других областях человеческой деятельности, где компьютер все активнее помогает человеку, беря на себя его функции, в автомобиле он просто заменит homo sapiens. Во всяком случае, попытается это сделать. Технологии же, разработанные для автомобилей без водителей, помогут транспортным средствам стать более эффективными и безопасными.
Простейшие варианты таких средств уже сейчас используются в последних моделях современных автомобилей, чтобы предупреждать водителей о возможности столкновения и даже предотвращать его. В ближайшем же будущем можно ожидать появления:
- системы предотвращения столкновения автомобилей;
- системы повышенной безопасности для городского транспорта;
- навигационных систем для роботов;
- навигационных систем для людей с ограниченными возможностями перемещения;
- устройств для работы без водителя на таких промышленных объектах – например, в шахтах, — где человеческая деятельность сопряжена с повышенной опасностью;
- навигационных систем для сельскохозяйственных машин.
Сегодня кое-кто из водителей мужского пола любит позлословить о том, сколь непредсказуемо поведение женщин, когда те садятся за руль. Интересно, как они среагируют, когда за рулем соседнего автомобиля окажется компьютер. Точнее – на водительском месте такой машины вообще никого и ничего не будет — как, впрочем, и руля…