Лоуренс Бернс - Автономия. Как появился автомобиль без водителя и что это значит для нашего будущего

Мероприятие началось 25 октября 2007 года в Викторвилле, штат Калифорния. В качестве места для состязания организаторы выбрали базу Джордж ВВС США, где можно было найти все приметы обычного города: общественные здания, дороги, парковки, жилые кварталы. Все приметы, кроме собственно людей, потому что база была закрыта в 1992 году.

Изначально на соревнования зарегистрировались 89 участников. Из них DARPA отобрало 35, решив, что построенных ими роботов вполне можно выпускать на квалификационные заезды. Для каждой команды приезд в Викторвилл был запоминающимся моментом, потому что именно тогда она впервые получала возможность увидеть конкурентов своими глазами. На вечеринке, которую Тетер и руководитель программы Норм Уитакер организовали в первый вечер в большой палатке, было много знакомых лиц. В конце концов, многие участники выставляли свои машины и на предыдущие соревнования. Разумеется, там были Tartan Racing и команда Стэнфорда; Массачусетский и Калифорнийский технологические институты, Корнеллский и Принстонский университеты; Team Gray, группа энтузиастов робототехники, в основное время работавшая в страховой компании (их машина на прошлых соревнованиях пришла четвертой, после Стэнфорда и Red Team, и команда решила участвовать и в этот раз, даже несмотря на отсутствие финансирования от DARPA); Team Oshkosh, команда оборонной компании из Висконсина, как всегда, явившаяся на соревнования с самым устрашающим аппаратом из всех – TerraMax, роботизированным вариантом американского армейского грузовика Medium Tactical Vehicle.

Квалификационные заезды включали несколько дисциплин. Зона А представляла собой плотный трафик, и задачей автомобиля-робота было повернуть налево на улицу с оживленным движением, по которой в обе стороны двигались машины с людьми за рулем. В зоне В автомобилям предстояло преодолеть кольцо длиной 4 км, включавшее в себя «узкое место», искусственно созданное машинами, припаркованными по обе стороны улицы. При этом требовалось объезжать другие машины в условиях, сложных даже для водителя-человека. На другом участке автомобили должны были самостоятельно найти место на загруженной парковке, занять его и выехать оттуда – не задев другие машины, разумеется. (Движущихся машин, кроме самого робота, в зоне В не должно было быть.) Наконец, в зоне С снова нужно было двигаться по дороге, на которой присутствовали другие машины, но в этот раз следовало проехать несколько последовательных перекрестков [37]. Финальное упражнение в зоне С состояло в том, что роботу задавали точку, на которую он должен прибыть, а затем создавали на дороге препятствие, вынуждавшее машину выполнить разворот в узком месте и отправиться в объезд, причем альтернативный маршрут она должна была проложить самостоятельно.

DARPA поставило машину Boss первой для прохождения четырехкилометровой петли в зоне В, и тут неожиданно проявилась ошибка в ее программном обеспечении. Роботизированный Chevy Tahoe внезапно остановился и стал пятиться; судьи DARPA даже послали ему радиосигнал, останавливающий машину. Такой старт никак не назовешь чемпионским! К счастью Tartan Racing, сигнал вызвал перезагрузку программного обеспечения, и ошибка проявляться перестала. Несмотря на проблемы на старте, Boss выполнил упражнение В лучше всех остальных участников первого дня.

После этого команда Tartan Racing переместилась в зону С и имела возможность оттуда наблюдать за тем, как проходит дистанцию стэнфордская машина – а именно ее они видели в качестве своего главного соперника. Универсал VW Passat, получивший название Junior, без ошибок преодолел перекрестки и аккуратно выполнил развороты – однако не смог построить новый маршрут, встретив на своем пути препятствие. Tartan Racing с удовлетворением отметила, что их Boss без проблем справлялся с этой задачей много месяцев назад.

Выступление Boss в зоне А на следующий день не обошлось без проблем. Там роботу нужно было повернуть налево на улицу, заполненную машинами с каскадерами за рулем. У других команд эта задача вызвала большие сложности. Робот Georgia Tech вообще отказался поворачивать, а вместо этого врезался в ограждение и помял бампер. Машина Массачусеттского технологического слишком медленно встраивалась в трафик. На беспилотном автомобиле команды Golem Group (она была связана с Калифорнийским университетом в Лос-Анджелесе и прославилась тем, что ее директор финансировал участие в первых гонках за счет выигрыша в телевизионной игре Jeopardy!) возникла ошибка обратной связи, и тот, выйдя из-под контроля, стал быстро набирать скорость, смяв установленные под колесами парковочные блокираторы. Остановился он только когда люди DARPA нажали аварийную кнопку.

Видя чужие неудачи, Урмсон и Салески начали думать, что и для Boss упражнение окажется трудным. Тем не менее робот выполнил левый поворот в зоне А без особых сложностей. А потом произошла катастрофа. Заметив встречный автомобиль, Boss остановился и не двигался с места двадцать секунд. А это, в свою очередь, перевело его в так называемый «режим восстановления после ошибки».

На самом деле, режим восстановления был одной из самых интересных особенностей Boss. В основном он был разработан группой программистов в составе Криса Бейкера, Джона Долана и Дейва Фергюсона. Разработка беспилотных автомобилей тогда была новым делом, и разработчики ПО только учились калибровать лидары и радары, при помощи которых роботы видели окружающий мир, и поэтому автомобиль типа Boss был во многом похож на пьяного. Иногда его подводили органы чувств. Его зрение не обязательно отражало реальную картину мира. Когда у пьяного двоится в глазах, он может попытаться слегка повертеть головой. Он может слегка потрясти головой, прикрыть глаза или, наоборот, открыть их шире. Ну как? Все еще двоится в глазах или уже нет? Может, и нет. Может быть, все эти попытки повертеть и потрясти головой, закрыть и открыть глаза привели зрение в норму.

Бейкер, Долан и Фергюсон запрограммировали Boss так, чтобы он делал примерно то же самое в режиме восстановления после ошибок. Оказавшись в ситуации, когда внешняя обстановка распознается с низкой достоверностью (подобно тому, как у пьяного двоится в глазах), машина пыталась повторить попытку в немного других условиях. Она могла остановиться, например, и повернуть передние колеса вправо-влево. Могла немного сдать назад, а потом продвинуться чуть вперед. Или же податься назад, потом вперед и чуть повернуть. Цель всех этих незначительных перемещений состояла в том, чтобы дать сенсорам возможность увидеть обстановку под немного другим углом.

В данном случае проблема была в том, что Boss ошибочно посчитал дорогу слишком узкой для Chevy Tahoe. DARPA снабдила участников цифровой картой трассы до начала квалификационных заездов. Как и на прошлых соревнованиях, команда Карнеги – Меллона проанализировала трассу и нанесла на нее дополнительную разметку, упрощающую машине прокладку маршрута. На самом деле, для этого они предварительно проехали самые сложные участки на автомобиле с человеком за рулем. (Команда Стэнфорда делала примерно то же самое.) В процессе разметки один из членов команды ошибочно определил дорогу как слишком узкую для двух машин. Именно поэтому присутствие другого автомобиля перевело Boss в режим восстановления, заставив его буквально вползать на слишком узкий, на его взгляд, участок. Если снова воспользоваться аналогией с пьяницей, он протягивал руку, чтобы убедиться, существует ли вторая дверная ручка на самом деле. Разумеется, ее не было, и как только Boss понял, что путь свободен, он продолжил движение по трассе. Boss хорошо выступил и в зоне С, но на секунду задержался перед низко свисающей веткой и облаком пыли, которое принял за твердое препятствие. (Один из тех редких случаев, когда Boss, вопреки тому, что говорил мне Уиттакер, не мог справиться с пылью.) Режим аварийного восстановления спас положение и здесь.