Коллектив Авторов - Цифровой журнал «Компьютерра» № 79

У многих крупных автомобильных концернов есть собственные программы по созданию автоматических систем управления. Например, Volkswagen работает над проектом HAVEit (Highly Automated Vehicles for Intelligent Transport — «Высокоавтоматизированные автомобили для интеллектуального транспорта»), в рамках которого в 2011 году была разработана полуавтоматическая система TAP (Temporary Auto Pilot — «Временный автопилот»), позволяющая ехать на полном автопилоте со скоростью до 130 км/с. Само название говорит о том, что водитель может доверить управление лишь в определённых условиях - к примеру, на скоростной трассе или в городской пробке. При этом человек в любой момент может взять управление на себя. В Volkswagen заявляют, что технически система TAP полностью готова к серийному производству.

Компания Google работает над проектом полностью роботизированного управления, которое испытывается на автомобилях Audi TT и гибриде Toyota Prius. В варианте Google активно используются данные GPS, сведения об окружающем пространстве, получаемые радарами и лидаром (вращающимся лазерном дальномере, устанавливаемом на крыше и собирающем трёхмерную информацию на расстоянии свыше 60 м), видеокамера, распознающая движущиеся предметы и сигналы светофора, а также датчики положения и ускорения. В 2010 году Google официально сообщила об успешном завершении автопробега в беспилотном режиме на расстояние около 225 000 км. Пробег проходил по дорогам общего пользование и систему подстраховывали сидящие на водительском месте профессионалы.

Несмотря на все успехи инженеров, главная проблема заключается в обеспечении 100% надёжности автомобильных автопилотов и в защите от случайных срабатываний. Можно себе представить, к каким чудовищным последствиям способен привести малейший сбой даже в однй машине на трассе со скоростью потока свыше 120 км/ч! К тому же совершенно не очевидно, на кого возлагать правовую ответственность в случае такого происшествия.

Относительно невысокая точность GPS-навигации и, в особенности, ошибки в картах не позволяют привязать к ним автопилот — необходимы средства коррекции в реальном времени на основе показаний датчиков, следящих за окружающей обстановкой. Надёжность считывания разметки и обычных дорожных знаков может в значительной степени зависеть от погодных условий — необходимы системы, гарантированно игнорирующие грязь и снег, возможно придётся изменить и графическое исполнение знаков.

Да, автопилоты существуют в авиации и на железнодорожном транспорте, в Париже поезда по одной из линий метрополитена следуют в полностью автоматическом режиме уже не первый год. Но здесь и кроется их принципиальное отличие от автомобилей: они ходят по чётко определённым маршрутам, и их движение постоянно строго контролируется целыми командами специалистов. Прелесть же автомобиля в том, что он едет, куда хочется водителю. «Забюрократизировать» их передвижение и контролировать перемещение каждой машины группой профессионалов даже теоретически невозможно.

Так что полноценный автомобильный автопилот может появиться в серийных автомобилях только тогда, когда будет гарантироваться его абсолютная надёжность, и он будет оснащён эффективными и избыточными системами для безопасной — для всех участников движения! — остановки в уникальных случаях сбоев. Пока же самое разумное решение — продолжать совершенствование временных автопилотов, отключающихся сразу после того, как водитель кладёт руки на руль.

К оглавлению

Опубликовано26 июля 2011 года

Ещё за школьной партой мы узнаём, что любое изображение можно представить в виде множества точек. Сегодня, право, никого не удивить уже фрактальными генераторами ландшафтов или растительности, которые автоматически «отрисовывают» фотографического уровня изображения, опираясь, по сути, на математические формулы, и не более.

Использование формальных грамматик в качестве метода описания изображений впервые появилось в конце 60-х в работах венгерского биолога Аристида Линдермайера, который исследовал микроскопические грибы и бактерии и позднее распространил этот метод и на описание макрообъектов, в частности растений и деревьев. Его метод получил название L-системы (сокращение от Lindermayer-system).

Вслед за его исследованиями последовало большое количество практических приложений и научных публикаций, часть из которых удачно совпала с бумом на фракталы, теорию хаоса и динамические системы в начале 90-х, благо генерация сложной графики стала доступна не только на специализированных мейнфреймах, а любому кодеру-энтузиасту с Amiga или PC. (Интересующимся можно посоветовать прочитать некоторые из его, весьма наглядных и интересных трудов, переводами которых занимаются, к примеру на Хабрахабре).

Основной интерес к L-системам вызван тем, что, как несложно уже догадаться, они представляют собой один из самых простых и наглядных вариантов фракталов (вместе с треугольником Серпинского и кривой Коха). Для понимания принципов подобных изображений не требуется погружаться в бездны комплексного анализа и топологии, достаточно разве что вспомнить школьную геометрию.

Методы L-систем нашли множество как художественных, так и практических применений. Например для создания высокореалистичных текстур, ландшафтов и растений, практически неотличимых на изображении от реальных.

Из числа арт-программ 2000-х одной из самых известных и канонических де-факто стал открытый проект ContextFreeArt:

Неудивительно, что после столь эффектных изображений в 2d, энтузиасты обратились к третьему измерению, благо современные мощности позволяют визуализировать сложнейшие сцены почти в реальном времени. Собственно проект Structure Synthи стал первой известной программой такого рода.

Единственный его автор — Микаель Хвидтфельд Кристенсен (Mikael Hvidtfeld Christensen) в одиночку развивает проект в течение нескольких последних лет (с 2007 г.).

Кликните по изображению чтобы перейти на галерею изображений, полученных с помощью Structure Synth.

Проект распространяется по GPL и написан на C++ под OpenGL и QT, что позволяет портировать приложение на любые платформы (кроме разве что мобильных, для которых поддержка этих фреймворков если и появилась, то совсем недавно).