Сможет ли американская изобретательность за миллион долларов отправить беспилотный автомобиль через 142 мили по пустой пустыне? Нет, не может.
Еще до того, как конвой 507-й ремонтной роты армии свернул не туда в Ан-Насирии в начале войны в Ираке, попал в засаду и был разорван на куски (позднее, как известно, была спасена рядовая Джессика Линч), Конгресс решил найти способы отойти в тыл. эшелонированный персонал от греха подальше и передать рутинные и грязные дела повседневной логистики роботизированным транспортным средствам. Не дистанционно управляемые аппараты, вроде дронов Predator, которыми управляют «пилоты», сидящие в кондиционированных трейлерах перед большими телевизорами с джойстиками, как в каких-то видеоиграх. Нет, Конгрессу нужны автомобили, которые сами управляются, как футуристические автомобили-роботы в Popular Science журнала много лет назад, только вместо того, чтобы следовать по кабелю, зарытому в проезжей части (это трудно сделать на поле боя), они будут следовать путевым точкам GPS, чтобы добраться из пункта А в пункт Б, избегая препятствий на пути с помощью встроенных датчиков. Мандат Конгресса требует, чтобы к 2015 году треть наземной техники армии была «автономной» (то есть самоуправляемой).
DARPA (Агентство перспективных оборонных исследовательских проектов), аналитический центр Пентагона, потратило миллиарды долларов на крупных оборонных подрядчиков, пытаясь осуществить это, но, как и в случае со многими другими амбициозными военными проектами, такими как вертолет Comanche, самолет с наклонным крылом Osprey, Самоходная артиллерийская установка Crusader, катера-невидимки и предыдущая атака на робототехнику (механических слонов для рыскания по джунглям Вьетнама) — трата денег налогоплательщиков на проблему не решила ее.
Итак, если гиганты военно-промышленного комплекса (термин изобрел Эйзенхауэр) не могут найти решение, как насчет старой доброй американской изобретательности? С этой целью высшее руководство организовало широко разрекламированный DARPA Grand Challenge, в котором мог принять участие любой гик с ноутбуком и мечтой. Гонка на беспилотных транспортных средствах через пустыню Мохаве между Лос-Анджелесом и Лас-Вегасом, победитель получает миллион долларов и занимает второе место. Правила были просты: единственная команда, которую вы могли передать своему транспортному средству, — это остановиться (на случай, если оно выйдет из-под контроля или угрожает исчезающим видам, таким как пустынная черепаха). В противном случае ваш автомобиль должен был следовать определенным путевым точкам GPS и пройти 142-мильную дистанцию за 10-часовой лимит времени, и все это без вмешательства человека. Не было никаких ограничений по размеру машины, количеству опорных катков, типу двигателя или рабочему объему или почти чему-либо еще, если уж на то пошло. Другими словами, конкурс был открытым. (Хорошо, одно правило «родины»: лидер вашей команды должен быть гражданином США.)
DARPA не знало, чего ожидать — ученых или Трекки, ремесленников или технократов — или даже их количества. Было подано 116 заявок (без вступительного взноса, но вы должны были представить техническую документацию с указанием того, как вы собираетесь действовать), из которых 25 были приглашены на недельные квалификационные, инспекционные и демонстрационные (QID) испытания на 1.36 мили. Полоса препятствий на приусадебной территории на Калифорнийской гоночной трассе Фонтаны. Только семь ботов, как они были широко известны, завершили этот этап без каких-либо серьезных происшествий, а еще восемь участников были признаны достаточно хорошими, чтобы присоединиться к полю для начала гонки в Slash X Café, водопое для пустынных крыс. дыра к югу от Барстоу, Калифорния. День гонки начался в «черную сотню» в субботу, 13 марта, когда DARPA раздала компьютерные диски с секретным маршрутом всего за два часа до старта в 6:30 утра.
Финишная черта должна была быть на курорте и казино Буффало Билла, прямо за границей штата в Примме, штат Невада. Ни один из ботов не смог этого сделать. На самом деле самый дальний Любой ботов прошел 7.4 мили, и это был фаворит перед гонкой, сильно модифицированный Hummer 1988 года, представленный Университетом Карнеги-Меллона, с командой недосыпающих гиков и пренебрегающий бюджетом, который, по слухам, был столько же. как 6 миллионов долларов.
«Мы приехали сюда на машине с пробегом в 1000 миль», — гремел руководитель группы Уильям «Рэд» Уиттакер, профессор всемирно известного Института робототехники Карнеги-Меллона (и человек, который говорит звуковыми фрагментами), но их Хаммер, «Песчаная буря, ” так и не оправился после аварии на этапе QID. Тонкие датчики, управлявшие «Хаммером» CMU, были выведены из строя — «ранены», как выразился седовласый и красноречивый Уиттакер, — и во время гонки машина отклонилась от курса настолько, что увязла в мягком песке. сгореть, пытаясь отклеиться.
Примерно через час после Песчаной Бури поул-ситтер пересек стартовую линию перед сборищем средств массовой информации мирового класса (немецкое телевидение, японское телевидение, CNN, сети, телеграфные службы, Лос-Анджелес Таймс, что собой представляет Нью-Йорк Таймс что собой представляет раз (Лондон), BBC, History Channel, Проводные, Научный американский, Популярная наука, и др.) и небольшое количество заинтересованных зрителей, последний претендент — «Призрачный гонщик», 125-кубовый мотоцикл для бездорожья с некоторыми самодельными модификациями и бюджетом, который не позволил бы завязать кредитную карту, — пошатнулся на трассе и упал. примерно через три фута. Все говорили Энтони Левандовски, неуклюжему студенту инженерного факультета Беркли, строителю мотоцикла и, по-видимому, единственному члену экипажа, что два колеса просто не помогут, но он все равно продолжал сражаться. Типичный.
В промежутках — пестрое множество разрозненных транспортных средств, от собранных с нуля шестиколесных пустынных вездеходов до серийных пикапов, перегруженных квадроциклов и запрыгивающего гольф-мобиля, не говоря уже об огромном 32,000 15-фунтовом армейском «шестерке» TerraMax. подарен его производителем, компанией Oshkosh, производящей много тяжелой техники для армии, а также гражданских пожарных и мусоровозов, команде из Университета штата Огайо. Лаймово-зеленый шестибайковый был настолько большим, что ему понадобился собственный эвакуатор, оливково-серый танк-ретривер Oshkosh. Верх кабины шестибайкового автомобиля был срезан, чтобы она могла пройти через некоторые водопропускные трубы, идущие под I-16; нет ничего более жуткого, чем XNUMX-тонный бегемот, бродящий по земле в одиночестве, и никто не сидит за рулем.
- Машина 22, Красная команда: На 7.4 км на поворотах на горном участке машина сбилась с курса, зацепилась за уступ, загорелась резина на передних колесах. Машина была отключена по команде.
- Автомобиль 21, SciAutonics II: На 6.7 мили, две трети пути по Даггетт-Ридж, машина врезалась в насыпь и застряла; команда отключена.
- Транспортное средство 7, цифровой автоматический привод: На 6.0 милях транспортное средство было остановлено, чтобы дать возможность эвакуатору проехать, а при возобновлении движения транспортное средство было подвешено на скале размером с футбольный мяч; команда отключена.
- Транспортное средство 9, Группа Големов: На высоте 5.2 мили при подъеме на крутой холм автомобиль остановился на дороге на включенной передаче с работающим двигателем, но без газа, достаточного для подъема на холм. После 50-минутной попытки машина была выведена из строя по команде.
- Транспортное средство 5, команда Калифорнийского технологического института: На расстоянии 1.3 мили автомобиль отклонился от курса, проехал через забор, попытался вернуться на дорогу, но не смог снова пройти через забор; команда отключена.
- Автомобиль 20, команда TerraMax: Несколько раз машина почуяла какие-то кусты у дороги, дала задний ход и исправилась. На расстоянии 1.2 мили он не мог двигаться дальше; команда отключена.
- Автомобиль 17, SciAutonics I: На 0.75 мили автомобиль сошел с маршрута. После того, как датчики в течение 90 минут безуспешно пытались восстановить маршрут, транспортное средство было отключено по команде.
- Автомобиль 4, команда CIMAR: На 0.45 мили машина наткнулась на какой-то провод и полностью им обмоталась; команда отключена.
- Автомобиль 13, команда ENSCO: Машина тронулась резво, но на 0.2 мили при первом повороте на 90 градусов перевернулась; снято с курса.
- Транспортное средство 2, команда CajunBot: Автомобиль задел стену на пути из желоба; снято с курса.
- Автомобиль 25, Технологический институт Вирджинии: Тормоза автомобиля заблокировались в районе старта. Транспортное средство было снято с курса.
- Автомобиль 23, Axion Racing: Транспортное средство совершило неверный круг в стартовой зоне; снято с курса.
- Транспортное средство 10, Воины дороги старшей школы Палос-Вердес: Автомобиль ударился о стену в районе старта; снято с курса.
- Транспортное средство 15, команда TerraHawk: Снято до начала.
- Транспортное средство 16, Синяя команда: Вышел из желоба, прошел около трех футов и упал.
После неравномерного старта (от плана быстрого старта отказались на раннем этапе) каждый участник облажался, сломался, выбыл из игры, запутался в цифровых технологиях или просто попал в песок, включая буч- израильский военный разведывательный автомобиль (Tomcar), полностью соответствующий мантре Колина Чепмена: «Упрости и добавь легкости». Тем не менее, он тоже свернул на насыпь и был «отключен по команде» (то есть сигнал остановки был передан сопровождающей его машиной) всего через 6.7 мили, что стало вторым по дальности пробегом среди всех транспортных средств.
так в чем была проблема? Роботы уже строят автомобили, ныряют за затонувшими сокровищами, косят газоны, пашут поля и даже пылесосят жилые комнаты. Уиттакер из Университета Карнеги-Меллона построил около 65 роботов, многие из которых автономны, в том числе один, который пересек Антарктиду в поисках метеоритов, другой, который путешествовал по недрам действующего вулкана, и один, который самостоятельно нанес на карту место аварии на шахте (действительно сложно, поскольку это не мог принимать сигналы GPS или буксировать за собой кабель управления, который мог зацепиться).
Все транспортные средства в DARPA Grand Challenge работали с одним и тем же базовым оборудованием: GPS-приемником, чтобы сообщить ему, где он находится, диском последней минуты с 2000 назначенными DARPA путевыми точками GPS, чтобы указать ему, куда он должен двигаться, и датчиками, чтобы помочь ему. избегать препятствий на пути. Датчики (стереоскопические камеры, радар, гидролокатор, лазеры и другие устройства обнаружения столкновений — наиболее доступные из готовых устройств) были подключены к исполнительным механизмам, связанным с тормозом, акселератором и рулевым управлением (также в основном имеющиеся в продаже детали). . В промежутках один или несколько компьютеров анализировали входные данные от датчиков и отправляли соответствующие сигналы исполнительным механизмам, чтобы заставить бота ускоряться, замедляться, поворачивать, в какую сторону, как быстро и до какой степени.
«Секретным соусом», как выразился Энтони Тетер, гениальный ученый, возглавляющий DARPA, является программное обеспечение. Это может быть так же просто, как скудные 500 строк кода, написанные учениками старшей школы Палос-Верде (чьи любящие родители вложили модную Acura MDX в проект, который должен стать самым завидным научным проектом всех времен), или настолько сложно, как тысячи строки кода, написанные поседевшими ветеранами других войн роботов (несколько участников ранее выставляли «боевых роботов» в одноименном кабельном телешоу или автомобили на солнечных батареях в гонках по пересеченной местности).
Проблема с программным обеспечением для автономных транспортных средств заключается в том, что оно недостаточно хорошо протестировано или недостаточно умно, чтобы иметь дело с неструктурированными средами, такими как пустыня. Hardscrabble и зыбучие пески могут казаться сенсорам одинаковыми, но компьютер должен выбирать мудро и быстро. Перекати-поле и сетчатые заборы могут выглядеть полупрозрачными сетками для телекамеры с низким разрешением, но один из них проходим, а другой нет; программное обеспечение не должно задыхаться. Слишком много информации — у некоторых ботов было до 64 датчиков — может замедлить или даже сбить с толку компьютеры (одна из самых плавных машин, невзрачная Toyota Tundra от Digital Auto Drive, обходилась лишь парой трехмерных «глаз» и дискретный GPS, и он прошел третьим по дальности: 3 миль, прежде чем он застрял на скале). Постройте его и . . . ну пока нет.
Так что на этот раз приз не был востребован. Братья Райт тоже не преодолели 142 мили в первый раз; они даже не прошли 7.4 мили. DARPA объявило, что будет проводить Grand Challenge снова (и снова, если это необходимо), пока не будет получен приз. И как лото — с надежная долларов налогов — в следующий раз он удвоил приз до 2 миллионов долларов. Думаете, вы могли бы сделать лучше? Увидимся на гонках.
