ماشین خودران

ماشین‌های خودران

هوش مصنوعی/ تکنولوژی‌‌های مربوطه شنبه, 12 مهر 1399 مهران زیدی

ماشین‌های خودران!

"در سال 2020 شما راننده‌ای خواهید بود که دائما در صندلی عقب می‌‌نشیند!" 

این جمله‌ای بود که در سال 2015 روزنامه‌ی گاردین آن را چاپ کرد.

"10 میلیون ماشین خودران در سال 2020 در حال تردد خواهند بود."

 این هم تیتر اول Business Insider بود که کلی خبرساز شد.

اما این خبرها از کجا می‌آمدند؟

پاسخ این است:  از کمپانی‌های سازنده‌ی ماشین‌های خودران مثل  General Motors ،Google’s Waymo ،Toyota و Honda که تصور می‌کردند تا سال 2020 به این هدف دست پیدا خواهند کرد.جالب اینجاست که آقای ایلان ماسک پیش‌بینی کرده بود تسلا تا سال 2018 ماشین خودران بسیار دقیقی خواهد ساخت.

اما زهی خیال باطل! الان در اواخر سال 2020 هستیم و خبری از ماشین‌های تمام اتوماتیک در سطح شهرها نیست!

اگر می‌خواهید با ماشین های خودران آشنا شوید و سر از کارشان در بیاورید با این مطلب از جامعه‌ی گیک‌های کامپیوتر همراه باشید.

ماشین تمام اتوماتیک

 

ماشین‌های خودران چه هستند؟

ماشین خودران وسیله‌‌ی نقلیه‌ای است که به راننده‌‌ی انسان برای هدایت ماشین و کار با پدال ها نیازی ندارد. این تکنولوژی هم‌اکنون موجود است اما در حال حاضر ماشین خودران تمام اتوماتیک در سطح شهرها و جاده‌ها وجود ندارد. کمپانی تسلا در بعضی از شرایط محیطی خاص به این هدف بسیار نزدیک شده است اما همچنان به راننده‌ای احتیاج دارد که حواسش به عملکرد ماشین باشد.

جامعه‌ی مهندسان خودکارسازی یا The Society of Automotive Engineers و یا به اختصار SAE پنج سطح برای دسته بندی وسایل نقلیه ی خودکار  تعریف کرده اند.

گفتنی است بسیاری از خودروهای موجود در سطح شهرها متعلق به سطح دوم هستند (البته نه در ایران)، اما نمونه‌های خودروهای سطح پنجم در حال آزمایش می‌باشند و پیش‌بینی متخصصان صنعت این است که خودروهای سطح چهارم از دهه‌ی جاری می‌توانند به دنیا و سطح شهرها قدم بگذارند.

یادگیری تقویتی چیست؟

سطوح وسایل نقلیه ی خودکار (طبق تعریف SAE ):

 

سطح اول: دستیار راننده

تکنولوژی موجود در این وسیله نقلیه طوری است که می‌تواند در کارهای ساده‌ای مانند شتاب و ترمز به راننده کمک کند. امروزه بیشتر وسایل نقلیه موجود در جاده ها در این گروه قرار می‌گیرند.

سطح دوم: جزئی خودکار

به این معناست که ماشین می‌تواند دو کار یا بیشتر را بطور خودکار انجام دهد. مانند سیستم cruise control و ترمز اتوماتیک که می‌توانند بطور همزمان کار کنند. اتومبیل های سطح دوم بطور کامل به دخالت و توجه یک راننده احتیاج دارند.

سطح سوم: خودکار شرطی

این نوع وسایل نقلیه می‌توانند در یک‌سری از شرایط محیطی معین بصورت خودکار عملیات‌های مختلف رانندگی را انجام دهند ولی همچنان به یک راننده احتیاج دارند که حواسش به اوضاع باشد و در صورت لزوم واکنش صحیحی از خود نشان دهد.

سطح چهارم: خودکار سطح بالا

این وسیله‌ی نقلیه می‌تواند خود را براند ولی در یک‌سری سناریوی معین به یک عامل انسان احتیاج دارد.

سطح پنجم: تماما خودکار

این نوع وسیله‌ی نقلیه در تمام شرایط و در تمام سناریوها میتواند بصورت کاملا خودکار خودش را براند.

 

یکی از سوال‌های اصلی که ممکن است برایتان پیش بیاید این است که:

ماشین‌های خودکار چگونه می‌بینند؟

برای یک رانندگی ایمن، ماشین‌های خودکار باید توانایی درک اشیای دور و اطراف خود را داشته باشند، مثل سایر وسایل نقلیه، عابران پیاده، خطوط خیابان‌ها و جاده‌ها و هر چیز دیگری را که رانندگان انسان در هنگام شتاب‌گیری، ترمزگیری و هدایت ماشین در نظر می‌گیرند.

ماشین های خودران عمدتا از ترکیبی از ۳ تکنولوژی حسگر و تصویر استفاده می‌کنند: رادار، لیدار و دوربین.

 

تشخیص اشیا

 

رادار:

Radio Detection and Ranging یا به اختصار  RADAR مدت مدیدی است که در خودروها مورد استفاده قرار می‌گیرد و تکنولوژی‌ای است که بطور معمول در سیستم‌های criuse control و ترمز اتوماتیک ضروری به کار می‌رود. رادار با ارسال امواج رادیویی کار می‌کند.

نقاط قوت رادار:

رادار میتواند اشیا را از صدها متر  آنطرف‌تر ببیند و سرعت و اندازه ی آنها را تشخیص دهد.

محدودیت رادارها:

رادار نمی‌تواند جزئیات را ببیند و تصاویر را با وضوح بسیار کمی تفسیر می‌کند. به این معنا که رادار نمی‌تواند هویت یک شی را تشخیص دهد.

 

لیدار:

Light Imaging Detection and Ranging یا LIDAR از پالس های لیزر برای اسکن کردن محیط استفاده می‌کند.

لیدار با شلیک میلیون‌ها سیگنال لیزری در ثانیه کار می‌کند و سیگنال‌ها با برخورد به سطح اشیا به گیرنده‌ای که لیدار دارد بازمی‌گردند و به این ترتیب یک مدل سه بعدی از محیط اطراف ماشین می‌سازد.

 

لیدار

 

نقاط قوت لیدارها:

لیدار توانایی دیدن اشیا را با وضوح بالاتر نسبت به رادارها دارد. که به کمک این قابلیت می‌تواند درک کند که یک عابر دارد می‌رود یا دارد برمی‌گردد و یا یک وسیله‌ی نقلیه‌ای که دو چرخ دارد یک دوچرخه است و یا یک موتورسیکلت. که به ماشین این اجازه را می‌دهد تا رفتار هریک از اشیا خاص را بهتر پیش‌بینی کند.

محدودیت‌های لیدار:

در حال حاضر، لیدارها یکی از گرانترین سنسورها برای سازندگان ماشین‌ها هستند.

لیدارها در بعضی شرایط آب و هوایی نیز محدودیت‌هایی دارند. مثلا در مه و گرد و غبار کار نمی‌کنند و این باعث می‌شود وسایل نقلیه‌ای که از این تکنولوژی استفاده می‌کنند از یک سنسور ثانویه نیز بهره ببرند.

 

دوربین‌:

ماشین‌های خودران از دوربین‌ها برای دیدن با وضوح بالاتر استفاده می‌کنند.

از دوربین‌ها برای خواندن علایم و نشانه‌های جاده‌ها و خیابان‌ها استفاده می‌شود. لنزهای گوناگونی دور تا دور ماشین تعبیه شده‌اند که زاویه‌ی دید گسترده‌ای از محیط نزدیک اطراف ماشین مهیا می‌کند.

نقاط قوت دوربین‌ها:

دوربین‌ها بهترین راه برای گرفتن یک دید دقیق از محیط اطراف ماشین هستند و تصاویری با بالاترین وضوح ارائه می‌دهند.

محدودیت‌های دوربین‌ها:

دوربین‌ها نیز در بعضی از شرایط آب و هوایی نمی‌توانند به درستی کار کنند و برخلاف رادارها و لیدارها که داده‌های عددی ارائه می‌کنند، دوربین برای تشخیص فاصله یک شی نیازمند این است که  یک‌سری پردازش روی تصویر توسط کامپیوتر خودرو انجام شود.

 

ماشین‌های خودران چگونه کار می‌کنند؟

 

ساخت نقشه:

یک وسیله‌ی نقلیه‌ی بدون راننده باید یک نقشه از اطراف خود بسازد و مشخص کند در کجای این نقشه قرار دارد تا محیط و وضعیت خودش را درک کند. معمولا لیدارها و دوربین‌ها برای اسکن کردن محیط اطراف بکار می‌روند و بعد از آن کامپیوتر خودرو ورودی‌های سنسورهای GPS و IMU را برای ساختن نقشه جمع می‌کند.

نقشه ی مسیر:

نقشه‌ی مسیر برای پیدا کردن امن‌ترین و سریع‌ترین راه برای رسیدن به مقصد می‌باشد. یک ماشین بدون راننده باید موانع ثابت و متحرک و مانورهایی مانند تغییر مسیر و عبور سایر وسایل نقلیه را در نظر بگیرد. برنامه‌ریزی مسیر با یک برنامه دوربرد آغاز می‌شود ، چیزی شبیه به جهاتی که در حال حاضر هنگام وارد کردن آدرس به برنامه نقشه دریافت می‌کنیم. سپس ، برنامه‌هایی با برد کوتاه تولید شده و به طور مداوم و در هنگام حرکت ماشین، به‌روز می‌شوند.

جلوگیری از برخورد با موانع:

بخشی از نقشه‌برداری و برنامه‌ریزی مسیر شامل پرهیز از موانع ثابت و متحرک، مانند عابران پیاده است. از آنجا که اتومبیل‌های بدون راننده به طور مداوم نقشه‌های اطراف خود را ترسیم می‌کنند، همه موانع قابل مشاهده و پیش‌بینی شده را شامل می شوند و برای تعیین هویت اشیا از یادگیری ماشین استفاده می‌کنند. و کامپیوتر می‌تواند رفتار آن‌ها را پیش‌بینی کند. به عنوان مثال، کامپیوتر اتومبیل خودران می‌تواند یک موتور‌سیکلت را از دوچرخه متمایز کرده و بر این اساس تصمیم بگیرد که چه رفتاری انجام دهد.

از آنجا که بعضی از موانع از دید سنسورها پنهان هستند و بنابراین توسط آن حسگرها قابل بررسی نیستند، اتومبیل های خودران در حالت ایده‌آل از طریق اتصال بی سیم با یکدیگر بطور مداوم در ارتباط خواهند بود. هنگامی که یک اتومبیل با مانعی روبرو می‌شود ، می‌تواند بلافاصله به اتومبیل‌های دیگر هشدار دهد ، و آنها می‌توانند مسیر خود را تنظیم کنند.

 

نقشه‌ی ماشین خودران

 

مزایایی که احتمال می‌رود ماشین‌های خودران داشته باشند:

 

بهبود ایمنی: بیشتر تصادفات اتومبیل ناشی از خطاهای انسانی است. اگر ماشین‌های خودران به خوبی ساخته شوند و با دقت بسیار بالا ساخته شوند ، می توان از حوادث به شدت کاسته و جان افراد را نجات داد.

(سال 2018، اولین باری بود که یک ماشین خودران با یک عابر برخورد کرد و متاسفانه باعث مرگ وی شد.)

 

کاهش انتشار کربن: احتمالاً بسیاری از اتومبیل های خودران با انرژی الکتریکی کار می‌کنند. تا زمانی که باتری ها با انرژی پاک شارژ می‌شوند ، انتشار کربن به شدت کاهش می‌یابد. همانطور که گفتیم ماشین‌های خودران قادر به برقراری ارتباط با یکدیگر خواهند بود، در نتیجه می‌توانند عملکرد خود را در حرکتشان بهبود ببخشند و درک بهتری از آنچه خواهند دید داشته باشند و همین باعث می‌شود ترمزگیری و شتاب‌گیری مکرر که باعث صرف انرژی زیاد می شوند ، از بین ببرند.

 

استقلال: بیشتر برای افراد معلول و سالمندان: ماشین‌های خودران به افرادی که توانایی رانندگی ندارند توانایی سفر مستقل را می‌بخشند.

 

افزایش بهره‌وری: افراد با رفت و آمد طولانی مدت مجبور نیستند ساعت‌ها از روزهای خود را صرف رانندگی در جاده‌ها کنند. اتومبیل های خودران به همه مسافران اجازه می‌دهد تا از زمان رفت و آمد خود برای کار یا تفریح استفاده کنند.

 

پارکینگ خودکار: ماشین‌های خودران می‌توانند دردسرهای پارک کردن را از بین ببرند و مسافران را جایی که میخواهند پیاده کنند و خودشان به دنبال جای پارک بروند.

 

کاهش تعداد جریمه های سرعت زیاد: ماشین‌های خودران را می‌توان طوری برنامه‌ریزی کرد که با سرعتی دقیق و مجاز حرکت کنند و تعداد جریمه‌های دریافتی ناشی از سرعت غیرمجاز را به حداقل رسانند.

 

و در آخر پیشنهاد می‌شود گیف پایین را حتما مشاهده کنید.

 

سنسورهای ماشین خودران


ذخیره مقاله:

اشتراک گذاری:




...

مهران زیدی

هم-بنیان‌گذار و عضو ارشد CGC

Working on ML


مطالب پیشنهادی



              
                 امنیت شبکه لایه بندی شده
امنیت شبکه لایه بندی شده (قسمت دوم)

پیش از این در مورد امنیت شبکه لایه بندی صحبت کردیم. در این مطلب موارد باقی مانده را ذکر میکنیم و با تکنولوژی‌های IDS و IPS آشنا خواهیم شد. اگر به شبکه علاقه مند هستید این مطلب را پیشنهاد می‌کنیم.


              
                 نرم افزار ادیت عکس
پنج اپلیکیشن کاربردی ادیت و طراحی عکس ساده برای کاربران آماتور

در این مطلب از جامعه گیک‌های کامپیوتر 5 مورد از بهترین اپلیکیشن‌ها و نرم افزارها که برای ادیت تصاویر استفاده می‌شوند را معرفی می‌کنیم.


              
                 ui ux designer
7 مرحله برای تبدیل شدن به یک طراح UI/UX

در این مطلب از جامعه‌ی گیک‌های کامپیوتر به شما راهنمایی‌های لازم را جهت ورود به دنیای طراحی رابط و تجربه کاربری می‌دهیم و به بررسی 7 مرحله برای تبدیل شدن به یک طراح UI/UX می‌پردازیم.


نظری برای نمایش وجود ندارد. شما اولین نظر باشید.


ارسال دیدگاه

برای ثبت دیدگاه باید ابتدا وارد شوید