Čeští vědci pomáhají vymýšlet robotická auta pro Volkswagen
Tým výzkumníků z ČVUT v Praze vyvinul postupy, které by měly umožnit nasazení pokročilých asistenčních systémů také v autech nižších tříd.Stojíte v autě na křižovatce a chcete odbočit vlevo. Rychle se rozhlédnete a už už vyrážíte. V tu chvíli ale periferním viděním zaregistruje auto zprava. Dupete na brzdu, a pokud máte štěstí, vyváznete z celé situace beze ztrát na majetku nebo zdraví.
„Samozřejmě, že začnu brzdit hned, jak to auto uvidím, abych alespoň snížil rychlost nárazu“ napadne nejspíš každého z nás. Jenže podle grafu, který nám ukázal Radim Šára z katedry Kybernetiky FEL ČVUT v Praze, ve skutečnosti mnohem více záleží na místě nárazu a jsou i situace, kdy brzdění může následky nehody zhoršit.Graf pochází z obří německé databáze nehod a stal se jedním z podkladů velkého evropského automobilového výzkumného projektu.
Ten byl zaměřen na automatizaci chování aut ve specifických situacích. Šára a jeho tým v rámci něj řešili vývoj systému, který má umožnit podobným nehodám, jako je ta popsaná v úvodu, bránit. Šárův tým byl podle jeho vlastních slov „jen maličkým kolečkem ve velkém stroji“. Přesto se ale může pyšnit významným úspěchem.
Pražští vědci byli postaveni před následující scénář: na křižovatce nastala situace, kdy je téměř jasné, že se dvě auta srazí. Během jedné nebo dvou vteřin před nárazem člověk jednoduše nedokáže zareagovat. Počítač ale ano. Nejprve však musí vidět, jaká je přesně situace.
Výzkumníci z katedry Kybernetiky proto řešili velmi specifické zadání. Museli počítač, který má k dispozici pouze jedinou kameru v přední masce auta, naučit situaci dokonale rozpoznat a tím mu pomoct s rozhodováním, co udělat dál. „Nová auta vidí své okolí jako zpomalený film,“ přibližuje situaci Šára, který se dlouhodobě zabývá počítačovým viděním a strojovým rozpoznáváním obrazů. „Za dobu, kterou člověk ani nezaregistruje, proto mohu vypočítat řadu věcí,“ dodává.
Podle Šáry se i během řádově stovek milisekund dají s autem udělat „neuvěřitelné věci“. Třeba se i srážce vyhnout. V zadání jeho projektu ale stálo: je již tak málo času, že srážce se lidský řidič nedokáže vyhnout. Tady totiž vstupuje do hry právničina. I kdyby počítač dokázal zařídit, aby se auta vyhnula, mohl by aktivní vůz způsobit jiné škody: nabourat další auto nebo dokonce srazit člověka na chodníku. A protože by šlo o manévr samotného vozidla, není jasné, kdo by v takovém případě nesl právní zodpovědnost.
Šárův tým mohl pracovat pouze s brzděním. S pomocí strojového učení a prvků umělé inteligence vyvinul systém, který za pomoci automobilové kamery připojené k počítači rozpoznává v obraze kola. Z kol pak odvodí vzdálenost, a rychlost auta a rozhodne, kolik brzdného účinku bude třeba k tomu, aby se auta správně srazila.
„Správně srazila“ v tomto případě znamená, že by měl náraz předku přijíždějícího auta směřovat na nejtužší část boku projíždějícího vozidla, tedy jeho nápravy. Tím se minimalizuje možnost zranění, ale i hmotné škody.
Zkušenějším studentům možná problematika hledání kol v obraze může připadat jako relativně triviální problém. Postavit ale celý systém tak, aby fungoval na všechny typy kol, v noci, ve dne, v zimě i létě a navíc s využitím co nejlevnějšího vybavení, nebylo jednoduché. Šára sám říká, že šlo především o to, najít cestu k vyřešení problému „lze spolehlivě rozpoznat auto z boku s pomocí jedné kamery?“. Tým zjistil, že ano, a přesně popsal cesty, jak toho docílit.
Z hlediska automobilky pak jde o takzvané „ověření konceptu“. Ten následně automobilka může rozpracovat do podoby vývoje a případně i reálné výroby a nasazení ve vozidlech. Odměnou a velkým úspěchem pro Šárův tým bylo, že se jejich řešení dostalo do stádia úvah o předvývoji. Tedy že si automobilka začala zjišťovat, kolik by zavedení takového systému do jejích aut v praxi stálo. Je proto možné, že už za pár let někomu z nás jejich systém zachrání jak kůži, tak tučnou částku za opravu zničeného auta.
Jan Horčík
autor je šéfredaktor www.hybrid.cz