Consumer Electronics Showssa esillä viimeisimmät edistysaskeleet itseajavien autojen teknologiassa
Alkuperäinen teksti: Catherine Bischofsberger, IEC e-tech 01/2019
Suomennos: Jukka Alve, SESKO
Jotkut sanovat, että itseohjaavien autojen tekniikka on ylimainostettua, mutta silti siitä on tullut yksi vuosittaisen Consumer Electronics Shown tärkeimmistä vetonauloista muutamassa vuodessa. Messujen järjestäjät väittävät tätä tilaisuutta suurimmaksi autonäyttelyksi maailmassa. Tänä vuonna noin 170 eri näytteilleasettajaa oli paikalla esittelemässä itseohjaavien autojen tietämystään – aina verkkoon liitetyistä autoista futuristisiin konseptiajoneuvoihin. Vaikka täysin itseohjaavat autot osana tieliikennettä häämöttävät vielä kaukana tulevaisuudessa, niiden tekniikka on edistynyt jättimäisin harppauksin viime vuoden aikana, ja osittain yhä monimutkaisempien analyyttisten algoritmien ansiosta.
Paranee kaiken aikaa
Useimmissa teillä liikkuvissa autoissa on jonkinlaisia ajoavustimia, jotka helpottavat esimerkiksi pysäköintiä. Consumer Electronics Showssa uutisiin nousi kehittyneitä ajoavustimia, joihin sisältyi jalankulkijoiden ja tien reunan havaitseminen ja automaattinen hätäjarrutus. Kolaria ennakoivien järjestelmien, joihin sisältyy jalankulkijoiden havaitseminen, on tarkoitus auttaa kuljettajia huomauttamalla tiellä olevista esteistä. Näissä järjestelmissä yhdistetään ohjelmisto ja antureita, kameroita ja joissakin tapauksissa tutkia kohteiden havaitsemiseksi auton lähellä tai sen edessä.
Vielä kehittyneempiä algoritmeja tarvitaan täysin itsenäisesti liikkuviin autoihin siirtymiseksi. Massachusetts Institute of Technologyn tietojenkäsittelytiede- ja tekoälylaboratorio on työskennellyt uuden kaistanvaihtoalgoritmin parissa mahdollistaakseen sen, että automatisoidut autot toimivat kuten ihmiset ja tekevät sekunnin murto-osassa päätöksen, pysyäkö samalla kaistalla vaiko ei. Tutkijat testasivat algoritmiaan simulaatiossa, jossa jopa 16 itsenäisesti liikkuvaa autoa ajoi samassa ympäristössä useiden satojen muiden autojen kanssa ilman kolareita. Reunalaskennan (edge computing) kehittyminen on tehnyt autoista kyvykkäämpiä käsittelemään anturien tuottamia tietoja ja tunnistamaan hahmoja niissä. Tiedot tallennetaan itse autoon eikä keskitettyyn pilveen, mikä tekee niiden käsittelystä nopeampaa ja helpompaa. Siihen on myös vaikeampi murtautua. (Lisätietoja reunalaskennasta saa lukemalla IEC:n White Paperin Edge Intelligence.)
Aivot ja lihakset
Vielä on kohtalaisesti matkaa siihen, että itsenäisesti liikkuvat autot voivat kilpailla ihmisaivojen kanssa. Itsenäisesti ohjautuvan pakettiauton keksijän, Tigran Shaverdyanin, mukaan on yhä hyvin vaikeaa luoda algoritmi, joka saisi itsenäisesti liikkuvan auton valitsemaan oikean vaihtoehdon epätodennäköisessä tilanteessa. Kyse on tien poikki kulkevan kanan ongelmasta. Hänen pakettiautonsa, eräänlainen ruokakaupparobotti, on nyt etäohjauksessa lähinnä turvallisuussyistä. ”Testaamme itsenäisempää toimintaa ensi vuonna, mutta teknologiaan sisältyy silti jonkinlainen etätarkkailu. Joukko turvallisuuskysymyksiä on ratkaistava ennen kuin voimme tuoda markkinoille täysin itsenäisesti kulkevan kulkuneuvon, mutta olemme luottavaisia siihen, että saamme nämä ongelmat ratkaistuksi pitkällä aikavälillä.”
IEC pohjustaa tekoälyteknologian lisääntyvää käyttöä jokapäiväisessä elämässämme. IEC:n ja ISOn yhteinen tietotekniikan alueen tekninen komitea (ISO/IEC JTC 1) sekä monet sen alakomiteoista valmistelevat kansainvälisiä standardeja, jotka antavat oman panoksensa tekoälyyn. Esimerkiksi alakomitea SC 42 perustettiin tekoälyalan standardointia varten ja ohjaamaan muita komiteoita tekoälysovelluksissa. IEC on myös perustajajäsen Open Community for Ethics in Autonomous and Intelligent Systems (OCEANIS) -organisaatiossa. Tämä maailmanlaajuinen foorumi kokoaa yhteen toimijoita, joita kiinnostaa standardien kehittäminen keinona itsenäisten ja älykkäiden järjestelmien eettisten kysymysten ratkaisemiseksi.
IEC:n teknisen komitean TC 47 julkaisema standardisarja IEC 62969 määrittelee autojen antureiden teholiitäntöjen yleiset vaatimukset. IEC:n tekninen komitea TC 100 julkaisee useita standardeja, jotka liittyvät autojen multimediajärjestelmiin. Yksi sen tuoreimmista julkaisuista on tekninen spesifikaatio IEC TS 63033. Siinä määritellään malli ajontarkkailujärjestelmän ulkoisten kameroiden kuvia yhdistämällä autoa 360° ympäroivän kuvan muodostamiseksi. Tämä mahdollistaa ajoneuvon oikean sijainnin määrittämisen suhteessa ympäristöönsä käyttämällä peruutuskameran, kuolleiden kulmien ja lintuperspektiivin näyttöjen signaaleja.
Yhdistetään pisteet
Tietoverkkoon liitetyt autot olivat yksi suurista trendeistä vuoden 2019 Consumer Electronics Showssa. 5G-verkkojen mainostettiin tuovan tullessaan parannettuja ominaisuuksia ja teknologiaa. Tämän viimeisimmän sukupolven mobiilitietoliikennejärjestelmän yhteysnopeudet ovat paljon suurempia ja signaalien perillemeno on paljon luotettavampaa kuin aikaisemmissa verkoissa. Tämä on hyvin hyödyllistä esimerkiksi laadukkaiden virtuaalitodellisuussovellusten kannalta. Yksi messujen uutuuksista oli sisällöntuottajien liittoutuminen autonvalmistajien, piirivalmistajien ja älypuhelinvalmistajien kanssa. Yhdessä ne pystyivät tarjoamaan matkustajille täysin sisään sulkevan virtuaalikokemuksen. ISO/IEC JTC 1 SC 24 valmistelee standardeja lisätyn todellisuuden ja virtuaalitodellisuuden alueelta.
5G auttaa myös ajoneuvosta minne tahansa (V2X) suuntautuvan tietoliikenteen toteuttamisessa itseohjautuvien autojen ja muiden autojen, koneiden tai esteiden, kuten liikennevalojen ja jalankulkijoiden välillä. Komitean IEC TC 106 julkaisema standardi IEC 62232 tarjoaa menetelmiä radiotaajuisen signaalin kentänvoimakkuuden määrittämiseen lähellä tukiasemaa. Tässä standardissa otetaan huomioon 5G:ssä käytettävät taajuudet ihmisen saaman altistuksen määrittämiseksi. IEC TC 106 on perustanut yhteisen työryhmän Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) –järjestön kanssa 5G-laitteiden testausstandardien luomiseksi vuoteen 2020 mennessä.
Tekee mieli ajelulle
Useissa Consumer Electronics Shown konseptiautoissa esiteltiin puheen- ja kuvantunnistusjärjestelmiä, joita käytettiin arvioimaan kuljettajan tunnetilaa. Tunnettu puheentunnistustyökalu on integroitu moneen autoon, joissa se suorittaa monenlaisia tehtäviä. Näitä ovat turvallisuusavustajana toimiminen ja tiellä olevista mahdollisisista vaaratekijöistä varoittaminen. Korealaisvalmistajan konseptiautossa oli kasvontunnistusteknologia, joka käytti tekoälyä ohjauspyörää pitelevän henkilön tunnetilan arvioimiseen. Ohjelmisto voi esimerkiksi muuttaa kulkuneuvon sisävalaistusta varoittaakseen kuljettajia, kun se huomaa heidän olevan väsyneitä.
Ennen kuin autoista tulee täysin itsenäisiä, ne kehittyvät ystävällisiksi roboteiksi, jotka mielellään auttavat ja palvelevat, vaikka kuljettajilla säilyy vielä hiukan hallintavaltaa. Tässä saattaa olla yhdistelmä molempien parhaista puolista – inhimillisen virheen riski pienenee, mutta ajonautinto säilyy.
Lisää suosikiksi