Autonomous Land Vehicle: первый в мире беспилотный автомобиль
Сегодня мы все больше слышим, что DARPA Grand Urban Challenge 2007 создало беспилотный автомобиль и беспилотную индустрию, как мы ее знаем. Если последнее может быть справедливо, то архитектура беспилотника имеет гораздо более почтенную историю, уходящую в 1980-е гг. Именно тогда, в 1983 году, при финансовой и организационной поддержки DARPA появляется первый проект создания полностью беспилотного автомобиля. Просуществовал он недолго, всего 4 года, и в этом тексте я расскажу его краткую историю.
Разработчики беспилотных автомобилей часто начинают историю этой прекрасной инновации с такого события как DARPA Grand Urban Challenge. Это - соревнование американских беспилотных автомобилей, которое прошло на военной базе George Air в 2007 году. Именно это соревнование, как следует из рассказов, стало той искрой, если не сказать пламенем, которое переросло в целую индустрию беспилотного транспорта: к примеру уже в 2009 году Google, пригласив к себе множество звезд Urban Challenge, начало создавать свой беспилотник. А другие участники основали свои, сейчас уже многомиллионные, компании.
Urban Challenge не только сделал саму идею создания беспилотного автомобиля возможным. Я слышал версию, что архитектура автономного автомобиля тоже в целом была верифицирована именно на этом конкурсе. Само собой разумеющееся в беспилотном автомобиле: локализация, распознавание объектов вокруг себя, планирование пути и контроль; основные сенсоры: это лидар, камеры, радары, сонары; все это - тоже плод этого чудесного конкурса.
Но насколько это так? Не стало ли упоминание DARPA 2007 просто частью общих историй, которые все рассказывают друг другу и которые стали притчей? Реально ли история начинается именно в это время, или хотя бы чуть раньше - на первом подобном соревновании - DAPRA Grand Challenge 2004 года? Откуда возник набор сенсоров, алгоритмов, представлений о том, как делать беспилотники?
На самом деле беспилотники, какими мы их знаем сегодня, возникли не во время DARPA Grand Challenge, а раньше - в начале 1980-х гг, но также при содействии DARPA.
Lord DARPA
DARPA Grand Urban Challenge имеет в своем заглавии слово DAPRA. DARPA — это Defence Advanced Research Project Agency, агентство по научным и прикладным разработкам, которое занимается созданием наиболее передовых технологий, которые могут быть использованы американской армией. DAPRA была создана в 1958 году в ответ на запуск советского спутника. Она известна двумя важными функциями: дает очень много денег разработчикам инноваций, которые могут как-то помочь американским военным силам; выступает брокером между академией, коммерческими компаниями, публикой, рынками и государством.
К примеру, историк искусственного интеллекта Джон Гуис отмечает, что DARPA (в тот момент ARPA) во многом ответственна за создание искусственного интеллекта, поскольку активно поддерживала группы ученых, которые этим занимались. Поддержка была такой большой, что разные команды, делающие искусственный интеллект, боролись прежде всего за финансирование, как тогда шуточно называли, “лорда ARPA”. Любопытно при этом, что менеджеры DARPA в конце 1950-х - 1960-х поддерживали “победивших” в тот момент сторонников символического ИИ (М. Мински и других), кидая в них миллионы долларов. В то время как адепты нейросетей (Ф. Розенблат) едва ли получали от них и сотни тысяч долларов. То есть помимо активной поддержки и продвижения ИИ, DARPA еще и сыграла огромную роль в том, чтобы сделать именно символический ИИ основным направлением развития искусственного интеллекта. Хотя в 1980-1990-е гг. они уже поменяли свои взгляды, вслед за падением символического ИИ.
Помимо ИИ, DAPRA известна и тем, что ей приписывают создание прообраза современного интернета - ARPANET. В общем, организация очень любопытная, приложившая руку к разным проектам в сфере интеллектуальных технологий. Не обошла она и беспилотные автомобили.
Первые успехи беспилотного автомобиля
Интересующая нас история начала раскручиваться в начале 1980-х гг. Она связана с менеджером DARPA Клинтом Келли (Clint Kelly). Именно он ответственен за руководство проектом, который станет одним из первых в сфере автономного вождения - Autonomous Land Vehicle (1983-1987). Келли получил степень инженера и всю жизнь мечтал создать шагающего робота. Этому не суждено было сбыться, и он в скором времени стал менеджером DARPA, где непосредственно курировал проект первого беспилотника.
В 1983 году DARPA создала подразделение Strategic Computing, целью которого было отобрать проекты, связанные с интеллектуальными технологиями, которые бы обеспечивали помощь военным в тех или иных ситуациях. В итоге было отобрано три проекта: помощник пилота (Pilot’s Associate), система управление боем (Battle Management System) и третья - Autonomous Land Vehicle. Третью программу сначала хотели ориентировать на создание беспилотного подводного аппарата, но им уже занимались ВМС США. Келли предложил тогда делать шагающего автономного гуманоидного робота, но от этой идеи тоже отказались, поскольку сделать шагающего робота было сложнее, чем колесного или гусеничного, а особенно эффективным он не был. В итоге было решено делать именно беспилотный автомобиль. Изначальные требования к нему были такие: автомобиль должен был планировать путь, основываясь на информации в компьютере; реализовывать этот план; вносить в свой маршрут корректировки в случае препятствия перед ним (т.е. иметь экспертную систему на борту); распознавать объекты на своем пути. В целом, это то, как мыслятся беспилотные автомобили и сегодня.