Κάθε χρονιά στα διεθνή σαλόνια αυτοκινήτων εμφανίζονται όλο και πιο αυτοματοποιημένα μοντέλα, όλο και πιο «έξυπνα». Εφέτος το επίπεδο της αυτοματοποίησης άγγιξε τα όρια του «αυτοκινήτου-ρομπότ», ιδίως με το πρωτότυπο F 015 που κυκλοφόρησε η Mercedes στους δρόμους του Λας Βέγκας. Προοίμιο μιας γενιάς τροχήλατων τεχνολογικών θαυμάτων που θα μετατρέψουν εντός δεκαετίας την αυτοκίνηση σε «τρένα ΙΧ» και θα μειώσουν δραστικά καθυστερήσεις, μποτιλιαρίσματα και ρύπους. Ονειρο απατηλό για τους πολλούς, θα πείτε, σε χρόνια οικονομικά δίσεκτα… Κάτι το απίστευτο συμβαίνει, όμως, κάτι που θυμίζει την επανάσταση του προσωπικού υπολογιστή και υπόσχεται να κάνει την αναβάθμιση του αυτοκινήτου μας σε ρομπότ θέμα «αγοράς αξεσουάρ». Και αυτό το απίστευτο προέρχεται από μια βιομηχανία κατασκευής κυκλωμάτων για… βιντεοπαιχνίδια!

Στην αρχή της προηγούμενης χρονιάς, σας ενημερώναμε για τα αυτο-οδηγούμενα αυτοκίνητα (βλ. www.tovima.gr/science/article/?aid=556035) που ετοιμάζουν γνωστές αυτοκινητοβιομηχανίες, πανεπιστήμια αλλά και… ουρανοκατέβατοι, όπως η Google. Εκείνο όμως που δεν φανταζόμασταν να συμβεί ήταν μια ρηξικέλευθη κίνηση ενός κατασκευαστή γραφικών καρτών υπολογιστών, που μετατρέπει το όλο σκηνικό της αυτοκίνησης σε μια αναβίωση της έλευσης του μικροϋπολογιστή στην πληροφορική.

Τι εννοούμε; Οτι ως τη δεκαετία του ’80 οι υπολογιστές ήταν μια πανάκριβη υπόθεση στα χέρια κολοσσών. Η εμφάνιση των μικροεπεξεργαστών οδήγησε στην υλοποίηση των προσωπικών υπολογιστών και η διάθεση ενός ανεξάρτητου λειτουργικού συστήματος (του MS-DOS / Windows) από τη Microsoft σε όλους τους κατασκευαστές έφερε την τωρινή απόκτηση υπολογιστών ακόμη και από νήπια. Κάτι το εντελώς ανάλογο πρόκειται τώρα να συμβεί στην αυτοκινητοβιομηχανία: η εταιρεία Nvidia διαθέτει ήδη μια εξειδικευμένη κάρτα μικροϋπολογιστή που «εμφυτεύει την απαραίτητη εξυπνάδα εκμάθησης αυτο-οδήγησης» στα αυτοκίνητα οποιουδήποτε κατασκευαστή. Αυτό σημαίνει ότι –τεχνολογικά τουλάχιστον –τα ρομποτικά αυτοκίνητα που κινούνται χωρίς οδηγό θα γίνουν πολύ σύντομα καθημερινότητα όλων. Και τότε η κοινωνία των ανθρώπων θα αλλάξει ριζικά! Αλλά πώς και σε ποια κατεύθυνση είναι ερωτήματα που δύσκολα μπορεί να απαντήσει κανείς.

Τα νέα μοντέλα πέφτουν σαν βροχή


Τα πρώτα αυτοκίνητα πραγματικά αυτόνομης οδήγησης ήταν τα πειραματικά μοντέλα που ανέπτυξε το αμερικανικό Πανεπιστήμιο Carnegie Mellon, το 1984 (προγράμματα Navlab και ALV). Ακολούθησαν οι Γερμανοί της Mercedes-Benz και του Πανεπιστημίου Bundeswehr του Mονάχου (πρόγραμμα EUREKA Prometheus) το 1987. Ωστόσο η συντονισμένη αξιολόγηση των προσπαθειών στον τομέα άρχισε το 2004, με έναν διαγωνισμό αυτο-οδήγησης 241 χιλιομέτρων «2004 DARPA Grand Challenge» που διοργάνωσε η ΓΓΕΤ του Πενταγώνου (η γνωστή DARPA). Από τους διαγωνιζομένους ο καλύτερος μόλις κατόρθωσε να διανύσει 12 χιλιόμετρα προτού πιάσει φωτιά. Τώρα, 11 χρόνια μετά, το όχημα της Google έχει ήδη διανύσει πάνω από ένα εκατομμύριο αυτο-οδηγούμενα χιλιόμετρα, χωρίς κανένα πρόβλημα.
Από πλευράς αυτοκινητοβιομηχανιών, στην έρευνα της επίτευξης ρομποτικής αυτοκίνησης επενδύουν ήδη πάμπολλοι κατασκευαστές, που κατά καιρούς έχουν δηλώσει και το έτος πρόβλεψης διάθεσης τέτοιων μοντέλων στην αγορά: Tesla (2015), Mercedes-Benz (2016), Nissan και Mobileye (2018), Audi, BMW, General Motors, Honda, Peugeot, Renault, Toyota, Volkswagen και Volvo (2020), Jaguar (2024) και Ford (2025). Η αρτιότητα από τεχνολογική σκοπιά και νομοθετικό πλαίσιο όλων αυτών των αναμενόμενων μοντέλων παραμένει ερώτημα, αλλά είναι βέβαιο πως από οικονομική σκοπιά θα αφορούν τους «έχοντες και κατέχοντες».
Το ταξίδι της ανατροπής


Την έκπληξη έκανε στις 30 Μαρτίου 2015 μια βρετανική κατασκευάστρια εξαρτημάτων αυτοκινήτων, η Delphi Automotive PLC (www.delphi.com): το όχημά της έφτασε στη Νέα Υόρκη έπειτα από ταξίδι εννέα ημερών και 5.472 χιλιομέτρων. Κατά τη διαδρομή του διέσχισε 15 Πολιτείες των ΗΠΑ, ξεκινώντας από το Σαν Φρανσίσκο, με αυτο-οδήγηση στο 99% του όλου χρόνου του ταξιδιού (δείτε σχετικό βίντεο στο www.youtube.com/watch?v=qeJVFavHVJM). Το επίτευγμα αυτό έγινε κατορθωτό με την ενσωμάτωση σε ένα αυτοκίνητο Audi SQ5 έξι ραντάρ μεγάλης εμβέλειας, τεσσάρων ραντάρ μικρής εμβέλειας, τριών βιντεοκαμερών, έξι ανιχνευτών απόστασης με λέιζερ και συστήματος γεωεντοπισμού (GPS) υψηλής ακρίβειας, συνυφασμένων όλων με μια κάρτα επεξεργαστή NVidia Tegra K1. Το έξυπνο λογισμικό που ανέλυε συνεχώς τα σήματα και διαμόρφωνε τις κατάλληλες εντολές στον κινητήρα και στο σύστημα κατεύθυνσης του Audi είχε γραφτεί από την αμερικανική εταιρεία Ottomatika (www.ottomatika.com).
H επιτυχία του εγχειρήματος της Delphi δεν έχει να κάνει με το ότι «οδήγησε καλύτερα από την Google» –άλλωστε το λογισμικό της Google καταφέρνει να αντιλαμβάνεται σωστά ακόμη και τα σήματα των τροχονόμων! H ουσιαστική καινοτομία της νιόφερτης έγκειται στο ότι κατάφερε να μετατρέψει σε έναν μόλις χρόνο ένα συμβατικό αυτοκίνητο σε πλήρως ρομποτικό, χρησιμοποιώντας υπολογιστικό σύστημα «από το ράφι», που μάλιστα χώρεσε στον χώρο της ρεζέρβας του αυτοκινήτου. Αλλά, πέραν αυτού, το ότι το εν λόγω σύστημα θα μπορεί να μεταπωληθεί σε οποιονδήποτε τρίτον, σαν ένα ακόμη «εξάρτημα αυτοκινήτου», θα είναι το πραγματικό επίτευγμα και η καταλυτική προστιθέμενη αξία της Delphi.
Τεχνητός οδηγός α λα καρτ


Η επιλογή της κάρτας επεξεργασίας δεδομένων της NVidia από την Delphi ήταν σχεδόν μονόδρομος. Η καλιφορνέζικη NVidia δεν είναι απλώς μία από τις δύο μεγαλύτερες κατασκευάστριες καρτών επεξεργασίας γραφικών για υπολογιστές, ούτε η μόνη που έχει τολμήσει να αντιπαρατεθεί στους κατασκευαστές υπερυπολογιστών, με συστοιχίες παράλληλων καρτών της. Είναι και η μόνη εταιρεία μικροεπεξεργαστών που ασχολείται πεισματικά με τον σχεδιασμό κυκλωμάτων για τη «δυναμική αναγνώριση περιβάλλοντος».
Η αρχή της εμπλοκής της με την αυτοκινητοβιομηχανία έγινε με τις οθόνες αφής που ενσωμάτωσαν στο ταμπλό τους τα οχήματα της τελευταίας δεκαετίας. Με την εμπειρία της από τα γραφικά των βιντεοπαιχνιδιών, η NVidia κατασκεύασε εξειδικευμένους επεξεργαστές για τις οθόνες αυτές, που τώρα βρίσκονται σε περίπου 8 εκατομμύρια μοντέλα των BMW, Honda, VW, Seat, Skoda και Tesla. Την αφορμή όμως για διείσδυση στην τεχνητή νοημοσύνη και τη ρομποτική διάσταση της οδήγησης την έδωσε ένα ακόμη ερευνητικό πρόγραμμα της DARPA, το επονομαζόμενο «Dave» του 2003. Αφορούσε τον σχεδιασμό μιας βιντεοκάρτας που «θα μάθαινε οδήγηση» από τη συλλογή των δεδομένων, καθώς ένας κανονικός οδηγός ταξίδευε ανάμεσα από εμπόδια του αστικού περιβάλλοντος.
Από τον Μάιο στην αγορά το Drive PX


Η πρώιμη εκείνη εμπειρία οδήγησης της NVidia στέφθηκε με επιτυχία, αλλά τώρα παρουσίασε ένα διάδοχο σύστημα 3.000 φορές ταχύτερο από τη βιντεοκάρτα του Dave: τo σύστημα Drive PX, που παρουσίασε πριν από έναν μήνα, απαρτίζεται από δύο επεξεργαστές Tegra X1, που ο καθένας τους έχει ισχύ 2,3 TeraFLOPS (2,3 X 1012 υπολογισμοί κινητής υποδιαστολής ανά δευτερόλεπτο). Μια τέτοια επεξεργαστική ισχύς είναι ανώτερη από εκείνη που είχαν οι ισχυρότεροι υπερυπολογιστές του κόσμου πριν από 12 χρόνια. Σημειώστε, βέβαια, ότι ανάλογη δραματική σμίκρυνση σε μέγεθος και επαύξηση δυνατοτήτων επήλθε στο μεταξύ και στους αισθητήρες αναγνώρισης εμποδίων μέσω ακτίνων λέιζερ (βλ. www.photonics.com/Article.aspx?AID=56261).
To Drive PX μπορεί να επεξεργάζεται ταυτόχρονα τα δεδομένα που εισέρχονται από 12 βιντεοκάμερες ή από έναν συνδυασμό καμερών, ραντάρ και λέιζερ αποστασιομέτρησης LiDAR. Είναι κυριολεκτικά ένας υπερυπολογιστής σε μέγεθος κάρτας γραφικών, που αποφασίζει για το πώς θα κινηθεί το αυτοκίνητο βάσει των ερεθισμάτων που λαμβάνει από το περιβάλλον.
H NVidia ανακοίνωσε ότι το νέο σύστημά της θα είναι διαθέσιμο από τον Μάιο του 2015 σε όποιον δεν έχει πρόβλημα να πληρώσει 10.000 δολάρια για να το αποκτήσει. Η τιμή του είναι τσουχτερή αν το σκεφτείτε για τωρινή προσθήκη στο αυτοκίνητό σας, αλλά θα υποδεκαπλασιαστεί όταν αρχίσουν οι μαζικές παραγγελίες για εκατοντάδες χιλιάδες αυτοκίνητα. Η προοπτική αυτή δεν θα ήταν και τόσο σίγουρη αν οι παραγγελίες προέρχονταν μόνο από τις κυρίαρχες αυτοκινητοβιομηχανίες της Γερμανίας και των ΗΠΑ.Το γεγονός όμως ότι μπήκαν στο παιχνίδι και βιομηχανίες εξαρτημάτων, όπως η Delphi, υπόσχεται μια καταλυτική διασπορά ανάλογη με εκείνη των PC με Windows.
Για μια πρόγευση του μέλλοντος της αυτοκίνησης δείτε το πλήρως αυτόνομο πρωτότυπο F 015 Luxury in Motion που παρουσίασε η Mercedes-Benz στη Διεθνή Εκθεση CES του Λας Βέγκας, τον Ιανουάριο, και επέτρεψε στους δημοσιογράφους να το «οδηγήσουν» τον Μάρτιο του 2015:
Το λογισμικό της αυτο-οδήγησης
Οποιες και αν ήταν οι τεχνολογικές εξελίξεις στα ηλεκτρονικά και ηλεκτρομηχανικά υποσυστήματα των αυτοκινήτων, με κανέναν τρόπο δεν θα μπορούσε να πεισθεί κάποιος «να αφήσει το τιμόνι» αν δεν είχε τη διασφάλιση ότι «ο εγκέφαλος του αυτοκινήτου» λειτουργούσε άψογα. Το αίσθημα αυτό της ασφάλειας το οφείλουμε πρώτιστα στην εργασία που έκανε η ερευνητική ομάδα του Πανεπιστημίου Carnegie Mellon και παρουσίασε τον Ιούνιο του 2011 στο International Symposium on Formal Methods, στην Ιρλανδία.
Τότε, για πρώτη φορά, εμφανίστηκε ένα μοντέλο ενός κατανεμημένου συστήματος ελέγχου αυτοκινήτων στο οποίo ο υπολογιστής και οι αισθητήρες του οχήματος συνδυάζονταν για να ελέγχουν την επιτάχυνση, το φρενάρισμα και τις αλλαγές λωρίδας, καθώς και την είσοδο και την έξοδο από εθνικές οδούς. Επίσης, οι ερευνητές παρουσίασαν μαθηματικές μεθόδους που διασφάλιζαν ότι το όλο σύστημα θα απέτρεπε με αξιοπιστία τη σύγκρουση αυτοκινήτων.
Οπως είχε εξηγήσει τότε ο επικεφαλής της ομάδας, καθηγητής Πληροφορικής Andre Platzer, «τα κυβερνο-φυσικά συστήματα οφείλουν να λαμβάνουν υπόψη τόσο τους φυσικούς νόμους όσο και τις δυνατότητες του υλικού και του λογισμικού. Ωστόσο, τα συστήματα ελέγχου των αυτοκινήτων προσθέτουν ένα ακόμη επίπεδο πολυπλοκότητας, λόγω του ότι είναι κατανεμημένα συστήματα –τον τελικό έλεγχο δεν θα τον έχει μόνον ο υπολογιστής του κάθε αυτοκινήτου, αλλά κάθε όχημα θα λαμβάνει αποφάσεις σε συνεννόηση με τα άλλα οχήματα που μοιράζονται τον ίδιο δρόμο».
Η ερευνητική ομάδα του Platzer κατέδειξε ότι μπορούσε να ελέγξει την ασφάλεια του συστήματος προσαρμοζόμενου ελέγχου πορείας με το να διασπά το πρόβλημα σε σπονδυλωτά κομμάτια, ιεραρχικά δομημένα. Το μικρότερο κομμάτι αποτελούνταν από μόλις δύο αυτοκίνητα σε μία μόνο λωρίδα κυκλοφορίας. Εκκινώντας από αυτό, μπόρεσαν να αποδείξουν ότι το σύστημα ήταν ασφαλές για μια λωρίδα κυκλοφορίας με οποιονδήποτε αριθμό αυτοκινήτων και, τελικά, για μια εθνική οδό με οποιονδήποτε αριθμό λωρίδων. Ο Platzer είχε πει τότε ότι η λύση τους είχε προς το παρόν έναν σημαντικό περιορισμό: ίσχυε μόνο για ευθεία οδό. Η αντιμετώπιση του προβλήματος των καμπύλων λωρίδων –πόσω μάλλον των οδών πόλεων –θα ήταν το μέλημα μελλοντικών εργασιών.
Τέσσερα μόλις χρόνια μετά, κάποιοι φοιτητές του Platzer συνέπηξαν την εταιρεία λογισμικού Ottomatika που «έχτισε» το πρόγραμμα αυτο-οδήγησης για το Audi της Delphi. Οπως δήλωσαν μετά το παναμερικανικό ταξίδι του οχήματος, η μόνη στιγμή που «ίδρωσαν από αγωνία» ήταν όταν το αυτοκίνητο διέσχισε μια γέφυρα περίκλειστη από σιδερένιες δοκούς: το πώς θα αντιδρούσε το λογισμικό όταν οι ανιχνευτές λέιζερ θα εντόπιζαν έναν μεταλλικό κλωβό γύρω τους ήταν κάτι που δεν είχαν προβλέψει. Τελικά, όμως, το αυτοκίνητο «διόλου δεν πανικοβλήθηκε».
Παρόμοιο ενθουσιασμό για τα αντανακλαστικά των συστημάτων αυτο-οδήγησης εξέφρασαν πρόσφατα και οι ερευνητές της Google. «Βρεθήκαμε ξαφνικά μπροστά σε μια γριά που κυνηγούσε με τη σκούπα μια κατσίκα στον δρόμο» περιέγραψαν. «Το αυτοκίνητο κατάλαβε μονομιάς το ποιος ήταν ο άνθρωπος και ποιο το ζώο και αντέδρασε με προτεραιότητα στην ασφάλεια του ανθρώπου».
Ο καθηγητής της επιστήμης των υπολογιστών στο Πανεπιστήμιο Amherst της Μασαχουσέτης, Shlomo Zilberstein, δεν είναι όμως ακόμη σίγουρος για το επίπεδο τεχνητής νοημοσύνης αυτών των ρομποτικών οχημάτων. «Υπάρχουν πολλές λεπτές πτυχές που υπεισέρχονται στην ασφαλή οδήγηση» λέει. «Πάρτε για παράδειγμα μια διασταύρωση χωρίς φανάρια. Τυπικά, το πρώτο αυτοκίνητο που φτάνει στη διασταύρωση περνάει πρώτο, αλλά στην πράξη οι οδηγοί κοιτούν ο ένας τον άλλον για να αποφασίσουν αν και πότε πρέπει να κάνουν την κίνησή τους. Γίνεται δηλαδή μια μικρή διαπραγμάτευση χωρίς λόγια, μια επικοινωνία ενεργειών, όπως ένα νεύμα, μια χειρονομία».
Σε δοκιμές αυτόνομων οχημάτων υπό παρόμοιες οδικές συνθήκες παρατηρήθηκε συχνά μια παροδική παράλυση και αναποφασιστικότητα. Προκειμένου να αντιμετωπίσουμε σωστά τέτοιες καταστάσεις, ο Zilberstein αντιπρότεινε έναν αλγόριθμο ημι-αυτόνομης οδήγησης, που δεν θα παραμέριζε απόλυτα τον οδηγό, αλλά θα αναλάμβανε μόνον όταν το αυτοκίνητο «αισθανόταν» ότι ο οδηγός του κουράστηκε ή νύσταξε.

Ατρακάριστη κοινωνία
Οι πρώτες αντιδράσεις στην προοπτική της αυτοκίνησης χωρίς οδηγούς περιγράφονται συνοπτικά με τη φράση «οι αριθμοί ευημερούν, αλλά οι άνθρωποι…;». Δηλαδή, όλες οι μεγάλες εταιρείες έρευνας αγοράς εμφανίζουν προβλέψεις με εντυπωσιακά νούμερα και όλοι οι δημοσιογράφοι που «οδήγησαν» τέτοια οχήματα εκφράστηκαν με εκστασιασμό, αλλά οι κανονικοί οδηγοί που ρωτήθηκαν στις δημοσκοπήσεις επέδειξαν μεγάλο σκεπτικισμό.
Οι πιο πρόσφατες εκτιμήσεις είναι αυτές που εμπεριέχονται σε δημοσίευση του McKinsey Global Institute (www.mckinsey.com/insights/business_technology/disruptive_technologies): Η επικράτηση των αυτο-οδηγούμενων αυτοκινήτων θα επέφερε μείωση όλων των οδικών ατυχημάτων κατά 90%, ενώ οι ίδιοι οι αυτοκινούμενοι θα κέρδιζαν κατά μέσο όρο 50 λεπτά της ώρας καθημερινά και η παραγωγικότητά τους θα αυξανόταν. Βέβαια, τα συνεργεία αυτοκινήτων θα έκλειναν μαζικά και οι εταιρείες ασφάλισης οχημάτων μάλλον θα πτώχευαν, ενώ το προσωπικό της αστυνομίας θα περίσσευε πλέον κατά 50%.
Σε παρόμοιες εκτιμήσεις είχαν καταλήξει ενωρίτερα και άλλες μελέτες, όπως του Columbia University, που προέβλεπε ότι το σύνολο των οχημάτων στις ΗΠΑ θα μειωνόταν στο 1/10, και της Morgan Stanley που έβλεπε ετήσια κέρδη 1,3 τρισεκατομμυρίων δολαρίων για τις ΗΠΑ –169 δισ. από οικονομία καυσίμων, 488 δισ. από μείωση κόστους τρακαρισμάτων και 645 δισ. από αύξηση της παραγωγικότητας.
Οι οδηγοί έχουν ανάμεικτα συναισθήματα, που διαβαθμίζονται από την απόλυτη άρνηση των επαγγελματιών οδηγών (που θα βρεθούν άνεργοι) ως τη μαζική υιοθέτηση των ηλικιωμένων (που ποντάρουν στην ασφάλεια των ιδίων και των εγγονών τους). Οι νεαρές ηλικίες δυσφορούν για την προοπτική απώλειας του συναισθήματος του «ελέγχου του οχήματος» και οι μεσαίες ηλικίες ανησυχούν για το «σε ποιον θα ανήκει ένα τέτοιο αμάξι».
Η τελευταία αυτή φράση κρύβει και το μέγιστο αίνιγμα της υπό διαμόρφωση κοινωνίας άνευ οδηγών. Με αντάλλαγμα την ασφάλεια, την ξεκούραση και την οικονομία, η μετακίνηση των ανθρώπων θα είναι μελλοντικά κάτι το πλήρως αυτοματοποιημένο και ελεγχόμενο από διαφόρων ειδών εξουσίες, μέσω της διαρκούς διαδικτύωσης για τηλεσυνεννόηση των οχημάτων. Το «κοινό καλό» θα βαραίνει στη ζυγαριά τόσο ώστε να εξοβελιστεί κάθε τωρινό αίσθημα ατομικής ιδιοκτησίας, προσωπικής απόλαυσης και ανεξαρτησίας μετακίνησης. Οπως δήλωσε χαρακτηριστικά το αφεντικό της Tesla, Elon Musk, «τα πλεονεκτήματα της αυτο-οδηγούμενης αυτοκίνησης θα είναι τόσα ώστε, πιθανότατα, θα διώκονται ποινικά στο μέλλον όσοι επιμένουν να οδηγούν οι ίδιοι».
Ας μη βιαστούμε να γνωμοδοτήσουμε από τώρα. Αλλωστε, και αν η τεχνολογία κάνει άλματα και οι κάρτες επεξεργαστών «τρίτων κατασκευαστών» γίνουν αιτία να φτηνύνουν θεαματικά τα ρομποτικά αυτοκίνητα, μένει στους απανταχού νομοθέτες να λύσουν τη σπαζοκεφαλιά ενός πλαισίου για την αυτοκίνηση όπου… ο άνθρωπος στη θέση του οδηγού δεν θα φέρει καμία ευθύνη για την οδήγηση! Οπως, επίσης, οι απανταχού αστυνομικές και στρατιωτικές υπηρεσίες θα πρέπει να προβλέψουν το πώς θα αντιμετωπίσουν έναν νέο και πολλαπλάσιο εφιάλτη: αυτοκίνητα-βόμβες που θα ταξιδεύουν προς τον στόχο τους χωρίς οδηγό.

ΕΝΤΥΠΗ ΕΚΔΟΣΗ