Ačkoli společnost Nvidia znáte především jako výrobce grafických čipů, s jejich výkonnými výpočetními jednotkami se setkáte i v automobilech. Počítačový systém Drive PX2 naleznete například ve všech modelech vozidel Tesla vyrobených od loňského října. Na starosti má asistenční systémy a autonomní režimy vozidla.
Superpočítač na kolech
K čemu je pro autonomní řízení potřeba supervýkonný počítačový systém? O bezpečné řízení vozidla se totiž bude starat systém umělé inteligence s prvky strojového učení. Systém bude dostávat data z velkého množství kamer, lidarů, radarů a dalších senzorů a ty musí v reálném čase převádět do přesného virtuálního strojem zpracovatelného modelu, ve kterém se pak počítá vhodná trajektorie vozidla a analyzuje okolní dění pro detekci možných nebezpečných prvků a situací.
Nvidia Drive PX Pegasus nahradí výpočetní výkon stovky highendových CPU - je to superpočítač v kompaktním balení.
V tuto chvíli jsou takové systémy ve vozidlech schopné nabídnout autonomní řízení v úrovni 2.5 (level 2.5 autonomy). To je, zhruba řečeno, asistence řidiče, která na výborné úrovni zvládne udržovat odstup od vozidla před vámi, umožňuje bezpečně dobrzdit vozidlo před vámi nebo jinou překážku a umožňuje udržet vozilo ve vyznačeném jízdním pruhu. Ve vhodných podmínkách (například na dobře značených dálnicích) může sama ovládat vozidlo i na delších vzdálenostech, ale náhrada řidiče je to pouze iluzorní - se situacemi, jako je spojování jízdních pruhů nebo třeba semafory, si zatím neporadí.
Rozdíl mezi výbavou a požadavky systému vozidel pro autonomní řízení druhé a páté úrovně.
Nově představený Drive PX Pegasus má ambice nejen na autonomní řízení úrovně 3 (při výrobcem jasně definovaných podmínkách nebo v přesně ohraničené oblasti zvládne vozidlo zcela autonomní provoz), ale dokonce úrovně 5 (tedy zcela autonomní provoz kdykoli a kdekoli). Využívá výkonu dvou SoC čipů Nvidia Xavier, přičemž jeden tento čip nabízí výkon větší než celý systém Drive PX 2 a dvou nejvýkonnějších GPU Volta a dohromady Pegasus nabídce výpočetní výkon 320 TOPS . Systém má být schopen pracovat s datovými toky 1 TB (tj. 8 Tbit) za sekundu, což klade i vysoké nároky na rychlost pamětí. Vstupy jeho dat bude až 16 kamer, radarů, lidarů či ultrazvukových senzorů.
Střecha vozidla BB8 sloužícího divizi Autonomous Driving Research osazená prototypem nové jednotky Drive PX a sestavou kamer, radarů lidarů a dalších senzorů potřebných pro autonomní řízení. V budoucnosti budou integrované ve vozidle.
Pegasus je projektován s ohledem na splnění nejvyšší bezpečností třídy ASIL D a je projektován pro desetiletou životnost.
Systém bude automobilkám k dispozici od druhé poloviny příštího roku.
Systémy čeká ještě spousta trénování
Na samostatné řízení úrovně 5 si ale ještě hodně dlouho počkáme. Dostatečně výkonný hardware je totiž jen první krok. Ten druhý, který již probíhá a dlouho probíhat bude, je trénování. Systémy umělé inteligence pro autonomní řízení je potřeba trénovat pro zvládnutí všech možných situací, které v provozu mohou nastat. Systém musí být připraven na jízdu po různých vozovkách, musí si poradit s dopravním značením a dopravními zvyklostmi ve všech zemích, kde bude smět jezdit, a dokázat detekovat a vyhodnotit obrovské množství různých riskantních situací.
Deska Drive PX Pegasus o velikosti cca „americké SPZ“.
Spousta trénování probíhá v reálném provozu, případně na 360° videích z reálného provozu, ale mnoho trénování zajistí speciální virtuální prostředí, kde lze systému nasimulovat milion různých situací, například dítě nekontrolovaně vbíhající do vozovky - zpoza vozidel, zpoza křovin, rychle na koloběžce, pomaleji za míčem, v dešti, ve sněhu, v mlze, v protisvětle ...
Co je již nyní jasné, že sytém autonomního řízení bude muset být dokonalejší než průměrný živý řidič. Co zatím není jasné, o kolik dokonalejší bude muset být, aby byl legalizován jejich provoz. Možná 5x, možná 100x ... to bude předmětem budoucích debat.
První přijdou „robotaxi“
Pravděpodobně největší překážkou pro zavedení autonomních vozidel do běžného provozu bude legislativa. I proto lze očekávat, že autonomní systémy budou nejprve nasazeny v soukromých oblastech - například kampusech univerzit nebo velkých firemních komplexů.
V takových místech pravděpodobně poprvé vyzkoušíte automobil bez volantu, pedálů a řidiče, nejspíše v roli autonomního taxíku, který si aplikací zavoláte a poté hlasem či aplikací zadáte cílovou destinaci a vozidlo řízené umělou inteligencí vás tam odveze.
Vozidla schopná autonomního provozu třetí úrovně by se mohla do provozu dostat v nejbližších letech, optimistické odhady hovoří už o roce 2019.
Dočkáme se i „kopilotů“
Autonomní vozidla jsou budoucností automobilové dopravy zejména proto, že mají reálnou šanci razantně snížit počet dopravních nehod a tedy i škod na zdraví a ztrát životů. Ti z nás, kterým bude volant a řadicí páka v ruce chybět, ale nemusí zoufat. K plně autonomním vozidlům v běžném provozu je ještě dlouhá cesta.
Čeho se však dočkáme už v nejbližších letech, jsou pokročilejší asistenční systémy. Dočasný „přebytek“ výkonu v řídících počítačích bude podle zástupců Nvidia využit například systémem, který bude sledovat chování řidiče a ve chvíli, kdy se bude soustředit na jízdu, bude mít hlavní slovo v řízení on, avšak pokud systém rozpozná, že se věnuje něčemu jinému nebo není bdělý, převezme řízení asistenční systém a řidiče na to upozorní. Nemělo by se tak stávat, že budou asistenční systémy zasahovat řidiči do řízení ve chvíli, kdy to není třeba.
Parametry nového SOC Xavier.
Po masovém nástupu autonomních systémů to budou mít řidiči, kteří budou chtít i nadále vozidlo ovládat pedály a volantem, nejspíše těžké. S velkou pravděpodobností bude tento koníček penalizován vysokým pojistným - lidský řidič bude totiž najednou z pohledu pravděpodobnosti způsobení nehody velmi rizikovým elementem.
