Защо Tesla не се интересува от използването на сензори за автономно шофиране?

Самоуправляващите се превозни средства използват различни видове сензори, като технология за откриване на светлина и обхват (LiDAR) за измерване на дълги променливи обхвати, ултразвукови сензори за къси разстояния и радари, които са подобни на LiDAR, но разчитат на радиовълни вместо лазери.

Лидерите в технологиите за самостоятелно управление като General Motors, Waymo и Mercedes-Benz всички разчитат на сензори, но не и Tesla. Базираният в Тексас автомобилен производител наистина използва както радар, така и камери, за да направи възможна своята система за полуавтономно шофиране Autopilot, но от началото на май 2021 г. обяви, че се отказва от радара за Model 3 и Model Y в Северна Америка, пренасочвайки фокуса си към подход, базиран единствено на камера, наречен Tesla Vision.

Но какви бяха причините зад решението на Tesla да премахне радарните и ултразвукови сензори от колите си и дори да не вземе предвид LiDAR или карти? Нека проучим тази тема допълнително.

Компютърно зрение: Планът на Тесла

Tesla разработи своя собствена система за компютърно зрение, наречена Tesla Vision, за изчисляване какво вижда самоуправляващата се кола на Tesla. Базирана на CUDA на Nvidia, която е паралелна изчислителна платформа, предназначена за графични процесори (GPU), тази система от край до край захранва автопилота на Tesla и технологията за самостоятелно управление. Той разчита на компютърно зрение, за да разбере визуалната информация, събрана от камерите на автомобила.

Вместо да използва LiDAR, подходът на Tesla включва обучение на компютъра да разпознава и интерпретира визуалния свят, с цел постигане на способности за автономно шофиране. Производителят казва, че може драстично да ускори процеса на обучение благодарение на използването на машинно обучение и собствената си невронна мрежа, която работи на суперкомпютър, наречен Dojo.

Намаляване на разходите

Преминаването на Tesla от базирани на сензори подходи към компютърно зрение се мотивира основно от цената. Tesla има за цел да намали цените на превозните средства чрез минимизиране на броя на необходимите части. Елиминирането на части обаче може да представлява предизвикателство, когато системата не може да функционира без тях, а Tesla си навлече много критики, когато обяви, че премахва радара от колите си.

Научна статия от Университет Корнел предполага, че стерео камерите имат потенциала да генерират 3D карта, която е почти толкова прецизна, колкото LiDAR карта. Това представлява интересен момент, тъй като показва, че вместо да инвестира $7500 в LiDAR устройство, човек може да използва няколко камери, които са много по-евтини, струващи само $5. В резултат на това, когато Tesla твърди, че подобна технология може да стане остаряла в близко бъдеще, това може да е насочено към нещо.

Другата страна на монетата е, че след премахването на радарната поддръжка, системата за автопилот на Tesla претърпя няколко понижавания на функциите, които отнеха месеци, за да бъдат възстановени. Освен това, много собственици на Tesla съобщават за проблеми със системата без радар, като чести събития на „фантомно спиране“, при които превозното средство спира ненужно за несъществуващи препятствия.

Въпреки че много компании смятат сензори като LiDAR и радар за съществени за надеждното самостоятелно шофиране, Tesla избра компютърното зрение поради потенциала му за по-бързо развитие. Докато LiDAR и радарът могат да откриват препятствия с висока точност днес, камерите все още се нуждаят от допълнително усъвършенстване, за да постигнат същото ниво на надеждност. Въпреки това Tesla вярва, че подходът към компютърното зрение е пътят напред.

По-ниска сложност

Докато наличието на по-голям брой сензори може да предложи многобройни предимства, включително подобрено управление на данни чрез квалифицирано сливане на сензори, то също така има значителни недостатъци. Увеличеният брой сензори може да доведе до създаването на по-сложен софтуер. Сложността на тръбопроводите за данни също се увеличава, а веригата за доставки и производствените процеси по време на сглобяването на превозното средство стават по-трудни.

Освен това сензорите трябва да бъдат регулирани и съответният им софтуер да се поддържа. Правилното калибриране също е от съществено значение, за да се гарантира, че процесът на синтез работи правилно.

Въпреки потенциалните предимства на повече сензори, цената и сложността на интегрирането им в система не могат да бъдат пренебрегнати. Решението на Tesla да намали броя на сензорите в превозните си средства демонстрира компромиса между предимствата и недостатъците на включването на повече сензори.

Многословност на кода

Многословността на кода е често срещан проблем при разработването на софтуер, където ненужната сложност и дължина могат да направят кода труден за разбиране и поддръжка. В случая на Tesla използването на радарни и ултразвукови сензори увеличава многословността на кода, което води до забавяне на обработката и неефективност.

За да смекчи този проблем, той използва подхода на компютърното зрение, за да сведе до минимум многословието, да подобри производителността и надеждността на софтуера, както и да осигури по-добро потребителско изживяване за своите клиенти.

Философията на Илон Мъск

Илон Мъск, основателят на Tesla, има уникална философия, когато става въпрос за проектиране и производство на електрически превозни средства. Манталитетът „най-добрата част не е част“ е централен в неговия подход, който има за цел да намали сложността, цената и теглото, когато е възможно. Това е очевидно в превозните средства на Tesla, които се характеризират с минималистичен дизайн и удобен за потребителя интерфейс.

Един аспект на тази философия е решението да се премахнат сензорите от превозните средства на Tesla и да не се обмисля използването на технологията LiDAR. Докато някои конкуренти разчитат на сензори LiDAR, за да помогнат на техните самоуправляващи се автомобили да виждат света около тях, Мъск критикува този подход като глупава задача. Той също така каза, че всяка компания, която разчита на този тип технологии, е обречена. Той твърди, че LiDAR е твърде скъп и че картографирането на света и поддържането му в крак с времето са твърде скъпи. Вместо това Tesla се фокусира върху системи, базирани на визията, които според него са по-ефективни и рентабилни.

Според Мъск пътищата са проектирани да бъдат интерпретирани с визия, а технологията на Tesla е оптимизирана да разчита на камери и други базирани на зрение сензори за навигация в света. Това също така означава, че превозните средства, които имат само камери, също ще могат да се адаптират към новите пътни условия по-добре от системите, които изискват обширни набори от предварително картографирани данни, за да функционират.

Въпреки това, говорейки на Electrek, Мъск каза, че не желае да използва радар, но вярва, че текущото качество на радара не е на ниво. „Радар с много висока разделителна способност би бил по-добър от [Tesla Vision], но такъв радар не съществува“, каза той. „Искам да кажа, че Vision с радар с висока разделителна способност би бил по-добър от чистия Vision.“ Тъй като технологиите се подобряват и цените падат, може да видим радар повторно интегриран в колите на Tesla.

Сензорите ще бъдат ли постепенно премахнати?

В Форбс интервю с главния изпълнителен директор на Zoox (самоуправляемото се дружество на Amazon) Джеси Левинсън беше обсъдена темата за решението на Tesla да се откаже от сензорите в колите си. Левинсън призна, че добавянето на повече сензори може да бъде сложно и шумно, но твърди, че ползите надвишават разходите.

С по-голямо развитие само зрението може в крайна сметка да е достатъчно, но компютрите нямат същите възможности като човешкия мозък. Tesla все още има много работа пред себе си, ако някога иска да създаде превозни средства, които се управляват напълно сами без намеса на водача.