perjantai 19. huhtikuuta 2013

Itseään ajava auto on vielä kaukana

Google testaa Kaliforniassa autoja, jotka eivät tarvitse kuljettajaa. Toiveena on, että liikenneturvallisuus kohenee kun epävarma ja väsynyt kuljettaja voidaan korvata erehtymättömällä tietokoneella. Ajatus kuulostaa hyvältä, mutta paholainen on jälleen yksityiskohdissa. Teknisten vaikeuksien lisäksi on voitettavana ihmisen psykologiaan liittyviä tekijöitä.

Googlen autot toimivat optimiolosuhteissa: Kaliforniassa ei ole koskaan liukasta eikä sada lunta. Autot kulkevat leveillä moottoriteillä päivänvalossa. Suomi on jotain ihan muuta: kapeita teitä, pimeää, sateista ja liukasta. Miten tietokone löytää valkoisen tieuran Lapin hankien keskeltä, kun tien hahmottaminen on ihmisellekin vaikeaa? Tai mitä auto tekee, kun edellä ajava rekka pöllyttää lumipilven, johon maisema häviää? Miten auto käyttäytyy, kun sen pitäisi väistää toista autoa, joka ei noudata liikennesääntöjä?

Mikä olisi se käyttöjärjestelmä, jolla itseään ohjaava auto toimisi? Nykyiset älypuhelimet, tietokoneet ja jopa autojen elektroniikka pätkivät vähän väliä. Pari ikävää älyautoille sattuvaa onnettomuutta saisi asiakkaat hylkimään niitä, vaikka kokonaisuutena älyautot pelastaisivatkin ihmishenkiä. Psykologia ja media nyt vain toimivat sillä tavalla, että yksittäiset tapahtumat saavat suhteettoman suuren merkityksen.

Kuluttajille voidaan myydä vain idioottivarmoja laitteita. Kun kyse on hengestä ja terveydestä -- sekä omasta että muiden -- vaatimukset kohoavat entisestään. Nykyinen älypuhelin- tai tietokonetaso ei riitä lähimainkaan.

Älyautoilu helpottuisi kahdella reunaehdolla. Ensinnäkin teihin pitäisi upottaa kaapelit, jotka kertoisivat ajoradan sijainnin myös huonolla näkyvyydellä ja talvisen lumen alta. Toiseksi järjestelmä pitäisi tehdä pakolliseksi kaikkiin, myös jo liikenteessä oleviin autoihin. Silloin autot tietäisivät aina toistensa sijainnin ja voisivat myös välittää toisilleen liikennetilanteesta ja esimerkiksi liukkaista kohdista kertovia tietoja.

Kumpikin on käytännössä vaikea toteuttaa.

Auton ei tietenkään tarvitse olla täysin itsenäinen. Automatiikka auttaa jo nyt pitämään etäisyyden edellä ajavaan vakiona ja jarruttamaan, ellei kuljettaja huomaa suojatielle juoksevaa lasta. Ehkä autokin voisi ajaa itseään vain moottoritiellä, samalla kun kuljettaja ottaisi nokoset tai lukisi hyvää kirjaa? Sekin riittäisi parantamaan liikenneturvallisuutta. Kuljettaja tarttuisi ohjaimiin vain vaaratilanteessa -- ihan kuten lentokoneissa.

Ilmailussa konetta ohjaavat ammattilaiset, joille maksetaan siitä, että he pysyvät hereillä ja harjoittelevat säännöllisesti. On vaara, että autoissa autopilotti jopa lisäisi onnettomuuksia. Ajotaito hiipuisi kokemuksen puutteessa eikä kuljettaja havahtuisi nokosiltaan riittävän nopeasti tilanteen niin vaatiessa.

Autoilijat ovat ennenkin ulosmitanneet teknisen kehityksen turvahyötyjä. ABS ja ESP tuudittavat autoilijan turvallisuuteen, joka saa unohtamaan fysiikan lait ja ajamaan täyttä vauhtia sateesta huolimatta.

Automaatiosta voidaan tehdä suhteellisen turvallista, mutta silloin kustannukset nousevat eksponentiaalisesti. Lentokoneiden autopilotit maksavat enemmän kuin koko auto, vaikka ne ovat teknisesti yksinkertaisia robottiautoon verrattuna.

Autojen älykkyys lisääntyy koko ajan. Kaistavahdit, pysäköintiavustimet ja älykkäät vakionopeussäätimet totuttavat ihmisiä siihen, että elektroniikka ottaa yhä suuremman vastuun autoilusta. Kuljettajien keski-ikä nousee koko ajan ja yli 80-vuotiaille kuljettajille kaikki havaintokykyä parantavat apulaitteet ovat tervetulleita. Nuoremmilla vaikutus voi olla päinvastainen.

Viimeinen psykologinen tekijä liittyy autoilun tuomaan vapaudentunteeseen. Kuinka moni on lopulta valmis luovuttamaan liikkumisensa hallinnan tietokoneelle tai isoveljen seurattavaksi? GPS-ruuhkamaksua vastustetaan laajasti, vaikka se puhtaasti yhteiskunnan kannalta olisikin rationaalinen ratkaisu.

Autoilu on oman itsensä vanki. Isoja muutoksia on vaikea tehdä. Sähköautojenkin yleistymistä on ennustettu jo 1970-luvulta lähtien. Lentävistä autoista puhumattakaan.

Suomen vaikeat olosuhteet ovat aina kiinnostaneet autovalmistajia. Autojen talvitestaus on iso bisnes Lapissa. Siksi myös Suomen kannattaa panostaa automatiikan kehittämiseen asenteella "If I can make it here, I'll make it anywhere".

Lisäys 30.5.2014: http://www.talouselama.fi/uutiset/tata+pienta+suomiongelmaa+googlen+itseajavat+autot+eivat+ole+onnistuneet+ratkaisemaan/a2250801

10 kommenttia:

Jussi kirjoitti...

Lentokoneissa on käytetty omia prosessoreita, jotka on hirvittävän vanhaa tekniikkaa kun niiden suunnittelu on tolkuttoman kallista.

Petteri Järvinen kirjoitti...

Totta - ohut ilmakehä ei suojaa avaruuden säteilyltä yhtä hyvin kuin maan pinnalla, joten prosessorit on tehtävä paksummalla viivanleveydellä.

Ja on tietysti positiivista, ettei suljetun järjestelmän tapauksessa tarvitse pelätä viruksia : -)

Anonyymi kirjoitti...

Onhan noita käyttöjärjestelmiä (ja rautaratkaisuja) oikeaan käyttöön, kuka käskee webbisurffailuun tarkoitettua järjestelmää laittaa autoa ohjaamaan. QNX ja VxWorks nyt ensimmäisenä tulee mieleen. Vai tarkoitatko sittenkin sovellusta?

Anonyymi kirjoitti...

Bussit ja junat on jo keksitty ihmisille jotka haluavat lukea matkatessaan kirjaa.

Anonyymi kirjoitti...

Osasyy vanhaan tekniikkaan on se, että tiedetään kuinka rauta käyttäytyy ja voidaan ohjelmistossa ottaa huomioon esim. firmware-bugit yms.

Tärkeintä tuollaisissa laitteissa on luotettavuus, koska laitteiston korjaaminen ja muuttaminen on haastavaa.

@Petteri Tuo suojaaminen tehdään koteloinnilla. Muovisesta => keraamiseen jne. Toki myös viivanleveys auttaa, mutta kotelointi on tärkein.

Petteri Järvinen kirjoitti...

Onhan noita käyttöjärjestelmiä (ja rautaratkaisuja) oikeaan käyttöön, kuka käskee webbisurffailuun tarkoitettua järjestelmää laittaa autoa ohjaamaan.

Tietenkään kyse ei ole varsinaisesti käyttöjärjestelmästä -- otin sen esimerkiksi, koska vertailukohta on kaikille tuttu. Automaatiojärjestelmät rakennetaan tietenkin jonkin RTOSin päälle. Sovellus, joka käsittelee eri antureista tulevaa dataa -- ja eritoten videokuvan tunnistamista tien sekä muiden autojen ja ihmisten hahmottamiseksi -- on pakostakin erittäin monimutkainen. Sen saaminen riittävän virheettömäksi on todella vaativa tehtävä.

Kuinka moni olisi valmis laittamaan henkensä likoon tämän toimivuuden puolesta?

Kuinka moni olisi valmis hankkimaan auton, jonka sijaintia seurataan reaaliajassa (vrt. keskustelu gps-ruuhkamaksusta)?

Vaikka ihme tapahtuisi ja järjestelmä toimisi virheettömästi, kylmät numerot eivät välttämättä vakuuta ostajia. Ihmiset pelkäävät yhä lentämistä, vaikka kaikki tilastot osoittavat sen olevan autoilua turvallisempaa.

Sellainen on ihmismieli.

Jussi kirjoitti...

Auton automaatio-ohjaus tarvitsee paljon prosessoritehoja eli sitä ei voi tehdä millään antiikkisella tietotekniikalla.

Jari kirjoitti...

Kaliforniassa maan tavalla. Suomalainen ja Pohjoismaalainen ratkaisu tähän voisi olla luopuminen koko yksityisautoilusta. Se on saastuttavaa ja vaarallista.

Jos se vielä on huonosti automatisoitavaa, se ei voi olla kovin tuottavaakan.

Itse haluan ajaa vain simulaationa. Suomessa onkin aina osattu autopelien tekeminen, kuten Death Rally, Flatout, ja viimeisin tuotos Hill Climb Racing.

Nokialla on ollut tuotteissaan auton renkaita, autopuhelimia ja navigaattoreita, mutta se tekeekin yrityksestä liian amerikkalaisen.

OlliJT kirjoitti...

Ensimmäinen kehitysvaihe autojen automaattiajossa voisi olla päätiet, jotka olisivat mallinnettu sentintarkasti autojen tietokantaan. Paikanmääritysmenetelmänä olisi inertiaalisuunnistus, jota säännöllisesti synkronoitaisiin matkan varrella olevien tarkistuspisteiden avulla. GPS:lle edes differentiaalisella korjauksella en näkisi tässä sijaa.

En usko että sensoritekniikka kehittyisi niin luotettavaksi, että se voisi Suomen oloissa havaita kaikissa olosuhteissa missä tie kulkee (esim. lumisateen jälkeen). Esteiden tunnistus kyllä on toteutettavissa ja sen sensorit tekevät paljon paremmin kuin ihmissilmä.

Petteri Järvinen kirjoitti...

Ei taida inertiaalin tarkkuus riittää, vaikka täsmäytyspisteitä olisikin tiheästi (ja miten täsmäytät, ellet tiedä tarkkaa sijaintia?). Jokin muu menetelmä voisi antaa vaadittavan tarkkuuden, mutta se tosiaan edellyttäisi teiden varustamista tarvittavilla lähettimillä.

Mitä hyödyttäisi varustaa pelkät moottoritiet paikannustekniikalla, nehän ovat jo nyt turvallisimpia osuuksia?

Minkälainen automatiikka pystyisi reagoimaan riittävän hyvin yllättäviin esteisiin, kuten hirviin, vastoin liikennesääntöjä ajaviin autoihin tai yllättäviin keliolosuhteisiin?

Avoimia kysymyksiä on vielä paljon, joten työtä riittää. Mutta usein ennenkin on pystytty toteuttamaan asioita, jotka ovat aikalaisista vaikuttaneet mahdottomilta (kuten ilmaa painavammat lentävät alukset). Sitten on niitä tapauksia, joissa ilmeistäkään kehityspolkua ei ole saatu toteutettua - kuten lentävät autot.

Jää nähtäväksi kumpaan näistä robottiautot kuuluvat.

Website Security Test