Prečo sa Tesla nestará o používanie senzorov na autonómne riadenie?

Vozidlá s vlastným pohonom využívajú rôzne typy senzorov, ako je technológia detekcie svetla a merania vzdialenosti (LiDAR) na meranie dĺžky variabilné dosahy, ultrazvukové senzory na krátke vzdialenosti a radary, ktoré sú podobné ako LiDAR, ale spoliehajú sa na rádiové vlny namiesto lasery.

Technologickí lídri s vlastným pohonom, ako sú General Motors, Waymo a Mercedes-Benz, sa spoliehajú na senzory, ale nie na Tesla. Automobilka so sídlom v Texase použila radar aj kamery, aby umožnila poloautonómny systém riadenia Autopilot, ale od mája 2021 oznámila, že sa zbavuje radaru pre Model 3 a Model Y v Severnej Amerike a presunie svoje zameranie na prístup založený výlučne na kamere, ktorý nazýva Tesla Vision.

Aké však boli dôvody rozhodnutia Tesly odstrániť radarové a ultrazvukové senzory zo svojich áut a nebrať do úvahy ani LiDAR alebo mapy? Preskúmajme túto tému ďalej.

Počítačová vízia: Teslov plán

Tesla vyvinula svoj vlastný systém počítačového videnia nazvaný Tesla Vision na počítanie čo vidí samoriadiace auto Tesly. Tento end-to-end systém založený na CUDA od Nvidie, čo je paralelná výpočtová platforma navrhnutá pre grafické procesorové jednotky (GPU), poháňa autopilot spoločnosti Tesla a technológiu automatického riadenia. Spolieha sa na počítačové videnie, aby pochopilo vizuálne informácie zhromaždené kamerami vozidla.

Prístup spoločnosti Tesla namiesto používania LiDAR zahŕňa tréning počítača na rozpoznávanie a interpretáciu vizuálneho sveta s cieľom dosiahnuť schopnosti autonómneho riadenia. Výrobca tvrdí, že dokáže dramaticky urýchliť tréningový proces vďaka použitiu strojového učenia a vlastnej neurónovej siete, ktorá beží na superpočítači s názvom Dojo.

Zníženie nákladov

Posun spoločnosti Tesla od prístupov založených na senzoroch k počítačovému videniu je primárne motivovaný nákladmi. Tesla sa snaží znížiť ceny vozidiel minimalizáciou počtu potrebných dielov. Odstránenie súčiastok však môže predstavovať problém, keď systém bez nich nemôže fungovať, a spoločnosť Tesla vyvolala veľkú kritiku, keď oznámila, že zo svojich áut odstraňuje radar.

Výskumná práca z Cornell University naznačuje, že stereo kamery majú potenciál generovať 3D mapu, ktorá je takmer taká presná ako mapa LiDAR. To predstavuje zaujímavý bod, pretože to naznačuje, že namiesto investovania 7 500 dolárov do zariadenia LiDAR by ste mohli použiť niekoľko kamier, ktoré sú oveľa lacnejšie a stoja iba 5 dolárov. V dôsledku toho, keď Tesla tvrdí, že takáto technológia môže byť v blízkej budúcnosti zastaraná, môže to byť niečo.

Druhou stranou mince je, že po odstránení radarovej podpory systém Autopilot od Tesly zaznamenal niekoľko downgradov funkcií, ktorých obnovenie trvalo mesiace. okrem toho mnohí majitelia Tesly hlásili problémy s bezradarovým systémom, ako sú časté udalosti „fantómového brzdenia“, pri ktorých vozidlo zbytočne brzdí pre neexistujúce prekážky.

Hoci mnohé spoločnosti považujú senzory ako LiDAR a radar za nevyhnutné pre spoľahlivú vlastnú jazdu, Tesla si vybrala počítačové videnie kvôli jeho potenciálu rýchlejšieho vývoja. Zatiaľ čo LiDAR a radar dnes dokážu detekovať prekážky s vysokou presnosťou, kamery stále vyžadujú ďalšie zdokonalenie, aby dosiahli rovnakú úroveň spoľahlivosti. Napriek tomu Tesla verí, že prístup počítačového videnia je cestou vpred.

Nižšia zložitosť

Aj keď väčší počet senzorov môže ponúknuť množstvo výhod, vrátane zlepšenej správy údajov prostredníctvom kvalifikovanej fúzie senzorov, predstavuje aj významné nevýhody. Zvýšený počet senzorov môže viesť k vytvoreniu komplikovanejšieho softvéru. Zvyšuje sa aj zložitosť dátových kanálov a dodávateľský reťazec a výrobné procesy počas montáže vozidiel sa stávajú zložitejšími.

Okrem toho je potrebné nastaviť snímače a udržiavať ich zodpovedajúci softvér. Správna kalibrácia je tiež nevyhnutná na zabezpečenie správneho fungovania procesu fúzie.

Napriek potenciálnym výhodám viacerých senzorov nemožno prehliadnuť náklady a zložitosť ich integrácie do systému. Rozhodnutie spoločnosti Tesla znížiť počet senzorov vo svojich vozidlách demonštruje kompromis medzi výhodami a nevýhodami začlenenia viacerých senzorov.

Výrečnosť kódu

Výrečnosť kódu je bežným problémom pri vývoji softvéru, kde zbytočná zložitosť a dĺžka môže sťažiť pochopenie a údržbu kódu. V prípade Tesly použitie radarových a ultrazvukových senzorov zvyšuje výrečnosť kódu, čo vedie k oneskoreniam a neefektívnosti spracovania.

Na zmiernenie tohto problému použila prístup počítačového videnia s cieľom minimalizovať výrečnosť, zvýšiť výkon a spoľahlivosť softvéru, ako aj poskytnúť svojim zákazníkom lepšiu používateľskú skúsenosť.

Filozofia Elona Muska

Elon Musk, zakladateľ spoločnosti Tesla, má jedinečnú filozofiu, pokiaľ ide o navrhovanie a výrobu elektrických vozidiel. Mentalita „najlepšia časť nie je súčasťou“ je ústredným bodom jeho prístupu, ktorého cieľom je znížiť zložitosť, náklady a váhu všade, kde je to možné. Vidno to na vozidlách Tesla, ktoré sa vyznačujú svojim minimalistickým dizajnom a užívateľsky prívetivým rozhraním.

Jedným z aspektov tejto filozofie je rozhodnutie odstrániť senzory z vozidiel Tesla a neuvažovať o použití technológie LiDAR. Zatiaľ čo niektorí konkurenti sa spoliehajú na senzory LiDAR, aby pomohli svojim autonómnym autám vidieť svet okolo nich, Musk tento prístup kritizoval ako hlúposť. Tiež povedal, že každá spoločnosť, ktorá sa spolieha na tento typ technológie, je odsúdená na zánik. Tvrdí, že LiDAR je príliš drahý a že mapovanie sveta a jeho udržiavanie v aktuálnom stave sú príliš nákladné. Namiesto toho sa Tesla zameriava na systémy založené na vízii, ktoré sú podľa neho efektívnejšie a nákladovo efektívnejšie.

Podľa Muska sú cesty navrhnuté tak, aby sa dali interpretovať víziou, a technológia Tesly je optimalizovaná tak, aby sa pri navigácii po svete spoliehala na kamery a iné senzory založené na videní. To tiež znamená, že vozidlá, ktoré majú iba kamery, sa budú tiež môcť prispôsobiť novým podmienkam na ceste lepšie ako systémy, ktoré na svoje fungovanie vyžadujú rozsiahle vopred zmapované súbory údajov.

Avšak, hovoriť s ElectrekMusk povedal, že nie je ochotný použiť radar, ale verí, že súčasná kvalita radaru nie je na nule. „Radar s veľmi vysokým rozlíšením by bol lepší ako [Tesla Vision], ale taký radar neexistuje,“ povedal. "Myslím, že vízia s radarom s vysokým rozlíšením by bola lepšia ako čistá vízia." Keď sa technológia zdokonaľuje a cena klesá, môžeme vidieť, ako sa radar znovu integruje do automobilov Tesla.

Budú senzory postupne vyraďované?

V Forbes rozhovore s generálnym riaditeľom Zooxu (dcérska spoločnosť Amazonu s vlastným pohonom) Jesse Levinsonom sa diskutovalo o téme rozhodnutia Tesly opustiť senzory vo svojich autách. Levinson uznal, že pridávanie ďalších senzorov môže byť zložité a hlučné, ale tvrdil, že výhody prevažujú nad nákladmi.

S väčším vývojom môže nakoniec stačiť samotné videnie, ale počítačom chýbajú rovnaké schopnosti ako ľudskému mozgu. Tesla má pred sebou ešte veľa práce, ak chce niekedy vytvoriť vozidlá, ktoré budú plne jazdiť samé bez akéhokoľvek zásahu vodiča.