Včera generální ředitel Elon Musk oznámil některé zásadní změny přicházející s nadcházející aktualizací softwaru Tesla Motors [NASDAQ: TSLA] v8.0. Na rozdíl od pověstí o LIDARu klade Tesla se svým Autopilotem mnohem větší důraz na radar. Slash Gear* hlásí: » Radarový systém byl přidán jako standardní součást do všech vozů Tesla vyrobených od října 2014, i když jeho role byla až dosud poměrně malá. Tesla původně očekávala, že bude sloužit jako doplňkový senzor, přičemž primární kamera a odpovídající systém zpracování obrazu budou stále centrálním zdrojem dat Autopilota. To vše se změní s aktualizací softwaru verze 8.0.
Ve skutečnosti bude v 8.0 radar umístěn vpředu a uprostřed. A to bylo dříve naznačeno jako, «Musk škádlil, že nové implementace radaru by ve skutečnosti mohly vidět, že senzor převezme mnohem významnější roli. Toto zdokonalení by pomohlo vyhnout se značným nákladům na laserové skenery LIDAR, které byly široce používány na prototypech autonomních vozidel, ale v současnosti jsou pro sériová auta neúměrně nákladné. Za tímto účelem se objevily zvěsti, že Tesla může přejít na LIDAR, protože špionážní záběry nedávno odhalily vozidla Tesla Model S se senzory LIDAR namontovanými na střeše, které byly spatřeny poblíž ústředí (ústředí) společnosti v Palo Alto.
Nahoře: Zavádějící špionážní záběry Tesla LIDAR — Nahoře: Dva senzory LIDAR ve stylu puku (možná Velodyne) namontované na přední a zadní části Modelu S poblíž velitelství minulý týden; Dole: neohrabané zařízení LIDAR namontované na střeše, které je častěji vidět u samořídících testovacích vozidel Google na Modelu S, který jsme také viděli v červenci poblíž ústředí Tesly (Zdroj: Teslarati – nahoře, dole)
Musk se však zavazuje k radaru, nikoli LIDARu, protože: „Autopilot verze 8 však udělá něco podobného – a Musk ve skutečnosti tvrdí lépe – jako LIDAR pouze s mnohem dostupnějším radarem.“ Bez ohledu na cenu Musk rozvádí omezení LIDARu: » Nepředpokládáme použití LIDARu. LIDAR neproniká okluzemi, neproniká deštěm, prachem ani sněhem, zatímco radar ano. LIDAR neskáče, nemůžete se dívat na věci před autem před vámi.» Na druhou stranu radar má tyto inherentní (a významné) výhody.
To znamená, že skutečná otázka pro aktualizaci softwaru v8.0 by mělo být: radar vs. kamera? V současné době je radar na zadním sedadle přední kamery Tesla a možností zpracování obrazu. S nadcházející verzí 8.0 se nyní radar stane primárním hráčem pro Autopilot. Proč tomu tak nebylo dříve? „Použití radaru tímto novým způsobem je složité, zdůrazňuje Tesla, protože může být snadné spustit falešně pozitivní na překážku před námi. Lidé jsou viděni, i když pouze jako průsvitné předměty; dřevěné nebo malované plastové předměty nejsou vůbec vidět. Naproti tomu kovové předměty jsou viditelné, ale to, jak je vidí radarové senzory, je silně ovlivněno jejich tvarem. Nejpozoruhodnější je, že pokud jsou konkávní, zesílí to vrácený signál z radaru, takže jakýkoli objekt bude vypadat mnohem větší, než ve skutečnosti je.”
Musk poukázal na příklad toho: «dokonce i základna plechovky od limonády na vozovce může tradičnímu radaru připadat tak obrovská, že pokud by se auto spoléhalo pouze na tento senzor, mohlo by být spuštěno nouzové brzdění.» Jak tedy Tesla převede Autopilota, aby zdůraznil radar v jeho kritičtější roli? „Implementace radaru v Tesle bude postupně zaváděna. První na řadě je osminásobný nárůst informací pocházejících z radarového senzoru, čímž se vytváří mnohem přesnější mračno bodů prostředí kolem vozu. Kombinací těchto snímků, pořizovaných jednou za desetinu sekundy, lze vytvořit 3D model: software Tesly pak hledá pohyb v tomto modelu, aby pomohl zjistit, zda něco skutečně představuje možné riziko nehody.»
Obrázek: Slash Gear* přes Tesla
Jak to ale funguje v reálném světě? Je to komplikované, „kde jsou poklesy nebo stoupání, které přivádějí povrch silnice nebo nadzemní dálniční značky do dráhy radaru. Vzhledem k tomu, že údaje GPS nejsou dostatečně podrobné, aby zahrnovaly tyto změny orientace, musí je Tesla doplnit o další informace. Vzhledem k tomu, že každý Model S a Model X je připojen ke cloudu společnosti Tesla, může tuto mezeru zaplnit učení vozového parku. První fází implementace Autopilota verze 8 bude, aby auta našla a zaznamenala jakékoli dopravní značky, mosty a další stacionární objekty a vytvořila mapu skutečného světa, kterou budou sdílet všechna vozidla.»
Velký obrázek – jak to ovlivní bezpečnost Tesla Autopilot? Electrek hlásí: «Elon Musk vidí 3x potenciální zvýšení bezpečnosti. Musk řekl, že data již naznačují 50% snížení pravděpodobnosti nehody při používání autopilota oproti manuálnímu řízení, ale nová technologie zpracování radarů by mohla být časem mnohem lepší díky schopnosti Tesly učit se vozového parku. [a] Tesla nyní přidává ~1.5 milionu kilometrů Autopilot za den. Nová data přidaná do kapacity učení vozového parku Tesly každý den jsou to, co podle Muska umožní trojnásobné zlepšení bezpečnosti.”
Celá čísla ve FSD začínají segmentací obrazu
Většina společností pracujících na samořízených autech používá lidar. Tesla však odmítla lidarovou technologii a označila ji za „hloupost“. Systémy společnosti Model 3 a Model Y, které předpokládají plně autonomní řízení, jsou založeny na kamerách, zatímco Model S a Model X spoléhají na lidar. Společnost však prohlásila, že všechny budoucí modely budou založeny na fotoaparátech, nazvané «Tesla Vision. Jak tedy Tesla dokončila své samořídící schopnosti s kamerami, zatímco jiná samořídící auta jako Uber a Toyota používají lidar?
Lidar vs. Teslavision
Lidar (LightDetection and Ranging) je technologie, která měří vzdálenost, směr rychlosti, teplotu a koncentraci atmosférických látek cílového objektu a používá se mimo jiné pro pozorování počasí, mapování terénu a navádění při přistání letadla. V oblasti autonomního řízení se používá jako klíčový senzor pro vytváření trojrozměrných snímků.
Hlavní rozdíl mezi LIDARem a kamerami v samořídících automobilech Tesla je v tom, jak vnímají a interpretují své okolí.
LIDAR je technologie dálkového průzkumu Země, která pomocí laserového senzoru vytváří 3D mapu okolí automobilu. Vysláním laserového paprsku, který se odráží od objektů a zpět k čočce, může senzor LIDAR přesně změřit vzdálenost nebo polohu a tvar objektu.
Funkce kamery autonomních vozidel Tesla je systém počítačového vidění, který využívá několik kamer nainstalovaných ve vozidle k zachycení vizuálních dat z prostředí. Zachycené snímky jsou pak zpracovávány algoritmy strojového učení k detekci a identifikaci objektů. Jinými slovy, reverzní inženýrství lidského vidění.
Klíčovou výhodou LIDARu je, že dokáže přesně detekovat a měřit objekty i při slabém osvětlení nebo špatném počasí. LIDAR také poskytuje vysokou úroveň detailů a přesnosti; specializuje se na reakci na malé objekty, které by samotné kamery mohly minout, jako jsou trosky na silnici.
Na druhou stranu jsou kamery relativně levné a menší než senzory LIDAR. Kamery jsou schopny lépe detekovat a identifikovat vizuální podněty, jako jsou dopravní značky a semafory.
Samořídící kamera Tesly využívá Teslovu vizi místo Lidaru
LIDAR měří vzdálenost vysláním laseru a zjišťováním času, za který se vrátí, a je extrémně přesný. Dokáže detekovat objekty až na milimetr daleko. Počítačové vidění je na druhé straně odvětví umělé inteligence, které trénuje počítače, aby rozuměly tomu, co vizuálně vnímají.
Tesla odstranila lidar z MODEL 3 a MODEL Y v roce 2021, následoval radar z MODEL S a MODEL X v roce 2022, což znamenalo začátek přechodu na Tesla Vision.
Tesla tvrdí, že ve srovnání s vozidly vybavenými lidarem si MODEL 3 a MODEL Y s vizí Tesla udržely nebo zlepšily své hodnocení aktivní bezpečnosti v USA a Evropě. Dokonce si vedly lépe, pokud jde o automatické nouzové brzdění chodců (AEB).
Fáze samořízení Tesly: Proč jen kamery, žádný lidar
Kamery Tesla jsou umístěny na vhodných místech kolem vozu, včetně přední, boční a zadní části, aby poskytovaly komplexní pohled na jeho okolí. To umožňuje vozu detekovat a reagovat na potenciální nebezpečí z více úhlů a vyhnout se kolizím.
Samořídící auta Tesla jsou schopna řídit bez LIDAR díky pokročilé technologii počítačového vidění a algoritmům strojového učení používaných v systému Autopilot. Systém Autopilot se skládá z kamer, radaru a ultrazvukových senzorů, které spolupracují na rozpoznání a interpretaci okolí vozidla. Strategicky umístěné kamery rozpoznávají věci jako jiná vozidla, chodce a překážky.
Kamera pak používá algoritmy hlubokého učení k identifikaci a sledování objektů a předpovídání jejich pohybu. Výsledky se používají k plánování bezpečné cesty pro vozidlo, které je klíčem k samořídícím vozům Tesla.
Na AI DAY 2022 Tesla odhalila vylepšení své platformy s plně autonomním řízením (FSD). Toho dne Tesla osobně předvedla vylepšení FSD na případové studii zahrnující podivně umístěná auta na křižovatce.
Ne všechny najednou
V minulosti TeslaVision rozpoznala auta, která čekala na projetí křižovatky, jako zastavená. Aby Tesla čelila podobným scénářům, vytvořila nástroj k identifikaci nesprávně předpovězených objektů, který zahrnuje opravu štítků a klasifikaci videoklipů do hodnotící sady.
Za tímto účelem Tesla vytvořila sadu pro vyhodnocení dat 126 testovacích videí a trénovala ji s daty získanými z jiných videí. Výsledkem je, že FSD již nepředpovídá přejíždějící vozidla jako jiskřící, ale správně je identifikuje jako čekající na křížení.
Na silnici je spousta proměnných. Plně autonomní řízení vyžaduje reagovat na situace, jako je provoz na křivolakých silnicích nebo těsná parkoviště. Před vámi může být dokonce velké vozidlo, například autobus. Tesla vybudovala své řešení založené na obrovském množství dat a řešení problému v jednom vozidle je navrženo tak, aby bylo implementováno ve všech vozidlech Tesla, které podporují FSD, aniž by se měnila architektura samotného modelu.
Dojo pro posílení FSD neuronových sítí — Tesla Autonomous
Tesla věděla, že je nezbytné vylepšit neuronovou síť FSD pro nadcházející autonomní řízení úrovně 4-5, a tak vyvinula svůj vlastní superpočítač s názvem Dojo.
Dojo je vybaveno systémovou lištou, která spojuje šest tréninkových dlaždic uvnitř kabinetů a mezi nimi, což umožňuje jednotnou komunikaci. Procesory rozhraní mohou dodávat data do tréninkových dlaždic. Má také celopásmovou paměť a vysokorychlostní Ethernet pro komunikaci.
Každý systémový panel pojme 54 petaflops a má celkovou šířku pásma paměti 800 GB za sekundu. Dvě z těchto sestav budou umístěny v jedné skříni a sedm ExaPODů bude umístěno v zařízení Palo Alto společnosti Tesla.
Tesla říká, že Dojo jí umožní trénovat modely rychleji a za nižší náklady.
Principy samořízení Tesla: Proč Tesla odmítla Lidar?
Lidar je technologie používaná mnoha společnostmi k implementaci samořídících funkcí. Tesla se však rozhodla pro přístup založený na fotoaparátu. Generální ředitel Tesly, Elon Musk, zdůraznil, že klíčem k dokonalosti samořídících aut jsou kamery, nikoli lidar.
Nákladové hledisko
Tvrdili, že tento přístup je nákladově efektivnější a vhodný pro autonomní řízení.
Ve skutečnosti jsou systémy založené na kamerách obecně levnější než systémy založené na LIDAR. Senzory LIDAR jsou drahé a vyžadují speciální dovednosti a vybavení pro instalaci a kalibraci. Kamery jsou na druhou stranu snadno dostupné a snadněji se udržují než senzory LIDAR, které vyžadují častou výměnu.
Protože jsou kamery menší a méně objemné než senzory LIDAR, mohou zjednodušit konstrukci vozu a snížit hmotnost. To může zlepšit spotřebu paliva a dojezd vozu a učinit jej na trhu konkurenceschopnějším.
Použití kamerového vidění může také snížit výrobní náklady, díky čemuž jsou samořídící vozy Tesla pro spotřebitele dostupnější.
Výkon LIDAR na silnici
Vše, co vidíme na silnici, jsou vizuální informace, a zatímco LIDAR se specializuje na detekci stacionárních objektů, jako jsou značky, rozpoznávání pohybujících se objektů je jiný příběh. Plastový sáček, který se na vás vrhne na dálnici, není žádný velký problém, ale LIDAR nevidí je to tak. Najednou se auta zastaví a silnice bude nepořádek. Tato situace je trvalým problémem od doby, kdy byla zavedena samořídící auta.
Tesla uvedla, že jejich kamery dokážou detekovat, co je objekt, na rozdíl od LIDARu. Když se objekt dostane do záběru, kamera si může nejprve udělat úsudek o tom, co to je, a poté může auto podle toho reagovat na situaci.
Nedostatek přizpůsobivosti
Největším problémem LIDARu je jeho nedostatečná přizpůsobivost. Většina z nich je implementována způsobem, který do značné míry závisí na mapách, a jen velmi málo z nich bylo testováno na skutečných silnicích – a i když ano, je to pouze na velkých, vysoce zmapovaných silnicích. Ale průměrný člověk po těchto silnicích nejezdí každý den, takže nejsou příliš praktické.
Protože lidé najezdili ve vozech Tesla více než miliardu mil, nashromáždili jsme obrovské množství nepředvídatelných silničních dat. Protože Tesla Vision je způsob, jak se z těchto dat učit a zlepšovat, věděli jsme, že to bude mnohem smysluplnější než LIDAR.
Směr a budoucnost Tesla Vision: Byl Tesla Autopilot selháním?
Inovace společnosti Tesla byla bohužel kritizována jako v nesprávnou dobu. Elon Musk tvrdil, že umístění osmi kamer na auto místo LIDARu stačí, ale inženýři uvažovali jinak: spoléhat se pouze na kamery bez LIDARu by vystavilo auto chybám jen tím, že by bylo zakryto dešťovými kapkami nebo jasným slunečním světlem, což je problém, který by mohl přímo vést k autonehoda.
Autopilot od Tesly má hodnocení „Level 2“, protože vyžaduje aktivní dohled řidiče a nečiní auto autonomní. Pokročilé asistenční systémy pro řidiče úrovně 3 umožňují vozu převzít plnou kontrolu nad sebou samým.
