התמרון המוצלח
המפתח לתמרון המוצלח הוא מערכת בטיחות חצי-אוטונומית חדשה שפותחה על-ידי סטרלינג אנדרסון - דוקטורנט באוניברסיטת MIT במחלקת הנדסת מכונות, בשיתוף עם קארל לאגנמה, מדען חוקר באוניברסיטה היוקרתית, וחבר בצוות המחקר לניידות רובוטית.
המערכת החדשה משתמשת במצלמה המותקנת על גבי המכונית ולייזר המשמש לזיהוי גורמי סיכון בסביבת המכונית. צוות המחקר פיתח אלגוריתם המנתח את המידע המתקבל ומזהה את האזורים הבטוחים, ונמנע, לדוגמה, ממפגש עם החביות בשדה, או עם מכוניות אחרות בכביש. המערכת מאפשרת לנהג לשלוט ברכב, ולוקחת פיקוד על הרכב רק כאשר הוא יוצא מהתחום המוגדר כבטוח.
אנדרסון הבוחן את המערכת החדשה כבר קרוב לשנה במישיגן, מתאר אותה כ”טייס משנה אינטליגנטי” המנטר את ביצועי הנהג ומבצע תיקונים קלים מאחורי הקלעים כדי להגן על הרכב מפני התנגשות עם מכשולים, ולשמור עליו בתוך סביבה בטוחה כגון נתיב נסיעה או בשטח פתוח.
“החידוש העיקרי במערכת הוא בשילוב השליטה עם הנהג”, מסביר אנדרסון. “אם אתה רוצה רק לנהוג היא פשוט תשגיח שאתה לא מתנגש במשהו”. קבוצת המחקר של אנדרסון הציגה את ממצאיה לאחרונה בכנס גדול לרכב חכם שנערך בספרד.
חשיבה מחוץ למסלול
המחקר הרובוטי התמקד בשנים האחרונות בפיתוח מערכות, החל בתעשיית הרכב והציוד הכבד וכלה בציוד רפואי, הניתנות לשליטה באמצעות רובוטים או בני אדם. במרבית המקרים, מערכות שכאלו פועלות בשילוב אמצעים המתוכנתים מראש (preprogrammed).
כדוגמה, אנדרסון מצביע על הטכנולוגיה שעומדת מאחורי היכולת להחנות מכוניות באופן אוטומטי: על-מנת להחנות רכב במקביל למכוניות, על הנהג להפעיל מתג ולשחרר ידיו מן ההגה, אז נכנסים לפעולה האמצעים המתוכננים מראש העושים שימוש במרחק שנמדד משתי המכוניות הסמוכות לרכב החונה. אבל, בעוד שבזמן חנייה השימוש באמצעים מתוכננים מראש יכול לעבוד היטב, אנדרסון מסביר כי בשעה שמדובר בנהיגה, לא ניתן להסתמך על תכנית, או אפילו על מספר תכניות שכאלו.
“הבעיה היא שבני-אדם אינם חושבים בצורה שכזו”, מסביר אנדרסון. “כאשר אני ואתה נוהגים, איננו בוחרים רק בדרך אחת או במסלול אחד ונוהגים בו בצורה אובססיבית. באופן נורמאלי אנחנו רואים מסלול או מגרש חנייה, ואנו אומרים לעצמנו “הנה טווח הנהיגה הבטוחה שלנו, הנה כלל המרחב של הכביש הפנוי והבטוח כרגע, ואין לי מה לחשוש מלעבור או להישאר במסלול הנוכח, כל עוד אני נמצא בבטחה על הכביש ונמנע מהתנגשויות”.
אנשים ורובוטים
אנדרסון וקארל לאגנמה (מנהל המחקר לניידות רובוטית ב-MIT) שילבו את הפרספקטיבה האנושית עם המערכת הרובוטית שתכננו. הצוות נקט גישה של זיהוי איזורים בטוחים שכונו “הומו טופים”. במקום להשתמש בדרכים ספציפיות של נסיעה, במקום למפות דרכים בודדות לאורך המסלול, החוקרים חילקו את סביבת הרכב למשולשים, שקצוות מסוימים שלהם מייצגים מכשול או גבול מסלול.
החוקרים פיתחו אלגוריתם המייצר גבולות של טווח נסיעה בהתאם למכשולים או סימון המסלולים, כך שלנהג מותר למעשה לשלוט ברכב ולנהוג בו לאורך כל קצוות המשולש למעט אלו המוגבלים שנוצרו באמצעות האלגוריתם. אם הנהג נמצא בסכנה של חציית גבול שכזה, כמו במקרה של הירדמות בזמן נהיגה, והוא נמצא בסכנה של היתקלות במחסום או במכשול כלשהו, המערכת משתלטת על הרכב ומסיטה אותו בחזרה אל האיזור הבטוח.
בניית אמון
עד כה, הצוות הריץ יותר מ-1,200 מבחנים למערכת, עם מספר בודד של התנגשויות; מרביתן התרחשו בשל שיבושים בשידורי המצלמה המותקנת ברכב שגרמו לאי-זיהוי של מכשול. במרבית המקרים, המערכת סייעה לנהג להימנע מהתנגשויות.
במהלך הניסויים הבחין אנדרסון בממצאים מעניינים: הנהגים שנטו להאמין יותר ביכולותיה של המערכת הצליחו לייצר גם תוצאות טובות יותר מהמערכת. לדוגמה, כאשר התבקשו להחזיק את ההגה בצורה ישרה, למרות מכשול הנמצא ממש מולם, הנהגים שסמכו על המערכת הצליחו לסיים את המסלול במהירות וביטחון רבים יותר מאשר אלו אשר לא סמכו יותר מדי על המערכת.
על השאלה ‘כיצד תרגיש המערכת לגבי נהג שאינו מודע לפעילותה ברכב בו הוא נוהג?’, משיב אנדרסון: “סביר להניח שנהג שכזה יחשוב שהוא מוכשר במיוחד. הוא יגיד לעצמו ‘היי, הצלחתי לברוח מזה’, ולא יהיה לך כלל מושג שלמעשה הרכב עצמו הוא ששינה את המסלול, או לפחות התחיל בהסטה מאחורי הקלעים, מתוך כוונה להימנע מהתנגשות”.
אנדרסון וצוותו מודעים לכך שחשיבה שכזו מהווה דווקא גורם מרתיע מהשימוש במערכת, במיוחד אצל נהגים חדשים, או כאלו הלומדים נהיגה, משום שללא ‘פידבק’ שלילי הם עלולים לחשוב כי יכולות הנהיגה שלהם טובות בהרבה מיכולותיהם במציאות, דבר שעלול לפגוע במיומנויות הנהיגה שלהם לאורך זמן ולהפכם לתלויים בסיוע. מצד שני, אנדרסון סבור שהימצאות המערכת ברכב עלולה ליצור תחושה של הגבלה אצל נהגים ותיקים. אנדרסון ולאגנמה שוקדים כעת על יצירת דרכים לתפור את המערכת בהתאם לרמות הניסיון והאיכות של הנהג.
הצוות גם מקווה לשדרג את המערכת באמצעות התאמה למצלמות מכשירים סלולאריים, כך שכל בעל רכב יידרש רק לתקוע את הנייד שלו על לוח המחוונים, בצורה כזו שהמצלמה, מד המהירות והגירוסקופ יספקו למערכת את כל המידע החיצוני לו היא זקוקה. “בסופו של דבר, אני מקווה שנמצא דרכים פשוטות וזולות יותר שיאפשרו לנו להפוך את הטכנולוגיה הזו לנגישה יותר עבור משתמשים רבים ככל האפשר”, מסכם אנדרסון.