Jednotky a nuly za volantom

6000 rokov dozadu národ Sumerov na území vtedajšej Mezopotámie vynašiel koleso a položil tak absolútne základy dopravy. O niečo neskôr sa vďaka dvom kolesám na spoločnej osi začalo hovoriť o dvojkolesovom vozíku. Tento dopravný prostriedok sa postupne zväčšoval a stával pohodlnejším. Najprv vozíky ťahali ľudia, potom kone – stále potrebovali živého tvora, ktorý by ich poháňal vpred. Až koncom 18. storočia sa kone začali presúvať pod kapotu. Najprv poháňané parou, neskôr benzínom či elektrickým pohonom.

Prvé autá sa vyrábali ručne a mohli si ich dovoliť iba bohatí ľudia. To využil mladý mechanik a začiatkom 20. storočia založil v Spojených štátoch automobilovú spoločnosť, ktorá niesla jeho meno. Henry Ford skonštruoval Model T. Vďaka výrobe na montážnej linke dostal atraktívnu cenovku – 850 dolárov. Neskôr ešte klesla na 590 dolárov, čo bol ročný plat priemerného Američana. Autá sa tak stali dostupnými pre široké masy.

Vývoj automobilového dopravného prostriedku napredoval, no zďaleka nebol tak extrémne rýchly ako dnes. Mení sa dizajn, technológie a bezpečnostné prvky. Najzraniteľnejšou súčasťou každého automobilu však stále zostáva človek.

Knight Rider

Pomyslenie na to, že autá budú namiesto ľudí riadiť počítače, bola viac sci-fi predstavou Hollywoodu ako skutočnosťou. Prvým všeobecne známym autonómnym autom sa stal upravený Pontiac z kultového seriálu Knight Rider. Dokázal sám jazdiť a priamo komunikovať so svojím okolím. Kitt sa stal snom, že raz budú ľudia vlastniť automobil, ktorý dokáže jazdiť úplne samostatne.

Tento sen sa postupne, pred takmer dvanástimi rokmi, začal meniť na skutočnosť. V novembri 2007 sa na kalifornskej leteckej základni zapísala do histórie súťaž autonómnych automobilov DARPA Urban Challenge.

Úlohou jednotlivých tímov bolo vytvoriť automobil, ktorý bude jazdiť samostatne, dodržiavať predpisy a dokáže obchádzať prekážky. V tej dobe niečo nepredstaviteľné, dnes komerčne dostupné.

Za všetkým hľadaj armádu

Keď hovoríme o autonómnych autách, mnohí z nás si predstavia značky ako Tesla, Google alebo Uber. Prekvapivo však priemysel autonómnych vozidiel nevznikol ani v Silicon Valley, ani v mekke automobilového priemyslu – v Detroite. Začiatkom milénia sa americký kongres rozhodol investovať do autonómnych áut. Nie preto, aby sme si cestou do práce mohli za volantom čítať noviny. Chcel viac ochrániť vojakov v bojových misiách. Takto sa k slovu dostala DARPA, Agentúra pre výskum pokročilých obranných projektov, ktorá stála za vývojom bojových dronov, GPS technológiou či internetom.

Výskum vojenskej agentúre nevychádzal podľa predstáv. V roku 2004 si preto zavolala na pomoc vedcov a inžinierov z celého sveta. Ich úlohou bolo zostrojiť autonómne vozidlo, ktoré dokáže prejsť kalifornskou púšťou. Prihlásiť sa mohol ktokoľvek. A tak proti sebe stáli nadšenci, univerzitní profesori či stredoškoláci, ktorí bojovali o milión dolárov.

Prejsť takmer 230 km nehostinou púšťou nebola ľahká úloha. Najúspešnejšie auto v prvom ročníku zvládlo iba 11 km. Väčšina havarovala alebo zapadla. Súťaž však mala úplne iný a oveľa podstatnejší rozmer. Vznikla komunita inžinierov, vedcov a snílkov, ktorí začali veriť, že autá dokážu jazdiť úplne samy. A to aj napriek tomu, že prvé pokusy nedopadli úspešne.

Druhá šanca

DARPA si všimla potenciál a záujem. Rozhodla sa zvýšiť výhru na dva milióny dolárov a dať tímom druhú šancu. S kratšou, no technicky náročnejšou traťou plnou zákrut. Tímy mali možnosť zúročiť skúsenosti z predošlej súťaže a počas 18 mesiacov vylepšiť svoje autonómne modely.

V druhom ročníku už súťažil nemecký inžinier Sebastian Thrun. Patril medzi tých, ktorí sa prvého ročníka zúčastnili iba ako diváci.

„Keď som videl, ako niektoré autá prešli pár metrov a to najlepšie prešlo len niečo viac ako 11 kilometrov, povedal som si, že dokážem viac.”

On a jeho tím zo Stanfordskej univerzity využili novú technológiu, ktorá bola v tej dobe novinkou – strojové učenie.

„Našou tajnou zbraňou bola umelá inteligencia a strojové učenie. Vytrénovali sme robota tak, aby vedel, čo má robiť. Ako pracovať s volantom či rýchlosťou. Verili sme, že auto, ktoré naučíme rozmýšľať, bude pracovať lepšie ako to, ktorému dáte jasné príkazy, ako sa má správať.”

Tím zo Standfordu preťal cieľovú pásku ako prvý. Po roku a pol od prvého neúspešného pokusu sa toto auto zapísalo do histórie. Čakala ho ale ešte jedna náročná skúška. To, čo dokázalo zvládnuť v relatívne jednoduchom prostredí púšte, muselo zvládnuť aj v mestskej premávke. Urban Challenge bol na svete.

Pustiť autonómne autá do premávky by však bolo príliš riskantné. DARPA preto postavila realistickú trať na vojenskej základni. Tímy sa museli pripraviť na úplne iné podmienky. Križovatky, stopky, odbočky, parkoviská a ostatné autá.

„Mali sme takú bláznivú myšlienku. Ukázať ľuďom mestský priestor, kde jazdia autonómne autá bez toho, aby do seba narazili,” povedal Norm Whitaker, projektový manažér z agentúry DARPA, a dodáva, že len tak by ľudia dokázali pochopiť, že táto technológia je reálna.

Autá nabité senzormi a počítačmi sa pripravovali na svoju doposiaľ najväčšiu výzvu. Na to, aby ju dokázali úspešne zvládnuť, sa museli zlepšiť. Rozoznať jednoduché objekty na púšti je jedna vec, ale dokonale prečítať mestskú premávku s neustále sa meniacimi situáciami bol oveľa ťažší oriešok. Bolo potrebné čo najdokonalejšie videnie.

Nový radar

Kamery vystriedal Lidar. Radar, ktorý namiesto rádiových vĺn použil laser. Vďaka tomu dokázal vytvoriť autu prepracovanejší obraz prostredia, v ktorom sa nachádza. Aj keď niektoré tímy predtým použili laserové senzory, Dave Hall použil úplne iný prístup. S novou technológiou dokázal svoje auto umiestniť do 3D priestoru a dať mu kontext prostredia, v ktorom sa nachádza.

„Predstavte si 64 laserových ukazovadiel položených na seba, ktoré sa dookola točia,” jednoduchým spôsobom vysvetľuje Hall svoje zariadenie. „Ak do ničoho nenarazia, môžete si byť istý, že máte pred sebou voľnú cestu.”

Prevratná technológia zožala úspech. Každý, kto v rámci URBAN Challenge chcel pomýšľať na víťazstvo, používal Hallov systém.

Deň D

„Dôvod, prečo sme dnes tu, je ten, že táto technológia zachráni mnoho životov,” privítal na Urban Challenge výskumníkov a inžinierov Dr. Tony Tether, riaditeľ vojenskej výskumnej agentúry DARPA.

Každé súťažné vozidlo malo 6 hodín na to, aby zvládlo tri úlohy na náročnej trati – prejsť rôznym typom križovatiek, zúžených odbočiek a nečakaných zmien v navigácii. To všetko bez toho, aby porušilo pravidlá cestnej premávky alebo narazilo do iného auta.

Niektoré vozidlá mali problémy, no šestnástim sa podarilo úspešne zvládnuť celú trať. Najrýchlejšie to zvládol Boss. Auto s príznačným názvom vyvinul tím okolo Reda Whittakera z Univerzity Carnegie Mellon. Tá sa pýši najprestížnejším a zároveň najstarším inštitútom robotiky v Spojených štátoch.

Red, bývalý vojak, sa zúčastnil aj predošlých súťaží. Jeho autá boli stále favoritom, no technická chyba ich dvakrát pripravila o víťazstvo. Tentokrát však už držal v ruke šek na dva milióny dolárov s pocitom, že jeho auto zvládlo najťažšiu výzvu v novodobej histórii.

Google, Tesla a ďalší

Keď v roku 2009 Google štartoval svoj projekt autonómnych vozidiel, zamestnal bývalých účastníkov z DARPA Challenge. Vďaka tomu sa mu podarilo vybudovať systém, ktorý zvládol prevádzku aj na najnáročnejších cestách slnečnej Kalifornie.

O pár rokov neskôr Elon Musk vyhlásil, že jeho ikonická Tesla bude disponovať autonómnym systémom. Keď sa touto tematikou začali aktívne zaoberať carsharingové služby ako Uber alebo Lyft, bolo všetkým jasné, že ani najväčší hráči nemôžu najnovší trend ignorovať.

Svetové automobilky dnes investujú miliardy do vlastných výskumných projektov a menšie spoločnosti, na druhej strane, sa venujú neustálemu zlepšovaniu technológií, senzorov a radarov. Autonómne autá len v Kalifornii najazdia ročne viac než 2 milióny kilometrov. Tieto čísla neustále rastú.

Štatistiky ukazujú, že je to práve bezpečnosť, pre ktorú sú autonómne vozidlá využívané stále viac a viac. Dokážu predikovať a vyhodnocovať situáciu lepšie a rýchlejšie ako vodiči.

Zo všetkých testovaných áut mali zatiaľ nehodu so smrteľnými následkami len dve. Testovacie auto spoločnosti Uber v marci minulého roka zrazilo chodca, ktorý sa znenazdajky objavil na ceste. Uber vtedy pozastavil všetky testy, až kým sa udalosť nevyšetrila. Príčinou nehody bol vypnutý systém núdzového brzdenia. Auto síce chodca videlo 6 sekúnd pred zrážkou, no neurobilo nič. Vodič, ktorého úlohou bolo v krízovej situácii zasiahnuť, sa práve v tej chvíli pozeral do displeja svojho mobilného telefónu. Druhým prípadom bola Tesla v autonómnom móde, ktorá narazila do prekážky a zabila vodiča.

Napriek týmto nehodám verejnosť zastáva názor, že autonómne autá dokážu drasticky znížiť úmrtnosť za volantom. Predikciou je teda ich častejší výskyt v premávke až kým možno nenahradia človeka za volantom úplne.