V roce 2014 představila organizace automobilových výrobců SAE International šestibodovou škálu autonomního řízení, kterou v následujících letech převzaly i mnohé dopravní úřady po celém světě včetně vlivné americké NHTSA.
Zatímco na úrovni Level 0 vůz pouze informuje o překážce, ale sám nemá nad řízením žádnou moc (třeba bzučák při couvání), na nejvyšší úrovni Level 5 je už vůz schopen jízdy bez jakékoliv asistence a takový automobil by tedy mohl přivézt třeba děti ze školy, nebo slepou babičku z nemocnice. Právě to je cíl robotického taxi a plně autonomní dopravy budoucnosti.
Šest stupňů inteligence automobilu podle SAE International:
- Úroveň 0 – Autonomní systém varuje řidiče, ale nemá žádnou moc nad řízením. Sem patří třeba primitivní dálkoměr a bzučák informující řidiče o vzdálenosti za vozem.
- Úroveň 1 – Řidič se začíná dělit s počítačem o některé primitivní úkony. Mohlo by to být třeba udržování vhodné rychlosti a tedy adaptivní tempomat ACC nebo třeba udržování vozu v jízdním pruhu.
- Úroveň 2 – Počítač přebírá kontrolu nad většinou aspektů řízení od plynu přes brzdu až po zatáčení. Řidič však musí být stále ve střehu a z hlediska současného dopravního práva musí věnovat plnou pozornost řízení a mít ruce na volantu. Ostatně to platí i o všech vyšších úrovních autonomního řízení na běžných komunikacích.
- Úroveň 3 – Vůz převzal všechny aspekty řízení a řidič mu již nemusí plně věnovat pozornost. Pokud dojde k nebezpečné situaci, počítač mu dá vědět. Řidič může třeba koukat na Týden Živě, ale musí být připravený případně převzít kontrolu nad vozem.
- Úroveň 4 – Řidič se již nemusí vůbec věnovat řízení a nemusí být ani ve střehu. Může klidně spát. Předpokládá se, že této úrovně dosáhnou autonomní vozy nejprve ve speciálních situacích. Třeba jen na upravených dálnicích, v zácpě na městských okruzích apod., nikoliv však třeba na křižovatkách, vedlejších ulicích a tak dále.
- Úroveň 5 – Naprosto autonomní provoz za všech okolností. K úrovni 5 má dnes nejblíže například Google. Této mety budou muset dosáhnout třeba autonomní taxíky, jejichž posádka třebas ani fakticky nemůže převzít jakoukoliv kontrolu nad řízením (děti, hendikepovaní atp.).
Potřebné senzorové vybavení vozu na 2. a nejvyšší 5. úrovni
V tuto chvíli je ve světě legální nejvýše Level 1, kdy se řidič začíná dělit s počítačem o některé aspekty řízení, nadále se však musí plně věnovat jízdě. Do této kategorie patří třeba adaptivní tempomat ACC nebo udržování vozu v jízdním pruhu.
Pegasus je sálový superpočítač o velikosti malé desky
Po nejvyšší metě Level 5 už roky touží Google, ale také Nvidia, jejíž výkonný ředitel Jensen Huang dnes na mnichovské konferenci GTC Europe představil palubní počítač PX Pegasus, který je nejnovějším přírůstkem řady Nvidia Drive, která se pomocí dat z lidarů, radarů a kamer pokouší vytvořit autonomní vůz.
Ostatně má jej i Nvidia, už rok se totiž po amerických silnicích prohání experimentální automobil BB8, který je vyzbrojený i nejnovější technologií.
Pegasus má být první A.I. palubní počítač vhodný pro autonomní jízdu. Dokládá to i srovnání obvyklého experimentálního hardwaru a jeho malé desky.
Mozek autonomního automobilu zítřka podle Nvidie, aneb Pegasus s výkonem 320 bilionů operací za sekundu. Možná se dožijete dnů, kdy budete mít pod kapotou něco podobného.
Pegasus má být určitým milníkem, nová generace palubního počítače, se kterým se Nvidia poprvé vytasila před lety na lasvegaském veletrhu CES, je totiž více než desetkrát rychlejší než jeho aktuální verze Drive PX 2.
320 bilionů operací za sekundu
Co to znamená v praxi? Drobná destička disponuje extrémní rychlosti 320 bilionů operací za sekundu, díky čemuž dokáže analyzovat až 1 TB dat za sekundu. To vše bez vodního a dalšího sofistikovaného chlazení.
I ten nejhloupější vůz na úrovni Level 5 musí být o řád lepším řidičem než člověk. To v praxí znamená, že musí v reálném čase zpracovávat data z hromady kamer, radarů a dalších čidel. Palubní počítače Nvidia Drive PX to dokážou, aniž byste měli pod kapotou rackovou skříň s farmou procesorů.
Pegasus je bez nadsázky miniaturizovaný sálový superpočítač poháněný čtyřmi A.I. procesory, které tvoří dva nové procesory Xavier a dvě dedikované GPU jednotky Volta pro strojové učení především se specializací na počítačové vidění.
Není se čemu divit, autonomní vůz na úrovni Level 5 totiž musí být schopen v reálném čase zpracovávat obraz a data až z desítek kamer, laserových lidarů a klasických radarů. Pegasus je toho schopen a má jasný cíl: robotické taxi.
Deutsche Post vyšle do ulic semi-robotické poštovní dodávky
Zatímco se samosprávy po celém světě dohadují s Uberem, jestli nepoškozuje tradiční taxislužby, Nvidia vyvíjí hardware, který nahradí řidiče taxi jako takového.
Technologii Nvidia Drive používá více než stovka startupů z celého světa, kteří se pokoušejí o různou úroveň autonomního vozu
A to se nebavíme o nikterak vzdálené budoucnosti, už příští rok totiž do německých ulic vyrazí první elektrické semi-autonomní poštovní dodávky Deutsche Post DHL Group. Tou dobou by měl na trh zamířit i Pegasus.
To je další klíčová novinka evropské konference GTC, která by mohla být inspirací i pro další poštovní společnosti na starém kontinentu. Německá pošta bude spolupracovat vedle Nvidie se společností ZF, která dodá samotné senzory, lidary a kamery.
Prototyp elektrododávky Deutsche Post DHL, aneb takové trošku větší autíčko na dálkové ovládání, které se postupně naučí autonomní provoz
Zpočátku se bude jednat především o optimalizaci jízdy, postupně se ale budou dodávky chovat podobně jako legendární Kit. Když tedy poštovní doručovatel vystoupí z vozu s balíkem, dodávka například sama odjede zaparkovat, aby neblokovala komunikaci, případně vyzvedne pošťáka na lepším místě.
Simulátor Nvidia DGX projede za hodinu desítky tisíc kilometrů
Zní to jako science fiction, v lokálním měřítku už ale současné technologie skutečně dosahují úrovně Level 5. V globálním je to mnohem složitější. A tak i když se třeba vozy Googlu už roky a bez větších problémů prohánějí kalifornskými ulicemi, jízda v Česku by nejspíše byla mnohem složitější, protože software autopilota naše komunikace a styl zdejších účastníků silničního provozu jednoduše nezná.
Simulační superpočítače Nvidia DGX a paralelní učení ve virtuálním prostředí
S tím se bude muset vyrovnat i Deutsche Post DHL, která už dnes cvičí neuronové sítě alespoň ve virtuálním prostředí na superpočítačích Nvidia DGX, aby se později mohly stát kopiloty elektrických dodávek.
Jednotky DGX složené s osmi grafických karet umožňují paralelní učení automatických pilotů ve virtuálním prostředí a díky jejich výkonu by software Nvidie dokázal během pouhých dvou dnů projet všechny zpevněné komunikace v USA.
Isaac, aneb když se umělá inteligence chystá na život ve virutálním světě
Ve virtuálním prostředí se přitom nemusejí učit řídit pouze robotická auta, ale jakákoliv A.I. entita – agenti umělé inteligence. Nvidia za tímto účelem stvořila technologie Isaac a Holodeck.
Isaac je simulátor světa pro jakoukoliv A.I. Představte si například, že budete chtít vytvořit neuronovou síť pro robotickou ruku, která se má naučit třídit kostičky podle barvy. Za normálních podmínek byste ji to učili s využitím skutečných kostek, jenže pro software samotný je přeci reálný svět irelevantní – stejně dobře se může učit v tom virtuálním, kde pro něj můžete přichystat studijní scénáře na míru.
Představte si A.I., která dostane za úkol naučit se dát gól. Isaac se to naučí ve virtuálním prostředí a díky masivní paralelizaci poměrně rychlé. Poté lze hotové vědomosti nahrát do skutečného robota, který se bude umět strefit do brány, aniž by kdy viděl opravdový puk.
A právě to je simulátor Isaac, který se ve VR naučí třídit kostičky, abyste pak jeho neuronovou síť mohli nahrát do skutečného počítače ovládajícího robotickou ruku.
Nvidia Holodeck
Oním virtuálním světem je přitom druhý jmenovaný projekt – Holodeck. Nvidia se s ním pochlubila už letos na jaře na americké a později čínské GTC, nicméně ani Evropa nehraje druhé housle, v Mnichově totiž Nvidia oznámila alfaverzi systému, do které se může přihlásit každé vývojářské a designérské studio.
Večer sednete do gauče, nasadíte VR headset a spojíte se skrze internet s kolegy, se kterými už nějaký pátek navrhujete ve virtuálním světě třeba karoserii nového vozu. Jensen Huang ukazuje živé demo Holodecku, ve kterém se právě pohybují tři lidé.
Zájemci budou potřebovat některý z podporovaných VR headsetů a výkonnou, opravdu výkonnou grafickou kartu (Nvidia Quadro aspol.). Nvidia dodá software, který umožní týmovou spolupráci ve virtuálním světě skrze internet.
Ale nemylte se, nejde o žádný Second Life nebo Minecraft, Holodeck je totiž určený především pro designéry, kteří v tomto VR světě dostanou jak kreativní nástroje, tak především podporu pokročilé fyziky.
Šéf Nvidie je přesvědčený, že to je právě technologie grafických čipů, které zajistí pokračování platnosti Moorova zákona
Předměty v Holodecku padají na zem, voda se tříští do kapek, materiály se chovají tak, jak mají, a podle Nvidie by v Holodecku mohla třeba parta průmyslových designérů spolupracovat na tvorbě automobilu.
Shrnuto a podtrženo, Nvidia už dávno není a nechce být jen fabrikou na herní grafické karty a domácí zábavu, ale hodlá udávat tón v nastupující éře A.I. Oproti ostatním hráčům má jednu podstatnou výhodu, její grafické čipy se totiž ke strojovému učení používají už dnes a jsou komerčně dostupné, zatímco konkurence je teprve vyvíjí.
Cestu redaktora na konferenci hradila společnost Nvidia