Dlaczego Tesla nie dba o używanie czujników do autonomicznej jazdy?

Pojazdy samojezdne wykorzystują różne typy czujników, takie jak technologia wykrywania światła i określania odległości (LiDAR) do pomiaru długości o zmiennym zasięgu, czujniki ultradźwiękowe o krótkim zasięgu i radary, które są podobne do LiDAR, ale opierają się na falach radiowych zamiast lasery.

Liderzy technologii autonomicznej jazdy, tacy jak General Motors, Waymo i Mercedes-Benz, polegają na czujnikach, ale nie na Tesli. Producent samochodów z Teksasu wykorzystał zarówno radar, jak i kamery, aby umożliwić półautonomiczny system jazdy Autopilot, ale od maja 2021 r. ogłosił, że rezygnuje z radaru dla Modelu 3 i Modelu Y w Ameryce Północnej, skupiając się na podejściu opartym wyłącznie na kamerach, które nazwał Wizja Tesli.

Ale jakie były powody decyzji Tesli o usunięciu czujników radarowych i ultradźwiękowych ze swoich samochodów, a nawet nie rozważeniu LiDAR lub map? Zbadajmy ten temat dalej.

Wizja komputerowa: plan Tesli

Tesla opracowała własny komputerowy system wizyjny o nazwie Tesla Vision do obliczeń co widzi samojezdny samochód Tesli. Oparty na CUDA firmy Nvidia, która jest równoległą platformą obliczeniową zaprojektowaną dla procesorów graficznych (GPU), ten kompleksowy system zasila autopilota Tesli i technologię samojezdną. Opiera się na wizji komputerowej, aby nadać sens informacjom wizualnym zebranym przez kamery pojazdu.

Zamiast korzystać z LiDAR, podejście Tesli polega na szkoleniu komputera w rozpoznawaniu i interpretowaniu świata wizualnego w celu osiągnięcia możliwości autonomicznej jazdy. Producent twierdzi, że może radykalnie przyspieszyć proces szkolenia dzięki wykorzystaniu uczenia maszynowego i własnej sieci neuronowej, która działa na superkomputerze o nazwie Dojo.

Redukcja kosztów

Przejście Tesli od podejścia opartego na czujnikach do wizji komputerowej jest motywowane przede wszystkim kosztami. Tesla dąży do obniżenia cen pojazdów poprzez zminimalizowanie liczby wymaganych części. Jednak wyeliminowanie części może stanowić wyzwanie, gdy system nie może bez nich funkcjonować, a Tesla spotkała się z dużą krytyką, gdy ogłosiła, że ​​usuwa radar ze swoich samochodów.

Artykuł naukowy z Uniwersytet Cornella sugeruje, że kamery stereoskopowe mają potencjał do generowania mapy 3D, która jest prawie tak dokładna jak mapa LiDAR. Stanowi to interesujący punkt, ponieważ wskazuje, że zamiast inwestować 7500 USD w urządzenie LiDAR, można użyć kilku znacznie tańszych kamer, kosztujących tylko 5 USD. W rezultacie, gdy Tesla twierdzi, że taka technologia może stać się przestarzała w najbliższej przyszłości, może mieć rację.

Drugą stroną medalu jest to, że po usunięciu wsparcia radarowego system autopilota Tesli doświadczył kilku obniżeń funkcji, których przywrócenie zajęło miesiące. Dodatkowo, wielu właścicieli Tesli zgłosiło problemy z systemem bez radaru, takie jak częste zdarzenia „hamowania fantomowego”, w których pojazd hamuje niepotrzebnie w przypadku nieistniejących przeszkód.

Chociaż wiele firm uważa czujniki, takie jak LiDAR i radar, za niezbędne do niezawodnej samodzielnej jazdy, Tesla wybrała wizję komputerową ze względu na jej potencjał do szybszego rozwoju. Podczas gdy LiDAR i radar mogą obecnie wykrywać przeszkody z dużą dokładnością, kamery nadal wymagają dalszych udoskonaleń, aby osiągnąć ten sam poziom niezawodności. Niemniej jednak Tesla wierzy, że podejście do wizji komputerowej jest drogą naprzód.

Niższa złożoność

Większa liczba czujników może oferować liczne korzyści, w tym lepsze zarządzanie danymi dzięki umiejętnemu łączeniu czujników, ale ma również poważne wady. Zwiększona liczba czujników może prowadzić do tworzenia bardziej skomplikowanego oprogramowania. Zwiększa się również złożoność potoków danych, a łańcuch dostaw i procesy produkcyjne podczas montażu pojazdów stają się trudniejsze.

Ponadto należy wyregulować czujniki i konserwować odpowiednie oprogramowanie. Właściwa kalibracja jest również niezbędna do prawidłowego przebiegu procesu zgrzewania.

Pomimo potencjalnych zalet większej liczby czujników, nie można przeoczyć kosztów i złożoności integracji ich w systemie. Decyzja Tesli o zmniejszeniu liczby czujników w jej pojazdach pokazuje kompromis między korzyściami i wadami włączenia większej liczby czujników.

Szczegółowość kodu

Gadatliwość kodu jest częstym problemem podczas tworzenia oprogramowania, gdzie niepotrzebna złożoność i długość mogą utrudniać zrozumienie i utrzymanie kodu. W przypadku Tesli użycie czujników radarowych i ultradźwiękowych zwiększa gadatliwość kodu, co prowadzi do opóźnień i nieefektywności przetwarzania.

Aby złagodzić ten problem, firma zastosowała podejście do wizji komputerowej, aby zminimalizować gadatliwość, zwiększyć wydajność i niezawodność oprogramowania, a także zapewnić swoim klientom lepszą obsługę.

Filozofia Elona Muska

Elon Musk, założyciel Tesli, ma wyjątkową filozofię, jeśli chodzi o projektowanie i produkcję pojazdów elektrycznych. Mentalność „najlepsza część nie jest częścią” jest kluczowa dla jego podejścia, które ma na celu zmniejszenie złożoności, kosztów i wagi tam, gdzie to możliwe. Widać to wyraźnie w pojazdach Tesli, które charakteryzują się minimalistycznym designem i przyjaznym dla użytkownika interfejsem.

Jednym z aspektów tej filozofii jest decyzja o usunięciu czujników z pojazdów Tesli i nierozważaniu wykorzystania technologii LiDAR. Podczas gdy niektórzy konkurenci polegają na czujnikach LiDAR, aby pomóc samojezdnym samochodom widzieć otaczający ich świat, Musk skrytykował to podejście jako głupie zadanie. Powiedział również, że każda firma, która opiera się na tego rodzaju technologii, jest skazana na zagładę. Twierdzi, że LiDAR jest zbyt drogi, a mapowanie świata i aktualizowanie go jest zbyt kosztowne. Zamiast tego Tesla koncentruje się na systemach wizyjnych, które jego zdaniem są bardziej efektywne i opłacalne.

Według Muska drogi są zaprojektowane tak, aby można je było interpretować za pomocą wizji, a technologia Tesli jest zoptymalizowana pod kątem polegania na kamerach i innych czujnikach wizyjnych do poruszania się po świecie. Oznacza to również, że pojazdy wyposażone tylko w kamery będą w stanie przystosować się do nowych warunków drogowych lepiej niż systemy, które do działania wymagają obszernych, wstępnie zmapowanych zestawów danych.

Jednak rozmawiając z Elektr, Musk powiedział, że nie jest niechętny do korzystania z radaru, ale uważa, że ​​obecna jakość radaru nie jest do zera. „Radar o bardzo wysokiej rozdzielczości byłby lepszy niż [Tesla Vision], ale taki radar nie istnieje” – powiedział. „Mam na myśli, że Vision z radarem o wysokiej rozdzielczości byłby lepszy niż czysty Vision”. Gdy technologia się poprawi, a ceny spadną, możemy zobaczyć radar ponownie zintegrowany z samochodami Tesli.

Czy czujniki zostaną wycofane?

W Forbesa Podczas wywiadu z Zoox (samojeżdżącą spółką zależną Amazona) Jessem Levinsonem poruszono temat decyzji Tesli o rezygnacji z czujników w swoich samochodach. Levinson przyznał, że dodanie większej liczby czujników może być skomplikowane i hałaśliwe, ale argumentował, że korzyści przewyższają koszty.

Przy dalszym rozwoju sama wizja może ostatecznie wystarczyć, ale komputerom brakuje takich samych możliwości jak ludzki mózg. Tesla wciąż ma przed sobą dużo pracy, jeśli kiedykolwiek chce tworzyć pojazdy, które w pełni same się napędzają, bez udziału kierowcy.