הפיכת כלי רכב אוטונומיים לבטוחים יותר: חוקרי NCSU מפתחים פתרון
תאריך פרסום:אם רכבים אוטונומיים יגיעו אי פעם לאימוץ נרחב, עלינו לדעת שהם מסוגלים לנווט במצבי תנועה מורכבים, כגון התמזגות לתוך תנועה כבדה כאשר נתיבים נעלמים בכביש מהיר. לשם כך, חוקרים מאוניברסיטת צפון קרוליינה סטייט פיתחו טכניקה המאפשרת לתוכנת רכב אוטונומי לבצע את החישובים הרלוונטיים מהר יותר - שיפור התנועה והבטיחות במערכות רכב אוטונומיות מדומה.
"כרגע, התוכניות שנועדו לעזור לרכבים אוטונומיים לנווט בשינויי נתיב מסתמכות על הפיכת בעיות לפשוטות מספיק מבחינה חישובית כדי לפתור אותן במהירות, כך שהרכב יכול לפעול בזמן אמת", אומר עלי חג'באי, מחבר מקביל של מאמר על העבודה ועוזר פרופסור להנדסה אזרחית, בנייה וסביבתית ב-NC State. "עם זאת, פישוט של הבעיה יותר מדי יכול למעשה ליצור סדרה חדשה של בעיות, שכן תרחישים בעולם האמיתי הם לעתים רחוקות פשוטים.
"הגישה שלנו מאפשרת לנו לאמץ את המורכבות של בעיות בעולם האמיתי. במקום להתמקד בפישוט הבעיה, פיתחנו אלגוריתם מבוזר שיתופי. גישה זו בעצם מפרקת בעיה מורכבת לתת-בעיות קטנות יותר, ושולחת אותן למעבדים שונים לפתרון בנפרד. תהליך זה, הנקרא מקביליות, משפר את היעילות באופן משמעותי".
בשלב זה, החוקרים בדקו את הגישה שלהם רק בסימולציות, שבהן תת הבעיות מתחלקות בין ליבות שונות באותה מערכת מחשוב. עם זאת, אם רכבים אוטונומיים ישתמשו אי פעם בגישה על הכביש, הרכבים יתחברו זה לזה וישתפו את תת-בעיות המחשוב.
בבדיקת הוכחת מושג, החוקרים בחנו שני דברים: האם הטכניקה שלהם אפשרה לתוכנת רכב אוטונומי לפתור בעיות מיזוג בזמן אמת; וכיצד הגישה ה"שיתופית" החדשה השפיעה על התנועה והבטיחות בהשוואה למודל קיים לניווט בכלי רכב אוטונומיים.
במונחים של זמן חישוב, החוקרים מצאו שהגישה שלהם אפשרה לכלי רכב אוטונומיים לנווט בתרחישים מורכבים של מיזוג נתיבים מהירים בזמן אמת בתנועה מתונה וכבדה, עם ביצועים נקודתיים יותר כאשר נפחי התנועה הפכו גבוהים במיוחד.
אבל בכל הקשור לשיפור התנועה והבטיחות, הטכניקה החדשה הצליחה בצורה יוצאת דופן. בתרחישים מסוימים, במיוחד כאשר נפח התנועה היה נמוך יותר, שתי הגישות פעלו בערך אותו דבר. אבל ברוב המקרים, הגישה החדשה עלתה על המודל הקודם בפער ניכר. יתרה מכך, בטכניקה החדשה היו אפס תקריות שבהן כלי רכב נאלצו לעצור או שבהם היו "תנאי תאונה כמעט". התוצאות של הדגם האחר כללו תרחישים מרובים שבהם היו ממש אלפי עצירות וכמעט תנאי התרסקות.
"לבדיקת הוכחת מושג, אנחנו מאוד מרוצים מהביצועים של הטכניקה הזו", אומר Hajbabaie. "יש מקום לשיפור, אבל אנחנו מתחילים מצוין.
"החדשות הטובות הן שאנחנו מפתחים את הכלים האלה ומתמודדים עם הבעיות האלה עכשיו, כך שאנחנו בעמדה טובה להבטיח מערכות אוטונומיות בטוחות ככל שהן מאומצות באופן נרחב יותר."
הנייר, "מסלול שיתופי מבוזר ושינוי נתיב אופטימיזציה של כלי רכב אוטומטיים מחוברים: מקטעי כביש מהיר עם ירידה בנתיב", מופיע בכתב העת חקר תחבורה חלק ג. המחבר הראשון של המאמר הוא מהרדד טאג'אלי, בוגר דוקטורט לאחרונה במדינת NC. המאמר נכתב בשיתוף רמין נירומנד, סטודנט לדוקטורט במדינת NC.
(ג) NCSU
מקור המאמר המקורי: WRAL TechWire