Автономия. Как появился автомобиль без водителя и что это значит для нашего будущего - Лоуренс Бернс

К этому моменту конструирование автомобиля-робота стало почти рутиной. Превращение Chevy Tahoe в Boss было в определенном смысле похоже на взросление человека. Сначала автомобиль был слепым и несмышленым, неспособным чувствовать, ориентироваться в пространстве и передвигаться самостоятельно. Затем Урмсон и его группа устанавливали сенсоры – лидары и радары, – а также компьютеры для обработки информации, поступающей с них. Во время первых испытательных заездов робота учили – но только не ходить, а ездить. Ему давали список контрольных точек с GPS-координатами, похожий на тот, при помощи которого машины предыдущего поколения шли по трассе в пустыне. Как только роботу удавалось пройти по точкам полтора километра по территории бывшего сталелитейного завода, команда увеличивала протяженность задания. К ноябрю 2006 года, ровно за год до соревнований, Boss проходил по 80 км, развивая на определенных участках трека скорость 45 км в час.

Одновременно с испытаниями механической части Boss группа программного обеспечения под руководством Салески работала над тем, чтобы дать машине органы чувств и способность планировать свои действия. Робот уже понимал информацию, поступающую от своих примитивных «глаз» – лидара Velodyne и радаров. В декабре машина справилась с заданием, включавшим много контрольных точек, проехав вдоль берега реки по ночному Питтсбургу. Tartan Racing включила в программный код обработку ситуаций, с которыми автомобиль мог столкнуться во время движения. Одним из первых модулей было «движение через перекресток». Программисты заложили в него типовые решения для различных ситуаций на перекрестке. Что, если Boss приедет на перекресток первым, а вслед за ним – машина справа? Что, если он придет вторым? Группа Салески прорабатывала каждый сценарий.

Примерно тогда же Tartan Racing интегрировала программное обеспечение, отвечающее за поведение робота, с аппаратным. Плата синхронизации определяла момент времени, в который поступала информация с каждого конкретного датчика, тем самым давая возможность компьютерам Boss построить трехмерную модель реальности, примерно так же, как водители-люди пользуются глазами и ушами, чтобы построить модель мира у себя в голове. Следующий шаг предполагал предсказание поведения других объектов. Чтобы автомобили в самом деле стали автономными, им необходимо научиться предсказывать поведение таких разных участников городского движения, как пешеходы и мотоциклисты, скейтбордисты и водители мотороллеров, и многих других. В то же время DARPA сообщило участникам, что состязание будет проходить в чрезвычайно упрощенных условиях: прочие участники движения будут только автомобилями. Это сильно упростило задачу мужчинам и женщинам, создававшим программный код, поскольку в этом случае Boss должен был понимать только один шаблон поведения: тенденцию двигаться вперед и назад по криволинейной траектории. Все остальное Boss мог считать неподвижным предметом.

Когда 2006 год завершился, уступив место 2007-му, я вылетел в Питтсбург, в Робот-Сити, чтобы встретиться с Редом, Урмсоном, Салески и остальными членами команды Tartan Racing, включая прикомандированных к ней инженеров GM. Я помню, как среди зимы осматривал рабочие помещения команды, фоном для которых служили постиндустриальные развалины и старое депо; трейлер стоял прямо на мерзлой земле, и меня поразило, насколько в помещениях холодно. Все ходили в зимней одежде и вязаных шапочках. Был виден пар от дыхания. Эти люди готовы довольствоваться самой скромной обстановкой, подумал я тогда. Вместо того чтобы пустить часть бюджета на собственный комфорт, они предпочли потратить деньги на дело – и это произвело на меня сильное впечатление.

Несмотря на спартанскую обстановку, штаб-квартира Tartan Racing показалась мне великолепной. Я занимал высокий пост внутри крупной корпорации, распоряжался бюджетом в миллиарды долларов, но часть моей души завидовала этим молодым людям. Они жили не тем, что складывали и вычитали условные числа в отрыве от всякой реальности. Они были солью земли, работали на земле и не боялись испачкать руки – и при этом верили: им выпал шанс изменить мир. Защищенные Уиттакером от университетской бюрократии, свободные от типичной для General Motors бумажной волокиты, они делали своими руками вещи, заведомо невозможные для GM.

Я наблюдал, как Уиттакер, Урмсон и Tartan Racing испытывали Boss в тех типичных дорожных ситуациях, которые еще несколько недель назад моделировали на компьютере. Первой задачей во время демонстрации было преодоление Т-образного перекрестка. Правила, заложенные программистами в цифровой мозг Boss, требовали от робота уступать дорогу всем транспортным средствам, въехавшим на перекресток прежде него. Когда наступила очередь Boss, робот преодолел перекресток без проблем, к большой радости команды. Команда решилась усложнить программу и заложила в нее понятие о нарушителях. Во время одного из таких испытаний, проводимых в Робот-Сити, Boss прибыл на перекресток после белого американского седана, а за ним последовал второй Humvee, полученный от AM General перед вторым Grand Challenge. Белый седан начал движение первым. Boss только успел тронуться и пройти несколько дюймов, как Humvee, нарушая очередность, рванул через перекресток. Вместо того чтобы ударить Humvee, Boss притормозил, пропуская его, – что в данных обстоятельствах было совершенно правильно.

Я был в таком восторге, что попросил разрешения прокатиться на Boss, в ответ на что команда воззрилась на меня с удивлением. Они не были уверены, что это здравая идея. Но я настаивал и через несколько мгновений уже втискивался в небольшое пространство в салоне, оставшееся свободным от компьютеров и аккумуляторов. Вскоре я осознал, как сильно робот отличается от тех автомобилей, которые мои инженеры проектируют в GM. Boss резко брал с места и тормозил только в самый последний момент. Он проходил повороты с заносом и даже не думал сбрасывать скорость на канализационных люках и камнях. Каждое движение сопровождалось рывком назад или броском вперед. Буквально за пару минут этой поездки меня укачало, впервые за многие годы. Теперь я понимал сомнения команды. Как объяснил мне Уиттакер вскоре после моей поездки, Boss не был рассчитан на пассажиров. Напротив, все проектные решения в нем были подчинены единственной и абсолютно определенной цели – победить в третьих гонках DARPA. Робот был запрограммирован агрессивно ускоряться, а когда требовалось – энергично тормозить. Такое дерганое поведение делало машину исключительно некомфортной для людей – но быстрой.

После дня открытых дверей, когда умение Boss передвигаться автономно было продемонстрировано публике, команда Tartan загрузила машину в прицеп седельного тягача и отправила в Аризону, где мои сотрудники организовали возможность провести испытания на полигоне GM Proving Grounds в Месе[34]. Более теплая погода и открытое пространство полигона давали возможность приступить к обучению парковке – а сотрудники DARPA предупреждали, что это будет основной частью Urban Challenge. Команда сумела смоделировать левый незащищенный поворот[35], трудный элемент для многих водителей-людей. И когда с приходом весны стало теплее, Boss вернулся в Питтсбург – ждать визита из DARPA, во время которого руководитель программы Urban Challenge Норм Уитакер (никак не связанный с Редом) должен был наблюдать, как роботизированный Chevy Tahoe справляется с определенными тестами. Результаты определяли, остается ли Tartan Racing среди команд, допущенных к следующему этапу отбора. Участники получившегося шорт-листа должны были выйти в так называемый полуфинал – общенациональные квалификационные заезды, назначенные на конец октября 2007 года.