Otonom otomobil yarışları, daha güvenli sürücüsüz otomobiller için yapay zekayı güçlendiriyor

Otomobil yarışlarının heyecanı, anlık kararlardan ve korkusuz sürücülerin cesur paslarından gelir.

Bu sahneyi hayal edin, ancak sürücü olmadan, yapay zekanın görünmez eli tarafından yönlendirilen tek başına araba. Yarışın heyecanı, parkuru yönlendiren bir sürücü olmadan gerçekleşebilir mi? Yapabileceği ortaya çıktı.

Sadece yüksek hızlı rekabetle ilgili olmayan, aynı zamanda otonom araçların başarabileceklerinin sınırlarını zorlayan ve güvenliklerini artıran bir alan olan otonom yarışa girin.

Bir asırdan fazla önce, otomobillerin şafağında, toplum atlı taşıtlardan motorlu taşıtlara doğru kayarken, kamuoyunda yeni teknolojinin güvenliği ve güvenilirliği konusunda şüpheler vardı.

Bu atsız arabaların teknolojik performansını ve güvenliğini sergilemek amacıyla motor sporları yarışları düzenlendi.

Benzer şekilde, sürücüsüz otomobiller sokaklara çıkmaya başladıkça otonom yarışlar, otonom araç teknolojisinin güvenilirliğini kanıtlayan modern bir arenadır.

Otonom yarışların yüksek hızlı denemeleri, otonom araçların sokaklarda karşılaştığı gerçek dünyadaki zorlukları yansıtıyor: beklenmedik değişikliklere uyum sağlamak ve saniyeden çok daha kısa sürede tepki vermek.

Hızların daha yüksek ve tepki sürelerinin daha kısa olduğu pistte bu zorlukların üstesinden gelmek, yolda daha güvenli otonom araçlara yol açıyor.

Yapay zeka, robot bilimi ve otonom araçlar üzerine çalışan bir bilgisayar bilimi profesörüyüm ve Virginia Üniversitesi'nde Cavalier Otonom Yarış ekibine liderlik ediyorum.

Ekip, üniversitelerin tamamen otonom Indy yarış arabalarını birbirleriyle karşı karşıya getirdiği küresel bir yarışma olan Indy Autonomous Challenge'da yarışıyor.

Etkinlik, 2021'deki başlangıcından bu yana en iyi uluslararası ekipleri Indianapolis Motor Speedway gibi prestijli pistlere çekti.

Hem rekabetin hem de takım çalışmasının damgasını vurduğu alan, kolektif problem çözmenin otonom araç güvenliğinde ilerleme sağladığını gösteriyor.

Ocak 2024'te Las Vegas'taki 2024 Tüketici Elektroniği Fuarı'nda düzenlenen Indy Autonomous Challenge geçme yarışmasında.

Cavalier takımımız ikinci sırayı aldı ve 143 mph (saatte 230 kilometre) hıza ulaşarak başka bir yarış arabasını otonom bir şekilde geçerek lider Amerikan takımı statüsünü teyit etti.

Etkinliği Münih Teknik Üniversitesi'nden TUM Otonom Motor Sporları kazandı.

Küçük boyutlu başlangıçlar

Otonom yarış alanı, profesyonel yarış pistlerindeki yarış arabalarıyla değil, robotik konferanslarındaki minyatür arabalarla başladı. 2015 yılında meslektaşlarım ve ben 1/10 ölçekli otonom bir yarış arabası tasarladık.

Uzaktan kumandalı bir arabayı, geleneksel Formula 1 veya F1 yarış arabasının isminden yola çıkarak F1tenth adını verdiğim küçük ama güçlü bir araştırma ve eğitim aracına dönüştürdük.

F1tenth platformu artık dünya çapında 70'ten fazla kurum tarafından minyatür otonom yarışçılarını oluşturmak için kullanılıyor.

Onuncu Otonom Yarış Grand Prix'si, artık gezegenin dört bir yanından gelen ekiplerin, her biri donanım ve sensörler açısından aynı araçları kullanan, esasen yoğun bir "algoritma savaşı"na katılmak için bir araya geldiği robotik konferanslarında önemli bir etkinlik.

Pistteki zafer ham güçle değil, gelişmiş yapay zeka algoritmalarının arabaları kontrol etmesiyle kazanılır.

F1tenth ayrıca öğrencilerin robotik araştırmalarına dalmaları için ilgi çekici ve erişilebilir bir geçit olarak ortaya çıktı.

Yıllar geçtikçe, bu araçların nasıl inşa edileceğini, sürüleceğini ve otonom olarak yarışılacağını açıklayan kurslarım ve çevrimiçi ders serilerim aracılığıyla binlerce öğrenciye ulaştım.

Gerçekleşiyor

Bugün araştırmamızın kapsamı önemli ölçüde genişledi; küçük ölçekli modellerden saatte 241 km'ye kadar hızlarda yarışan, yarış pistindeki diğer otonom araçlarla karmaşık sollama manevraları gerçekleştiren gerçek otonom Indy arabalarına doğru ilerledi.

Arabalar, Indy NXT şasisinin değiştirilmiş bir versiyonu üzerine inşa edildi ve otonom sürüşe izin vermek için sensörler ve kontrolörlerle donatıldı.

Indy NXT yarış arabaları profesyonel yarışlarda kullanılır ve Indianapolis 500 ile ünlenen Indy arabalarının biraz daha küçük versiyonlarıdır.

Bu gelişmiş makineleri gerçek yarış pistlerinde yarışmanın zorlu gerçekliği, otonom araçların yapabileceklerinin sınırlarını zorluyor.

Otonom yarış, robot biliminin ve yapay zekanın zorluklarını yeni seviyelere taşıyor; araştırmacıların, makinelerin çevrelerini nasıl algıladıklarına, güvenli kararlar aldıklarına ve karmaşık manevraları geleneksel yöntemlerin zayıflamaya başladığı yüksek hızda nasıl kontrol ettiklerine dair anlayışımızı geliştirmelerini gerektiriyor.

Hassasiyet kritik öneme sahiptir ve direksiyon ve hızlanmadaki hata marjı çok incedir; bu durum, otomobilin hareketinin, aerodinamiğinin ve aktarma organlarının karmaşık bir şekilde kavranmasını ve kesin matematiksel tanımını gerektirir.

Buna ek olarak, otonom yarış araştırmacıları, rakiplerin etrafından dolaşmak ve yüksek hızlı ve öngörülemeyen yarış ortamında güvenli bir şekilde gezinmek için kameralardan, radardan ve radara benzeyen ancak radyo dalgaları yerine lazerler içeren lidardan gelen verileri kullanan algoritmalar oluşturur.

Ekibim, otonom yarışlara yönelik dünyanın ilk açık veri setini paylaşarak, dünyanın her yerindeki araştırmacıları otonom araçların geleceğini tanımlamaya yardımcı olabilecek algoritmaları geliştirmeye davet etti.

Otonom araçlar için pota

Otonom yarış, teknolojik bir gösteriden çok daha fazlası, kritik bir araştırma alanıdır. Otonom sistemler bu aşırı koşullarda güvenilir bir şekilde çalışabildiğinde, sokak trafiğinin olağan koşullarında çalışırken doğası gereği bir tampona sahip olurlar.

Otonom yarış, rekabetin yeniliği teşvik ettiği, işbirliğinin büyümeyi teşvik ettiği ve yapay zeka kontrollü arabaların daha güvenli otonom araçlara doğru bir rota çizerek bitiş çizgisine kadar yarıştığı bir test ortamıdır.

Editörlerin Önerileri:

• AI deepfake'leri Biden'ın otomatik aramasıyla siyasi çıkışını yapıyor
• Yapay zeka çağında hava trafik kontrolü neden hala insan dokunuşuna ihtiyaç duyuyor?
• New York Times davasında ChatGPT'nin hayatta kalması tehlikede
• ChatGPT ve diğer dil yapay zekaları da bizim kadar mantıksız

Editörün Notu: Bu makale Virginia Üniversitesi Robotik ve Yapay Zeka Doçenti Madhur Behl tarafından yazılmış ve Creative Commons lisansı altında The Conversation'dan yeniden yayınlanmıştır. Orijinal makaleyi okuyun.