Η τεχνολογία αυτόνομης οδήγησης της Tesla βασιζόταν τόσο σε κάμερες όσο και σε ραντάρ, αλλά απέρριψε το τελευταίο και υιοθέτησε μια νέα προσέγγιση που ονομάζεται Tesla Vision.
Τα αυτοοδηγούμενα οχήματα χρησιμοποιούν διάφορους τύπους αισθητήρων, όπως τεχνολογία ανίχνευσης φωτός και εμβέλειας (LiDAR) για μέτρηση μεγάλου μήκους μεταβλητές εμβέλειες, αισθητήρες υπερήχων για μικρές αποστάσεις και ραντάρ, που είναι παρόμοια με το LiDAR, αλλά βασίζονται σε ραδιοκύματα αντί για λέιζερ.
Οι ηγέτες τεχνολογίας αυτοοδήγησης όπως η General Motors, η Waymo και η Mercedes-Benz βασίζονται όλοι στους αισθητήρες, αλλά όχι στην Tesla. Η αυτοκινητοβιομηχανία με έδρα το Τέξας χρησιμοποίησε τόσο ραντάρ όσο και κάμερες για να κάνει δυνατό το σύστημα ημιαυτόνομης οδήγησης Autopilot, αλλά από τον Μάιο του 2021, ανακοίνωσε ότι εγκαταλείπει το ραντάρ για το Model 3 και το Model Y στη Βόρεια Αμερική, μετατοπίζοντας την εστίασή της σε μια προσέγγιση που βασίζεται αποκλειστικά στην κάμερα που ονομάζει Tesla Vision.
Ποιοι ήταν όμως οι λόγοι πίσω από την απόφαση της Tesla να αφαιρέσει τους αισθητήρες ραντάρ και υπερήχων από τα αυτοκίνητά της και να μην εξετάσει καν το LiDAR ή τους χάρτες; Ας εξερευνήσουμε περαιτέρω αυτό το θέμα.
Computer Vision: Το σχέδιο του Tesla
Η Tesla έχει αναπτύξει το δικό της σύστημα υπολογιστικής όρασης, που ονομάζεται Tesla Vision, για υπολογισμούς τι βλέπει το αυτοοδηγούμενο αυτοκίνητο της Tesla. Βασισμένο στο CUDA της Nvidia, το οποίο είναι μια πλατφόρμα παράλληλων υπολογιστών που έχει σχεδιαστεί για μονάδες επεξεργασίας γραφικών (GPU), αυτό το σύστημα από άκρο σε άκρο τροφοδοτεί τον Αυτόματο πιλότο και την τεχνολογία αυτοοδήγησης της Tesla. Βασίζεται στην όραση υπολογιστή για να κατανοήσει τις οπτικές πληροφορίες που συλλέγονται από τις κάμερες του οχήματος.
Αντί να χρησιμοποιεί το LiDAR, η προσέγγιση της Tesla περιλαμβάνει την εκπαίδευση του υπολογιστή ώστε να αναγνωρίζει και να ερμηνεύει τον οπτικό κόσμο, με στόχο την επίτευξη δυνατοτήτων αυτόνομης οδήγησης. Ο κατασκευαστής λέει ότι μπορεί να επιταχύνει δραματικά τη διαδικασία εκπαίδευσης χάρη στη χρήση μηχανικής μάθησης και το δικό του νευρωνικό δίκτυο, το οποίο λειτουργεί σε έναν υπερυπολογιστή που ονομάζεται Dojo.
Μείωση κόστους
Η στροφή της Tesla από τις προσεγγίσεις που βασίζονται σε αισθητήρες στην όραση υπολογιστή οφείλεται κυρίως στο κόστος. Η Tesla στοχεύει να μειώσει τις τιμές των οχημάτων ελαχιστοποιώντας τον αριθμό των απαιτούμενων ανταλλακτικών. Ωστόσο, η εξάλειψη εξαρτημάτων μπορεί να αποτελέσει πρόκληση όταν το σύστημα δεν μπορεί να λειτουργήσει χωρίς αυτά, και η Tesla άσκησε πολλές επικρίσεις όταν ανακοίνωσε ότι αφαιρούσε το ραντάρ από τα αυτοκίνητά της.
Μια ερευνητική εργασία από Πανεπιστήμιο Κορνέλ προτείνει ότι οι στερεοφωνικές κάμερες έχουν τη δυνατότητα να δημιουργήσουν έναν τρισδιάστατο χάρτη που είναι σχεδόν τόσο ακριβής όσο ένας χάρτης LiDAR. Αυτό παρουσιάζει ένα ενδιαφέρον σημείο, καθώς δείχνει ότι αντί να επενδύσει κανείς 7.500 $ σε μια συσκευή LiDAR, θα μπορούσε να χρησιμοποιήσει μερικές κάμερες που είναι πολύ φθηνότερες, με κόστος μόνο 5 $. Ως αποτέλεσμα, όταν η Tesla ισχυρίζεται ότι μια τέτοια τεχνολογία μπορεί να καταστεί παρωχημένη στο εγγύς μέλλον, μπορεί να είναι σε κάτι.
Η άλλη όψη του νομίσματος είναι ότι μετά την κατάργηση της υποστήριξης ραντάρ, το σύστημα Autopilot της Tesla παρουσίασε αρκετές υποβαθμίσεις χαρακτηριστικών που χρειάστηκαν μήνες για να αποκατασταθούν. Επιπροσθέτως, Πολλοί ιδιοκτήτες Tesla έχουν αναφέρει προβλήματα με το σύστημα χωρίς ραντάρ, όπως συχνά συμβάντα «φαντασμένου φρεναρίσματος» όπου το όχημα φρενάρει άσκοπα για ανύπαρκτα εμπόδια.
Αν και πολλές εταιρείες θεωρούν τους αισθητήρες όπως το LiDAR και το ραντάρ απαραίτητοι για αξιόπιστη αυτοοδήγηση, η Tesla επέλεξε την όραση υπολογιστή λόγω των δυνατοτήτων της για ταχύτερη ανάπτυξη. Ενώ το LiDAR και το ραντάρ μπορούν να ανιχνεύσουν εμπόδια με υψηλή ακρίβεια σήμερα, οι κάμερες εξακολουθούν να απαιτούν περαιτέρω βελτίωση για να επιτύχουν το ίδιο επίπεδο αξιοπιστίας. Ωστόσο, η Tesla πιστεύει ότι η προσέγγιση της υπολογιστικής όρασης είναι ο δρόμος προς τα εμπρός.
Χαμηλότερη πολυπλοκότητα
Ενώ η ύπαρξη μεγαλύτερου αριθμού αισθητήρων μπορεί να προσφέρει πολλά πλεονεκτήματα, συμπεριλαμβανομένης της βελτιωμένης διαχείρισης δεδομένων μέσω εξειδικευμένης σύντηξης αισθητήρων, παρουσιάζει επίσης σημαντικά μειονεκτήματα. Ο αυξημένος αριθμός αισθητήρων μπορεί να οδηγήσει στη δημιουργία πιο περίπλοκου λογισμικού. Η πολυπλοκότητα των αγωγών δεδομένων αυξάνεται επίσης και η αλυσίδα εφοδιασμού και οι διαδικασίες παραγωγής κατά τη συναρμολόγηση του οχήματος γίνονται πιο δύσκολες.
Επιπλέον, οι αισθητήρες πρέπει να ρυθμιστούν και να διατηρηθεί το αντίστοιχο λογισμικό τους. Η σωστή βαθμονόμηση είναι επίσης απαραίτητη για να διασφαλιστεί ότι η διαδικασία σύντηξης λειτουργεί σωστά.
Παρά τα πιθανά πλεονεκτήματα περισσότερων αισθητήρων, το κόστος και η πολυπλοκότητα της ενσωμάτωσής τους σε ένα σύστημα δεν μπορούν να παραβλεφθούν. Η απόφαση της Tesla να μειώσει τον αριθμό των αισθητήρων στα οχήματά της καταδεικνύει την αντιστάθμιση μεταξύ των πλεονεκτημάτων και των μειονεκτημάτων της ενσωμάτωσης περισσότερων αισθητήρων.
Λειψία κώδικα
Η πολυγλωσσία του κώδικα είναι ένα κοινό ζήτημα στην ανάπτυξη λογισμικού, όπου η περιττή πολυπλοκότητα και το μήκος μπορεί να κάνουν τον κώδικα δύσκολο να κατανοηθεί και να διατηρηθεί. Στην περίπτωση του Tesla, η χρήση ραντάρ και αισθητήρων υπερήχων αυξάνει την πολυγλωσσία του κώδικα, οδηγώντας σε καθυστερήσεις και αναποτελεσματικότητα επεξεργασίας.
Για να μετριάσει αυτό το πρόβλημα, χρησιμοποίησε την προσέγγιση υπολογιστικής όρασης για να ελαχιστοποιήσει την πολυγλωσσία, να βελτιώσει την απόδοση και την αξιοπιστία του λογισμικού, καθώς και να παρέχει καλύτερη εμπειρία χρήστη στους πελάτες της.
Η φιλοσοφία του Έλον Μασκ
Ο Έλον Μασκ, ο ιδρυτής της Tesla, έχει μια μοναδική φιλοσοφία όσον αφορά το σχεδιασμό και την κατασκευή ηλεκτρικών οχημάτων. Η νοοτροπία "το καλύτερο μέρος δεν είναι μέρος" είναι κεντρική στην προσέγγισή του, η οποία στοχεύει να μειώσει την πολυπλοκότητα, το κόστος και το βάρος όπου είναι δυνατόν. Αυτό είναι εμφανές στα οχήματα Tesla, τα οποία χαρακτηρίζονται από τον μινιμαλιστικό σχεδιασμό και τη φιλική προς το χρήστη διεπαφή.
Μια πτυχή αυτής της φιλοσοφίας είναι η απόφαση να αφαιρεθούν οι αισθητήρες από τα οχήματα της Tesla και να μην εξεταστεί η χρήση της τεχνολογίας LiDAR. Ενώ ορισμένοι ανταγωνιστές βασίζονται στους αισθητήρες LiDAR για να βοηθήσουν τα αυτοοδηγούμενα αυτοκίνητά τους να δουν τον κόσμο γύρω τους, ο Μασκ έχει επικρίνει αυτή την προσέγγιση ως ανόητη δουλειά. Είπε επίσης ότι κάθε εταιρεία που βασίζεται σε αυτό το είδος τεχνολογίας είναι καταδικασμένη. Υποστηρίζει ότι το LiDAR είναι πολύ ακριβό και ότι η χαρτογράφηση του κόσμου και η διατήρησή του ενημερωμένο είναι πολύ δαπανηρή. Αντίθετα, ο Tesla εστιάζει σε συστήματα που βασίζονται στο όραμα, τα οποία πιστεύει ότι είναι πιο αποτελεσματικά και οικονομικά.
Σύμφωνα με τον Musk, οι δρόμοι έχουν σχεδιαστεί για να ερμηνεύονται με όραση και η τεχνολογία της Tesla είναι βελτιστοποιημένη ώστε να βασίζεται σε κάμερες και άλλους αισθητήρες που βασίζονται στην όραση για την πλοήγηση στον κόσμο. Αυτό σημαίνει επίσης ότι τα οχήματα που διαθέτουν μόνο κάμερες θα μπορούν επίσης να προσαρμοστούν στις νέες συνθήκες του δρόμου καλύτερα από συστήματα που απαιτούν εκτεταμένα προ-χαρτογραφημένα σύνολα δεδομένων για να λειτουργήσουν.
Ωστόσο, μιλώντας σε Electrek, ο Μασκ είπε ότι δεν είναι απρόθυμος να χρησιμοποιήσει ραντάρ, αλλά πιστεύει ότι η τρέχουσα ποιότητα του ραντάρ δεν είναι στο μηδέν. «Ένα ραντάρ πολύ υψηλής ανάλυσης θα ήταν καλύτερο από το [Tesla Vision], αλλά τέτοιο ραντάρ δεν υπάρχει», είπε. «Εννοώ ότι το Vision με ραντάρ υψηλής ανάλυσης θα ήταν καλύτερο από το καθαρό Vision». Καθώς η τεχνολογία βελτιώνεται και η τιμή πέφτει, μπορεί να δούμε το ραντάρ να επανενσωματώνεται στα αυτοκίνητα της Tesla.
Οι αισθητήρες πρόκειται να καταργηθούν σταδιακά;
Σε ένα Forbes συνέντευξη με τον Διευθύνοντα Σύμβουλο της Zoox (θυγατρική της Amazon με αυτόματη οδήγηση) Jesse Levinson, συζητήθηκε το θέμα της απόφασης της Tesla να εγκαταλείψει τους αισθητήρες στα αυτοκίνητά της. Ο Levinson αναγνώρισε ότι η προσθήκη περισσότερων αισθητήρων μπορεί να είναι περίπλοκη και θορυβώδης, αλλά υποστήριξε ότι τα οφέλη υπερτερούν του κόστους.
Με περισσότερη ανάπτυξη, η όραση από μόνη της μπορεί τελικά να αρκεί, αλλά οι υπολογιστές δεν έχουν τις ίδιες δυνατότητες με τον ανθρώπινο εγκέφαλο. Η Tesla έχει ακόμα πολλή δουλειά μπροστά, αν θέλει να δημιουργήσει οχήματα που να οδηγούν πλήρως οι ίδιοι χωρίς τη συμβολή του οδηγού.