Старая иллюстрация семьи из четырех человек, играющей в настольную игру, пока футуристический электромобиль едет сам (1957).
Первыми беспилотными аппаратами были корабли.
После столетий борьбы с ветрами и волнами древние мореплаватели придумали устройства, которые укротили эти силы природы и заменили человека.
Это были простые, но гениальные решения, такие как система листового культиватора, которая используется до сих пор.
Чтобы сделать его, просто возьмите кливер (веревку, которая управляет маленьким передним парусом), пропустите его через блок и обратно по палубе.
Вы можете завершить систему, привязав к румпелю носовую часть (палку, которая меняет направление движения лодки).
Теперь, когда порыв ветра начинает нести судно против ветра, стаксель протянет веревку через шкив и переместит румпель, снова направив корабль в противоположном направлении.
Подобные уловки помогали умным морякам снизить утомляемость от длительной смены у штурвала в эпоху парусного спорта.
Сегодня вы можете использовать их, чтобы открыть банку холодного напитка и насладиться плеском, пока ваша яхта мчится по волнам, как поезд по рельсам.
Однако, хотя для управления первыми автомобилями использовались мотоблоки, старая технология не перешла с моря на сушу.
В 1891 году, когда Бенц представил миру рулевое колесо, эта проблема была окончательно решена.
Фактически на суше после замены животных машинами задача автоматического управления усложнилась.
Моторизация была значительным улучшением по сравнению с мускульной силой тягловых животных, но ценой этого стала потеря «интеллекта».
Очень часто всадники и даже извозчики засыпали с поводьями в руках.
Их покорные животные либо просто продолжали двигаться по дороге, либо останавливались.
Однако легковые и грузовые автомобили ежесекундно требуют внимания водителя.
Быстрый рост их популярности в сочетании с повышенным риском, связанным с их скоростью и весом, породил множество экспериментальных схем автоматического управления.
Демонстрация 1925 года в Нью-Йорке дала представление о будущем беспилотных автомобилей, одновременно удивив и напугав публику.
Проезжая по Бродвею на глазах у тысяч зрителей, машина с оптимистичным названием «Американское чудо» двинулась с места, по данным Газета "Нью-Йорк Таймс , «как будто рулем управляла рука призрака».
Американское чудо, 1925 год.
В 1920-е годы автотранспорт уносил десятки тысяч жизней ежегодно, а уровень смертности от этой причины был в 18 раз выше, чем сегодня.
Новые технологии обещают снова сделать улицы города безопасными.
Однако вскоре эти надежды оправдались – сначала на 62-й улице, а затем и на Коламбус-серкл операторы футуристического автомобиля не справились с управлением, после чего «чудо» столкнулось с другим автомобилем.
Несмотря на это упущение, автомобильная промышленность продолжала мечтать об автомобилях с дистанционным управлением.
На Всемирной выставке 1939 года на стенде General Motors Futurama была представлена огромная моторизованная диорама американского города.
Свободные шоссе были заполнены автоматизированными автомобилями, грузовиками и автобусами, пересекающими оживленные районы изящных небоскребов.
Диорама даже включала в себя «диспетчерскую вышку», в которой, по замыслу проектировщиков города будущего, диспетчеры будут управлять движением десятков тысяч автомобилей по радио.
К 1950-м годам перспективную технологию дистанционного управления транспортными средствами заменили направляющие провода, встроенные в дорожное покрытие.
Забавно, что первая успешная демонстрация такой системы была впервые реализована в 1950-х годах RCA (Radio Corporation of America).
Эти ранние прототипы показали техническую возможность автоматического вождения, но из-за высокой стоимости и отсутствия спроса ни радиоуправление, ни направляющие провода не получили популярности.
По расчетам, цена шоссе для управляемых машин составляла целых 200 тысяч долларов за милю.
В случае полной реализации эта модернизация дороги добавит более 40 процентов к стоимости строительства системы межштатных автомагистралей, которая уже является крупнейшим проектом общественных работ в американской истории.
Между тем, несмотря на опасности и трудности длительных поездок или поездок с ночевкой, производители автомобилей продолжали оставаться на гребне волны потребительского восхищения автомобилями.
Они сосредоточились на производстве новых мощных автомобилей, которыми было приятно управлять.
В мечтах того времени будущее автоматизированного вождения было основано на внешнем управлении.
Однако к 1960-м годам акцент сместился на использование новых компьютерных технологий для создания автомобилей, которые могли бы двигаться самостоятельно, без внешней помощи.
В Стэнфордском университете исследователи первыми создали роботов, которые использовали камеры для отслеживания дороги и компьютеры для навигации.
В тщательно контролируемых экспериментах эти первые дроиды двигались по белым линиям и избегали препятствий на своем пути.
Стэнфордский троллейбус, 1961 год.
Автономное движение недолго оставалось лабораторным проектом.
Совершенствовались процессоры и методы обработки изображений, поэтому к концу 1970-х годов инженеры механической лаборатории Университета Цукуба смогли испытать первый в мире самоходный пассажирский транспорт на дорогах Японии.
Двигаясь со скоростью до 20 миль в час, эти первые автоматизированные автомобили использовали две видеокамеры для визуального распознавания дорожной разметки.
В 1980-х годах действие переместилось в Европу, где профессор Западногерманского университета вооруженных сил Фернст Дикманнс установил самодельные устройства автономного вождения в фургон Mercedes-Benz, положив тем самым начало десятилетнему сотрудничеству с автомобильным гигантом Daimler. 
Автономная машина лаборатории Университета Цукуба, 1977 г.
Наконец, настала очередь США – в 1990-е годы лидерство взял на себя Университет Карнеги-Меллон.
По всему миру распространились соревнования по созданию беспилотных автомобилей, программное обеспечение активно совершенствовалось, а компьютеры становились быстрее, открывая новые возможности.
К концу десятилетия первые автоматизированные поездки по пересеченной местности были зафиксированы в США, Германии и Японии.
Однако наиболее активный период развития беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) еще не начался.
В начале 2000-х Пентагон с возрастающим интересом следил за развитием этой технологии.
Чтобы сосредоточить работу отдельных исследовательских групп и укрепить связи с оборонной и автомобильной промышленностью, Агентство перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США — самое независимое подразделение Министерства обороны США, финансирующее исследования, — организовало серию открытых конкурсов в 2004, 2005 и 2007 годах.
Эти грандиозные соревнования принесли миллионы долларов призовых и бесценный престиж, а также привлекли десятки команд из академических кругов и промышленности.
Тестируя свое лучшее оборудование и программное обеспечение, участники соревнований издалека наблюдали, как их БПЛА пытаются перемещаться по открытым пространствам и городским пейзажам заброшенной военной базы.
Соревнования 2004 года завершились без победителя – никому из участников не удалось дойти до финиша.
Однако год спустя автомобиль-победитель Стэнфордского университета принес ему приз в два миллиона долларов.
Конкурсы DARPA ускорили развитие беспилотных транспортных средств.
Стэнфорд получил первое место благодаря передовому использованию машинного обучения, одного из методов программирования искусственного интеллекта, при обработке видео.
Но что еще более важно, конкуренция привлекла внимание к возможностям новых технологий.
Никого не удивил растущий военный интерес к БПЛА.
Однако их потенциальное применение в гражданской сфере породило много размышлений.
Впервые люди почувствовали, что практическое коммерческое использование технологий автономной мобильности достижимо.
Это был призыв к действию для автомобильной промышленности, но не все его услышали.
Большинство компаний были слишком озабочены финансовым кризисом 2007-2008 годов и последующим финансовым спадом.
Американские автопроизводители столкнулись с особыми трудностями в использовании возможностей БПЛА, что потребовало бы значительных инвестиций для перемещения технологии из лаборатории на рынок.
Производители автомобилей обанкротились, или им на помощь пришло федеральное правительство.
Тем временем Кремниевая долина двинулась вперед. К 2009 году руководитель команды Стэнфордского университета, выигравшей конкурс DARPA, Себастьян Тран уже возглавлял проект беспилотного автомобиля в Google. Поисковый гигант делает большую ставку на Android, свою весьма успешную операционную систему для мобильных телефонов.
Казалось, легковые автомобили могут стать важной новой вычислительной платформой.
Может ли Google внести свой вклад в будущее автомобильного программного обеспечения? Ставка казалась верной, чему способствовал долгосрочный интерес к БПЛА генерального директора и одного из основателей компании Ларри Пейджа.
Новый БПЛА Google демонстрируется на выставке Google X в Маунтин-Вью, Калифорния, 13 мая 2015 года.
Миру понадобилось несколько лет, чтобы осмыслить ход Google, после чего начался взрыв активности не только в автомобильном бизнесе, но и в компьютерной индустрии, а также в сфере такси.
Внезапно все крупные автопроизводители, все компании, занимающиеся перевозкой людей, а также конкурирующие с Google гиганты облачного программного обеспечения, такие как Apple, быстро мобилизовались для разработки беспилотных автомобилей.
Если собственные проекты не давали убедительных результатов, многие компании просто приобретали перспективные стартапы, чтобы заполучить необходимые технологии.
Всего за два года, в 2016 и 2017 годах, в область технологий БПЛА было вложено более 80 миллиардов долларов.
Крупнейшей сделкой стало паническое приобретение Intel в 2017 году израильского разработчика компьютерного зрения Mobileye стоимостью 15 миллиардов долларов.
По мере того, как разворачивался шквал таких слияний и поглощений, сеть партнерств и перекрестных холдингов, связывающих автопроизводителей с технологическим сектором, стала еще теснее.
Две крупнейшие потребительские отрасли – компьютерная и автомобильная – видели свое будущее друг в друге.
Но они не могли решить, хотят ли они двигаться вместе или потеснить конкурентов.
В 2018 году упорный труд и масштабное финансирование принесли свои плоды.
В декабре дочерняя компания Google Waymo незаметно запустила первую в мире службу беспилотного такси в Чандлере, штат Аризона.
Спустя более чем 40 лет после первого тест-драйва в Цукубе и почти через десять лет после того, как Тран был принят на работу, компания начала принимать заказы на беспилотные поездки по пригородам Финикса.
Сообщалось, что технологический гигант выделил более десяти миллиардов долларов на создание своей империи БПЛА.
Казалось, что долгий и мучительный процесс рождения BPA наконец-то завершился.
«Едва ли существует такая проблема для гужевого транспорта, которую нельзя было бы решить так же хорошо, а может быть, даже лучше, с помощью автомобилей», — писала она.
Газета "Нью-Йорк Таймс 12 января 1903 года.
В этот момент в Мэдисон-Сквер-Гарден, располагавшемся тогда на 26-й улице и Мэдисон-авеню, распахнуло свои двери первый крупный автосалон.
Столетие спустя Время точно так же разделяла ее энтузиазм, на этот раз наблюдая за инженерными чудесами беспилотной эпохи.
В 2018 году обозреватель Дэвид Леонхардт написал: «На четвертый день использования полуавтоматического автомобиля я был готов совершить прыжок в будущее».
Эта газета была не одинока в своем энтузиазме.
Как и появление самого автомобиля, развитие БПЛА породило смелые прогнозы о том, какую пользу новая технология может принести людям и обществу.
Но что сулит нам это будущее? Во-первых, как утверждают их исследователи, технологии беспилотного вождения могут исключить почти все случаи смерти, вызванные автомобилями.
По оценкам, в двадцатом веке в автокатастрофах погибло 60 миллионов человек.
Это больше, чем все военные и гражданские потери во время Второй мировой войны.
Но даже несмотря на то, что автомобили становятся намного безопаснее, смертельные случаи продолжают происходить, поскольку моторизованные транспортные средства распространяются в новые страны, где нет опытных водителей и правил дорожного движения.
На фоне автомобильного бума в Китае и Индии ежегодно во всем мире происходит более 1,4 миллиона смертей на дорогах.
По мнению защитников, подавляющее большинство несчастных случаев можно предотвратить с помощью технологий беспилотного вождения.
Во-вторых, БПЛА решат проблему пробок.
«экономические потери от перегруженных дорог огромны; Благодаря устройствам отслеживания местоположения, которые существуют в современных мобильных телефонах, их сегодня гораздо проще оценить.
Используя огромные объемы записей о дорожном движении, оставленных телефонами, информационная компания Inrix подсчитала, что только в Соединенных Штатах стоимость времени, потраченного водителем в пробках, составляет более 305 миллиардов долларов в год, или около 1500 долларов на одного водителя.
Аргументом в пользу БПЛА является то, что автомобили с программным управлением благодаря более быстрым тормозным рефлексам могут поддерживать меньшую дистанцию между собой на шоссе.
Кроме того, UUV также могут уменьшить заторы, просто разделив населенные пункты.
Когда пассажиры БПЛА смогут использовать время в пути для работы или отдыха, а не для наблюдения за дорогой, длительные поездки в менее перегруженные районы станут менее обременительными.
В-третьих, сторонники технологий надеются, что БПЛА принесут пользу всем.
В двадцатом веке автомобили увеличили мобильность сотен миллионов людей, но успех автомобилей привел к рассеянию населения и истощению средств для массового транспорта, в результате чего многие столкнулись с новыми препятствиями на пути свободного передвижения.
Только в Соединенных Штатах более 25 миллионов человек имеют заболевания, ограничивающие мобильность, — это около одной шестой рабочей силы.
Считается, что БПЛА не только обеспечат автомобильные путешествия тем, кто физически не может водить машину, но и откроют новые возможности для очень старых, очень молодых и тех, кто не может позволить себе собственный автомобиль.
Если люди с ограниченными возможностями выйдут из маргинализации и присоединятся к рабочей силе, если пожилые люди получат легкий доступ к медицинскому обслуживанию, а у детей будет больше выбора в сфере образовательных и развивающих услуг, социальные и экономические выгоды будут огромными.
Вы спросите: когда же наступит эта утопия? Сегодня BPA все еще нов для нас.
Несмотря на все трудности, опасности и заботы вождения, мы пока остаемся самой экономически эффективной «техникой» для решения поставленной задачи.
Если к моменту прочтения этой статьи мы превзойдем даже самые смелые мечты, на шоссе, улицах и шоссе по всему миру все равно будет менее миллиона беспилотных автомобилей.
Однако в ближайшее десятилетие количество БПЛА обречено на быстрый рост. К 2030 году общее количество умных автомобилей, грузовиков и автобусов может достичь десятков миллионов.
Они будут делить дорогу примерно с двумя миллиардами легковых и грузовых автомобилей, управляемых человеком (плюс-минус несколько сотен миллионов).
Думается, что уже тогда количество НПА будет примерно равно ошибке округления общей массы аппаратов.
Но революция придет внезапно, с хирургической точностью и сокрушительной силой.
Как однажды сказал автор киберпанка Уильям Гибсон: «Будущее уже сейчас.
Просто оно еще неравномерно распределено».
Пилотные модели UUV на выставке в Центре передовых технологий Uber 13 сентября 2016 года в Питтсбурге, штат Пенсильвания.
Первые изменения, которые мы заметим, произойдут в сфере такси.
Большинство аналитиков рынка сходятся во мнении, что к 2030 году все такси в промышленно развитых странах будут автоматизированы.
В США это составляет 300 тысяч автомобилей.
Если добавить все Ubers и Lyfts, получится около 1 миллиона.
Беспилотные автомобили, путешествующие из аэропортов и курортов в наши любимые пригороды, могут стать лицом автоматизации для целого поколения, а также началом автономных путешествий миллиардов пассажиров каждый год. Появление беспилотных такси может радикально изменить восприятие автомобилей в глазах потребителей.
Благодаря тому, что компьютеризированные водители находятся всего в одном касании, люди могут решить вообще отказаться от владения автомобилем.
Если этот сдвиг в сознании станет широко распространенным, для перевозки того же количества людей потребуется гораздо меньше автомобилей, чем сейчас доступны в частных автомобилях.
Но этой идиллии может не наступить.
Автоматизация также сделает частные автомобили более полезными, а программное обеспечение радикально снизит бремя владения автомобилем.
Подумайте об этом на минутку.
Автоматизированные автомобили смогут больше, чем просто ездить – они смогут самостоятельно парковаться, ездить в гараж для заправки и ремонта, а также оплачивать свои страховые счета (конечно, за ваши деньги).
Вполне вероятно, что мы просто заменим наши «глупые» машины на умные и продолжим ездить как прежде.
В долгосрочной перспективе мы, скорее всего, получим смешанную картину.
К 2040 году, даже если общественные самоходные транспортные средства возьмут на себя инициативу, а продажи новых автомобилей упадут на 50 процентов (действительно большое изменение), автопроизводители все равно будут производить около 30 миллионов беспилотных автомобилей по всему миру.
Половина из них окажется в Китае, еще четверть — в США, а остальные будут распределены по ЕС, Японии и новым рынкам.
Но даже если бизнес по производству легковых автомобилей уменьшится, бизнес по использованию легковых автомобилей, а также фургонов, скутеров и всего, что может двигаться, будет расти.
То, что осталось от сегодняшнего международного рынка автомобилестроения стоимостью 2 триллиона долларов, будет поглощено гораздо более крупным рынком «услуг личного транспорта», который, по прогнозам, к середине столетия вырастет с семи до десяти триллионов долларов — примерно такой размер, как вся современная экономика ЕС.
Одна только Waymo хочет захватить годовую долю в 1,7 триллиона долларов к 2030 году.
Однако Uber, Amazon и Alibaba, не говоря уже о Ford, GM и VW, не покинут этот новый рынок без боя.
У них есть свои проекты в сфере услуг беспилотного будущего.
Таким образом, хотя революция беспилотных автомобилей началась с небольшого ручеек, очень скоро этот медленный ручеек перерастет в стремительный поток.
Примерно к 2050 году большинство легковых автомобилей, управляемых человеком, перестанут существовать.
На смену им придет меньший, но более умный парк автономных транспортных средств всех форм и размеров.
Некоторые автомобили будут частными, другие – общественными.
Некоторые смогут перевезти одного человека, другие примут сотни и более.
Многие вообще никого не будут возить, а займутся перевозкой постоянного потока еды, возникшего благодаря торжеству интернет-шопинга.
Некоторые помогут нам, просто наблюдая за городским миром или управляя движением транспорта.
В целом можно сказать, что разнообразный парк UUV проедет сегодня гораздо больше миль, чем транспортные средства.
Я хотел бы сказать, что революция беспилотных автомобилей повторит историю 20-го века с автомобилями, только в большем, управляемом компьютером масштабе.
Но ничто в нашем прошлом не может подготовить нас к тому, что нас ждет впереди.
Нас ошеломят темпы перемен, идущих полным ходом.
В США полная автомобилизация заняла около 60 лет – примерно с 1920 года, когда в городах стало появляться большое количество автомобилей, до 1980 года, когда городские территории стали ими задыхаться.
Следующие 40 лет, с 1980 по 2020 год, были периодом насыщения.
Среднее количество часов, потраченных на дорогу в пробках, увеличилось почти в три раза, а экономические издержки пробок выросли в десять раз, до 166 миллиардов долларов в год. Большую часть этого времени мы потратили на поиск способов сокращения использования автомобилей и инвестирование в альтернативы.
Однако эффект автоматизация может дать уже через 20-30 лет – в течение одного поколения.
Если наша история с автомобилями и научила нас чему-то, так это тому, что революция беспилотных автомобилей будет не такой, как мы себе представляем.
Теги: #Научно-популярная #Транспорт #История информационных технологий #Робототехника #беспилотные автомобили #беспилотные автомобили
-
С Чего Начинается Устройство?
19 Oct, 24 -
Оскар - Магазин Django
19 Oct, 24 -
Vr-Дизайн: Пользовательский Интерфейс
19 Oct, 24 -
Введение В Магию Шаблонов
19 Oct, 24
