Скоро состоится авторалли среди компьютеров

Похоже, не за горами то время, когда автомобилям вернут их изна-чальное имя (“самодвижущаяся коляска”) и отпадет нужда в держащемся за “баранку” шофере – как, впрочем, и в самой “баранке”.

13 марта из Барстоу (штат Калифорния) в Лас-Вегас (штат Невада) в 340-километровый путь отправятся несколько машин, которые примут уча-стие в 10-часовых автомобильных гонках по бездорожью под названием “Большой вызов”. При этом в машинах не будет водителей: “железным ко-ням” придется самостоятельно прокладывать маршрут и справляться с препятствиями на нем. Единственное, чем помогут им организаторы гонок, – это тем, что за два часа до старта сообщат 1000 определяемых с помощью GPS (системы глобального позиционирования) точек, которые послужат ав-томобилям ориентирами. Преодолеть дистанцию участники автогонки смо-гут при помощи высокопроизводительных компьютеров, современных сис-тем электронных карт, сенсоров и аналитических систем, поэтому самое активное участие в проекте принимают корпорация Intel и университет им. Карнеги Меллона, а также компании Boeing и Seagate.

До сих пор ни одна машина не преодолевала столь большое рас-стояние без участия водителя, поэтому организаторы гонок даже не берут-ся гадать, скольким автомобилям удастся добраться до финиша. Главная цель пробега – привлечь внимание к еще одному направлению роботизации нашей жизни. В буквальном переводе на русский слово “автомобиль” оз-начает “самодвижущаяся коляска”. Первый в мире автомобиль был по-строен Карлом Бенцем в 1885 году, и вот, наконец, “самодвижущиеся коля-ски” начинают соответствовать своему исконному имени.

“Песчаная буря” из университета им. Карнеги Меллона

В университете им. Карнеги Меллона (США) есть институт робото-техники, где ведутся исследования в области автономных двигательных средств. Руководит ими профессор Уильям Уиттакер, признанный лидер этого направления. Он убежден, что “действительно автономное средство передвижения произведет революцию в наземном транспорте. Оно обеспе-чит человечеству новое, более высокое качество жизни”.

Машины, разработанные в институте, исследовали уже многие мало-доступные места на нашей планете: вулканические кратеры, заброшенные шахты и даже полярные ледяные поля. Американский марсоход, бороздя-щий сегодня марсианские пустыни, – еще один пример такого “самодвижу-щегося” средства. Но до сих пор все это были штучные экземпляры для весьма экзотических применений. “Большой вызов” должен продемонстри-ровать, что из сферы экзотики “самобеглые коляски” проникают в нашу по-вседневную жизнь.

Одна из лучших современных “самобеглых машин”, участвующих в гонке, создана в университете им. Карнеги Меллона и называется “Песча-ная буря” (Sandstorm). Она сделана на основе внедорожника Hummer, из которого убрали крышу и все сиденья: вместо них установили алюминие-вый ящик полутораметровой длины. Внутри него, тщательно изолирован-ный ото всех внешних воздействий, размещен самый мощный компьютер изо всех когда-либо “садившихся” за руль автомобиля.

Чтобы уложиться в контрольные 10 часов, во время гонок “Песчаная буря” порой должна будет развивать скорость до 100 км/час. После старта и до самого финиша никакого контакта между командой, готовившей авто-мобиль, и машиной не будет. Чтобы понять всю сложность задачи, стоящей перед участниками гонок, стоит отметить, что оснащенный тремя процессо-рами Intel® Pentium® III робот Honda ASIMO – способен вести машину со скоростью около трех (!) километров в час, да и то – в помещении по ровно-му полу. Участникам же соревнований “Большой вызов” придется ехать по пустыне Мохаве со средней скоростью в 11 раз больше!

Одной из самых сложных проблем для “Песчаной бури” будет пре-одоление препятствий. Система GPS сможет держать автомобиль на пра-вильном курсе с точностью до одного метра, но она не способна предупре-дить его о ямах или камнях и к тому же “слепнет” при налетах песчаных вихрей. Поэтому вдобавок к системе GPS “Песчаная буря” будет оснащена специальными сенсорами, позволяющими “видеть” препятствия. Лазерные радары будут “прощупывать” местность перед машиной и передавать дан-ные в компьютер; туда же с двух видеокамер будет поступать стереоизоб-ражение.

Даже при скорости 40 км/час машина за секунду преодолевает 10 метров. Вот и представьте, сколь быстро компьютер должен cообразить, что перед ним препятствие, и дать команду свернуть в сторону или притор-мозить. Если компьютер замешкается, машина может перевернуться либо свалиться в яму.

Вклад Intel

Видеокамеры, лазеры и радары позволят “Песчаной буре” объез-жать валуны, преодолевать вулканические гребни, холмы и даже горы, но принимать те или иные решения в каждом случае будет компьютер на базе четырех процессоров Intel® Itanium® 2. Система будет использовать специ-ально написанное ПО, оптимизированное с помощью Intel VTuneTM Perform-ance Analyzer. Следует отметить, что архитектура процессора Intel Itanium 2 идеально способствует выполнению алгоритмов, необходимых для прокла-дывания различных вариантов маршрута, где много кольцевых вычислений и операций с плавающей запятой.

Бортовой компьютер “Песчаной бури” обрабатывает всю информа-цию, полученную от сенсоров, прокладывает маршрут и управляет всеми движениями автомобиля. Кроме компьютера на базе процессора Itanium, на автомобиле есть еще четыре системы, каждая с двумя процессорами Intel® XeonTM, на которых работают такие приложения, как доступ к картам и дру-гой информации, контроль состояния автомобиля и управление им. Корпо-рация Intel давно ведет серьезные исследования в области высокопроиз-водительных вычислений. В качестве своего вклада в проведение автопро-бега по пустыне Мохаве Intel предоставила свои самые последние разра-ботки: компиляторы, средства оптимизации работы компьютеров, необхо-димые библиотеки и консалтинговые услуги.

Один из залогов успеха быстрой и эффективной работы компьютера – это оптимизация трафика между процессором и памятью. Компиляторы Intel позволяют создавать оптимальную структуру кодов для выполнения их компьютером и оптимизировать обмен с “кэш-памятью”. Intel VTune Per-formance Analyzer помогает разработчикам определить самую “занятую” часть их приложений и настроить программу так, чтобы при ее работе не возникало “узких” мест. Чтобы обеспечить движение автомобиля без води-теля и уверенно “въехать” на такой машине в XXI век, необходимо исполь-зовать всю мощь процессора Intel Itanium 2 в сочетании с гибкостью систем на базе процессора Intel Xeon и мобильных устройств на базе технологии Intel® XScale®. Как и во многих других областях человеческой деятельно-сти, где компьютер все активнее помогает человеку, беря на себя его функ-ции, в автомобиле он просто заменит homo sapiens. Во всяком случае, по-пытается это сделать. Технологии же, разработанные для автомобилей без водителей, помогут транспортным средствам стать более эффективными и безопасными.

Простейшие варианты таких средств уже сейчас используются в по-следних моделях современных автомобилей, чтобы предупреждать води-телей о возможности столкновения и даже предотвращать его. В ближай-шем же будущем можно ожидать появления:

• системы предотвращения столкновения автомобилей;

• системы повышенной безопасности для городского транспорта;

• навигационных систем для роботов;

• навигационных систем для людей с ограниченными возможностя-ми перемещения;

• устройств для работы без водителя на таких промышленных объ-ектах – например, в шахтах, – где человеческая деятельность со-пряжена с повышенной опасностью;

• навигационных систем для сельскохозяйственных машин.

Сегодня кое-кто из водителей мужского пола любит позлословить о том, сколь непредсказуемо поведение женщин, когда те садятся за руль. Интересно, как они среагируют, когда за рулем соседнего автомобиля ока-жется компьютер. Точнее – на водительском месте такой машины вообще никого и ничего не будет – как, впрочем, и руля…

Читайте обзоры:

-->