umetna inteligenca
Sobota, 21. 1. 2023, 11.13
2 tedna
Intervju: prof. dr. Jaka Sodnik, Fakulteta za elektrotehniko Univerze v Ljubljani
"Avtonomno vozilo, ki deluje popolno v Silicijevi dolini, bo v središču Ljubljane morda neuporabno"
Termometer prikazuje, kako vroč je članek.
Termometer prikaže, kako vroč je članek.
1,85
4
Prof. dr. Jaka Sodnik raziskuje interakcije med človekom in strojem, zlasti interakcije voznika z vozilom v različnih okoliščinah in z različnimi tipi vozil.
Ob vznemirljivih obetih avtonomnih vozil pogosto pozabljamo, da je pot do tja še zelo dolga, a da raziskave na tem področju že danes pomembno prispevajo k varnosti v prometu. O tem smo se pogovarjali z vodilnim slovenskim znanstvenikom s tega področja, dr. Jako Sodnikom z ljubljanske fakultete za elektrotehniko.
"Za uspešno uvajanje avtomatizirane vožnje je pomembno ozaveščanje ljudi o vseh prednostih, ki jih prinaša, a tudi o morebitnih nevarnostih, na katere je treba biti pozoren," je v pogovoru za Siol.net povedal Jaka Sodnik, redni profesor na katedri za informacijske in komunikacijske tehnologije Fakultete za elektrotehniko Univerze v Ljubljani.
V pogovoru je med drugim opozoril, da so ljudje v povprečju zelo skeptični do takšnih sodobnih tehnologij, saj marsikdo ne uporablja niti asistenčnih sistemov, kot sta radarski tempomat in nadzor vozne linije, čeprav sta v vozilu na voljo.
"Za uspešno uvajanje avtomatizirane vožnje je pomembno tudi ozaveščanje ljudi o vseh prednostih, ki jih prinaša, a tudi o morebitnih nevarnostih, na katere je treba biti pozoren."
Ocenjuje, da prehoda v popolnoma avtonomno vožnjo ni pričakovati prav kmalu, a da bi že zdaj svojo vlogo morale odigrati šole vožnje, ki bi (bodoče) voznike naučile pravilne in varne uporabe sistemov, ki so na voljo že danes.
"Pogojno avtomatizirana vožnja bo morda celo preveč nevarna, da bi jo v celoti implementirali v vsakdanji promet, saj voznik ne bo sposoben dovolj hitro in varno prevzeti nadzora."
Ali je avtonomna vožnja že dovolj zrela za prehod iz zaprtih okolij in poligonov v resnične prometne razmere?
Pravilneje bi bilo govoriti o avtomatizirani vožnji, saj se postopoma avtomatizirajo posamezne vozniške funkcije oz. jih opravlja avtomatizacija namesto človeka. Z avtomatizirano vožnjo skušamo pomembno povečati varnost cestnega prometa in v celoti preprečiti smrtne žrtve v prometu.
Zares avtonomna vožnja je tisti zadnji korak, ko človeku ne bo več treba opravljati nobenih aktivnosti, povezanih z vožnjo in upravljanjem vozila. Danes torej govorimo o avtomatizirani vožnji, kjer se seveda posamezne nižje stopnje že vpeljujejo v promet.
Kaj je največja ovira na tej poti?
Na začetku so bile ovire predvsem tehnološke, predvsem, kako torej narediti senzorje in sisteme odločanja dovolj zanesljive. Danes rast uporabe takšnih vozil ovirajo in zavirajo tudi relativno kompleksni postopki certifikacije in legislacije. Vsako vozilo mora namreč prestati kopico testov v različnih okoljih, dovoljenje za obratovanje je potem izdano za le določeno območje in za določene pogoje. Ovira je tudi relativno visoka stopnja dvomljivosti uporabnikov, saj veliko ljudi tehnologiji še ne zaupa oz. je izrazilo strah in dvom v njeno uporabo.
Ali je uvedba teh infrastrukturnih zahtev gospodarsko upravičena?
Za uspešno uvedbo avtomatiziranih vozil višjih stopenj bo nujna tudi nadgradnja infrastrukture, od brezhibnih vizualnih cestnih oznak, ki jih morajo kamere na vozilu prepoznati brez težav, do komunikacijske opreme, ki bo omogočila nenehno povezanost takšnih vozil z okoljem. Kot akademik bi gospodarsko upravičenost težko komentiral, zagotovo pa bo takšna tehnologija pomembno izboljšala prometno varnost in preprečevala hude nesreče ter smrtne žrtve. Naložba bi torej morala biti smiselna in upravičena.
Kako pametna signalizacija izboljšuje "klasičen" promet?
Pametna signalizacija je vsekakor pomembna nadgradnja klasičnim prometnim znakom, semaforjem in drugim opozorilnim sistemom, saj se dinamično prilagaja obnašanju posameznika v prometu. Če govorimo torej o aktivnih prikazovalnikih hitrosti, je glavni pozitivni učinek predvsem uspešno umirjanje prometa na kritičnih odsekih ter pridobivanje pomembnih statičnih podatkov o obnašanju voznikov v določenih regijah.
Kako daleč smo pri tem v Sloveniji v primerjavi z drugimi (zahodnimi) državami?
Pri tempu uvajanja takšne signalizacije v vsakdanji promet tudi v Sloveniji uspešno sledimo drugim državam v EU, so pa verjetno razlike med posameznimi regijami.
"Želimo si, da bi uporaba simulatorjev vožnje postala sestavni del preverjanja vozniških zmožnosti za starejše voznike."
Ali lahko govorimo o pametni signalizaciji, ko vemo, da v slovenskih mestih upravljavci niso sposobni niti časovno uskladiti semaforjev za večjo pretočnost, in ti semaforji pogosto delajo v istih intervalih v največjih prometnih konicah in sredi noči?
Podrobnosti težav upravljavcev semaforjem in infrastrukture sicer ne poznam, vedno pa je treba imeti v mislih predvsem največjo stopnjo varnosti prometa, na drugem mestu je potem tudi boljša pretočnost. Večji pretočnost in učinkovitost sta zagotovo tudi velika potenciala, ki ju obljublja avtomatizirana vožnja, saj bodo vozila nenehno komunicirala z infrastrukturo in tudi med seboj.
Kakšen je ta potencial?
To pomeni, da bodo vsa vozila v trenutku obveščena o določenih anomalijah na cesti, morebitni nesreči, in se bodo tako lahko preventivno odzvala ter preprečila razne nalete ali nesreče večjih razsežnosti.
Od sodobne tehnologije veliko pričakujemo, da bo vodila do krepitve avtonomnih vozil – ali morda zanemarjamo njihov potencial pri izboljševanju današnjih "klasičnih" voznikov?
"Klasični vozniki" ne bodo oz. ne bomo izginili čez noč in zato je zagotovo še vedno pomembno aktivno vlagati energijo in napor tudi v izboljševanje vozniških sposobnosti. Prav zato se tudi pri svojem raziskovalnem delu še vedno zelo osredotočamo na "človeškega" voznika, boljše poznavanje njegovih sposobnosti, omejitve v določenih okoliščinah in v različnih kritičnih situacijah.
Kje so pri tem največji izzivi?
Izpostaviti velja predvsem problem starejših voznikov, pri katerih posamezne funkcionalne in kognitivne sposobnosti z leti začnejo pešati, v Sloveniji pa nimamo nekega sistematičnega pristopa k zaznavanju teh problemov. Veliko slovenskih voznikov, vključno z menoj na primer, ima veljavno vozniško dovoljenje do 80. leta, in načeloma ni nobenega pravnega razloga, da bi kdo preverjal naše vozniške sposobnosti pred tem.
"'Klasični vozniki' ne bodo oz. ne bomo izginili čez noč in zato je zagotovo še vedno pomembno aktivno vlagati energijo in napor tudi v izboljševanje vozniških sposobnosti."
Kako bi jih najbolje preverili?
V svojih raziskavah veliko uporabljamo napredni simulator vožnje, s katerim ocenjujemo vozniške sposobnosti posameznikov in skušamo identificirati glavne probleme ter pomanjkljivosti. V raziskave vključujemo vse vrste voznikov: od začetnikov, poklicnih voznikov do prej omenjenih starostnikov ali voznikov z določenimi poškodbami. Učinkovito lahko opazujemo in ovrednotimo tudi opazovanje učinkov motilcev med vožnjo, kot je npr. uporaba mobilnega telefona in drugih naprav informacijske in komunikacijske tehnologije.
Kako slovenska akademska skupnost prispeva k svetovnemu znanju s področja avtonomnih vozil?
Naša raziskovalna skupina sodeluje v različnih projektih, ki se osredotočajo na avtomatizirano in avtonomno vožnjo. Naj omenim velik EU projekt HADRIAN, kjer skupaj s partnerji iz desetih držav snujemo nove uporabniške vmesnike za pogojna avtomatizirana vozila, ki bodo omogočila varno izmenjevanje nadzora med voznikov in vozilom. Posamezne stopnje avtomatizacije namreč predvidevajo, da bo lahko voznik vklopil sistem avtomatske vožnje, a bo moral še vedno nadzorovati njen potek in celo prevzeti nadzor nad vozilom, če bo prišlo do težav. Problem je torej zelo kompleksen, saj moramo v takšnem trenutku vedeti, kaj počne voznik in ali je sposoben ustrezno odreagirati. Nato je treba najti način, kako s kombinacijo vizualnih, zvočnih in taktilnih signalov zahtevo za prevzem nadzora najučinkoviteje prenesti vozniku.
Kaj pa popolnoma avtonomna vožnja?
Tudi s tem se ukvarjamo. Pri tem nas zanima udobje potnikov v takšnih vozilih. Raziskave namreč kažejo, da velikemu odstotku ljudi v takšnem vozilu, kjer so le potniki in berejo, delajo na računalniku ali se igrajo s telefonom, zaradi neusklajenega delovanja vestibularnega in vizualnega sistema postane slabo in nelagodno.
Kako se boste borili proti temu?
V naši skupini skušamo s pomočjo senzorjev za merjenje fizioloških signalov takšno slabost zaznati in ukrepati, še preden postane prehudo. Razvili smo na primer svoj senzor, ki meri aktivnosti želodca ter preko določenih sprememb v delovanju tega zazna slabost človeka. Drugi korak je potem ustrezno ukrepanje, kjer lahko spremenimo dinamiko vožnje ali preprosto človeku posredujemo več informacij o dogajanju, povečamo občutek nadzora nad situacijo, kar pogosto pomaga k izboljšanju počutja.
"Prvi pomemben cilj avtomatizacije je, da ljudi izobrazimo in spodbudimo, da bodo redno uporabljali asistenčne sisteme, ki so že na voljo in lahko pomembno povečajo prometno varnost."
Kje imamo primere avtonomnih vozil v javnem potniškem primeru? Pri tirnih vozilih je to nedvomno lažje izvedljivo …
V Evropi je že nekaj vozil, ki lahko vozijo v režimu tretje stopnje avtomatizacije. To pomeni, da v določenih okoliščinah in do določene najvišje hitrosti vozilo vozi popolnoma samo, voznik pa mora biti pripravljen prevzeti nadzor, če gre kaj narobe. Tudi avtonomna vozila že srečamo v potniškem prometu, v večini so to razni t. i. shuttle oz. majhni avtobusi, ki prevažajo potnike v nekem omejenem in skrbno nadzorovanem področju. Ti vozijo zelo počasi in imajo ves čas na krovu nadzornika, ki lahko posreduje v primeru težav. V ZDA je najbolj znan sistem robotaksijev, ki ga ponuja podjetje Waymo (del Googla). Vozila tu dejansko prevažajo potnike po nekem področju in na krovu nimajo več človeškega nadzornika.
Kakšno vlogo pri avtonomnih vozilih ima (ali bi lahko še imela) umetna inteligenca?
Umetna inteligenca predstavlja pomemben tehnološki gradnik tudi na področju avtonomnih vozil, podobno kot na vseh drugih področjih. Senzorji, ki so nameščeni na vozilu, nenehno zajemajo ogromne količine podatkov, ki jih je treba obdelati in iz njih izluščiti neke informacije ter sprejemati odločitve. Pri obdelavi podatkov, iskanju vzorcev, učenju odzivov sta umetna inteligenca in, predvsem, strojno učenje najmočnejša orodja, brez katerih ne gre.
Očala, s katerimi med vožnjo na simulatorju spremljajo premike oči voznika, prispevajo pomembne informacije za presojo varnosti in kakovosti vožnje.
Avtonomno vozilo mora biti tudi sposobno nenehnega prilagajanja razmeram v okolju, pridobivanja izkušenj in učenja, tako kot je človek. Umetna inteligenca bo tako lahko opravljala vedno več opravil tudi v kontekstu avtonomne vožnje in počasi popolnoma razbremenila človeka.
Ali smo kot družba pripravljeni na avtonomna vozila? Vemo, da ta zahtevajo veliko discipline udeležencev, a tudi, da je ravno v (slovenskem) prometu veliko nediscipline in nestrpnosti …
Dokler so takšna avtomatizirana ali avtonomna vozila v prometu v veliki manjšini, vsekakor zahtevajo veliko prilagajanja drugih udeležencev. Njihovo obnašanje je v tem trenutku morda še preveč nenaravno in robotsko ter zato za druge nestrpne in nedisciplinirane človeške voznike moteče. Različne regije sveta imajo različne vozniške kulture in specifike, ki jih bo avtomatizacija morala upoštevati in se jim prilagajati. Avtonomno vozilo, ki morda popolno deluje v Silicijevi dolini ali kakšni drugi ameriški regiji, bo v središču Rima, Aten in morda tudi Ljubljane verjetno popolnoma nemočno in neuporabno.
In kako bo potem mogoče odpraviti ta prepad?
Posledično je pričakovati, da se bodo takšna vozila vpeljevala postopoma in po področjih, kjer ne bo prevelike interakcije z "ročnimi" vozili, vsaj dokler bodo v takšni manjšini.
"Naša raziskovalna skupina sodeluje v različnih projektih, ki se osredotočajo na avtomatizirano in avtonomno vožnjo."
Ali je pri avtonomnih vozilih primerno poskrbljeno za kibernetsko varnost? Morebitni vdori bi namreč lahko povzročili katastrofo …
Kibernetski varnosti se posveča veliko pozornosti, saj bo povezljivost teh vozil ključna za učinkovito delovanje. To pomeni, da bodo to neke vrste vozeči računalniki in zagotovo zelo privlačna tarča hekerjev, ki bodo skušali ogroziti celotne flote takšnih vozil. Poleg varnosti in zaščite pred vdori je pomembna tudi varnost zasebnosti, saj bodo navigacijske in potovalne informacije posameznika morale biti nenehno v sistemu zaradi optimizacije potovanja, tako da bo popolno anonimnost zelo težko zagotoviti.
Ali res želimo umetni inteligenci prepustiti vse odločitve, ki jih danes sprejemamo sami?
Ko govorimo o obdelavi velikih količin podatkov, detekciji različnih vzorcev in predčasnem zaznavanju nevarnih situacij, človek ne more več tekmovati z umetno inteligenco. Zagotovo bo določene nizkonivojske odločitve varneje in učinkoviteje prepustiti stroju, visokonivojske in strateške odločitve pa bo še naprej sprejemal človek.
"Umetna inteligenca pri analizi in obdelavi podatkov drastično prekaša človeške sposobnosti, a bomo kljub temu določene pomembne visokonivojske odločitve morali prepustiti človeku."
Kaj nas bo že v kratkem navdušilo s področja avtonomnih vozil?
Avtomatizacija se v promet vpeljuje postopa, in sicer kot vedno novi asistenčni sistemi v sodobnih vozilih. Sam sem npr. navdušen že nad danes skoraj vseprisotnimi radarskimi tempomati, sistemi za ohranjanje vozne idealne linije in sistemi za samostojno zaviranje v sili. Že ti pomembno povečujejo varnost v cestnem prometu in udobje pri vožnji ter uspešno preprečujejo marsikatero nesrečo. Kljub vsemu so ti sistemu namenjeni izključno zagotavljanju pomoči vozniku, ki pa mora biti še vedno stoodstotno prisoten pri vožnji in nadzorovati promet. Naslednji korak, ki bo zagotovo navdušujoč za marsikoga, bo, ko bomo na suhoparni avtocesti lahko vklopili avtopilot in nadzor za določen čas v celoti prepustili vozilu ter počeli druge, z vožnjo nepovezane stvari. Slednje lahko pričakujemo že v nekaj letih …
4