Apprendimento automatico

Auto a guida autonoma: la strada verso il futuro

Il percorso verso le auto a guida autonoma presenta problematiche di natura filosofica e tecnologica che aiutano gli ingegneri a costruire sistemi sicuri e affidabili.

Si è iniziato a parlare di auto che si guidano da sole già nel 1939. All’Esposizione Mondiale del 1939, lo stand Futurama di General Motors accennava a una nuova era in cui le auto sarebbero state controllate da carreggiate con tecnologia integrata. Questo precoce concetto di auto autonoma era focalizzata meno sui veicoli e, più chiaramente, sull’infrastruttura che li avrebbe supportate.

A quell’epoca risultava molto difficile ipotizzare auto senza conducente, ma decenni di avanzamenti tecnologici (e di partnership tra diversi settori) stanno rendendo le auto a guida autonoma una realtà. Secondo un report di BI Intelligence, nel 2010 ci saranno sulle strade dieci milioni di auto, mentre IHS prevede che le vendite di auto autonome arriveranno a 21 milioni nel 2035.

Ma torniamo rapidamente ad oggi. La tecnologia dei sensori, le capacità di elaborazione dei computer e l’apprendimento automatico (la capacità dei computer di raccogliere dati, apprendere e creare creare algoritmi matematici basati su enormi moli di dati) hanno creato ciò che Jack Weast di Intel definisce la “tempesta perfetta” riferendosi alle capacità che consentiranno alle auto di guidarsi da sole.

BMW, Intel e Mobileye hanno annunciato una partnership che vedrà le BMW completamente autonome entro il 2021.

“Abbiamo impiegato molto tempo per arrivare al punto in cui la scienza fondamentale alla base della guida autonoma fosse abbastanza matura da poterla mettere in pratica davvero”, ha affermato Weast, Chief Systems Engineer for Autonomous Driving Solutions di Intel.

Passare all’autonomia completa

SAE International classifica l’automazione dei veicoli in base a cinque livelli. I Livelli 1 e 2 richiedono l’intervento di un conducente che tenga le mani sul volante e comprende funzionalità quali il controllo adattivo della velocità di crociera, la frenata reattiva e l’assistenza al parcheggio. Il Livello 3 prevede il “pilota automatico” per i veicoli, ma il conducente può riprendere il comando, se necessario.

Il Livello 4 richiede un supporto ancora minore del conducente, per cui un passeggero può persino fare un pisolino, mentre il Livello 5 comporta che l’auto sia completamente automatica, e persino l’assenza di un sedile o dei comandi per il conducente.

La realizzazione delle auto autonome o che si guidano da sole richiede l’elaborazione di una quantità di dati inimmaginabile. Weast ha affermato che i piani telefonici dei cellulari odierni offrono un paio di gigabyte di dati al mese, incluso lo streaming di video e musica. In confronto, un veicolo autonomo “macina” diversi terabyte di dati ogni ora. Questa mole di dati è troppo imponente per essere inviata sul cloud, per cui il computing ad alte prestazioni si svolge necessariamente sull’auto stessa, elaborando una quantità incredibile di dati in tempo reale.

Un’auto autonoma è dotata di sensori come videocamere, lidar e radar che rilevano le informazioni sull’ambiente circostante. Le videocamere possono vedere una persona, ad esempio, ma il radar è in grado di rilevare la profondità e riconoscere la differenza tra un essere umano e la sagoma di una persona su un cartellone pubblicitario. Il sistema completo deve funzionare in tandem.

“Sono necessari non solo sensori ad alta fedeltà, ma anche un’intelligenza ad elevate prestazioni a livello di cervello centrale a bordo del veicolo, in grado di elaborare i dati dei sensori, creare una rappresentazione sotto forma di ambiente virtuale del mondo fisico che circonda l’auto e quindi prendere decisioni molto complesse in tempi rapidi su come agire in termini di sterzo, freni o qualsiasi altra manovra”, ha affermato Weast. “E si tratta di un circuito chiuso che deve sussistere all’interno del veicolo”.

Weast ha affermato che parte dell’autonomia dell’auto deriverà dalla sua capacità di essere autonomamente consapevole delle situazioni.

“Stiamo cercando di enumerare tutti i diversi oggetti possibili che esistono nel mondo reale, particolarmente negli ambienti urbani complessi in cui potrebbero essere presenti dozzine di singoli oggetti da riconoscere e comprendere. E l’auto deve essere in grado di identificarli tutti in modo accurato”, ha affermato.

Grazie agli ampi set di dati acquisiti, gli scienziati dei dati possono analizzare tutti i dati registrati dai sensori e creare modelli di apprendimento automatico che consentiranno ai veicoli autonomi di “imparare” e quindi elaborare determinazioni probabilistiche su quello che viene visto in base al training ricevuto.

Un modo nuovo di concepire il trasporto

Se la tecnologia necessaria per rendere possibile tutto ciò si sta sviluppando velocemente, rimane la questione se un computer sarà mai in grado di sostituire l’intuizione umana.

“L’idea dei veicoli autonomi è più una sfida umana e sociale che tecnologica”, ha affermato Matt Yurdana, UX Creative Director che si occupa di veicoli autonomi presso Intel. “Se le persone non si sentono al sicuro, se non hanno fiducia a livello emotivo e psicologico, quello che facciamo a livello tecnologico diventa irrilevante”.

Prendiamo ad esempio la professione medica, ha proseguito Yurdana. Se alcuni laboratori high-tech condividono informazioni su server sofisticati, altri stampano ancora le cartelle cliniche e le archiviano in cartelline cartacee.

I veicoli autonomi possono far cambiare alle persone idee e priorità sui trasporti, e potremmo scegliere in futuro di essere trasportati in un modo completamente diverso. Andare in giro per commissioni e fare fatica per trovare parcheggio, oppure essere bloccati nel traffico e innervosirsi potrebbero diventare abitudini del passato non appena diventeranno disponibili altre opzioni.

“I veicoli autonomi si apprestano a cambiare il nostro modo di vivere e di lavorare, oltre al modo in cui progettiamo e realizziamo le città. Cambieranno e rivoluzioneranno svariati settori in modi che al momento non siamo in grado di immaginare”, ha affermato Weast. “Nello stesso modo in cui le auto a benzina hanno cambiato il mondo, ritengo che i veicoli a guida autonoma siano destinati a cambiare la nostra vita e quella delle persone di tutto il mondo. È un’evoluzione davvero entusiasmante”.

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