تصویر: قرن بیست و یکم نوید اتومبیل های خود ران را می دهد، اما آیا آنها واقعاً تحقق می یابند؟ (Shutterstock)

آیا زمانی را که اتومبیل های خود ران در شرف آمدن بودند به خاطر می آورید؟ تقریباً یک دهه پیش بود که بخش وسایل نقلیه خود گردان در گوگل (ویمو (Waymo) فعلی) نوید جهانی را می داد که در آن مردم توسط اتومبیل های روبات خود ران به اطراف برده می شوند.

به ما ارائه های رایانه ای شهرهای مربوط به آینده نشان داده می شد مملو از تاکسی های روبات خود گردان و وسایل نقلیه لوکس انتزاعی که سواران می توانستند هنگام تماشای تلویزیون های با وضوح بالا روی صندلی های کاملاً خوابیده استراحت کنند.
در پروژه AISEC تازه تاسیس ما، تیمی از محققان در حال طراحی ابزاری برای تسهیل نوع همکاری بین رشته ای مورد نیاز برای ایجاد استانداردهای اخلاقی و قانونی برای اتومبیل های خود ران هستند.این آن چیزی بود که آنها به ما قول دادند. همان طور که مشخص شد، آنها اشتباه می کردند.

پتانسیل محقق نشده

مجتمع صنعتی رانندگی خود گردان در دهه گذشته متحمل ضربات عمده ای - مربوط به فناوری و ایمنی - شده است، به حدی که اخیراً حتی جان کرافچیک، مدیرعامل سابق وایمو و از سخت گیرترین معتقدان به اتومبیل های خود ران، دارد کم کم تسلیم می شود.

خوب ، چه اشتباهی رخ داده است؟

پاسخ ساده این است که جامعه پتانسیل حتی پیشرفته ترین فناوری ها را بیش از حد ارزیابی می کند و توانایی های حتی کم آموزش دیده ترین راننده ها را نیز دست کم می گیرد.

رانندگی، با وجود آن چه بسیاری فکر می کنند، یک تلاش پیچیده و پویا در انجام چند وظیفه است. حفظ سرعت و موقعیت یک وسیله نقلیه بدون توجه به تغییرات آب و هوایی، ترافیکی، شرایط جاده ای و توانایی های متنوع ذهنی، ادراکی و حرکتی راننده انسان کار آسانی نیست.

هنگامی که سختی روز افزون استفاده از سیستم های نا مفهوم "هوشمند" را نیز اضافه می کنید، جای تعجب نیست که بسیاری از رانندگان به سادگی از استفاده کامل از سیستم های کمکی صرف نظر می کنند.

فراموش نمی کنیم تلاش های متعدد خود رو سازان را برای گمراه کردن عموم مردم با استفاده از نام هایی مانند "خلبان اتوماتیک" برای فناوری ای که توانایی کم تری داشت.
مردم اتومبیل های بدون راننده را با رعایت استانداردهای ایمنی بسیار بالاتر قبول دارند و تصادفات یکبار مصرف را به عنوان اثبات این که این وسایل نقلیه برای رها شدن در جاده های عمومی بیش از حد نا ایمن هستند تفسیر می کنند.در کل، اگر چه برخی ممکن است شکست ناگهانی وسایل نقلیه خود گردان را غیر قابل پیش بینی تلقی کنند، اما واقعیت این است که حتی بخشی از جامعه علمی تعجب می کند که چرا آشکار شدن این واقعیت این قدر طول کشیده است.

واکنش افکار عمومی

سال ها است که دانشمندانی که روی عوامل انسانی رانندگی خود گردن تحقیق می کنند در مورد وجود نقایص شکاف اندازنده در تلاش برای رانندگی خود گردان، هشدار داده اند.

گزارش های تصادف در مورد وسایل نقلیه ای که حداقل در اصل، کاملاً قادر به مذاکره در مورد "ساده ترین" سناریوهای رانندگی در بزرگ راه بودند، محدودیت های طراحی این سیستم ها را به عنوان دلایل احتمالی تصادفات نشان می داد. به دلیل احساس امنیت کاذب سیستم های "خلبان اتوماتیک" رانندگی، برخی از رانندگان ممکن است احساس کرده باشند که می توانند خود را از نظارت بر رفتار خود رو معاف نمایند، و این بنا بر این منجر به تصادفات قابل اجتناب شده است.

این واکنش در کاهش اعتماد افکار عمومی و پذیرش وسایل نقلیه خود گردان بروز کرد. این تصادفات همچنین به اهداف وسایل نقلیه خود گردن کمک نمی کند.

نَفَس خود را نگه ندارید

پس بعد چه؟ با وجود چالش های روز افزون کار یدی، رانندگی تجاری در جایی که کامیون ها از نظر فنی پیشرفت بیشتری می کنند و یا رانندگی دسته ای، نقطه ای است که رانندگی خود گردان حداقل در کوتاه مدت می تواند پیشرفت بیشتری در آن داشته باشد.
رانندگی تجاری در جایی که کامیون ها از نظر فنی پیشرفت بیشتری می کنند و یا رانندگی دسته ای، نقطه ای است که رانندگی خود گردان حداقل در کوتاه مدت می تواند پیشرفت بیشتری در آن داشته باشد.در مورد اتومبیل های خود ران، دفعه بعدی که یک مدیر وسایل نقلیه خود گردان به من بگوید آماده شو، من اطمینان می دهم که نفسم را در انتظار نگاه نمی دارم.

امکان تکمیل اتومبیل های خودران

تصویر: posteriori / Shutterstock
سال ها است که دانشمندانی که روی عوامل انسانی رانندگی خود گردن تحقیق می کنند در مورد وجود نقایص شکاف اندازنده در تلاش برای رانندگی خود گردان، هشدار داده اند.چندین دهه است که در استفاده از نیروگاه هسته ای فوکوشیما یا بازرسی از زیرساخت های انرژی زیر آب در دریای شمال، در محیط های خطرناک، از وسایل نقلیه روباتیک استفاده می شود. اخیراً، وسایل نقلیه خود گردان، از قایق ها گرفته تا گاری های تحویل مواد غذایی، انتقال ملایمی را مراکز تحقیقاتی به دنیای واقعی داشته اند و در عین حال در این انتقال، سکسکه بسیار کمی داشته اند.

هنوز ورود قول داده شده اتومبیل های خود ران فراتر از مرحله آزمایش پیشرفت نکرده است. و در یک رانندگی آزمایشی مربوط به یک ماشین خود ران Uber در سال 2018، یک عابر پیاده توسط این خود رو کشته شد. اگر چه این تصادفات هر روز هنگامی که انسان پشت فرمان است اتفاق می افتد، اما مردم اتومبیل های بدون راننده را با رعایت استانداردهای ایمنی بسیار بالاتر قبول دارند و تصادفات یکبار مصرف را به عنوان اثبات این که این وسایل نقلیه برای رها شدن در جاده های عمومی بیش از حد نا ایمن هستند تفسیر می کنند.

تصویر: یک روبات کوچک چرخ دستی مانند با پرچم در خیابان های شهر. کاش فقط به راحتی روبات های تحویل مواد غذایی خود گردان می بود. جاناتان ویس / شاتر استوک
رانندگی، با وجود آن چه بسیاری فکر می کنند، یک تلاش پیچیده و پویا در انجام چند وظیفه است.برنامه ریزی برای یک ماشین کاملاً خود ران که همیشه ایمن ترین تصمیم را می گیرد یک کار بزرگ و فنی است. بر خلاف سایر وسایل نقلیه خود گردان، که معمولاً در محیط های کاملاً کنترل شده گردانده می شوند، اتومبیل های خود ران باید در شبکه های جاده ای بی وقفه و غیر قابل پیش بینی عمل کنند، و بسیاری از متغیرهای پیچیده را به سرعت پردازش کنند تا ایمن بمانند.

با الهام از کد بزرگ راه، ما در حال کار بر روی مجموعه قوانینی هستیم که به خود روهای خود ران کمک می کند تا در هر سناریوی قابل تصمیمی ایمن ترین تصمیمات را بگیرند. تأیید این که این قوانین کار می کند سد نهایی جاده ای است که باید بر آن غلبه کنیم تا اتومبیل های قابل اعتماد خود ران را با خیال راحت وارد جاده های خود کنیم.

قانون اول آسیموف

آیزاک آسیموف، نویسنده داستان های علمی، "سه قانون روباتیک" خود را در سال 1942 نگاشت. اولین و مهم ترین قانون می گوید: "یک روبات ممکن نیست به انسان آسیب برساند یا از طریق بی عملی، اجازه دهد به انسان آسیب برسد." وقتی اتومبیل های خود ران به انسان آسیب می رسانند، به وضوح این قانون اول را نقض می کنند.

ما در رباتاریوم ملی تحقیقاتی را پیش رو داریم با هدف تضمین این که خود روهای خود ران همیشه تصمیماتی را اتخاذ می کنند که این قانون را رعایت کنند. چنین تضمینی می تواند راه حلی برای نگرانی های جدی ایمنی باشد که مانع از گرفتن کار و بار اتومبیل های خود ران در سراسر جهان می شود.

تصویر: یک باکس هشدار قرمز در اطراف زنی که از روی خط عابر پیاده عبور می کند و کالسکه را هل می دهد. اتومبیل های خود ران باید تقریباً بلافاصله در مورد ریسک ها و خطرات، موقعیت یابی، پردازش و تصمیم گیری کنند. Jiraroj Praditcharoenkul / Alamy

نرم افزار هوش مصنوعی در واقع در یاد گیری سناریوهایی که هرگز با آنها رو به رو نشده است کاملاً خوب است. با استفاده از "شبکه های عصبی" که از طرح مغز انسان الهام می گیرند، این نرم افزار می تواند الگوها را در داده هایی مانند حرکت ماشین ها و عابران پیاده، شناسایی کند و سپس این الگوها را در حالات جدید به یاد بیاورد.

اما هنوز باید اثبات کنیم که هرگونه قوانین ایمنی که به اتومبیل های خود ران تعلیم داده می شود، در این سناریوهای جدید کار ساز خواهد بود. برای انجام این کار، ما می توانیم به راستی آزمایی رسمی روی بیاوریم: روشی که دانشمندان کامپیوتر برای اثبات عملکرد یک قانون در هر شرایط از آن استفاده می کنند.

به عنوان مثال، در ریاضیات، قوانین بدون لزوم آزمایش موردی هر مقدار ممکن از x وy ، ثابت می کنند که x + y برابر با y + x است. تأیید رسمی، کاری مشابه این را انجام می دهد: این به ما امکان می دهد اثبات کنیم که نرم افزار AI چگونه به سناریوهای مختلف واکنش نشان می دهد بدون این که مجبور باشیم همه سناریوهایی را که امکان این را دارند که در جاده های عمومی آزمایش کنیم، به طور کامل آزمایش نماییم.

یکی از موفقیت های چشم گیر اخیر در این زمینه، گرفتن تأیید سیستم AI است که از شبکه های عصبی برای جلو گیری از برخورد هواپیماهای خود گردان استفاده می کند. محققان به طور رسمی تأیید کرده اند که سیستم بدون توجه به مانورهای افقی و عمودی هواپیما، همیشه پاسخ صحیح خواهد داد.

کد گذاری بزرگ راه

رانندگان انسانی برای ایمن نگه داشتن همه کاربران جاده از یک کد بزرگ راه پیروی می کنند که برای یاد گیری این قوانین و به کارگیری منطقی آنها در سناریوهای بی شمار واقعی به مغز انسان اعتماد می کند. ما می توانیم کد بزرگ راه را به اتومبیل های خود ران نیز آموزش دهیم. این امر ما را ملزم می کند که هر قانون را در کد انتخاب کنیم، به شبکه های عصبی وسایل نقلیه بیاموزیم که نحوه اطاعت از هر قانون را بفهمند، و سپس بررسی و تأیید کنیم که می توان به آنها اعتماد کرد که در هر شرایطی با اطمینان از این قوانین پیروی می کنند.

با این حال، چالش بررسی و تأیید صحت رعایت ایمن این قوانین هنگام بررسی عواقب عبارت "هرگز نباید" در کد بزرگراه پیچیده است. برای این که اتومبیل خود ران در هر سناریوی واکنشی مانند یک راننده انسانی واکنش نشان دهد، باید این سیاست ها را به گونه ای برنامه ریزی کنیم که برای ریزه کاری ها، خطر بار شده، و سناریوی گاه گاهی که در آن قوانین مختلف با هم در تضاد مستقیم هستند و ماشین را ملزم می کند یک یا چند مورد را نادیده بگیرید، اقامه دلیل کند.

چنین کاری را نمی توان فقط به عهده برنامه نویسان گذاشت - این کار به وکلا، کار شناسان امنیتی، مهندسان سیستم و سیاست گذاران نیاز دارد. در پروژه AISEC تازه تاسیس ما، تیمی از محققان در حال طراحی ابزاری برای تسهیل نوع همکاری بین رشته ای مورد نیاز برای ایجاد استانداردهای اخلاقی و قانونی برای اتومبیل های خود ران هستند.
برنامه ریزی برای یک ماشین کاملاً خود ران که همیشه ایمن ترین تصمیم را می گیرد یک کار بزرگ و فنی است. آموزش به اتومبیل های خود ران که کامل باشند یک فرایند پویا خواهد بود، و بستگی به این دارد که متخصصان حقوقی، فرهنگی و فناوری، کامل شدن در طول زمان را تعریف کنند. ابزار AISEC با این حساب در حال ساخته شدن است، و یک "صفحه کنترل ماموریت" برای نظارت، تکمیل و انطباق با موفق ترین قوانین حاکم بر اتومبیل های خود ران را ارائه می دهد، که سپس در دسترس صنعت قرار می گیرد.

ما امیدواریم که بتوانیم اولین نمونه آزمایشی ابزار AISEC را تا سال 2024 ارائه دهیم. اما ما هنوز هم نیاز به ایجاد روش های تأیید انطباق برای رفع نگرانی های ایمنی و امنیتی باقی مانده داریم، و ساخت و جا سازی آنها در اتومبیل های خود ران سال ها طول می کشد.

تصادفات مربوط به اتومبیل های خود ران همیشه عناوین اصلی را ایجاد می کنند. اتومبیل خود ران که یک عابر پیاده را تشخیص می دهد و قبل از برخورد با او در 99٪ از زمان ها متوقف می شود، موضوعی برای تجلیل در آزمایشگاه های تحقیقاتی است، اما همین اتومبیل در دنیای واقعی یک ماشین کشتار است. با ایجاد قوانین ایمنی قوی و قابل تأیید برای اتومبیل های خود ران، سعی داریم این 1٪ تصادفات را هم به موضوعی مربوط به گذشته تبدیل کنیم.

منبع: فرانچسکو بیوندی، University of Windsor، اکاترینا کمندانتسکایا، Heriot-Watt University، لوکا آرنابولدی، University of Edinburgh، متیو داگیت، Heriot-Watt University