آینده خودروهای خودران: چطور رانندگی به یکی از خاطرات دور تبدیل خواهد شد؟

به گزارش خودران، تصور کنید سال ۲۰۵۰ است. شما در حال تعریف کردن خاطره‌ای برای نوه‌ی خود هستید. شما از یک آیین عجیب و قدیمی صحبت می‌کنید. آیینی که در آن، انسان‌ها دو دست خود را بر روی یک حلقه پلاستیکی به نام «فرمان» می‌گذاشتند و با پاهایشان، پدال‌هایی را فشار می‌دادند تا یک جعبه فلزی دو تنی را در میان خطوط باریکی به نام «جاده» هدایت کنند. نوه شما با چشمانی گرد شده از تعجب به شما نگاه می‌کند، همان‌طور که شما امروز به کسی نگاه می‌کنید که از رفتن به محل کار با اسب صحبت می‌کند. این تصویر، یک داستان علمی-تخیلی نیست. این تصویری از آینده خودروهای خودران و انقلابی است که در آستانه وقوع آن قرار داریم. رانندگی، فعالیتی که برای بیش از یک قرن، بخش جدایی‌ناپذیر زندگی مدرن، نماد استقلال و بلوغ، و منبع الهام بی‌نهایت فیلم، آهنگ و داستان بوده است، در حال تبدیل شدن به یک مهارت منسوخ است. همان‌طور که آسانسورها، شغل اپراتورهای آسانسور را حذف کردند و ماشین‌حساب‌ها، توانایی محاسبات ذهنی سریع را به یک مهارت غیرضروری بدل کردند، خودروهای خودران نیز در آستانه بازنشسته کردن دائمی «راننده» هستند.

بخش اول: مغز متفکر ماشین؛ خودروهای خودران چگونه دنیا را می‌بینند و فکر می‌کنند؟

جادوی یک خودروی خودران، در توانایی آن برای درک محیط اطرافش با دقتی فراتر از انسان و تصمیم‌گیری در کسری از ثانیه نهفته است. این توانایی، حاصل همکاری یک ارکستر پیچیده از سنسورها و یک مغز هوش مصنوعی قدرتمند است. بیایید این ارکستر را بهتر بشناسیم.

چشم‌ها: دوربین‌های با وضوح بالا

دوربین‌ها، چشم‌های اصلی خودروی خودران هستند. مجموعه‌ای از دوربین‌ها در اطراف خودرو نصب می‌شوند. آنها دیدی ۳۶۰ درجه از محیط اطراف را فراهم می‌کنند. این دوربین‌ها می‌توانند رنگ‌ها را تشخیص دهند. بنابراین، آنها برای خواندن چراغ‌های راهنمایی، تابلوهای راهنمایی و رانندگی، و خطوط جاده حیاتی هستند. الگوریتم‌های پیشرفته بینایی ماشین (Computer Vision) به کامپیوتر خودرو اجازه می‌دهają تا اشیاء مختلف مانند عابران پیاده، دوچرخه‌سواران و خودروهای دیگر را در تصاویر تشخیص دهد.

گوش‌ها و حس لامسه: رادار و سنسورهای اولتراسونیک

• رادار (Radar): رادارها با ارسال امواج رادیویی و تحلیل بازگشت آنها کار می‌کنند. مزیت بزرگ رادار این است که شرایط بد آب و هوایی مانند باران، برف یا مه، تأثیر کمی بر روی عملکرد آن دارد. رادارها در تشخیص فاصله و سرعت خودروهای دیگر، حتی در فواصل دور، فوق‌العاده دقیق هستند.
• سنسورهای اولتراسونیک (Ultrasonic): این سنسورها با ارسال امواج صوتی با فرکانس بالا کار می‌کنند. آنها برای تشخیص موانع در فواصل بسیار نزدیک (چند متر) عالی هستند. شما احتمالاً با صدای بوق ممتد آنها در هنگام پارک کردن خودروی خود آشنا هستید.

دید سه‌بعدی فرا انسانی: لایدار (LiDAR)

لایدار (LIDAR) شاید مهم‌ترین سنسور یک خودروی خودران باشد. لایدار مانند یک رادار عمل می‌کند، اما به جای امواج رادیویی، از میلیون‌ها پرتو لیزر در هر ثانیه استفاده می‌کند. این پرتوها به محیط اطراف برخورد کرده و بازمی‌گردند. کامپیوتر با اندازه‌گیری زمان بازگشت هر پرتو، یک نقشه سه‌بعدی بسیار دقیق و لحظه‌ای از تمام اشیاء اطراف خودرو ایجاد می‌کند. این نقشه که به آن «ابر نقطه» (Point Cloud) می‌گویند، به خودرو یک درک فضایی بی‌نظیر و فرا انسانی می‌دهد.

مغز: فیوژن سنسور و هوش مصنوعی

جادوی اصلی، در نرم‌افزار و هوش مصنوعی نهفته است. کامپیوتر مرکزی خودرو، تمام اطلاعات ورودی از دوربین‌ها، رادارها و لایدار را در فرآیندی به نام «ترکیب سنسور» (Sensor Fusion) با هم ادغام می‌کند. این کار یک مدل دیجیتال جامع و قابل اعتماد از دنیای واقعی می‌سازد. سپس، الگوریتم‌های هوش مصنوعی وارد عمل می‌شوند. آنها اشیاء را شناسایی می‌کنند. مسیر حرکت آنها را پیش‌بینی می‌کنند. و در نهایت، بر اساس تمام این داده‌ها، بهترین و ایمن‌ترین تصمیم را برای هدایت خودرو می‌گیرند. این فرآیند پیچیده، هزاران بار در هر ثانیه تکرار می‌شود.

بخش دوم: معضل ترولی روی چهار چرخ؛ اخلاق غیرقابل اجتناب هوش مصنوعی

فناوری خودروهای خودران به سرعت در حال پیشرفت است. اما یک مانع بزرگ و فلسفی در مسیر آنها وجود دارد: «اخلاق». در شرایط بحرانی، یک خودروی خودران چگونه باید تصمیم بگیرد؟ این سوال، دنیای مهندسی را با یکی از عمیق‌ترین معضلات فلسفی روبرو کرده است.

معضل کلاسیک ترولی

«معضل ترولی» یک آزمایش فکری معروف در فلسفه اخلاق است. تصور کنید یک واگن از کنترل خارج شده و به سمت پنج کارگر در حال حرکت است. شما در کنار یک اهرم ایستاده‌اید. اگر اهرم را بکشید، مسیر واگن عوض شده و به سمت ریل دیگری می‌رود که تنها یک کارگر بر روی آن قرار دارد. آیا شما اهرم را می‌کشید؟ شما با این کار، یک نفر را قربانی می‌کنید تا پنج نفر را نجات دهید.

ترجمه به زبان ماشین

حالا این معضل را به دنیای خودروهای خودران بیاوریم. تصور کنید یک خودروی خودران در یک جاده لغزنده در حال حرکت است. ناگهان، یک گروه پنج نفره از عابران پیاده به وسط خیابان می‌پرند. خودرو سه گزینه دارد: مستقیم برود و با گروه پنج نفره برخورد کند، به چپ منحرف شود و با یک عابر پیاده برخورد کند، یا به راست منحرف شود و با دیوار برخورد کرده و سرنشین خود را قربانی کند. یک راننده انسانی در این شرایط، در کسری از ثانیه و بر اساس غریزه واکنش نشان می‌دهد. اما یک ماشین، باید بر اساس یک الگوریتم از پیش نوشته‌شده عمل کند. سوال این است که ما انسان‌ها، چه الگوریتمی را باید برای آن بنویسیم؟

چه کسی باید این کد اخلاقی را بنویسد؟

این سوال، پیچیدگی‌های زیادی دارد.

• برنامه‌نویسان؟ آیا یک مهندس نرم‌افزار باید مسئولیت چنین تصمیم مرگ و زندگی را بر عهده بگیرد؟
• مالک خودرو؟ آیا باید به مالک اجازه داده شود که تنظیمات اخلاقی خودروی خود را انتخاب کند؟ (مثلاً حالت “همیشه از من محافظت کن”). اگر اینطور باشد، احتمالاً هیچ‌کس خودرویی را نمی‌خرد که برای نجات دیگران، او را قربانی کند.
• دولت‌ها و قانون‌گذاران؟ آیا باید یک استاندارد اخلاقی جهانی یا ملی برای تمام خودروهای خودران تعریف شود؟

تحقیقاتی مانند پروژه «ماشین اخلاقی» در دانشگاه MIT، با نظرسنجی از میلیون‌ها نفر، نشان داده است که ترجیحات اخلاقی در فرهنگ‌های مختلف، متفاوت است. این موضوع، رسیدن به یک استاندارد جهانی را بسیار دشوار می‌کند. این چالش اخلاقی، یکی از بزرگترین موانع غیرفنی در مسیر آینده خودروهای خودران است.

بخش سوم: وعده کمال؛ مقایسه ایمنی خودروهای خودران با انسان

بزرگترین و مهم‌ترین وعده خودروهای خودران، افزایش چشمگیر ایمنی در جاده‌هاست. اما آیا این وعده واقع‌بینانه است؟

دشمن اصلی در جاده: خطای انسانی

آمارها تکان‌دهنده هستند. سازمان‌های ایمنی در سراسر جهان تخمین می‌زنند که بیش از ۹۰ درصد از تصادفات رانندگی، مستقیماً ناشی از خطای انسانی است. عواملی مانند رانندگی در حالت مستی، استفاده از تلفن همراه، خستگی و خواب‌آلودگی، سالانه جان بیش از یک میلیون نفر را در سراسر جهان می‌گیرد.

مزایای یک راننده رباتیک

یک راننده هوش مصنوعی، هیچ‌کدام از این ضعف‌های انسانی را ندارد.

• هرگز خسته یا مست نمی‌شود: یک کامپیوتر نیازی به خواب ندارد و تحت تأثیر مواد مخدر یا الکل قرار نمی‌گیرد.
• هرگز حواسش پرت نمی‌شود: یک خودروی خودران در حال ارسال پیامک یا صحبت با تلفن نیست. تمام توان پردازشی آن، معطوف به رانندگی است.
• دید ۳۶۰ درجه و واکنش فرا انسانی: این خودرو با استفاده از سنسورهای خود، دیدی کامل و بدون نقطه کور از محیط اطراف دارد. سرعت واکنش آن نیز در حد میلی‌ثانیه است، بسیار سریع‌تر از بهترین رانندگان انسانی.

آیا تصادفات به صفر می‌رسد؟

هدف نهایی، رساندن آمار تلفات جاده‌ای به صفر یا نزدیک به صفر است. با این حال، باید واقع‌بین بود. خودروهای خودران نمی‌توانند تمام تصادفات را حذف کنند. همیشه احتمال نقص فنی ناگهانی یا وقوع حوادث طبیعی غیرقابل پیش‌بینی وجود دارد. با این حال، حتی اگر خودروهای خودران بتوانند آمار تصادفات را ۹۰ درصد کاهش دهند، این به معنای نجات جان صدها هزار نفر در هر سال خواهد بود.

بخش چهارم: دوران گذار؛ چالش‌های یک دنیای ترکیبی

بزرگترین چالش در مسیر آینده خودروهای خودران، خود تکنولوژی نیست، بلکه دوران گذار است. ما یک شبه از دنیای کاملاً انسانی به دنیای کاملاً خودران منتقل نخواهیم شد. برای چندین دهه، جاده‌های ما میزبان ترکیبی از خودروهای خودران، خودروهای نیمه‌خودران و خودروهای کاملاً دستی با رانندگان انسانی خواهند بود. این دنیای ترکیبی، چالش‌های منحصر به فرد خود را ایجاد می‌کند.

چالش پیش‌بینی رفتار غیرقابل پیش‌بینی

بزرگترین نقطه قوت رانندگان انسانی، توانایی آنها در درک زمینه‌های اجتماعی و نیت‌های دیگران است. ما با یک نگاه به حرکت سر یک راننده دیگر، می‌توانیم حدس بزنیم که او قصد تغییر لاین را دارد. ما می‌توانیم با یک عابر پیاده ارتباط چشمی برقرار کنیم و به او اجازه عبور دهیم. در مقابل، بزرگترین نقطه ضعف رانندگان انسانی، غیرقابل پیش‌بینی بودن آنهاست. ما گاهی قوانین را زیر پا می‌گذاریم، به صورت ناگهانی ترمز می‌کنیم یا حرکات تهاجمی انجام می‌دهیم. آموزش دادن به یک هوش مصنوعی برای درک و پیش‌بینی این رفتارهای انسانی بسیار پیچیده است. یک خودروی خودران که همیشه طبق قوانین عمل می‌کند، ممکن است در مواجهه با یک راننده انسانی که قوانین را نادیده می‌گیرد، دچار سردرگمی شود.

مسئولیت قانونی در تصادفات

در دنیای امروز، اگر تصادفی رخ دهد، مسئولیت مشخص است: یکی از رانندگان انسانی مقصر است. اما در یک تصادف بین یک خودروی خودران و یک خودروی انسانی، مقصر کیست؟

• اگر خودروی خودران مقصر باشد: آیا مسئولیت با مالک خودرو است؟ با شرکت سازنده نرم‌افزار؟ یا با شرکت سازنده سنسورها؟ این یک ابهام قانونی بزرگ است که نیازمند تعریف قوانین کاملاً جدیدی است.
• اگر راننده انسانی مقصر باشد: آیا راننده انسانی می‌تواند ادعا کند که خودروی خودران به دلیل رفتار بیش از حد محتاطانه‌اش، او را مجبور به انجام یک مانور خطرناک کرده است؟

این سوالات، چالش‌های حقوقی و بیمه‌ای عظیمی را ایجاد می‌کنند که حل آنها سال‌ها زمان خواهد برد.

نیاز به زیرساخت‌های هوشمند (V2X)

برای اینکه خودروهای خودران بتوانند با حداکثر پتانسیل خود کار کنند، آنها باید بتوانند با یکدیگر و با محیط اطراف خود «صحبت» کنند. این تکنولوژی که به آن V2X (Vehicle-to-Everything) می‌گویند، به خودروها اجازه می‌دهد تا اطلاعاتی مانند سرعت، موقعیت و قصد خود را با یکدیگر به اشتراک بگذارند. آنها همچنین می‌توانند با چراغ‌های راهنمایی، علائم جاده‌ای و حتی عابران پیاده (از طریق تلفن‌های هوشمندشان) ارتباط برقرار کنند. این زیرساخت هوشمند، به روان شدن ترافیک و افزایش ایمنی کمک شایانی می‌کند، اما ساخت و استانداردسازی آن در سراسر جهان یک پروژه بسیار عظیم و پرهزینه است.

بخش پنجم: سونامی اقتصادی؛ تأثیر بر شغل‌ها و صنایع

انقلاب خودروهای خودران، یک سونامی اقتصادی خواهد بود که بسیاری از صنایع را دگرگون کرده و میلیون‌ها شغل را تحت تأثیر قرار خواهد داد.

میلیون‌ها شغلی که در خطر هستند

واضح‌ترین و بزرگترین تأثیر، بر روی رانندگان حرفه‌ای خواهد بود. در بسیاری از کشورها، رانندگی کامیون یکی از شایع‌ترین شغل‌هاست. با ظهور کامیون‌های خودران که می‌توانند به صورت ۲۴ ساعته حرکت کنند، این شغل به طور کامل در معرض خطر قرار می‌گیرد. همین وضعیت برای رانندگان تاکسی، اتوبوس و وانت‌های حمل بار نیز وجود دارد.

فرصت‌های جدید: تولد شغل‌های نوین

هر انقلاب صنعتی، شغل‌های قدیمی را از بین می‌برد، اما شغل‌های جدیدی را نیز خلق می‌کند. آینده خودروهای خودران نیز از این قاعده مستثنی نیست.

• مدیران ناوگان هوشمند: شرکت‌ها به متخصصانی نیاز خواهند داشت که ناوگان عظیمی از خودروهای خودران را به صورت متمرکز مدیریت کنند.
• اپراتورهای از راه دور: در شرایط خاص، ممکن است نیاز باشد که یک اپراتور انسانی به صورت از راه دور، هدایت یک خودرو را بر عهده بگیرد.
• طراحان تجربه داخل کابین: وقتی دیگر نیازی به رانندگی نباشد، کابین خودرو به یک فضای سرگرمی یا کار تبدیل می‌شود. متخصصانی برای طراحی این تجربه‌های جدید مورد نیاز خواهند بود.

تأثیر بر صنایع دیگر

این موج، به صنایع دیگر نیز خواهد رسید. صنعت بیمه باید مدل‌های خود را کاملاً تغییر دهد. هتل‌های بین‌راهی ممکن است با ظهور «خودروهای خواب» (Sleeper Cars) با چالش روبرو شوند. صنعت رستوران‌داری و خرده‌فروشی نیز با تغییر الگوی سفرهای ما، متحول خواهد شد.

بخش ششم: اتوپیا در حرکت؛ بازپس‌گیری شهرهایمان

شاید بزرگترین و مثبت‌ترین تأثیر خودروهای خودران، بر روی کیفیت زندگی در شهرهای ما باشد.

پایان ترافیک‌های کلافه‌کننده

بخش بزرگی از ترافیک‌های امروزی، ناشی از رفتار غیربهینه انسان‌هاست. ما بیش از حد ترمز می‌کنیم و باعث ایجاد «ترافیک‌های خیالی» می‌شویم. خودروهای خودران می‌توانند با یکدیگر ارتباط برقرار کرده و جریان ترافیک را به شکل چشمگیری روان‌تر سازند.

بازپس‌گیری فضا: خداحافظی با پارکینگ‌ها

بخش عظیمی از باارزش‌ترین زمین‌های شهری ما، به پارکینگ‌ها اختصاص یافته است. یک خودروی شخصی، بیش از ۹۵ درصد از عمر خود را در حالت پارک سپری می‌کند. خودروهای خودران نیازی به پارک کردن در نزدیکی مقصد ندارند. آنها می‌توانند شما را پیاده کرده و سپس به صورت خودکار به یک پارکینگ متمرکز در حومه شهر بروند. این امر، میلیون‌ها متر مربع از فضای شهری را برای ساخت پارک، فضای سبز و مسکن آزاد خواهد کرد.

هوای پاک‌تر و شهرهای آرام‌تر

بسیاری پیش‌بینی می‌کنند که ناوگان‌های خودران آینده، عمدتاً الکتریکی خواهند بود. این امر به خودی خود، آلودگی هوای ناشی از اگزوز خودروها را در مراکز شهری به صفر می‌رساند. علاوه بر این، رانندگی بهینه این خودروها، مصرف انرژی را کاهش داده و به کاهش آلودگی صوتی نیز کمک شایانی خواهد کرد.