Сегодня тема создания искусственного интеллекта (ИИ) для беспилотных автомобилей является одной из самых актуальных в мире, подтверждая высочайшую значимость технологий нового поколения в процессе стремительно развивающейся IV промышленной революции, кардинально меняющей прежние экономические, общественные и иные каноны. Отрадно видеть, что лидирующие позиции в мире в этом направлении занимают отечественные разработчики.

В этом году российская компания Cognitive Technologies представила на ведущих мировых форумах решения для управления автономными транспортными средствами, способными работать в любую погоду и на любых дорогах, гарантируя безопасность участников движения. Созданные технологии возглавили технологические рейтинги многих отечественных и зарубежных СМИ.

Компания Cognitive Technologies была создана в 1993 году на базе лаборатории ИИ одного из ведущих институтов академии наук – ИСА РАН. Уже в 1990-е годы Cognitive Technologies смогла заключить соглашения на поставки интеллектуальных систем обработки документов с ведущими мировыми компаниями: HP, Canon, Epson, Xerox, Oki, IBM, Oracle, Samsung, Corel Corp., Olivetti и другими. В 2001 году компанией был реализован проект по разработке речевого корпуса русского языка. В том же году разработка была приобретена корпорацией Intel.

В 2000-х годах Cognitive Technologies реализовала целый ряд проектов по внедрению интеллектуальных программных комплексов на крупных предприятиях, многие из которых успешно работают уже более 15 лет.

В середине 2000-х компания начала исследования в одном из наиболее перспективных направлений развития ИИ в мире – создании системы управления беспилотными транспортными средствами. Первым результатом в этом направлении стал небольшой прототип авторобота, а проще – машинка, которая ездила по коридорам офиса компании и играла в футбол. Ее интеллект умел видеть мяч и двигаться за ним.

В 2014 году компания совместно с Минобрнауки России и ПАО «КАМАЗ» объявили о первом отечественном проекте по созданию беспилотного автомобиля на базе шасси КАМАЗ. Компания разработала искусственный интеллект для грузовика, способного автономно двигаться в любых погодных условиях, распознавать объекты дорожной сцены и останавливаться перед препятствиями.

Спустя два года Cognitive Technologies представила собственный проект Cognitive Pilot по созданию системы управления (Automated Driving System – ADS) беспилотного автомобиля с планами выхода на пятый уровень автономности к 2023-2024 годам. Напомним, что всего согласно международной классификации SAE International существует 6 уровней, ранжированные по мере повышения автономности: 0 – полностью ручное управление, 5 – полностью автономное движение.

Целью создания системы является обеспечение полной безопасности на дорогах. Испытания Cognitive Pilot проводятся на опытном образце легкового автомобиля Nissan X—trail.

Своим основным конкурентным преимуществом перед зарубежными компаниями Cognitive Technologies видит более совершенный искусственный интеллект, который позволяет системе автономного вождения устойчиво работать в плохих погодных условиях, а также на неидеальных дорогах – в отсутствие разметки, при наличии повреждений дорожного покрытия и т.п.

Примеры детекции объектов дорожной сцены в сложных погодных условиях

Компания сразу предложила антропоморфный подход в качестве основы системы компьютерного зрения: разработчики строят системы ИИ по тем же принципам, как это устроено у человека. Например, воссоздана модель фовеального зрения и функция гиппокампа, которая отвечает за кратковременную память, как ОЗУ компьютера. Известно, что гиппокамп также определяет степень важности запоминаемой информации и принимает решение, что нужно сохранить, а что забыть. Благодаря этому ИИ беспилотника, заметив пешехода, движущегося в сторону проезжей части и скрывшегося перед выходом на дорогу за деревом или другим препятствием, «вспомнит» о возможной опасности и даст команду либо притормозить, либо перестроиться в соседний ряд.

Совершить значимый прорыв компании Cognitive Technologies помогла разработка технологии Cognitive low level data fusion, которая позволила объединить всё лучшее, что имеется в различных методах распознавания объектов на дороге. Однако в отличие от многих коллег по бизнесу российские специалисты решили комбинировать результаты работы каждого из методов не «в лоб», когда суммируются и ошибки, а аккумулировать «сырые» данные, поступающие непосредственно с видеокамер, радаров и других датчиков, и только после этого отправлять их на обработку нейронной сетью глубокого обучения. Так происходит и у человека: все внешние сигналы от органов зрения и слуха, тактильных органов одновременно поступают в мозг в «сыром» виде. Это позволило достичь 100% безопасности дорожного движения.

С этим решением в начале 2018 года Cognitive Technologies произвела фурор на международной выставке электроники CES в Лас-Вегасе, где была продемонстрирована безопасная работа беспилотника в любую погоду и на любых дорогах. Американские коллеги прозвали это решение «снежный ИИ».

Российская разработка оказалась и наиболее востребованной. Эксперты уверены, что более чем на 70% территории планеты есть реальная нужда в системах управления автопилотом, предназначенных вовсе не для идеальных дорог. В итоге Cognitive Technologies подписала более 30 соглашений с ведущими мировыми автопроизводителями и компаниями-поставщиками компонент из США, Европы, Китая, Японии и даже Эквадора.

Высокий уровень отечественной школы ИИ подтвердила и зарубежная пресса, которая, несмотря на политические факторы, опубликовала громкие позитивные материалы по российской разработке. Комментарии зарубежной интернет-аудитории по ним превысили отклики на вышедшую тогда же статью Илона Маска.

Новым прорывным решением компании стала представленная в 2018 году на выставке Mobile World Congress в Шанхае (КНР) технология моделирования интуиции человека. Именно интуиция является ключевым фактором в принятии водителем многих решений.

Специалисты Cognitive Technologies научились выделять такие признаки в рамках исследования поведения объектов дорожной сцены. «Водитель может боковым зрением уловить какое-либо мельчайшее изменение направления движения: зеркало соседнего автомобиля, колено пешехода, подходящего к проезжей части, или руль велосипедиста и т.д. Эти детали не находятся в прямой зоне видимости, логический аппарат человека их напрямую не фиксирует, не осознает. Но мозг догадывается, что за этим может последовать опасное движение, и водитель интуитивно перестраивается в другой ряд или предпринимает торможение. Этому мы и учим алгоритмы», – объясняют в компании.

Это происходит за счет использования ряда технологий, в числе которых детектирование и определение динамики мелких элементов объектов дорожной сцены и предметов на дороге. Например, наблюдая за изменением положения в пространстве фары или бокового зеркала впереди идущей машины, можно прогнозировать ее маневр.

Стоит отметить, что многие ведущие разработчики систем ADS, ранее сделавших акцент в понимании окружающего беспилотник пространства не столько на компьютерное зрение, сколько на возможности других датчиков (радары, лазерные излучатели, лидары и т.д.), не добившись желаемого результата, в этом году декларировали переход к антропоморфной модели. К аналогичному выводу пришли и известные западные аналитики, опубликовавшие в течение года подробные доклады по этой теме.

Все это подтверждает высокий уровень отечественной школы ИИ и ее самые высокие претензии на лидирующие позиции на новом, перспективном и стратегическом рынке, значимость которого для нашей страны сравнима с направлениями ядерной физики и космонавтики в середине прошлого века. Можно только радоваться успехам отечественной компании в этом важнейшем деле, однако стоит задуматься над тем, чтобы таких компаний становилось больше.