Можно ли обмануть беспилотный автомобиль? Видео с таким названием опубликовал Марк Робер, просто взорвав интернет. Он провёл серию испытаний и сравнил машину, оснащённую датчиком Lмина с Теслой, которая полагается только на камеры.
И результаты просто шокируют. Первое авто успешно избегало препятствий, в то время как Тесла просто крошила манекены и даже влетела в стену с нарисованной дорогой. После этого одни обрушились с критикой на блогера, упрекая в подставных испытаниях и даже сговоре с Остином Расселом, основателем Люминар и по совместительству другом Марка.
Другие, наоборот, начали упрекать Илона Маска в экономии на безопасности и даже пророчить Тесла полный крах. >> Удаление радара из автомобиля полностью лишило Тесла шансов стать лидером в области беспилотных автомобилей. >> Мне захотелось разобраться, что на самом деле происходит и правда ли всё так плохо с Теслой.
Занимаясь много лет разработкой и имея опыт работы с разными технологиями, я заметила много странностей видеомарка. У меня нет друзей, которые продают датчики, но зато есть друзья, которые исследуют и разрабатывают беспилотные технологии. Поэтому сегодня я проведу собственное расследование и узнаю, что от нас пытались скрыть, можно ли подделать испытания, почему Илон Маск использует только камеры и действительно ли это опасно.
Ну и, конечно же, я покажу, как реально поведёт себя Тесла перед нарисованной стеной. Итак, в эксперименте Марка участвовала его Tesl Model Y и испытательный автомобиль Luminar с фирменным датчиком на борту. Это не очередной стартап с презентацией в PowerPoint.
У ребят собственное производство с кучей крутых разработок, которые уже устанавливаются в серийных машинах, таких автогигантов, как Volvo и Mercedes. И это было далеко не первое их противостояние с Тесло. Люминар давно делала отсылки на конкурента в промороликах.
А сбивать манекены автомобилями Тесла у них что-то вроде традиции. И на то есть причины. Маск - давний противник лирных сканеров, которые как раз-таки используют ребята из Lминар, о чём он не раз высказывался.
>> Лидар - это бесполезная технология, и любой, кто на неё полагается, обречён. Это нелепо. Вы увидите.
>> Ну что ж, давайте посмотрим, так ли это. Всего было шесть испытаний. В первом автомобилем нужно было обнаружить манекен, который неподвижно стоит на дороге.
Во втором нужно успеть среагировать, если он внезапно появляется перед машиной. И я удивилась, когда увидела, как Тесла сбивает даже просто стоящий манекен. Обычно она без проблем распознаёт машины в потоке, светофоры, знаки и пешеходов.
Но ещё больше я удивилась, когда узнала, почему она так делает. Смотрите, на текущий момент у Тесла есть autilotт и full self driving, который доступен за дополнительную плату. И я думаю, вы заметили тонкий намёк под наблюдением прямо в названии.
В описании сказано, что базовый автопилот включает обычный адаптивный круиз-контроль и функцию поддержания полосы. А вот full self driving уже имеет более впечатляющий перечень автоматических функций. Но тут прямо написано, что нужен активный контроль со стороны водителя.
И это не делает автомобиль автономным. Так что не было бы ничего удивительного, если бы Тесла в каком-то моменте дала сбой. Но фокус в другом.
Мы вообще не знаем, справилась бы она или нет, потому что Марк не включил беспилотник. Он использовал только автопилот, который, по сути, просто продвинутый круиз-контроль. Почему?
Филипп де Франко в интервью задал этот же вопрос. >> Почему вы решили протестировать автопилот Тесла, а не полностью беспилотный режим? >> Датчик не различает.
включён полный беспилотник или автопилот, и не видит, стена это или нет. Я бы с радостью повторил эксперимент в полностью беспилотном режиме. Я уверен, что результат был бы таким же.
>> Ещё раз, Март говорит, что неважно, включена ли функция беспилотника, потому что проблема в датчике, который не видит стену. О'кей, у меня к вам вопрос. Вы видите тут стену?
Да. Значит, и датчик её видит, потому что у Тесла датчик - это обычная камера. Да, она хуже по качеству, чем у марка, но этой камеры достаточно, чтобы различить даже мелкие детали, а тем более стену.
Именно алгоритм отвечает за то, как компьютер обрабатывает картинку и увидит он там стену или нет. В конце видео мы в этом ещё убедимся, но Марки и сам показал, что выбранный режим имеет значение. В первом тесте мы увидели, как Тесла сбивает манекен без включённого автопилота.
Мы полагались на систему экстренного торможения, чтобы остановить машину, >> но после он сменил его на иной. >> Есть альтернатива использовать автопилот. >> И машина остановилась.
Датчики не изменились, но сменив алгоритм, машина начала видеть манекен, который до этого не видела. Довольно странно пытаться обмануть беспилотный автомобиль и при этом не включить в нём беспилотный режим, согласитесь. Ну о'кей, Марк хотя бы включил автопилот, и с ним Тесла прошла первые два заезда.
Да, испытания вряд ли можно назвать объективными, но это не помешает нам докопаться до сути и узнать правду. Следующим было испытание в тумане. >> Это будет интересно.
>> Машина Люминара увидела манекен вовремя и остановилась. >> Мы нырнули в туман и резко остановились. Э, >> ну а что было с Теслой, несложно догадаться, знаю, что бесплотник по сути выключен.
>> Оу, оу, оу. Нет. Хо-хо-хо.
>> Чтобы понять, в чём тут подвох, нужно кое-что прояснить в работе Лидара. Вы наверняка слышали про радар. Та самая крутящаяся штука на экране, которую обожают показывать в фильмах.
На деле это просто антенна, которая посылает радиоволну и ждёт, пока она чего-то отразится и вернётся обратно. А зная, что радиоволна движется со скоростью света, мы просто умножаем эту скорость на время, за которое она вернулась, и узнаём расстояние до объекта. Ну, а чтобы видеть во все стороны, радар просто вращается и сканирует окружение.
Так вот, лидар по сути то же самое, только вместо радиоволн он использует свет, а точнее лазеры. Радиоволны широкие и расплывчатые. Они могут сказать: "Впереди что-то есть", но не скажут, что именно.
А вот лазерный луч узкий и чёткий, поэтому он может определить форму, контуры и положения объектов. Лидар буквально простреливает пространство со всех сторон, чтобы собрать облако. точек и выстроить на их основе высокоточную цифровую 3D-модель предметов вокруг.
Для этого у него внутри много мини-лазеров, которые быстро вращаются и сканируют окружение. Вот тут, например, видно, как это делает обычный робот-пылесос. Есть даже хоррор игры, где ты бегаешь в полнейшей темноте с лидаром в руках.
И вот только по этим точкам понимаешь, что происходит вокруг. Жутко, но зато так реально можно прочувствовать, как видит мир машина с такой системой. И работает это отлично, пока в воздухе чисто.
Но стоит подняться пыли или дыму, как у беспилотника начинаются серьёзные проблемы. Туман - это множество микроскопических капель воды, зависших в воздухе, а вода обладает прекрасным свойством поглощать и рассеивать свет. С её помощью даже можно изогнуть луч.
И на эту тему есть много забавных экспериментов. Пока туман небольшой, лазерный луч хоть и рассеивается, но всё ещё проходит через него. Но если капель воды станет слишком много, то лазер отразится от них или дар может принять туман за твёрдый объект.
Подобный эффект создаёт немало проблем. Это может случиться даже из-за такой мелочи, как пар, поднимающийся от крышки люка, который может полностью остановить эти автомобили. Но в видео Марка этого не произошло, хотя туман был достаточно сильным.
Оптически, то есть глазами, я больше не вижу ребёнка в этом тумане. Алидарм не испытывает. Но почему он видит манекен там, где наши глаза и камеры видят лишь серый туман?
Во-первых, лидар использует лазерный луч. Это свет, собранный в очень узкий пучок, благодаря чему он лучше пробивается даже через плотный туман. Обычный свет, например, от лампы или солнца рассеивается во все стороны, из-за чего быстро теряет свою силу, в отличие от концентрированного лазерного луча.
К тому же, чтобы я смогла увидеть манекен, свет от солнца должен дойти до него сквозь атмосферу, отразиться, а затем добраться до меня, и ему просто не хватит мощности, если туман будет густым. Во-вторых, лидары не используют свет, который видят наши глаза, иначе поездка на беспилотном такси превратилась бы в это. Чтобы не превращать наши города в клуб с лазерным шоу, в лидарах используют невидимые для нас инфракрасные лазеры.
Вообще, этот невидимый свет много где используют, например, почти во всех пультах. Если взглянете на первый попавшийся, то обнаружите у него светодиод. Вы никогда не видели, как он светится, но он на самом деле светится.
Некоторые камеры видят инфракрасный свет. Так что если смотреть на пуль через смартфон и нажимать кнопки, то вы увидите, что эта лампочка очень даже светится. Есть у него ещё одна особенность, которая делает из невидимого света настоящего супергероя.
Это длина волны. Ультрафиолета она короткая, поэтому он сильно рассеивается и почти не проходит через туман, одежду и даже обычное стекло. Люди, которые носят очки, знают, что через них нельзя загореть.
И к концу лета превратиться в инверсию панды. Ну а про одежду я вообще молчу. У света, который мы видим, волны уже длиннее, и он без проблем проходит через стекло, воду и другие прозрачные полупрозрачные материалы.
Но всех их уделывает инфракрасный свет. Вы просто сравните. Да, в лидарах не используют максимальные значения.
Обычно они ограничиваются где-то вот этим диапазоном, но это всё равно в два раза выше, чем максимум увидимого света. Поэтому, используя комбо из мощного лазерного луча и инфракрасного света, Лидар получил заметное преимущество в тумане и видт там, где ни мы, ни камеры видеть не способны. В чём тогда подвох, спросите вы?
Давайте поясню на простом примере. Проведём мысленный эксперимент. У нас есть стопка книг, стеллаж и двое испытуемых: обычный человек и силач.
Наша задача- выяснить, кто из них лучше справится с тем, чтобы расставить книги на полке. Звучит странно, ведь в этом деле неважно, силач вы или нет. И, скорее всего, оба справятся с этим плюс-минус одинаково.
Но что будет, если мы начнём увеличивать книги всё больше и больше? Поначалу ничего не изменится, и оба испытуемых будут справляться одинаково. Но потом наступит момент, когда вес книг будет слишком большим для обычного человека, а спортсмен всё ещё будет справляться, ведь его максимальная подъёмная сила выше.
И теперь ответьте на вопрос: кто из двоих испытуемых лучше справится с уборкой книг? Вопрос с подвохом. Потому что пока книги обычного размера, разницы практически не будет и справляются оба.
Но если вас интересует, кто справится с максимально тяжёлыми книгами, то это будет силач. То же самое и с туманом. Мы хотим знать, как беспилотник будет вести себя в реальных условиях.
Но скажите, вы часто бывали в тумане, где машину видно только в паре метров от вас? Это больше похоже на домовую гранату. Вы не то, что ехать, вы даже идти в таком тумане не сможете.
>> Оптически, то есть глазами, я больше не вижу ребёнка в этом тумане. >> Чтобы понять реальное поведение машины в разные погодные условия, крупные компании используют специальные климатические туннели. Это такая огромная лаборатория, где можно имитировать дождь, снег, ветер, туман и много чего ещё.
Хотите апокалиптический шторм с ураганом? Без проблем. Оборудование позволяет настраивать десятки параметров, чтобы удовлетворить даже самых искушённых инженеров.
Но для тех, у кого нет такой лаборатории, можно просто обойтись улицей. Если вам посчастливилось жить в таком прекрасном климате, как мне, то вы 9 месяцев в году можете проводить самые разнообразные испытания. Так как у меня нет Теслы, давайте посмотрим на других счастливчиков с прекрасным климатом и просто сравним это.
>> Оу, оу, нет. Хо-хо. >> С поездками на Тетесла в реальный туман.
>> Здесь будет несколько крутых поворотов. Справится ли с ними машина без проблем? Да, посмотри, она отлично с этим справилась.
Здесь ещё один крутой поворот. О'кей, она довольно сильно тормозит, но хорошо проходит поворот. Но машина отлично справляется, несмотря ни на что.
>> Уже не так эпично, правда? Даже в сильном тумане, как на видео, камеры вполне справляются. А вот если автопилот всё-таки испытывает трудности, то он отдаёт управление водителю, издав громкий сигнал.
Машина отключилась, но я просто хочу убедиться, что она всё ещё едет. То есть она всё ещё ехала, когда отключилась, так что она всё ещё поворачивала за угол. >> И это соответствует тому уровню автономности, о котором заявляет Тесла.
Так что если вы вышли из дома и не видите дальше пары метров из-за тумана, берите машину с лидаром. А лучше вообще сидите дома, потому что с такой видимостью даже ходить опасно, не то что на машине ездить. Но если вы достаточно видите, чтобы без проблем вести машину, то и Tтеesla, скорее всего, тоже справится.
А вот со следующим испытанием происходит что-то действительно странное. Марк решил проверить, как поведут себя беспилотники в дождь. >> Пора устроить ливень.
>> Мы опять видим, как Лидар справляется с заданием, а Тесла снова не оставляет манекену никаких шансов. Чисто технически дождь - это такие же капли, только побольше. Май, >> казалось бы, и проблему наших машин тоже должно прибавиться, но это не совсем так.
Да, капли стали крупнее, но их стало намного меньше, так что для света теперь гораздо меньше препятствий на пути. Вот почему даже в сильный дождь мы видим намного лучше, чем в туман. По идее, беспилотники тоже должны видеть лучше, но на испытаниях происходит обратное.
>> Это действительно интересно. Смотрите, Тесла видит ребёнка, но как только начинается дождь, он исчезает. И у Лидара тоже проблемы.
Как только включают воду, он тоже теряет из вида манекен. Но на мониторе появляется стена с помехами. Луч лазера отразился от дождя, как будто это жёсткий предмет.
О чём нам это говорит? Первое: с дождём- явный перебор. Воды слишком много.
Это больше похоже на водопад. Второе. Лидар не видит манекен.
Он остановился, потому что принял дождь за препятствия, а не потому, что заметил ребёнка. Этот глюк известен инженерам. На этом видео машина Вейма также зависла при виде такого фонтана.
О'кей, Ледар не увидел манекен, но он хотя бы остановился, в отличие от Теслы. >> Теперь пришло время проверить Тесла. О нет.
О нет. >> Погоди, а почему Тесла не остановилась? Что такое она увидела в дожде, что решила ехать дальше?
К счастью, мы можем это узнать. Вы видите это на этих кадрах? Даже сквозь воду манекен хорошо различим.
Но как такое возможно? Почему камера его замечает, а лидар нет? Ведь он, наоборот, должен меньше рассеиваться.
И это действительно так. Но у воды есть ещё одна суперспособность, которая всё меняет. Поглощение.
Смотрите, когда свет попадает на каплю, он рассеивается во все стороны, но почти не теряет свою яркость. Поэтому, чем их будет больше, как, например, в тумане, тем больше будет отражений и хуже видимость. Это легко проверить.
Возьмём стакан воды. По сути, это одна очень большая капля. И свет рассеивается только коснувшись поверхности, а дальше проходит через толщ жидкости.
И мы можем его увидеть с другой стороны. Но если взять тот же стакан и наполнить его паром, то он перестанет быть прозрачным. Казалось бы, воды стало намного меньше, но мы уже сквозь неё не видим.
Всё потому, что свет сильно рассеивается, но плохо поглощается жидкостью. Мы хорошо видим в бассейне, где куча воды, но плохо видим даже через небольшой пар. А вот у инфракрасного света, который используют лидары, всё наоборот.
Рассеивается он меньше, но сильно поглощается и теряет свою яркость. Поэтому неудивительно, что с таким фонтаном, как устроил Марк, Лидар принял его за стену. О'кей, но если Тесла видела манекен, то почему тогда не остановилась?
Ну она и не должна была остановиться. Мы уже говорили, что Марк не стал включать беспилотный режим. Так вот, тут он даже не включил базовый автопилот.
>> Например, здесь видно, что машина едет по центру дороги, хотя автопилот так не делает. >> Зачем его выключили, я не знаю. Напишите, что вы думаете по этому поводу.
Будет интересно обсудить. Чтобы всё-таки понять, как же Тесла ведёт себя в дождь, мы можем снова обратиться к нашей природной лаборатории и посмотреть на реальные заезды. >> Как видите, дождь льёт, как из ведра.
Ладно, сейчас я посмотрю, как он остановится. >> Да, он остановился. и буквально ударил по тормозам.
Ха, это безумие. Впереди едет машина. О боже, это плохо.
>> Ладно, он не хочет ехать, он сразу же отключил автопилот. >> И опять мы видим, что беспилотный режим неплохо справляется. Да, не идеально, но он видит дорогу, машины и в случае проблем не сносит всё вокруг, а сообщает водителю, что пора вмешаться.
>> Он предупредил меня: "Пожалуйста, положите руку на руль. Будьте осторожны. Погода плохая.
>> Дождь при этом реально сильный. >> В наших испытаниях происходит то же самое. Эти белые шумы вокруг машины вызваны обычным дождём, и они создают для лидара немало проблем.
Хоть дорогу и автомобили всё ещё можно различить, видимость сильно снижается. Но во время дождя возникает и более серьёзная проблема, которую Марк в видео не упомянул. В испытаниях вода лилась только на манекен, а машины почти до самого столкновения оставались сухими.
В жизни так не бывает. Ну разве что вы ездите с зонтиком. Во время дождя вода попадает на датчики, создавая проблемы не только для камер, но и для лидаров.
И если лёд и снег можно растопить с помощью обогрева, как это делает tтеesla, то с водой и грязью бороться куда труднее. Камеры наклоняют, прячут и пытаются всячески защитить, но это не всегда спасает. Проблему можно решить вот такой системой очистки.
Машина сама замечает грязь и сперва смывает её водой. А потом воздух под давлением окончательно убирает всё лишнее, чтобы не осталось капель и разводов. Но это исследовательский автомобиль.
Для серийного производства это слишком дорогое и сложное оборудование, но, кажется, Маск нашёл дешёвое решение этой проблемы. В 2022 году Tтеesla отказалась от радаров и ультразвуковых датчиков и полностью перешла на систему Tesla Vision, которая ориентируется только по камерам. Некоторые владельцы жаловались на рост ошибок и ложных срабатываний, но компания заявила, что на рейтинги безопасности это не повлияло.
Тем не менее, вскоре они начали тестировать новый тип радара и устанавливать его в некоторые модели авто. И это может стать реальным решением сразу по нескольким причинам. Радиоволны хорошо себя чувствуют в туман, дождь, снег и даже в песчаную бурю.
Да, лидары пока точнее, но для автопилота погрешность в пару сантиметров не критична. Это же не 3D-сканер. Зато компьютеру нужно делать намного меньше расчётов, что скажется как на его стоимости, так и на скорости реакции автомобиля.
Так что я не удивлюсь, если в будущем комбинация камеры плюс радар станет стандартом для беспилотных авто. Ну а мы подходим к главному испытанию. Стена.
Хоть Марк и утверждает, что >> Лидар идеален. >> Мы опять сталкиваемся с ещё одной их проблемой. >> А Лидар вообще не смотрит на изображение на стене.
>> Я скажу даже больше. Он вообще ни на какое изображение не смотрит, потому что различает лишь формы, а не цвет. Всё, что может сделать Лидар - это определить степень отражения поверхности.
Благодаря этому иногда удаётся находить разметку и обозначение, если они хорошо отражают свет. Но в привычном нам понимании лидар видеть картинку не может. Сейчас пробуют использовать спектральные лидары, но они больше подходят для научных целей.
С ними куча проблем, стоят дорого, а нормальную цветную картинку всё равно не показывают. Так что не думаю, что мы увидим их на автомобилях. По крайней мере, в ближайшее время.
Для цветного 3D-сканирования используют лидары в паре с камерами, поэтому беспилотные авто не могут ездить, используя только лидары. Зато, как мы убедились, вполне можно ездить, используя лишь камеры. Да, они тоже не идеальны.
Их всё ещё иногда удаётся обмануть фейковыми знаками. Но эту проблему не просто можно решить с развитием неросетей. Её уже решают.
И сейчас вы увидите наглядное тому подтверждение. Это Кайл. Как и я, он посмотрел видео Марка Робера и захотел провести такой же эксперимент, чтобы проверить, как поведёт себя его Тесла.
Для этого он построил свою стену и устроил собственное испытание. >> Полностью автономное управление. Мы также видим, что у него старая версия прошивки и железо с чипом старого поколения, и камерами похуже.
>> Ноги не касаются, руки не касаются. Сейчас врежется в стену. Не видит стену.
>> Кайл неоднократно повторил заезд, но машина каждый раз не видела стену, и ему приходилось тормозить. >> Я немного расстроился. Я думал, что увижу другой результат.
>> И тут ему пришла в голову идея. Он вспомнил, что его друг совсем недавно купил киберт, и он попросил его приехать, чтобы посмотреть, будет ли разница. >> Хорошо, мы в кибертраке.
>> Тут видно, что прошивко и версии железа уже новее. >> Ну что, поехали? Не трогаю руль, не нажимаю на тормоза, не жму на газ.
>> Видит стену, останавливается. Хах. >> Он снова провёл несколько заездов с разной скоростью, но результат был один.
>> Видит стену, останавливается. Внимательные могут придраться к тому, что солнце уже садилось и цвета на стене стали сильно отличаться, поэтому машина её заметила. Но Кайл не остановился и записал второе видео, где провёл тесты в одно время.
Он сделал четыре заезда на Tesla Model Y со старой прошивкой, и она всё так же раз за разом отказывалась замечать стену. После он повторил заезды не на Кибертраке, а на такой же Model Y, только с новой прошивкой. И все три попытки были успешны.
И я думаю, мы смело можем теперь сказать, что tтеesla всё-таки видит стену. Правда, она новой версии прошивок. Это отлично показывает, что режим автопилота имеет значение, а нейросети и камеры постоянно совершенствуются, и, я думаю, они ещё смогут нас удивить.
