IS hyppäsi itsestään ajavan robottiauto Marilynin kyytiin – ”nyt täytyy puuttua peliin”

Julkaistu:

Teknologia
Itsestään ajavat autot saattavat tehdä läpimurron muutaman vuoden päästä. Tampereella sijaitsee suomalaisia robottiautoja kehittävä laboratorio. IS istui kyydissä, kun robottiauto Marilyn lähti lenkille.
Route 1 selected. Tutkija Pasi Pyykönen istuu kuskin paikalla ja valitsee sylissään lepäävällä langattomalla näppäimistöllä ajomoodin kuin ohjelman tv:n valikosta.

Siihen hänen osuutensa jääkin. Pyykönen on nyt varakuski Marilyn-nimisen robottiauton penkillä.

Todellinen kuski on auton takakontin mustissa laatikoissa, tietokoneissa. Siellä lasketaan ohjauskomennot, joiden perusteella auto osaa lähteä koeajoreitille. Koneissa pyörii ohjelmistokoodi, joka ”murskaa” eri puolille autoa sijoitettujen antureiden tuottaman datan autoa ohjaaviksi komennoiksi. Se on robottiauton iso juttu.

Juuri nyt taivaalta kahdesta toisistaan riippumattomasta navigointijärjestelmästä tuleva satelliittipaikannussignaali kertoo, että auton paikka on aavistuksen väärä. Jos tästä lähtee, ajolinja vie pusikkoon. Auton pyöriä pitää siis kääntää.

Jossain takakontin tietokoneissa tapahtuu sekunnin murto-osassa tuhansia laskutoimituksia. Niiden tuloksena tietotkone komentaa ohjauspulssin ohjauspyörän akselille kiinnitettyyn sähköiseen servomoottoriin. Ratti kääntyy itsestään aavistuksen oikealle viedäkseen auton oikealle ajolinjalle. Seuraavaksi moottorin ohjausjärjestelmä saa komennon: Hieman kaasua!

Auto lähtee lipumaan Teknologian tutkimuskeskus VTT:n Tampereen-toimipisteen takapihalta. Vastaan tulevan roska-auton kuljettaja ei vaikuta hämmästyneeltä. Hän on nähnyt tämän jo useita kertoja. Tältäkö autoilun tulevaisuus näyttää?

Juuri tältä, uskovat suurimmat autonvalmistajat, mutta eivät vain ne. Esimerkiksi hakukonejätti Google on kehittänyt omaa robottiautoaan kohta kymmenen vuotta. Keväällä uutistoimisto Reuters kertoi General Motors -autofirman tuovan markkinoille robottiauton. Yleisesti vuotta 2020 pidetään robottiautojen markkinoille vyörymisen taitevuotena. Moni autonvalmistaja tähtää siihen.

Perinteisistä autonvalmistajista Honda, Toyota, Hyundai ja Nissan-Renault ovat luvanneet, että valtateillä itsenäisesti ajava auto tulee markkinoille 2020. Mercedes-Benz, BMW, Fiat-Chrysler, Ford ja Volvo tulevat pelikentälle heti perään. Ne ovat ilmoittaneet robottiautojensa ilmestyvän myyntiin 2021.

Mutta miksi ihmeessä autonvalmistajat ovat sijoittaneet miljardeja siihen, että ihmisen rooli auton ohjaamisessa vähenee tai jopa tyystin loppuu?

– Vaikuttaa siltä, että ihmiset haluavat autolla liikkuessaan tehdä jotain muuta kuin ajaa, esimerkiksi käyttää älypuhelinta, VTT:n robottiautoryhmää orkestroiva tekniikan tohtori Matti Kutila sanoo.


Se lienee totta. Moni varmasti antaisi auton ajamisen puuduttavilla siirtymätaipaleilla tai kaupunkien ulosmenoteiden ruuhkissa tietokoneen tehtäväksi ja seuraisi mieluummin vaikka elokuvia.

On myös toinen painava perustelu. Parhaimmillaan ihminen on suurenmoinen auton ohjaaja ja liikenteen ongelmatilanteiden ratkaisija, mutta myös toivottoman ailahteleva. Jotkut meistä ovat ratin takana loistavia, mutta useimmat keskinkertaisia.

Paraskin kuski väsyy, keskittyminen herpaantuu. Olemme tunteellisia, otamme tarpeettomia riskejä, ajamme päin punaisia tai päihtyneenä. Kiihdymme ja sekin vaikuttaa ajosuoritukseen. Ylipäätään ihmisen ominaisuudet sopivat vajavaisesti kymmeniä metrejä sekunnissa kulkevan ajoneuvon hallitsemiseen vaihtelevassa ympäristössä. Reagoimme moniin tilanteisiin hitaasti. Esimerkiksi näkökentän äärilaidalta pimeästä eteen ilmestyvä hirvi on useimmiten liikaa ihmisen suorituskyvylle.

Ihmisen puutteita paikkaavat järjestelmät, kuten hätäjarrutehostin, autoa tiellä pitävä kaistavahti, peruutustutka, kuolleen kulman varoitin ja liikennemerkkien tunnistamiskamera, ovat vähitellen tulleet osaksi arkipäivän autotekniikkaa.

Itsenäiseen ajamiseen pystyvien autojen tulemista on pidetty suurimpana teknologisena murroksena vuosikymmeniin. Tekniikan kehitys on ollut niin nopeaa, että lainsäädäntö ei ole pysynyt mukana. Liikennettä säätelevä YK:n Geneven sopimus on kirjoitettu 1968 ja sen mukaan ihmisen pitää olla autossa kuljettajana. Viime vuonna siihen hyväksyttiin ensimmäinen lievennys automaattiajamisen suuntaan. Se mahdollistaa auton hallinnan siten, että automaation saa joku ihminen kytkettyä pois päältä esimerkiksi etätoimintona.


Robottiautoja kohti vievä kehitys oli jo pitkällä, kun autoteollisuus pääsi 2014 yksimielisyyteen siitä, miten robottiauto määritellään. Ajamisen automaatio jaettiin kolmeen kehitysvaiheeseen. Perinteinen auto kuuluu luokkaan nolla. Parhaimmilla varusteilla kuorrutetut nykyautot kuuluvat ryhmään kaksi, osittain ehkä kategoriaan kolme. Vasta siitä eteenpäin voidaan puhua robottiautoista eli auto pystyy ajamaan ilman kuljettajaa.

Neloskategorian autossa ihminen voisi teoriassa nukkua takapenkillä, mutta hänen pitää olla autossa ja valmis puuttumaan sen virhetoimintoihin. Ilman ihmistä liikkuva auto kuuluu viimeiseen eli kuudenteen kategoriaan, mutta siihen on vielä matkaa.

Mihin kategoriaan kuuluvat Tampereella kehitetyt kaksi robottiautoa, kaupunkiympäristöön luotu Marilyn ja maantielle optimoitu Martti?

– En puhuisi kategorioista ollenkaan, koska se riippuu käyttöolosuhteista. Jotkut puhuvat, että Teslan auto kuuluisi luokkaan neljä. Näin voi olla Kalifornian auringossa, mutta pohjoisessa Suomessa se ei ole edes tasolla nolla, Kutila kertoo.

Sen verran hän sanoo VTT:n protoautoista, että kaupungissa niillä voidaan ajaa tasolla 1–2, mutta pohjoisessa yksinkertaisissa liikenneoloissa voidaan puhua jopa kategorioista 3–4.

Nyt täytyy puuttua peliin, Pasi Pyykönen sanoo ja kääntää hieman rattia.

Marilyn oikaisee aika raisusti kanttikiven yli. Jossain takatukivarsissa kolahtaa. Ihminenkin voisi erehdyksessä ajaa samaa linjaa, mutta tuskin toista kertaa. Marilyn sen sijaan laskee reitin toistamiseen samasta kohtaa. Siksi Pyykösen pitää nyt lempeällä mutta määrätietoisella tavalla puuttua Marilynin kruisailuun.

Tapaus paljastaa kaikkien nykyisten prototyyppiasteella olevien robottiautojen pahimman puutteen. Vaikka robottiauton sensoreiden tuottama kuva ympäristöstä ja reaktionopeus ovat ihmiseen nähden ylivoimaisia, koneen ajama auto on kuin pahin tomppeli. Se ei ota opikseen virheistään.


Ei vielä riitä, että robottiauto huomaa tielle vierivän esineen ja pysäyttää auton. Sen pitäisi myös ymmärtää, että esine on pallo ja päätellä sen perusteella, että kohta tielle todennäköisesti juoksee lapsi. Ongelman voisi ratkaista niin, että auton kameroiden kuvantunnistusohjelmien muistiin ohjelmoidaan pallo. Kun auto tunnistaa pallon, se osaisi odottaa eteen juoksevaa lasta. Liikennetilanteet ovat kuitenkin niin monimutkaisia, että muistiin ohjelmoitujen tapausten rajat tulevat pian vastaan.

– Tietokoneelle ohjelmoituun päättelypuuhun pitäisi käsin koodata miljoonia if/else-haaroja, jonka mukaan auton pitäisi osata nopeissa tilanteissa toimia. Sellainen järjestelmä olisi aivan liian häiriöaltis virheille ja tekee toimintojen päivittämisestä mahdotonta, Kutila sanoo.

Ratkaisu on niin sanottu hidas oppiminen, jossa autolle esitetään miljoonia kuvia kameroiden eteen tulevista tilanteista. Tapa muistuttaa ihmislapsen oppimista. Opetettujen tapahtumien pohjalta auto oppii tekemään valintoja ja ratkaisuja itsenäisesti.

Pian kanttikiven ylioikaisun jälkeen osin omalla kaistalla Marilynin eteen tulee kuukulkija eli ajettava puominostin. Yksi tapa tunnistamattoman liikennevälineen lähestyessä olisi lyödä jarrut kiinni. Muiden turvallisuuden kannalta hätäjarrutus ei ole aina paras tapa, vaan hidastamisella ja väistöllä voisi pärjätä. Varmuuden vuoksi Pyykönen tarttuu rattiin.

Kolmas vaatimus robottiautolle on tarkka, muutaman sentin tarkkuudella paikkansa pitävä sijaintitieto. Marilynissä on katolla kaksi satelliittivastaanotinta.


Pelkkä satelliittisijainti ei kuitenkaan riitä, vaan tarvitaan myös kartta, johon auton sijainnin muutosta päivitetään ja joka antaa autolle tietoa ympäristöstä. Siinä suhteessa robottiauto muistuttaa ihmistä. Kerran reitin ajettuamme meilläkin on mielessä kartta ympäristöstä, mikä ratkaisevasti helpottaa ajamista.

Robottiautojen tarvitseman karttatiedon keräämisessä Googlen omistama Wayomo on pitkällä. Se aloitti karttadatan luomisen 2009. Here-karttapalvelu – jonka Nokia myi 2015 Audin, BMW:n ja Daimelerin yhteenliittymälle 2,8 miljardilla eurolla – on eurooppalainen vastine amerikkalaisten haasteeseen.

Heinäkuussa 2017 kiinalainen hakukone- ja teknologiajätti Baidu julkisti oman Apollo-robottiautohjelmansa, josta se aikoo kehittää robottiautoille samanlaisen avoimen alustan, mitä Android-käyttöjärjestelmä on matkapuhelimissa.

Marilyn kääntyy kohti kotipilttuuta. Ajamme vähän liian keskellä.

– Minä en aio korjata, mene sinne minne tykkäät, Pyykönen sanoo lähes lempeästi autolle.

Se ajaa kiltisti kotiin. Koeajo on ohi ja diplomityötään ympäristönhavainnoinnista tekevä Ossi Martikainen alkaa ajojen perusteella tekemään seuraavaa päivitystä auton sielunelämään.

Robottiautolla on vielä matkaa siihen, että se korvaa ihmisen ratissa. Kehitys sitä kohti on jo kovassa vauhdissa.

Kommentit

    Näytä lisää
    Kommentointi on päättynyt