Intelligence artificielle

Conduite défensive proactive pour les voitures sans conducteur, chaînon manquant, doit avoir

Conduite défensive proactive pour les voitures sans conducteur, chaînon manquant, doit avoir


Dr. Lance Eliot, AI Insider

Les conducteurs humains sont supposés utiliser des techniques de défense proactives, les voitures sans conducteur

La plupart des capacités de l'intelligence artificielle des voitures autonomes sans conducteur sont actuellement axées sur les pratiques de conduite conformes aux règles de la route. Les développeurs souhaitent s'assurer qu'une voiture autonome s'arrêtera au feu rouge et qu'elle respectera la limite de vitesse maximale autorisée sur la route. Une voiture autonome devrait rester dans ses voies sur l'autoroute. Il devrait réagir lorsqu'une autre voiture décide de virer dans sa voie. Il est censé réagir si soudainement un pneu soufflé se bloque et bloque la route.

Ces techniques intelligentes «réactives» sont cruciales pour une voiture autonome compétente.

Ces pratiques réactives sont les mêmes types de tactiques qu’un pilote débutant adolescent apprend d’abord à prendre le volant. L’adolescent timide veut s’assurer qu’il n’enfreint aucune loi et sait qu’il devra être examiné par un responsable du Département des véhicules automobiles (DMV) afin de démontrer qu’il peut conduire correctement un véhicule.

Le fait est qu’être un conducteur réactif n’est que la moitié de la situation. Vous ne pouvez pas toujours simplement réagir à une situation donnée.

Au lieu de cela, les conducteurs humains expérimentés savent qu'ils doivent être sur le qui-vive pour prévoir et tenter d'éviter des situations dangereuses. Nous nous attendons à ce que les conducteurs humains soient capables de conduire de manière défensive.

Un pilote défensif est un conducteur qui scrute en permanence l'environnement de conduite et tente d'anticiper ce qui pourrait mal tourner, ainsi que la meilleure façon de réaliser des manœuvres permettant d'éviter les catastrophes.

À l'heure actuelle, très peu d'attention est accordée à une véritable conduite défensive pour les voitures autonomes. Cela a un certain sens dans la mesure où les développeurs d’IA cherchent au moins à faire en sorte qu’une voiture autonome fasse ce que le conducteur néophyte peut faire. Une fois cette base établie, l’objectif est de progresser dans la chaîne alimentaire et de faire en sorte que la voiture autonome conduise davantage à un conducteur expérimenté.

Cela étant dit, avoir des voitures autonomes sur les routes qui ne sont que des conducteurs novices, c'est comme conduire sa voiture autour d'un groupe de conducteurs adolescents qui apprennent à conduire. Quand vous voyez un pilote adolescent qui est à peine capable de garder une voiture en mouvement dans la circulation, vous avez tendance à lui laisser une large place et à prier pour qu’ils ne se retrouvent pas dans une mauvaise situation.

Le conducteur adolescent a peut-être les meilleures intentions du monde lorsqu'il conduit, mais sans techniques de conduite préventive suffisantes, il est susceptible de provoquer un accident. La même chose peut être dite des voitures autonomes existantes. Ils ont peut-être les meilleures intentions du monde, mais leur manque apparent de compétences en matière de conduite défensive va faire tuer quelqu'un.

Exemple de conduite défensive

Prenons un exemple de conduite au quotidien pour illustrer ce que j’entends par conduite défensive.

Supposons que vous arriviez à une intersection et que vous voyez que la lumière vire au jaune. Vous vous déplacez à une vitesse approximative de 45 km / h et vous devez décider si vous voulez y aller et que le jaune passe au rouge avant de s'arrêter en freinant la voiture avant d'entrer dans l'intersection. Cela vous arrive mille fois par semaine lorsque vous conduisez en ville. Maintes et maintes fois, vous jugez si vous devriez le pousser et faire la lumière, ou si vous devez l'appeler pour arrêter, puis vous arrêter et attendre que la lumière passe par son prochain cycle. En général, nous ne sommes même pas explicitement conscients que nous prenons ces décisions, car c’est devenu un jeu cognitif de routine que nous avons appris au fil des ans.

Certains conducteurs humains sont relativement stupides et déterminent simplement s’ils peuvent ou non faire la lumière et ne réfléchissent souvent pas aux conséquences de leur décision. Les autres facteurs sont plus réfléchis et réfléchissent aux conséquences.

Par exemple, s'il y a une voiture derrière vous, vous pensez peut-être aux mesures à prendre par rapport à la lumière jaune. Supposons que vous décidiez de freiner, mais que le conducteur derrière vous ne le fasse pas et qu’il veuille le tirer et allumer la lumière, vous vous retrouverez avec la voiture derrière vous qui plonge dans votre voiture. Ou supposez qu'il y ait une voiture devant vous et que vous essayez de décider quoi faire et d'anticiper ce que la voiture devant vous va faire. Si vous décidiez d’ajouter de l’essence à la voiture pour accélérer jusqu’à l’intersection, mais si la voiture devant vous freina brusquement, vous y fonceriez.

Il y a aussi d'autres considérations.

Vous balayerez probablement les autres voies qui sont actuellement au rouge et qui attendent avec impatience que le feu passe au vert, ce qui se produira lorsque le feu passe au rouge. Supposons qu'il y ait une voiture qui avance légèrement et que vous puissiez voir qu'ils vont essayer de se précipiter à l'intersection une fraction de seconde pendant laquelle le feu passe au vert. Vous pourriez calculer qu’il est possible que l’autre voiture saute en avant et roule contre vous pendant que vous entrez dans le jaune et que celui-ci devient rouge à mi-chemin au croisement. Il peut également y avoir des piétons qui veulent traverser l'intersection, des cyclistes ou des motocyclistes.

Tous ces éléments sont d’autres «acteurs» dans cet environnement de conduite et vous devez déterminer ce qu’ils pourraient faire.

Un bon conducteur défensif calcule mentalement ces facteurs. La décision de lancer le jaune ou de ne pas le faire est une décision qui implique d’en mesurer les risques. En tant que conducteur défensif, vous savez que d’autres peuvent prendre des mesures susceptibles de vous faire courir davantage de risques, en particulier si vous prenez déjà un risque.

Ce sont des aspects qu'un jeune conducteur novice n'est même pas près de considérer. Ils regardent simplement la lumière jaune et dans une bande passante très étroite de calcul mental en essayant de décider s'il faut freiner ou accélérer pour faire la lumière. Ils ne considèrent pas la voiture devant eux, la voiture derrière eux, les voitures qui attendent de traverser, les piétons, les cyclistes, etc. C’est trop pour eux de considérer tous ces aspects en même temps. Et, dans de nombreux cas, ils n’ont même pas compris qu’ils devraient tenir compte de ces autres facteurs. Leur connaissance de la conduite se limite aux règles de la route et à la conduite réactive. Ils ont encore peu ou pas de capacités de conduite défensive.

Les voitures autonomes sont actuellement dans le même bateau, pour ainsi dire.

Ils ne se penchent pas sur une série de facteurs et ne font pas d’analyses défensives appropriées.

Dans le cas du feu jaune, les voitures autonomes sont comme ce conducteur novice adolescent. La voiture autonome utilise sa caméra pour détecter le feu d'intersection en jaune. Le radar de la voiture autonome évalue la distance jusqu'à l'interaction et la distance de l'intersection. En utilisant la vitesse existante de la voiture, le système calcule si, à sa vitesse actuelle, il peut atteindre l'intersection et la traverser. Si cela doit être serré, l'intelligence artificielle auto-conduite tente de déterminer s'il est possible d'accélérer. La voiture peut-elle accélérer assez vite, compte tenu de la distance et de la rapidité avec lesquelles la voiture peut accélérer, et pénétrer dans l'intersection et la traverser avant le feu rouge? Si ces calculs montrent que cela n’est pas faisable, l’option implique «évidemment» de freiner la voiture. Il est supposé que les voitures derrière la voiture autonome conduiront «bien sûr» au freinage de la même manière.

Les développeurs d'IA accusent les conducteurs humains

En fait, si les humains conduisant derrière la voiture autonome ne freinent pas lorsque la voiture autonome choisit de freiner, la plupart des développeurs d'intelligence artificielle décrieraient que les stupides conducteurs humains étaient en faute.

Les développeurs feraient remarquer que la voiture autonome à l'IA avait pris la «bonne» décision de ne pas laisser passer le feu rouge. Ces conducteurs humains n'ont pas réagi assez vite pour freiner et c’est leur faute. A bas les humains! Si nous avions seulement toutes les voitures autonomes, les autres voitures derrière la voiture arrêtée se seraient également immobilisées. Problème résolu. Assurez-vous simplement que toutes les voitures sont des voitures autonomes.

J'ai entendu cet argument tellement de fois et à chaque fois, il me fait secouer la tête avec exaspération.

Ces développeurs d'IA vivent dans un monde de rêve. Leur monde de rêve de toutes les voitures autonomes est dans de nombreuses années, probablement dans des décennies. S'ils veulent avoir des voitures autonomes sur les routes, ils doivent renoncer à l'utopie futuriste et programmer la voiture autonome pour faire face aux réalités de la conduite avec des conducteurs humains.

Les conducteurs humains vont être parfois des dolts, et c’est un fait. Il incombe à la voiture autonome de pratiquer une tactique de conduite défensive. Il doit déterminer si la voiture derrière elle est susceptible de s’arrêter si elle décide de s’arrêter. La voiture à moteur humain a-t-elle roulé sur le pare-chocs de la voiture autonome? At-il montré une conduite agressive? Ce sont des caractéristiques que nous recherchons en tant que pilotes défensifs.

Les voitures autonomes doivent faire la même chose. Autrement, ils seront aussi mauvais que les conducteurs novices adolescents et produiront de nombreux accidents qui auraient pu être évités.

Je vais vous donner un autre exemple de conduite défensive que vous avez expérimenté à plusieurs reprises.

Chaque matin, alors que je me rends au travail pour travailler sur l’autoroute, je passe une sortie importante de l’autoroute qui mène à l’aéroport de LAX. La rampe de sortie fait des kilomètres de long et à dessein. Les conducteurs humains qui tentent de se rendre à l'aéroport sont tous embarrassés à cette sortie et paniquent souvent parce qu'ils sont en retard pour leur vol. Le volume de voitures est énorme. Finalement, ils reculent sur l’autoroute car de nombreuses voitures tentent de descendre la bretelle de sortie. Avez-vous déjà vu ce genre de situation de conduite? Suppose-le.

C'est ici que les pratiques défensives viennent jouer.

La «voie lente» de l’autoroute étant maintenant bouchée par les voitures bloquées qui tentent de descendre la bretelle de sortie, les autres voies de circulation circulent entre 55 et 70 milles à l’heure. Vous avez des voitures presque immobiles dans la voie la plus à droite, et juste à côté de ces voitures dans la voie la plus proche, vous trouverez des véhicules qui se déplacent à grande vitesse. C'est un accident dans l'attente. Ce qui a tendance à se produire, c’est qu’une voiture coincée dans la voie en train de sortir a un conducteur humain contrarié par la longue attente stationnaire. Ils tentent donc soudainement de sortir de la voie bloquée et de s’engager dans la voie avec le trafic de zoom.

Vous avez ensuite une voiture qui roule à une vitesse de 3 milles à l'heure et qui croise des voitures à une vitesse de 70 milles à l'heure.

Ces "imbéciles" ne considèrent souvent pas le fait qu’ils vont perturber ces voitures en mouvement rapide. Vous verrez alors que les voitures en mouvement rapide doivent soit freiner sévèrement pour éviter de toucher l’intrus, soit se frayer un chemin dans une voie à gauche. Cependant, le fait de s'engager dans une voie à leur gauche provoque également une perturbation des voitures dans cette voie. Ces voitures commencent alors à freiner ou à dévier aussi. C'est une danse matinale que je vois chaque jour. C’est une danse qui aboutit généralement à au moins un accrochage, ou pire, à des accidents horribles et à des blessures voire la mort pour les personnes impliquées dans la danse.

Comment devrait fonctionner une voiture autonome de conduite défensive

Si une voiture autonome conduisait dans la voie située à gauche de la voie de sortie et si elle ne pratiquait pas la tactique de la conduite défensive, elle roulerait peut-être dans la voie à la vitesse maximale autorisée sans une voiture dans le monde. Il «voit» que sa voie est ouverte et peut librement avancer. Il n’est pas prévu qu’une voiture de la voie embourbée risque de sauter. Ainsi, lorsqu’une voiture saute dans sa voie, le mouvement sera inattendu. La voiture autonome a maintenant un temps de réaction presque nul ou limité. Il pourrait ne pas être en mesure de faire un écart sans provoquer directement un accident. Il peut choisir de freiner, mais il y a ensuite des voitures derrière qui entrent dans la voiture autonome.

Si la voiture autonome avait été suffisamment intelligente pour conduire en défensive, elle aurait peut-être reconnu l'existence de ces voitures en panne et déterminé les chances d'une voiture qui pourrait soudainement sauter dans sa voie.

Il est peut-être déjà en train de scanner l'environnement de conduite et d'essayer de trouver le chemin le plus sûr pour s'éloigner de cette voiture. La voiture autonome pourrait déjà taper légèrement sur les freins, donnant le signal à la voiture qui se trouvait derrière elle d'être vigilante que la voiture autonome pourrait avoir besoin de freiner bientôt. La voiture autonome peut décider de se déplacer de manière proactive dans une voie plus à gauche et d'éviter les risques de collision avec une voiture qui saute dans la voie dans laquelle elle se trouvait. Ce sont toutes des approches de conduite défensive prudentes. Actuellement, peu de développeurs d'intelligence artificielle encodent cela dans des voitures autonomes.

Par le biais de l'apprentissage automatique, les développeurs de l'IA supposent que la voiture autonome saura le comprendre.

La conduite défensive que nous prenons tous pour acquis est quelque chose que nous apprenons en partie lorsque nous apprenons à conduire, mais que l’apprentissage de la conduite l’apprend également.

Dans le cas de la bretelle de sortie LAX, si vous passiez devant plusieurs fois plusieurs matins, vous apercevriez progressivement le modèle de voitures qui s’arrêtaient puis un nombre aléatoire d’entre elles qui passaient dans la voie suivante pour essayer. et se dégager de la voie bloquée. Nous ne pouvons pas simplement espérer que des voitures autonomes le comprendront un jour. Nous devons plutôt nous assurer explicitement que les développeurs d'IA encouragent la conduite défensive dans des voitures autonomes, puis utiliser simultanément l'apprentissage automatique pour que les voitures autonomes s'améliorent au fur et à mesure de leur conduite.

Nous ne pouvons pas autoriser des voitures autonomes sur nos routes conduisant à un niveau de novice adolescente et prétendre que leur manque de compétences en conduite défensive est acceptable simplement parce qu'elles ont une capacité rudimentaire de naviguer sur les routes.

Au lieu de cela, nous avons tout à fait le droit et l'espoir que les voitures autonomes soient capables de conduire de manière défensive et d'éviter les accidents ou du moins d'essayer de le faire. L'art de la conduite défensive est essentiel à notre bien-être. Que la force soit avec des voitures autonomes.

Pour un podcast gratuit de cette histoire, visitez: http://ai-selfdriving-cars.libsyn.com/website

Les podcasts sont également disponibles sur Spotify, iTunes, iHeartRadio, etc.

Pour plus d'informations sur les voitures à moteur AI, voir: www.ai-selfdriving-cars.guru

Pour suivre Lance Eliot sur Twitter: @LanceEliot

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Copyright © 2019 Dr. Lance B. Eliot

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