نبذة تاريخية عن تطور المركبات غير المأهولة

خلفية في

الآونة الأخيرة ، حرفياً كل يوم هناك أخبار ، بطريقة أو بأخرى ، مرتبطة بالمركبات غير المأهولة. تعمل جميع المخاوف الرئيسية المتعلقة بالسيارات على تطوير المركبات والتكنولوجيات الروبوتية بنشاط لها . قد يكون لدى العديد من الناس رأي خاطئ بأن تاريخ تطور المركبات غير المأهولة ينشأ في القرن الحادي والعشرين. ومع ذلك ، قلة من الناس يعرفون أن المحاولات الأولى لإنشاء سيارة مستقلة بالكامل تمت في عام 1980. على سبيل المثال ، إذا انتقلت إلى أرشيف مقالات نيويورك تايمز ، فعند طلب "المركبات غير المأهولة" ، ستظهر كمية كبيرة من المواد قبل 15 عامًا.

هناك بيانات مختلفة عندما ظهرت أول مركبة ذاتية القيادة تمامًا. تبقى الحقيقة أنه في البداية تم إنشاء جميع هذه التطورات لأغراض عسكرية. في بداية القرن العشرين ، بدأت الدراسات الأولى في مجال المركبات الجوية بدون طيار. في وقت مبكر من عام 1916 ، تم إنشاء أول طائرة بدون طيار بواسطة Archibald Low - طائرة يتم التحكم فيها عن طريق الراديو. خلال الحرب العالمية الأولى ، تم بالفعل استخدام الطوربيدات الهوائية والألغام الألمانية ذاتية الدفع بنشاط.



ومع ذلك ، حتى منتصف القرن العشرين ، كانت التطورات في مجال التقنيات غير المأهولة أكثر تجريبية من العملية ، وبطريقة أو بأخرى ، لا يمكن لنموذج واحد الاستغناء عن المشاركة البشرية المباشرة. كانت المركبات غير المأهولة ، مثل الطائرات بدون طيار ، في البداية نماذج أولية عادية على جهاز التحكم عن بعد ، وأصبحت بشكل مستقل تدريجيًا فقط.

من التجارب العلمية إلى روبوتات Google

أول التجارب لإنشاء مركبة بدون طيار تعود إلى أوائل الستينيات. في عام 1961 ، ابتكر أحد الطلاب في جامعة ستانفورد ، جيمس آدامز ، كجزء من عمله العلمي ، عربة نموذجية ذاتية القيادة ، عُرفت باسم عربة ستانفورد.



تم التحكم في النموذج الأول عن طريق إرسال إشارة عبر كابل. النموذج الأولي الثاني جعل آدامز بالفعل يتم التحكم فيه عن طريق الراديو. في السبعينيات ، قام عالم الرياضيات جون مكارثي بتحسين العربة عن طريق تجهيزها بنظام رؤية يمكن للجهاز أن يتحرك جزئيًا بشكل مستقل ، مع التركيز على الخط الأبيض. تحتوي العربة أيضًا على العديد من الكاميرات وجهاز التصوير وأربع قنوات لجمع المعلومات. علاوة على ذلك ، حاول مكارثي إنشاء رسم خرائط ثلاثية الأبعاد للبيئة.
في السنوات اللاحقة ، كانت الجهود الرئيسية للمهندسين تهدف أساسًا إلى تطوير نقل مستقل تمامًا ، بدلاً من التحكم عن بعد. في المراحل الأولية ، حقق علماء من الولايات المتحدة الأمريكية واليابان وألمانيا أكبر نجاح. وهكذا ، وفقا للخبراء المستقلين ، تم إنشاء أول سيارة مستقلة بالكامل من قبل مجموعة من الباحثين الألمان تحت قيادة رائد الروبوتات إرنست ديكمان في عام 1980.



في هذا المشروع ، كتب ديكمان العديد من الأوراق العلمية التي تصف بالتفصيل كل تفاصيل السيارة الآلية. والمثير للدهشة أن العديد من التقنيات المستخدمة منذ أكثر من 30 عامًا ، في الواقع ، توقعت الكثير مما يستخدم الآن في الطائرات بدون طيار الحديثة. من أجل التشغيل السليم لسيارتهم ، طبقت مجموعة من العلماء الألمان ما يسمى بفلتر كالمان وآليات الحوسبة المتوازية وتقليد حركة العين السكاكية. في الواقع ، كان هذا النظام نموذجًا للتعلم الآلي ، قادرًا على تقييم البيئة بأكملها بشكل مناسب.
على أساس تطورات ديكمان من عام 1987 إلى عام 1995 ، تم تنفيذ مشروع بروميثيوس ، الذي يهدف إلى تحسين المركبات غير المأهولة. تم استثمار أكثر من مليار دولار في بروميثيوس ، مما يجعله أغلى مشروع للمركبات الآلية في التاريخ. في عام 1994 ، سافرت سيارة VAmP Mercedes المجهزة بتقنية Dickmans لعدة ساعات بشكل مستقل عبر شوارع باريس بسرعة تصل إلى 130 كم / ساعة ، واستدارت ، وتجاوزت السيارات الأخرى وأعيد بناؤها من حارة إلى أخرى.



في منتصف التسعينيات ، أعطى اختراق في مجال الذكاء الاصطناعي والشبكات العصبية والتعلم الآلي دفعة كبيرة لتطوير المركبات غير المأهولة. في عام 2004 ، جرت أول مسابقة سيارات روبوت في العالم DARPA Grand Challenge ، وبعد ست سنوات ، قامت Google باختبار أول سيارات روبوت لها. بعد ذلك ، تم اختيار فكرة إنشاء مركبات بدون طيار من قبل معظم شركات السيارات الكبرى. حاليًا ، أكبر اللاعبين في هذا المجال هم جنرال موتورز وفولكس فاجن وأودي وبي إم دبليو وفولفو ونيسان وجوجل وتيسلا موتورز وغيرها.

النتائج والآفاق

كما ترون ، تم إنشاء معظم التقنيات المستخدمة في المركبات الحديثة غير المأهولة (الرادارات ، والغطاء ، وأجهزة الاستشعار المختلفة ، وأنظمة الملاحة عبر الأقمار الصناعية ، وأجهزة الكمبيوتر المحمولة ، والكاميرات ، وما إلى ذلك) منذ أكثر من 20 عامًا. ثم لماذا لم تدخل المركبات غير المأهولة في حياتنا بإحكام؟ في الواقع ، أجاب ديكمان نفسه على هذا السؤال في أحد أعماله. وقال إنه لكي يتعلم الروبوت الآلي القيام بكل ما يمكن للسائق المحترف القيام به ، فإنه يحتاج إلى تعلم كيفية معالجة كمية ضخمة من المعلومات وتطبيقها بشكل مناسب في ظروف حركة المرور الصعبة.



لذلك ، وفقا للعلماء ، كلما كانت السيارة أطول ، كلما تلقت المعلومات اللازمة وتطبيقها. على سبيل المثال ، يتم تثبيت الخرائط ذات الاتجاهات مسبقًا في سيارة Google قبل القيادة. ولكن ماذا لو كان على السيارة أن تتحرك في طرق غير مألوفة؟ لا تزال الشركة لا تستطيع إعطاء إجابة واضحة على هذا السؤال. جاءت تقنيات البيانات الضخمة للمساعدة في هذه المشكلة وليس فقط ، حيث ستستلم السيارة غير المأهولة وتنقل كميات كبيرة من المعلومات ذات الصلة. بالإضافة إلى ذلك ، من أجل الأداء الطبيعي للمركبات الآلية ، من الضروري تغيير البنية التحتية للطرق بشكل كبير.
على الرغم من جميع الصعوبات في دمج المركبات غير المأهولة في الحياة الحديثة ، هناك ميزة واحدة كبيرة تبرر كل الجهود والتكاليف المالية. وبحسب الأرقام الرسمية ، يموت 1.3 مليون شخص في حوادث السير كل عام. إذا كانت حصة المركبات غير المأهولة في العقد التالي 10٪ على الأقل ، سيتم تجنب آلاف الوفيات يوميًا.

Source: https://habr.com/ru/post/ar393237/