Po co w samochodzie 10 Gb na sekundę? Czyli o superkomputerach i przyszłości
Przyszłość motoryzacji to superkomputery o gigantycznych możliwościach. W Centrum Inżynieryjnym ZF w Łodzi obejrzałem jeden z nich i sięgnąłem do historii, teraźniejszości i jutra systemów wspomagających kierowców.
„Ten sprzęt trafi do seryjnej produkcji w 2024 roku. Póki co znajdzie się w drogim, luksusowym samochodzie, ale nie możemy podać, jaka to marka” – usłyszałem, oglądając całkiem pokaźne urządzenie stojące na stole w Centrum Inżynieryjnym ZF w Łodzi. Superkomputer – bo o nim mowa – z zewnątrz wygląda mniej więcej jak skrzynka. Ale to skrzynka, w której… drzemie przyszłość.
„Ten sprzęt jest przygotowany na technologie i przepisy, o których jeszcze nie mamy pojęcia” – usłyszałem od inżyniera zajmującego się rozwojem superkomputera. Faktycznie, normy prawne są istotnym czynnikiem wpływającym na rozwój technologii i sprawiającym, że niektóre elementy musiały stać się w autach standardem. Spodziewany cykl życia urządzenia jest długi, obejmujący nawet kilkanaście lat. W tym czasie komputer będzie aktualizował się zdalnie, a także cały czas uczył, za sprawą modułu AI.
Co superkomputer potrafi już teraz?
Mówiąc w skrócie, high performance computer, jak ZF nazywa to urządzenie, przetwarza bardzo dużo danych w wyjątkowo krótkim czasie. Pojedynczy procesor jest w stanie przetworzyć 250 bilionów operacji na sekundę (!), a przesył danych do/z urządzenia osiąga prędkość nawet 10 Gb na sekundę. To jednak nie wszystko. Sprzęt ma potencjał na rozwój, można też łączyć kilka komputerów ze sobą, by uzyskać jeszcze lepsze rezultaty.
Po co stosuje się superkomputer?
To najważniejszy krok w planach i marzeniach o odpoczynku w samochodzie. Dokładniej, jeśli mówimy o autonomii na poziomie piątym – czyli sytuacji, w której kierowca (o ile wciąż można go tak nazywać) nie musi skupiać swojej uwagi na drodze, bo samochód jedzie po prostu sam – tak zaawansowany sprzęt jest niezbędny. Jeśli do czasu, aż przepisy nadążą za technologią i jazda autonomiczna będzie legalna w Europie, przetrwają papierowe gazety, „człowiek na lewym fotelu” będzie mógł po prostu się rozsiąść i poczytać w drodze na miejsce.
Jak to działa? Superkomputer przetwarza dane z wielu źródeł. Można połączyć z nim aż 12 kamer, a do tego LIDAR-y, czujniki i radary. Sprzęt może być chłodzony radiatorami, ale w swojej najbardziej wydajnej odsłonie (to producenci samochodów decydują, czego im potrzeba) za utrzymywanie właściwej temperatury odpowiada ciecz.
Zbieranie informacji to nie wszystko. Sztuczna inteligencja z funkcją deep learning pozwoli na wyciąganie wniosków z obserwacji otoczenia i działań. Sprzęt nie tylko skompletuje dane z czujników i kamer, a następnie je zinterpretuje (to on jest „mózgiem” układu), ale i odbierze informacje od innych aut. Dzięki komunikacji car2car samochód „wie” np. o oblodzeniu za zakrętem, którego nie mają jak wykryć sensory.
Czy superkomputer pojawi się w autach niższej klasy?
Niemal na pewno tak, ale to wymaga czasu. Być może stanie się to za 10 lat. To kwestia skali – im bardziej popularne staną się takie rozwiązania, tym niższe koszty produkcji będzie można uzyskać.
To nie wszystko, co widziałem w Łodzi
ZF działa w Polsce na szeroką skalę. Ma zakłady i centra inżynieryjne w Częstochowie, Bielsku-Białej, Gliwicach, Wrocławiu, Warszawie i właśnie w Łodzi. Tamtejsze Centrum Inżynieryjne zatrudnia 250 osób, ale całe ZF w Polsce ma już ponad 10 000 pracowników. Nasz kraj jest największym ośrodkiem tej marki w tej części Europy. Firma inwestuje aż 7,8% dochodu ze sprzedaży w badania i rozwój – co oznacza, że inżynierowie, testerzy czy programiści mają co robić.
Podczas wizyty zobaczyłem np. przeszłość, teraźniejszość i przyszłość technologii wspomagających jazdę. Mówiąc w skrócie, systemy można podzielić na takie, które wspomagają komfort i te, których „działka” to bezpieczeństwo. Te pierwsze to np. asystent pasa ruchu czy aktywny tempomat. Drugie to np. system hamowania awaryjnego czy omijania przeszkody. Układy działające na rzecz bezpieczeństwa są aktywne przez cały czas w tle i wkraczają do gry w sytuacji awaryjnej.
Dawniej różne komponenty – czyli np. radary i kamery – były od siebie oddzielone. Nie komunikowały się i każdy miał po prostu swoją funkcjonalność. Później zaczęto łączyć je w obszary powiązane tematycznie, takie jak np. infotainment albo te związane z hamowaniem. Potrafiły już ze sobą „rozmawiać” i mogły analizować dane. Teraz mamy do czynienia zwykle właśnie z takimi rozwiązaniami. A co będzie w przyszłości? Megakomputery. Kamery wrócą do funkcji rejestrowania, a za myślenie będą znowu odpowiedzialne wielkie jednostki obliczeniowe. Jak ta, o której wspominałem wyżej.
W Łodzi widziałem też radary
Co więcej, dowiedziałem się, w jakich sytuacjach z danym zadaniem lepiej poradzi sobie radar, a kiedy korzystniej postawić na kamerę. Przykładowo, po ciemku lepiej z wykrywaniem przeszkód radzi sobie radar, ale kamera daje większe możliwości, gdy jest jasno. Jak to pogodzić? Systemy w nowoczesnych autach zbierają dane z obydwu źródeł i dopiero gdy je porównają, samochód odpowiednio reaguje.
Co jeszcze robiłem? Oglądałem, jak uczy się kamery interpretowania znaków. Robi się to m.in. za pomocą ekranów z odpowiednią grafiką. Przypomina trochę obrazki z drogą, balonem i domkiem, który zna każdy, kto był kiedyś u okulisty. Szczęśliwi ci, którzy nie mają pojęcia, o co chodzi! Poza tym, porozmawiałem z programistami o ich pracy, a potem poszedłem przejechać się zamaskowanym samochodem uzbrojonym w najnowocześniejsze systemy. O tym jednak jeszcze opowiem. Jedno jest pewne – zawsze miło jest zajrzeć w przyszłość.
