نگاهی به نقش هوش مصنوعی در صنعت خودروسازی

فناوری خودران یکی از فناوری‌های انقلابی در حوزه خودروسازی محسوب می‌شود که در سال‌های اخیر سروصدای زیادی به پا کرده است. این فناوری جذاب که با بهره‌مندی از آن می‌توان هدایت و کنترل خودروها را کاملاً خودکار کرد یا حداقل وابستگی خودروها به راننده انسانی را کاهش داد، بر پایه هوش مصنوعی (Artificial intelligence یا AI) ایجاد شده است. بنابراین می‌توان گفت فناوری خودران و قابلیت‌های هوشمند کمک‌راننده در خودروهای مدرن که آن‌ها را نیمه‌مستقل کرده‌اند، مهم‌ترین دستاوردهای استفاده از هوش مصنوعی در صنعت خودروسازی هستند.

زمانی که صحبت از فناوری خودران و خودروهای مستقل به میان می‌آید، بحث در مورد بهره‌مندی از قابلیت‌های هوش مصنوعی در صنعت خودروسازی، به یکی از مباحث اصلی چنین موضوعی تبدیل می‌شود. همچنین در سال‌های اخیر هوش مصنوعی درزمینه ساخت خودرو به کمک خودروسازان آمده است. در این‌ مطلب قصد داریم جنبه‌های مختلف تأثیر هوش مصنوعی در صنعت خودروسازی درزمینه ساخت خودروهای مستقل، طراحی و ایجاد قابلیت‌های کمک‌راننده و ساخت خودرو را بررسی کنیم.

تأثیر هوش مصنوعی در صنعت خودروسازی در ایجاد ناوگان حمل‌ونقل خودران مستقل

چند سالی است که تسلا و تویوتا، دو شرکت خودروسازی مطرح و گوگل و اپل، دو غول فناوری آمریکایی، تلاش خود را برای ساخت خودروهای کاملاً مستقل آغاز کرده‌اند. شیائومی، اینتل و انویدیا نیز برای کسب موفقیت در این‌ حوزه در تلاشند.

حتی چند استارتاپ نیز شانس خود را برای ساخت چنین خودروهایی امتحان کرده‌اند. برخی از کارشناسان حوزه خودرو در مورد آینده این‌ فناوری کاملاً خوش‌بین هستند و معتقدند در آینده خودروهای خودران شخصی وارد بازار خواهند شد.

خودروهای خودران می‌توانند علاوه بر استفاده شخصی، در سیستم‌های حمل‌ونقل عمومی یا شرکت‌های فعال در حوزه اجاره و به‌اشتراک‌گذاری خودرو نیز استفاده شوند. چنین خودروهایی می‌توانند برای تحویل مرسوله‌های پستی نیز مورد استفاده قرار بگیرند؛ بنابراین با ایجاد ناوگانی از این‌ خودروها و متصل‌کردن آن‌ها به یکدیگر، می‌توان سیستم‌های حمل‌ونقل عمومی و تاکسی‌رانی، اجاره و به‌اشتراک‌گذاری خودرو و نیز تحویل مرسوله را هوشمند و مستقل یا حداقل نیمه‌مستقل کرد. درصورت تحقق این‌ هدف، چنین سیستم‌هایی کاملاً کارآمد، سریع و بدون خطا خواهند بود.

البته فناوری خودروان هر روز درحال پشت‌سر‌گذاشتن آزمایش‌های مختلف است و شاید در آینده نزدیک یا حتی دور اصلاً شاهد خودروهای مستقل نباشیم؛ برخی از افراد در مورد این‌ فناوری چندان امیدوار نیستند و صرف سرمایه، فکر و زمان برای تحقق اهداف بلندپروازانه این‌ حوزه را بیهوده می‌دانند. همچنین تاکنون چندین بار شاهد تصادف خودروهای خودران بوده‌ایم.

البته ما می‌خواهیم نیمه پر لیوان را نگاه کنیم و امیدواریم روزی نمونه‌های نهایی خودروهای مستقل بی‌نقص را که برای هدایت خود هیچ نیازی به انسان نداشته باشند، ببینیم. چندین روش برای بهره‌مندی از هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی برای امکان‌پذیر کردن هدایت خودکار خودروها وجود دارد. در ادامه در مورد روش‌هایی که شرکت‌های مختلف از قابلیت‌های AI برای ساخت خودروهای مختلف استفاده کرده‌اند، توضیح می‌دهیم.

علاوه بر تویوتا و تسلا که جزو شرکت‌های پیشتاز درحال تلاش برای ساخت خودروهای مستقل قابل‌استفاده هستند، بسیاری از خودروسازهای مطرح دیگر مثل جنرال موتورز نیز قصد دارند خودروی مستقل خود را بسازند؛ البته ما در این مقاله بیشتر روی موفقیت‌های استارتاپ‌های فعال در این‌ حوزه متمرکز خواهیم شد. در این‌ بخش چند استارتاپ موفق درزمینه تولید خودروهای خودران و ایجاد ناوگانی از آن‌ها برای حمل‌ونقل را معرفی می‌کنیم.

موشنال (Motional)

این استارتاپ آمریکایی با مشارکت شرکت‌های خودروسازی دلفی اتوموتیو و هیوندای تأسیس شده است. موشنال خودروهای مجهز به فناوری‌های خودران خود را در محیط واقعی آزمایش می‌کند تا بتواند موفق به ساخت خودروهای بی‌نقص قابل‌استفاده در خیابان‌ها و جاده‌ها شود.

موشنال تلاش می‌کند با دوربین، سنسور لیدار و رادار، هدایت خودکار خودروها را امکان‌پذیر و امنیت خودروهای خود را تضمین کند. موشنال نخستین تاکسی خودران جهان را طراحی و ناوگانی از آن را نیز راه‌اندازی کرده است که خودروهای آن تاکنون بیش از صد هزار سرویس را به‌صورت خودران و بدون حتی یک مورد تصادف انجام داده‌اند.

موشنال از سال ۲۰۱۸ مشارکت خود را با لیفت (Lyft)، ویا (Via) و کُکس (Cox)، سه شرکت مطرح، به‌اشتراک‌گذاری خود را برای راه‌اندازی سیستم حمل‌ونقل خودران در سراسر جهان آغاز کرده است.

ویمو (Waymo)

این شرکت در ابتدا با هدف کار روی پروژه خودران گوگل تأسیس و سپس به شرکتی مستقل تبدیل شد. ویمو نیز درحال تلاش برای ساخت خودروهای خودران برای انتقال بی‌خطر مسافران از نقطه‌ای به نقطه دیگر است. خودروهای خودران ویمو که تاکنون درمجموع بیش از ۳۲ میلیون کیلومتر را بدون هدایت راننده انسانی طی کرده‌اند، از قابلیت تشخیص ۳۶۰ درجه عابران پیاده، سایر خودروها و موتورسیکلت‌ها، موانع جاده و سایر موانع از فاصله‌ای در حدود ۲۷۴ متر برخوردار هستند.

زوکس (zoox)

زوکس مصمم است سرویسی مانند اوبر (Uber) و لیفت، با خودروهای خودران ایجاد و درخواست خودرو با اپلیکیشن موبایل را برای مشترکان فراهم کند

اوتوایکس (AutoX)

این استارتاپ آمریکایی یک ناوگان خودران ریلی ایجاد کرده و درحال کار روی یک ناوگان تاکسیرانی خودکار و سرویس تحویل خواربار با وسایل نقلیه خودران است. وسایل نقلیه خودران اوتوایکس تاکنون هزاران کیلومتر را به‌صورت آزمایشی در مسیرهای مجازی و واقعی طی کرده‌اند.

این وسایل نقلیه با کمک قابلیت‌هایی مثل نرم‌افزارهای AI، سنسورها و دوربین‌هایی با قابلیت تشخیص لحظه‌ای که با یکدیگر ترکیب شده‌اند، می‌توانند در شرایط مختلف تصمیمات بی‌خطری بگیرند. ناوگان تاکسی‌های خودران اوتوایکس در چین راه‌اندازی شده و شرکت مجوز راه‌اندازی چنین سرویسی در کالیفرنیا را نیز دریافت کرده است.

تأثیر AI در صنعت خودروسازی درزمینه تولید و تعمیر خودروها

این فناوری انقلابی می‌تواند با امکان‌پذیر کردن ایجاد و راه‌اندازی خطوط تولید و سیستم‌های نظارتی رباتیک سیستم‌های کنترل‌کننده کامپیوتری، روند تولید و تعمیر خودروها را نیز متحول و تا حد زیادی خودکار کند.

درصورت ایجاد چنین سیستم‌هایی، خودکارسازی فرایندهای تولید، نظارت و کنترل کیفیت، با سرعت، دقت و امنیت بالا و تقریباً بدون خطا، بدون نیاز به استخدام نیروهای انسانی و آموزش آن‌ها ممکن خواهد شد. راه‌اندازی سیستم ارزیابی هوشمند و دیجیتال در خطوط تولید خودروسازی‌ها نیز با کمک هوش مصنوعی چندان دشوار نیست.

همچنین AI می‌تواند حوزه مدیریت زنجیره تأمین و به‌روزرسانی لحظه‌به‌لحظه موجودی این زنجیره را تأمین کند. بنابراین افراد مسئول تأمین می‌توانند به‌لطف هوش مصنوعی، لحظه‌به‌لحظه از موجودی زنجیره تأمین مطلع شوند. بنابراین زنجیره تأمین مبتنی بر هوش مصنوعی می‌تواند از ایجاد مشکلات ناشی از عدم اطلاع از موجودی بخش‌های مختلف زنجیره تأمین جلوگیری کند. بهره‌مندی از AI در زنجیره تأمین می‌تواند پیش‌بینی تقاضا در بخش‌های مختلف را راحت و هزینه‌های مرتبط با زنجیره تأمین را کاهش دهد.

در ادامه چند شرکت ارائه‌دهنده سیستم‌های هوش مصنوعی طرحی‌شده برای تولید خودرو را معرفی می‌کنیم:

سی‌سی‌سی اینتلیجنت سلوشن (CCC Intelligent Solutions)

این شرکت آمریکایی، تحول دیجیتالی و تسهیل و تسریع تصمیم‌گیری سنجیده و دقیق را با راه‌حل‌های مبتنی بر بهره‌مندی از هوش مصنوعی و اینترنت اشیا امکان‌پذیر کرده است. سی‌سی‌سی اینتلیجنت سلوشن با هدف افزایش امنیت و دوام خودروها، خودروسازان را با خطوط انتقال داده به یکدیگر متصل کرده و آن‌ها را به شبکه‌های متشکل از ۲۶ هزار مرکز تعمیر وصل کرده است.

ریتینک روبوتیکز (Rethink Robotics)

این شرکت رباتیک آلمانی یک سیستم رباتیک مشارکتی به‌منظور تحقق اتوماسیون صنعتی ایجاد کرده است. این سیستم رباتیک با هدف اتوماسیون‌سازی کارخانه‌هایی با فعالیت‌های خسته‌کننده، محیطی کثیف و حتی خطرناک برای نیروهای انسانی ایجاد شده است. همچنین ریتینک رباتیک برای بهبود عملکرد بخش‌های مرتبط با سرویس خودروها، مدیریت مواد اولیه و انجام آزمایش‌ها قصد دارد ربات‌هایی با قابلیت همکاری با انسان در زنجیره تأمین ایجاد کند.

تأثیر هوش مصنوعی در صنعت خودروسازی در‌زمینه ایجاد سیستم‌های هوشمند کمک‌راننده

اگرچه طراحی و ساخت خودروهای کاملاً هوشمند در زمان کنونی امکان‌پذیر نیست، اما تلاش برای ساخت چنین خودروهایی باعث شده است تا سیستم‌های موفقی برای نیمه‌هوشمندسازی خودروهای مدرن طراحی و ساخته شوند. چنین سیستم‌هایی می‌توانند به افزایش قابل‌توجه امنیت خودروهای کنونی و تسهیل هدایت آن‌ها توسط راننده‌های انسانی کمک شایانی کنند. این سیستم‌ها، سیستم‌های پیشرفته کمک‌راننده (Advanced Driver Assistance Systems یا به‌اختصار ADAS) نام دارند.

مهم‌ترین سیستم‌های سیستم‌های پیشرفته کمک‌راننده به شرح زیر هستند:

سیستم ترمز اضطراری خودکار

این سیستم برای جلوگیری از تصادف و برخورد خودرو با عابرین پیاده و موانع هنگام خواب‌آلودگی یا حواس‌پرتی راننده، ایجاد شده است. سیستم ترمز اضطراری خودکار موانع موجود در مسیر خودرو و فاصله آن‌ها با خودرو را با دوربین و رادار تشخیص داده و با هشدار صوتی یا بصری به راننده هشدار می‌دهد و اگر راننده بی‌توجهی کند و به‌موقع ترمز نگیرد، خود خودرو به‌صورت خودکار در زمان مناسب ترمز می‌گیرد.

رادار لیدار (Lidar)

رادار لیدار یکی دیگر از سیستم‌های کمک‌راننده مبتنی بر هوش مصنوعی است. خودروهای دارای این قابلیت می‌توانند با ارسال پرتوی لیزر نامرئی به اطراف خود، موانع پیرامون خود را شناسایی کنند و فاصله خود با آن‌ها را تشخیص دهند. سپس نقشه‌ای سه‌بعدی از موانع اطراف را روی نمایشگر خود به نمایش بگذارند.

سایر سیستم‌های AI کمک‌راننده خودرو یا همان سیستم‌های ADAS شامل موارد زیر می‌شود:

• تشخیص عابرین پیاده، وسایل نقلیه و موانع موجود در نقاط کور و دور از دیدرس راننده: این سیستم معمولاً با عنوان رادار نقطه کور شناخته می‌شود. رانندگان خودروهای مجهز به رادار نقطه کور می‌توانند محدوده مورد‌نظرشان در اطراف خودرو را برای هشدار در مورد موانع و عابرین پیاده مشخص کنند
• تغییر لاین خودکار
• فرماندهی خودکار
• سیستم تشخیص خواب‌آلودگی و هشدار به راننده با روش‌های مختلف
• هشدار به راننده در مورد مواجه‌شدن با خطرات احتمالی مثل برخورد از جلو، خروج از مسیر و تغییر شرایط رانندگی؛ مثلاً برخی از خودروها دارای فناوری رادار خطی برای هشدار در مورد خروج از مسیر هستند. اگر راننده این خودروها بدون راهنما زدن از لاین خارج شود و به‌سمت چپ و راست حرکت کند، با هشدار لرزشی از خطر مطلع می‌شود
• آموزش راننده و هشدار به او برای تغییر کارها یا عادات بد در هنگام رانندگی که می‌توانند منجر به تصادفات سنگین و ناگوار شوند
• امتیازدهی به راننده که می‌تواند تا حدودی به تغییر عادات و رفتارهای بد او کمک کند
• تشخیص فاصله با اتومبیل جلویی و حفظ فاصله ایمن
• گزارش عملکرد خودرو و عیب‌یابی آن
• تشخیص صدا و تشخیص فرمان‌های صوتی ساده و پیچیده راننده و پاسخ به او و حتی تشخیص حالات عاطفی علایق او با استفاده از الگوریتم‌های هوش مصنوعی پردازش زبان طبیعی
• تشخیص جهت نگاه راننده
• پارک خودکار
• سیستم ضبط خودکار فیلم تصادفات جهت اثبات صحت ادعای راننده و ارائه مدرکی معتبر و مستند به شرکت‌های بیمه

چند نمونه از شرکت‌های برتر در زمینه ایجاد سیستم‌های AI کمک‌راننده به شرح زیر هستند:

ساپینتکس (SapientX)

ساپینتکس با استفاده از فناوری پردازش زبان طبیعی، موفق شده است تا سیستم تشخیص صدا، تشخیص جملات ترکیب‌شده در یکدیگر، جملات پیچیده و تشخیص حالات عاطفی و علایق را در دو حالت آنلاین و آفلاین ایجاد کند.

کاروی (CarVi)

کاروی با کمک فناوری دید کامپیوتری که یکی از فناوری‌های زیرمجموعه هوش مصنوعی محسوب می‌شود، یک سیستم ADAS ایجاد کرده است. این‌ سیستم برای انواع خودروهای مستقل شامل خودروهای شخصی، خودروهای ناوگان حمل‌ونقل و خودروهای شرکت‌های اجاره و به‌اشتراک‌گذاری خودرو، قابل استفاده است.

همچنین این شرکت از هوش مصنوعی برای هشدار به راننده در مورد احتمال خطر برخورد از جلو، خروج از مسیر، تغییر شرایط رانندگی و... نیز استفاده می‌کند. CarVi با کمک AI سیستمی برای امتیازدهی به رانندگان نیز ایجاد کرده است. ایجاد سیستم‌هایی برای کمک به شرکت‌های دارای ناوگان خودروی خودران برای ردیابی خودروهای خود، ضبط خودکار فیلم‌های تصادف و نیز ارائه گزارش عملکرد خودرو، از دیگر اقدامات کاروی هستند.

کاروی برای پیاده‌سازی این‌ سیستم، از یک سنسور با قابلیت برقراری ارتباط با گوشی هوشمند و مجهز به یک دوربین کمک گرفته است که باید در خودرو نصب شود. 

نوتو (Nauto)

نوتو سیستمی را برای ارزیابی عملکرد راننده به‌منظور کاهش حواس‌پرتی او برای جلوگیری از تصادف و نقض قوانین راهنمایی و رانندگی ایجاد کرده است. همچنین این‌ شرکت با ایجاد قابلیت تشخیص ویدیو و چهره، به شرکت‌های بیمه نیز برای بررسی ادعاهای مطرح‌شده برای دریافت خسارت کمک می‌کند.

تسلا (Tesla)

تسلا یکی از شرکت‌های پیشتاز در حوزه ساخت خودروهای خودران است. این شرکت نمونه‌هایی از چنین خودروهایی را نیز عرضه کرده. سیستم‌های ADAS خودروهای خودران تسلا شامل سیستم‌های فرماندهی، شتاب‌گیری، ترمز‌گیری، تغییر لاین و پارک خودکار خودرو می‌شود.

سؤالات متداول در مورد استفاده از هوش مصنوعی در صنعت خودرو