Роботы: ITоги 2004-го года

"Работа - не я…" - любил говаривать волк. А поскольку народный фольклор приписывает нашим взаимоотношениям еще и "человек человеку - …", то теорему о человеческой лени можно считать доказанной.

На самом деле, для того, чтобы наши дети могли бездельничать, нам сейчас нужно очень много работать, что достаточно ярко демонстрирует ситуация с роботами в рамках прошедшего 2004-го года.

Гонка DARPA Grand Challenge 2004

Еще за несколько лет до проведения этих состязаний начали формироваться команды участников, появилось огромное количество публикаций, где журналисты со смаком описывали ситуацию, когда автономный робот, исключающий управление с помощью человека либо другого биологического организма, преодолеет расстояние в 400 километров от Лос-Анжелеса до Лас-Вегаса.

При этом он сам будет анализировать окружающие факторы, огибать препятствия, следить за маршрутом и т.п. Американцы (а DARPA - это центральное подразделение Министерства Обороны США) установили огромный призовой фонд в 1 миллион долларов. Помимо всего прочего, победителю мог светить хороший контракт с военными, что, по существу, гораздо больше, чем сам вышеобозначенный призовой фонд.

В 2003-м году из 106 команд было выбрано несколько десятков, и… что-то в процессе работы над проектом организаторы как-то приуныли. Первый тревожный сигнал - изменения в правилах, по которым роботам нужно было преодолеть уже не 400 километров, как планировалось, а только 230 из них. Ситуация неуклонно приближалась к фиаско.

И вот, 13 марта 2004 года на старт вышло всего 15 автономных машин. Роботами их можно назвать с большой натяжкой, поскольку практически все команды напичкали электроникой обыкновенные автомобили, начиная от внедорожников и заканчивая грузовиками. Существенных ограничений на "рост и вес" не было, поэтому там, где тонули и переворачивались "малыши", крупные представители могли с легкостью прокладывать трассу.

Итак, 15 команд вышло на старт, дается сигнал на начало гонок. И….. с места тронулась только половина автономных машин, остальные демонстрировали молчаливое недоумение, в котором остались пребывать до конца соревнований. Не смотря на комичную ситуацию на старте, самое веселое было еще впереди. Лавина плохо соображающих машин бросилась на преодоление препятствий - основная часть трассы являлась бездорожьем.

Для одних было достаточно найти торчащую проволоку и запутаться в ней, для других роковой оказалась попытка преодолеть забор методом "лоб в лоб" (уникальнейший алгоритм). Условно победителем гонок можно назвать команду под номером 22, которая скрестила джип и орбитальную станцию. Данный гибрид проехал 12 километров, не заметил ямы и перевернулся, загоревшись при этом. Поскольку подобные гонки являются первыми в истории, то можно говорить о своеобразном рекорде.

Причина неудачного истечения соревнований DARPA Grand Challenge 2004 видится в постановке невыполнимых задач, отмежевания иностранных команд (на старт вышли только американцы).

Впрочем, недовольные решили организоваться под эгидой International Robot Racing Federation (сокращенно, IRRF) и провести свои "правильные" гонки. Призовой фонд был выбран таким же - 1 млн. долларов. Результаты DARPA Grand Challenge 2004 повергли многих в легкий шок, поэтому уже через несколько дней в соревнования IRRF вступили и команды из DARPA Grand Challenge.

Изначально проведение гонок IRRF было запланировано на конец сентября 2004 года (если не ошибаюсь, то назначено на 24-е число). Честно сказать, уже тогда, в марте, с трудом верилось, что после фиаско команд в Grand Challenge, из IRRF получится что-либо стоящее. И действительно, в сентябре ничего не произошло, сами соревнования были перенесены на неопределенный срок, и как одна из предполагаемых дат их проведения - середина весны-2005.

Какие же шаги предприняла DARPA? Напомню, что американцы очень не любят проигрывать. Практически сразу же по истечению мартовских соревнований появилась информация, что следующие гонки состоятся примерно в 2006-м году, а призовой фонд будет увеличен до 3 млн. долларов. Она оказалось не верной.

По информации, поступившей на данный момент, состязания DARPA Grand Challenge будут, проводится 8 октября 2005 года с призовым фондом в $2 млн. Правила существенно изменились, теперь участникам предстоит преодолеть расстояние около 280 километров (175 миль) по бездорожьям Калифорнии за 10 и менее часов (в среднем получается около 28 км/ч). В правилах, опубликованных 8 октября этого года, черным по белому написано, что к соревнованиям допускаются только американские команды. Причем иностранные фирмы и граждане могут участвовать только на уровне спонсорства, а государственные структуры других стран не допускаются и к такой возможности. Теперь, все вроде бы расставлено по своим местам и стало понятным, поскольку еще в 2003-м году среди 106 заявок было много иностранцев, в частности, мы писали о ездящих компьютерных системных блоках VIA WhiteBox, на сайте которых было заявлено об участии в DARPA Grand Challenge 2004.

DARPA Grand Challenge 2005 будут отличаться от уже прошедших соревнований, прежде всего, пониженным ажиотажем вокруг этого события. Не смотря на то, что "победитель" прошедших гонок преодолел всего 12 километров, расстояние увеличено на 50 километров по сравнению с 2004-м годом. Что это - самодурство или трезвая оценка ситуации?

На самом деле причина того, что многие роботы не двинулись со старта, а другие весьма неудачно "думали", состоит и в том, что на разработку и отладку машин выделялось очень мало времени. Сейчас, естественно, команды прогрессируют и осваиваются, и в 2005-м году мы увидим много команд-участников прошлых соревнований…

Если в 2005-м никто не достигнет финиша, призовой фонд перекочует в 2007 год, когда рассчитывается провести третьи по счету Grand Challenge.

IGVC 2004

Смелые идеи DARPA имеют под собой реальную подоплеку - уже около десяти лет проводятся соревнования автономно управляемых механизмов среди студентов. В основном, можно столкнуться с двумя серьезными образованиями в этой области: состязания на земле - IGVC (Intelligent Ground Vehicle Competition), в воздухе и под водой - AUVSI (Association For Unmanned Vehicle Systems Internatiomal).

В начале лета 2004-го года состоялись соревнования IGVC 2004 с призовым фондом в несколько десятков тысяч долларов. Вместо громко рычащих внедорожников и грузовиков как в DARPA Grand Challenge, в IGVC используются небольшие, способные переносить грузы, моторизированные тележки, напичканные различной электроникой. Задания, как и призовой фонд, облегчены.

То есть, в рамках Autonomous Challenge (один из трех этапов соревнований), извилистая трасса ограничена белыми линиями, а препятствия помечены белыми полосами. Задачей роботов-участников является довезти груз от старта к финишу без управления со стороны человека. В большинстве случаев программные алгоритмы, разработанные командами, предусматривали преобразование данных, поступающих с видеокамер, в бинарный вид.

Таким образом, белый цвет представлял из себя "табу", и робот вел себя соответствующе. Помимо этого использовались ультразвуковые датчики дистанции для обнаружения вертикальных препятствий.

В прошедших в 2003-м году соревнованиях IGVC трассу Autonomous Challenge до конца не прошел никто. В рамках IGVC 2004 к финишу пришли уже два участника, и, скорее всего, в следующем году правила могут существенно усложниться.

Что касается AUVSI, то их соревнования сейчас в основном сосредоточены на подводной части. Робо-лодки успешно справляются с задачами навигации и поражения подводных целей. Сейчас правила усложнены в сторону снижения веса самих механизмов (35 килограмм вместо 100).