Автономные автомобили имеют смысл при единственном условии: они должны приспосабливаться и реагировать на дорожные условия лучше, чем человек. По оценкам, доказательство этого факта потребует статистики для 8 миллиардов миль автономного вождения. На текущий момент самого высокого результата достигла компания Waymo, но это всё ещё гораздо ниже требуемого – 8 миллионов миль.
Одним из способов наработки статистики, который позволит быстрее вывести автомобили на рынок, является компьютерное моделирование.
Вот что по этому поводу говорит Сандип Совани (Sandeep Sovani), директор по автомобильной отрасли в компании ANSYS: «Компьютерное моделирование позволяет натренировать и испытать модель искусственного интеллекта. Виртуальное тестирование алгоритмов вождения позволит производителям удостовериться, что их продукт готов к выходу на дороги».
Зачем автономным автомобилям нужны технологии компьютерного моделирования
Применяемые в разработке алгоритмов автономного вождения системы искусственного интеллекта имеют существенный недостаток: отсутствует явно прописанный алгоритм, который можно было бы сертифицировать согласно требованиям в области безопасности. Например, такая проблема существует при сертификации систем по уровню ASIL D (Automotive Safety Integrity Level D) – наиболее высокому уровню для автономных автомобилей.
Сандип Совани отмечает, что «в результате разработчикам автономных автомобилей пришлось создавать явно прописанные алгоритмы системы проверки безопасности (safety gate), которые определяют, не нарушают ли данные, выданные системой искусственного интеллекта, какого-либо требования безопасности. В случае нарушения запускается ряд действий. Работу таких проверочных алгоритмов необходимо валидировать, и самый простой способ это сделать – прибегнуть к компьютерному моделированию».
Продукты для компьютерного моделирования компании ANSYS обеспечивают возможность применения комплексного подхода к разработке и валидации алгоритмов автономных автомобилей.
Каким образом создаются и валидируются алгоритмы автономных автомобилей
Для создания архитектуры системы проверки безопасности (safety gate architecture), оценивающей опасные ситуации и риски, используется продукт medini analyze. Он же используется для оценки функциональной безопасности и отклика на внешние воздействия системы в целом и её компонентов. Программное обеспечение, которое закладывается в функциональные компоненты при системном моделировании, разрабатывается в продукте SCADE Suite.
Например, рассмотрим сценарий, когда система проверки безопасности обнаруживает объект на пути автомобиля – соответственно, возникает риск столкновения. Далее рассчитываются меры для избежания столкновения – скажем, активация определённого плана аварийного торможения: тормоза задействуются на 100% их возможностей до момента, пока угроза безопасности не исчезает.
С помощью программного продукта ANSYS VRX можно оценить работу системы в целом в виртуальной реальности. ANSYS VRX наполняет цифровую модель улицы различными объектами, препятствиями, а также задаёт погодные и дорожные условия. При этом поведение автомобиля в этой цифровой среде определяется разрабатываемым программным обеспечением. Для оценки работы оптических датчиков в моделируемой среде используется продукт ANSYS SPEOS. Благодаря нему можно валидировать аппаратную часть системы проверки безопасности.
Сандип Совани дал следующий обзор системы продуктов ANSYS: «Компания ANSYS построила всеобъемлющую платформу для разработки систем автономных автомобилей на всех уровнях: компонентов, программного обеспечения и системы в целом. Для разработки аппаратного обеспечения крайне полезными оказываются инструменты для оптического моделирования. Продукты ANSYS позволяют отработать все системы в рамках замкнутых петель управления, при этом быстро и безопасно оптимизировать и проверить в виртуальной среде работу именно того программного обеспечения, которое затем будет использоваться в реальном мире. Наезд на пешехода в виртуальной реальности не влечёт катастрофических последствий, зато позволяет избежать таких ситуаций в реальном мире».
Если вы хотите узнать больше о продуктах ANSYS для моделирования автономных систем, перейдите по ссылке, а также ознакомьтесь в видео:
Источник: www.ansys.soften.com.ua