Einen Aufstand der Fahrzeuge wird es nicht geben

Einen Aufstand der Fahrzeuge wird es nicht geben

09 September 2019 4151

August. Noch ist der Morgen warm. Ein interessantes Thema brachte uns in ein Büro der Planungsorganisation von SkyWay. Wir wollten mit Dr. Yuri Adamowitsch Sorokin sprechen, einem Fachmann auf dem Gebiet der künstlichen Intelligenz und der automatisierten Steuerungssysteme. 

Der Werktag beginnt. Im Büro wird es immer lauter. Durch die Gänge gelangen wir zu einem geräumigen Arbeitszimmer.  Dort, in der 9. Etage, bietet sich ein unglaublich schöner Blick auf die Nationalbibliothek.

Intelligente Steuerung, Skyway, Sicherheit, Bildverarbeitung, String-Transport

Wir kamen zu Yuri Adamowitsch, um mit ihm die Sicherheit der Verkehrsanlagen von SkyWay zu diskutieren. Daneben erfuhren wir, wodurch sich die KI bei SkyWay von der in den autonomen Autos unterscheidet, worum es bei der Kommunikation zwischen den Yuni-Bussen geht und welchen Film man sehen soll, um von der KI mehr zu wissen.

Kurz gesagt, wandten wir uns intelligenten Systemen zu: Wofür sind sie gut?

Die künstliche Intelligenz (KI) wird viel idealisiert. Dazu trug das Marketing wesentlich bei.  Die Entwicklung der KI erlebt derzeit ihre Anfangsphase. Als der Mensch auf die Idee kam, die Technik analysieren und Entscheidungen treffen zu lehren, legte er ihr bestimmte Algorithmen zu Grunde. Das Ergebnis hing davon ab, wie weit man alles berücksichtigt und vorgesehen hat.  Es schien zuerst unmöglich zu sein. Der Computer sollte denken, überlegen und sich anpassen lernen.  Derzeit versucht man in der ganzen Welt, mit dem Computer entsprechend zu arbeiten.  Aber bisher kann der Computer ohne den Menschen nicht auskommen.

In welcher Hinsicht ähnelt die KI einem Kleinkind

Irgendwo in einem idealen Universum sind Kinder in Lage, aus eigenen Fehlern zu lernen. Sie erkennen selber die Welt und der Preis für ihre Fehler ist verhältnismäßig klein. Aber das wäre ein ideales Universum. In unserer Welt würden Sie es wohl nicht wünschen, dass Ihr Sohn seine Finger in die Steckdose steckt und erfährt, dass der Strom Schmerzen bereiten kann.

Mit der KI sieht es ähnlich aus. Z.B. gibt es ein Auto in einem Labyrinth. Man lässt das Auto die Ausfahrt suchen. Das Auto fährt in eine Sackgasse, registriert die Situation und fährt zurück. Der Preis für den Irrtum ist gering, das Risiko kann man tragen.

Aber stellen wir uns vor, dass vor dem Auto ein Hindernis liegt. Z.B. ist ein LKW in der Spur liegen geblieben und der Bremsweg reicht nicht aus. Das Auto ist auf die strikte Einhaltung der Straßenverkehrsordnung programmiert. So steht es vor der Wahl: Soll es über die Linie auf die Gegenspur fahren, um auszuweichen oder mit einer Vollbremsung auf den LKW auffahren. Dabei nimmt es mögliche Folgen für die Gesundheit der Passagiere in Kauf. Ein selbstlernendes Auto kann entscheiden: Es hält sich an die Straßenverkehrsordnung. Später, nach Einschätzung der Folgen, wird es lernen, dass die Entscheidung falsch war. Aber Sie würden kein Versuchskaninchen sein wollen und mit dem Preis Ihrer Gesundheit den Lernprozess bezahlen. Deshalb ist eine selbständige Schulung der KI nur dann sinnvoll, wenn der Preis falscher Entscheidungen gering ist.

Entsprechend hoch ist die Rolle des Menschen für den Aufbau der KI. Ursprünglich soll er das System schulen. Die Qualität der Schulung hängt weitgehend von der Kompetenz der Entwickler, der Programmierer und aller Beteiligten ab. Das Auto muss ständig unter der Kontrolle bleiben.

Wie schulen wir den SkyWay-Verkehr?

Nehmen wir als Beispiel das System der Gesichts-Erkennung. Sie ist an der Verkehrsanlage von SkyWay installiert. Damit das System lernt, Verschlechterungen der Gesundheit zu erkennen, ebenso Vandalismus oder Gewaltaktionen, die für Passagiere unerwünscht sind, muss es zuerst lernen, die Gesichter zu erkennen. Man legte ihm eine große Zahl der Bilder der Menschen und der Situationen, einschließlich rechtswidriger, vor. So definierte das System bestimmte Gesetzmäßigkeiten, um im Ergebnis Menschen identifizieren zu können. Dies ermöglichte eine Überwachung des Zugangs zu den Dienstleistungen der Verkehrsanlage und die Feststellung der Situationen mit zurückgelassenem Gepäck oder Schlägereien.

Die Schulung des schienengebundenen Seil-Verkehrs geschieht dauernd. Wir analysieren stets die Information bei allen Fahrten, unabhängig davon, ob die KI zu diesem Zeitpunkt getestet wird oder das Laufwerk. So wird die jeweilige Datenbank ständig erneuert.

Intelligente Steuerung, Skyway, Sicherheit, Bildverarbeitung, String-Transport

Die Hersteller pilotenloser Autos sammeln ebenso Informationen über ihre autonomen Fahrzeuge für die Schulung der KI, egal wo sie unterwegs sind. Es ist für sie sehr wichtig, um das Auto zu schulen, bei der Fahrt auf alle Gefahren zu reagieren und sich vor externen Bedrohungen zu schützen. Beim SkyWay-Verkehr geht es bei der KI um humanere Ziele. Wir arbeiten mit Trassen auf einer zweiten Ebene. Schon dadurch sind wir frei von externen Bedrohungen. Deswegen lernt die KI die Sicherheit innerhalb des Verkehrs zu überwachen und schnellere und bequemere Fahrtwege zu berechnen. Wenn die Yuni-Busse in die Serienproduktion gehen und auf den Trassen unserer Städte fahren, wird die KI weiter lernen. Aber dies wird nie für die Menschen gefährlich.

Wir vergleichen den schienengebundenen Seil-Verkehr mit pilotenlosen Autos

Wie die pilotenlosen Autos nutzen SkyWay-Verkehrssysteme einige Sensoren-Typen: Optische (Kameras) und Radar. Worin liegen ihre Vorteile und Mängel?

Optische Sensoren können bei einer gut geschulten KI Objekte leicht erkennen. Aber sie bleiben weit hinter dem Niveau eines Menschen zurück. Denn die Kamera sieht nicht mehr als einen Satz von Pixeln.  Dennoch kann es ein Objekt aus einer vorgegebenen Liste schnell erkennen. Aber die Kamera erkennt schlecht den Abstand und die Geschwindigkeit. Ein weiterer Nachteil: Sie reagiert sehr empfindlich auf Wetterverhältnisse (Licht, Regen, Nebel). Ja, es gibt verschiedene Auswege, aber sie verteuern das Überwachungssystem.

Der zweite Sensor, der für die Erkennung der Objekte viel genutzt wird, beim schienengebundenen Seil-Verkehr und bei den meisten pilotenlosen Autos, ist das Radar. Es arbeitet bei jedem Wetter, es misst den Abstand zu dem Objekt und die Einzelheiten seiner Bewegung. Wegen eines geringen Umfangs der zu klassifizierenden Merkmale kann es die erkannten Objekte nicht definieren.  So nimmt es alles als Hindernis wahr. Bei den Tests auf unserem Gelände gibt es Spiegelungen von allem: Von Gras, von Trägern und der Infrastruktur. Wenn ein Fahrzeug das alles für Hindernisse hielte, bliebe es stehen.

Um die Informationen zu vervollkommnen, die wir von Kameras und Radar bekommen, schufen wir Programme, die die optischen und Radar-Daten zusammenfassen. Man konnte es erleben bei der Vorführung des "Hundes" durch Anatoli Yunitski. Wir lehrten die KI, eine Information durch die andere zu ergänzen. Damit sie auf der Grundlage dieser Daten optimale Entscheidungen trifft und sichere Fahrten ermöglicht. 

Der dritte Typ der Sensoren, den SkyWay nicht nutzt, aber pilotenlose Autos sind damit ausgestattet, ist der Lidar.  Ein dünner Laserstrahl scannt die Gegend und erhält eine wunderschöne optische Wiedergabe. Zugleich definiert er sehr gut die Parameter der Bewegung. Das ist alles sehr schön, hat aber sein "Aber". Deswegen nutzen wir beim schienengebundenen Seil-Verkehr den Lidar nicht. Erstens: Der Preis. Zweitens: Der Lidar ist eine empfindliche mechanische Einrichtung, die kaputt gehen kann. Drittens: Er ist eine optische Einrichtung. Bei Regen oder Nebel wird der Strahl zerstreut, er sieht nur noch eine Wand. Unseres Erachtens ist der Lidar besser in Kalifornien zu nutzen. Da wir auf verschiedene Märkte angewiesen sind und unsere Tests in Weißrussland mit seinem Nebel und Regen durchführen, ist der Einsatz von Lidar für uns unzweckmäßig. 

Schon fast Skynet

 In der Regel gilt ein pilotenloses Auto als eine selbständige Einheit. Es ist auf sich selbst angewiesen, mit seinen Parametern und der voreingestellten Information, z.B. mit einer Karte der Umgebung. Die Fahrt solcher Einheiten ist chaotisch, das führt zu einer geringen Durchlassfähigkeit.

Bei SkyWay ist jedes Element der Infrastruktur auch mit "Verstand und schneller Reaktion" ausgestattet. Daneben hat es ein zentrales intelligentes Steuerungssystem (ZISU). Es überwacht die ganze Verkehrslage in Übereinstimmung mit den vorgegebenen Aufgaben.   Es kontrolliert die Geschwindigkeit und die Fahrtsicherheit, kombiniert die Fahrtströme und reagiert auf Wünsche jedes einzelnen Kunden und sichert ihm einen maximalen Komfort. ZISU berechnet besonders bequeme und optimale Routen bei ständiger Berücksichtigung der eingehenden Daten.

Intelligente Steuerung, Skyway, Sicherheit, Bildverarbeitung, String-Transport

Ein weiterer Unterschied der intelligenten SkyWay-Systeme gegenüber pilotenlosen Autos besteht darin, dass sie auf Ausnahmesituationen schnell reagiert. Eine Fahrtstörung jedes Fahrzeugs führt zu einer sofortigen Neuberechnung der Route für andere Fahrzeuge, die dazu gehören. Ebenso zum Ergreifen von Maßnahmen für die Lösung der Situation: Evakuieren, Abschleppen usw. D.h. unser System unterscheidet sich von dem der Konkurrenten dadurch, dass der Verkehrsstrom global gesteuert wird, ohne Schaden für die Individualität jedes einzelnen Fahrzeugs.

Wovon reden die Fahrzeuge?

Die Kommunikation zwischen den Fahrzeugen erfolgt nicht nur zentralisiert. Denn das Versagen eines Elements könnte zu einem Zusammenbruch führen. Deshalb kommuniziert jedes Fahrzeug mit allen Elementen der Infrastruktur. Unterstellen wir das Unmögliche: ZISU versagt. Jedes einzelne Fahrzeug kennt seine Aufgabe, kommuniziert mit anderen Fahrzeugen, die sich in der Nähe befinden. Es gibt die Information über seine Situation weiter. Deshalb setzen alle Fahrzeuge ihre Fahrt weiter fort und reagieren auf alle Änderungen unabhängig von ZISU.

Das Intelligente System in Aktion

Die Übung des Evakuierens des Fahrzeugs ist ein Beispiel dafür, wie die Fahrzeuge die Anweisungen des ZISU befolgen. Sie haben auch miteinander kommuniziert - unmittelbar während der Kopplung.

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Der "Hund" ist ein weiteres spezifisches Beispiel der Funktion. Es zeigt die Möglichkeiten unserer Systeme - die Fahrt der Fahrzeuge in virtueller Kopplung. Vom Standpunkt der Sicherheit her hängt der Abstand zwischen den Fahrzeugen vom Bremsweg ab. Das zweite darf beim Anhalten des ersten nicht auffahren. Man wünscht, dass der Bremsweg so lang wie nötig ist. Andererseits hält man den Abstand der Fahrzeuge gering, um möglichst viele Passagiere zu befördern. Wie schafft man ein Gleichgewicht?

Im Blick auf die virtuelle Kopplung gehören wir nicht zu den Pionieren. Diese Arbeiten erledigten unsere Konkurrenten. Wir haben das genutzt und modernisiert. Das erste Fahrzeug führt und bedient seine Route. Die anderen kontrollieren und übernehmen die Parameter der Fahrt: Den Abstand, den Intervall und die Zeit zum vorausfahrenden Modul.

Wofür dient eine virtuelle Kopplung?

Zum Beispiel gibt es eine Aufgabe: Auf der Strecke Minsk - Moskau möglichst schnell Passagiere und Fracht zu befördern. Dafür muss man zwischen den Modulen ein minimales Intervall nutzen. Das erreicht man durch virtuelle Kopplung. Das ZISU bildet eine virtuelle Kopplung abhängig von bestehenden Fahrplänen und individuellen Bedürfnissen der Passagiere.

Ins Büro kam Evgeni Rodtschenkow, Chef der Abteilung für intelligente Systeme bei SkyWay Technologies Co. Unser Gespräch hat ihn interessiert und er ergänzte Yuri Adamowitsch:

Die virtuelle Kopplung ermöglicht kommerzielle Vorteile. Sie senkt die Energiekosten, erhöht den Passagierstrom und bringt Gewinn. Sie senkt die Belastung bei der Fahrt vieler Fahrzeuge, wie das bei LKW-Kolonnen funktioniert. Mehr Passagiere, weniger Energiekosten! 

Yuri Adamowitsch erläutert weiter die Technik.

Anatoli Eduardowitsch nannte den Yuni-Bus "Hund". So demonstrierte er adaptives Folgen hinter dem führenden Fahrzeug. Das ist bei der virtuellen Kopplung nötig. Er zeigte die Ausführung einzelner Kommandos, die für das System untypisch sind: Weglaufen und Verfolgen. Verstehen Sie, als Anatoli Eduardowitsch sagte, dass die Aufgabe, die unsere Gesellschaft löste, sehr kompliziert war, hat er nicht geprahlt und übertrieben. Wir sind in dieser Frage wirklich führend.

Was sieht der Yuni-Bus?

Wenn wir auf die Fragen der Computer-Vision zurückkommen, erinnere ich an einen Punkt der Vorführung, als Anatoli Eduardowitsch sagte: "Das System sieht viele überflüssige Objekte und Störungen". Weil wir nicht auf ebenem Asphalt, sondern auf einer wenig idealen Oberfläche gearbeitet haben. Das von uns entwickelte System lernte, notwendige Objekte zu erkennen und notwendige Information zu bearbeiten auf der Ebene oberflächlicher Verfälschungen. Das ist ein großer Erfolg!

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Wenn weitere Menschen in der Spur des Yuni-Bus gestanden hätten, hätte er sie als große potentielle Gefahr wahrgenommen. Es gibt die Parameter der Fahrt des Fahrzeugs und potentiell gefährlicher Objekte. Deren Überschneidung ist zu berechnen. Ein sich nähernder kann sich entfernen und ein entfernender sich nähern.

Ein intelligentes System gegen den Vandalismus

Unser System der Computer-Vision erkennt eine Waffe innerhalb und außerhalb des Fahrzeugs. Es gibt ein Signal an den Dispatcher: "Eine potentiell gefährliche Situation ist erkannt". Er trifft die entsprechenden Maßnahmen. Die wichtigste Rolle spielt jedoch der Mensch. Der Preis des Irrtums kann sehr hoch sein, wenn z.B. in der Kabine ein Mensch mit einer echten Pistole hantiert, nicht nur mit einem Spielzeug. Wir überlassen der KI die Entscheidungsmöglichkeit, was zu tun ist.

Es ist aber nicht einfach, den Vandalismus von potentiell gefährlichen Situationen zu unterscheiden, z.B. aggressives Verhalten. Die KI soll lernen, ein einfaches Schulterklopfen von einem Schlag zu unterscheiden oder einen Gruß von einer Gefährdung. Aber wir nutzen große Daten-Speicher, damit die Fahrzeuge dazu in der Lage sind. 

Evgeni Rodtschenkow fügt hinzu: "Es gibt einen Film, in dem nicht der Mensch den Roboter belehrt, sondern umgekehrt. Der Film heißt 'Ich bin Mutter'. Die Moral besteht darin, wie man eine Entscheidung trifft, warum so und wer intelligenter ist: Der Mensch oder der Roboter."

Warum erobern die Roboter nicht absehbar die Welt?

Weltraumflüge der Menschen werden trotz der Gefahren unternommen. Bei Havariesituationen opfern Menschen sich selber auf, um andere zu retten. Das sind alles irrationale Unternehmen. Dazu ist nur ein Mensch fähig.  Man weiß nicht, wie lange es dauern wird, die Fahrzeuge zu schulen und ob es überhaupt gelingt. Deshalb ist es noch nicht angesagt, vor den Roboten Ängste zu entwickeln. Sie ähneln immer noch Kleinkindern. Auf unsere SkyWay-Kinder sind wir stolz.

An der Publikation haben gearbeitet
Text, Foto
Der Herausgeber
Übersetzung
Petr Kaiushkin
Status des Anlegers: status status
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09 September 2019
Хотелось бы, чтобы освещаемая информация преподносилась в видео формате
Artem Rudenko
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09 September 2019
Очень интересное и полезное интервью!
Всегда любил фантастику о роботах и искусственном интеллекте.
Но наблюдаю, что технологии развиваются всё стремительнее, и входят в нашу жизнь. И то, что ещё вчера было фантастикой, сегодня уже реальность.
Считаю, важно просвещать народ, чтоб люди лучше понимали суть всех новых технологий, и не испытывали перед ними замешательство или иррациональный страх.
Natalia Klyueva
Status des Anlegers: status status status status status
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10 September 2019
Просто космос!!!
Alexandr Perov
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10 September 2019
Информацию обалденная и изложена интересна, в добавок ко всему хотелось бы еще и видео вариант.
И самое главное почему не возможно отправить её из личного кабинета, так что бы видео отправленное в соцсети было бы сразу же с реферальной ссылкой???
Daria Kozlova
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Publikationsbewertung: star star star star star
10 September 2019
Очень интересное и информативное интервью!

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