’தானோட்டிக் கார் ஐபேடுக்குச் சக்கரம் வைத்தது போன்றது’

”தானோட்டிக் கார் ஐபேடுக்குச் சக்கரம் வைத்தது போன்றது’

இதைப் போன்ற அபத்தங்களைத் தொழில்நுட்ப வல்லுனர்களே எழுதி வருகின்றனர். இதில் கவனிக்க வேண்டிய பல குறைகள் உள்ளன;

  1. ஒரு கார் சாலையில் பயணிக்கப் பெளதிக விதிகள் மற்றும் எந்திரப் பொறியியல் விஷயங்களை, ஒரு 150 வருடங்களாகப் பொறியாளர்கள் மெருகேற்றி வந்துள்ளார்கள். இப்படி எழுதுவது, எந்திரப் பொறியியலையே துச்சமாக மதிப்பதற்குச் சமம்
  2. சில புதிய கார்களில் ஐபேடைப் போன்ற திரைகளைப் பார்த்த இந்த எழுத்தாளர்கள், அட, கணினி, இங்கேயும் வந்துவிட்டதே என்ற பாமர அதிர்ச்சியின் வெளிப்பாடே இவ்வகைக் கருத்துக்கள்
  3. கடந்த 25 ஆண்டுகளாக, கார்களில் பெட்ரோலையும் காற்றையும் எந்த விகிதத்தில் கலப்பது, எந்த வெப்பத்தில் பெட்ரோலை உட்பாய்ச்சுவது போன்ற மிக முக்கிய விஷயங்களைக் கணினிகளே செய்து வந்துள்ளன. பாமரர்ப் புரிந்து கொள்ளும் வசீகரத் திரை மற்றும் வண்ணம் இந்தக் கணினிகளுக்குக் கிடையாது. இவற்றை ECU அல்லது Electronic Control Unit  என்று கார்த் தொழிலில் சொல்வதுண்டு
  4. சமீபத்தில் என்னிடம் ஒரு மெக்கானிக் அலுத்துக் கொண்டார் – வர வர, ஒவ்வொரு கார் மாடலுக்கும் ஒரு பிழை ஆய்வுக் கணினி (diagnostic computer) வாங்க வேண்டியுள்ளது. கடந்த 25 ஆண்டுகளாக, கார்களில் என்ன கோளாறு என்பதைக் கணினிக் குறிகைகள் வைத்துதான் முடிவு செய்கிறார்கள்

’எத்தனையோ வருடங்களாக விமானங்களில் ஆட்டோ பைலட் வசதி உள்ளது. காரில் இதைக் கொண்டு வர ஏகத்தும் பில்டப் கொடுத்து மிகைப்படுத்துகிறார்கள்’

இதுவும் தொழில்நுட்ப எழுத்தாளர்கள் அதிகச் சிந்தனையின்றி எழுதிய ஒன்று என்பது என் கருத்து. இதற்குப், பல காரணங்கள் உள்ளன.

  1. விமானங்களில் ஆட்டோ பைலட் வசதி பல ஆண்டுகளாக இருப்பது உண்மை. ஆரம்பத்தில் சம அளவில் பறப்பதற்கே (level flight) பயன்படுத்தப்பட்ட இந்த வசதி, இன்று மேல் செல்வது, கீழ் இறங்குவது (takeoff and landing) என்று எல்லா நிலைகளிலும் பயன்படும் அளவிற்கு வளர்ந்து வந்துள்ளது
  2. ஆனால், விமானத்தைச் செலுத்துவதற்கும் தானாகக் காரைச் செலுத்துவதற்கும் நிறைய வித்தியாசம் உள்ளது. விமானத்திற்கு மேலே சென்றவுடன் பாதை இருந்தாலும், வரைபாதை (traffic lanes) போன்ற ஒரு விஷயமே கிடையாது
  3. சிக்னல் கிடையாது, குறுக்கே கடக்கும் பாதசாரி கிடையாது, திரும்பும் திசைகாட்டி கிடையாது, மிக முக்கியமாக வேக எல்லைகள் கிடையாது
  4. மிகவும் முக்கியமானக் கார் சவால், எத்தனை மணித்துளிக்குள் ரியாக்ட் செய்ய வேண்டும் என்பது. எப்பொழுதாவது இன்னொரு விமானம் அருகில் பறந்தாலும், பெரும்பாலும், ஒரு 5 முதல் 6 நிமிட முன்னறிவிப்புக் கிடைக்கும் – தானோட்டிக் கார் மென்பொருளுக்கு 1 வினாடி என்பது பெரிய விஷயம். சாலை விபத்துக்களைத் தவிர்ப்பது 10 வினாடிக்குட்பட்ட முடிவுகளில்! மனித ரியாக்‌ஷன் பெரும்பாலும் ஒரு நொடியில் 3 மூன்று பங்கு நேரத்திற்குள் அடங்கும். எந்திரங்கள் இதைவிடச் சிறப்பாகச் செயல்பட வேண்டும்

சொன்னால் நம்புவதற்குக் கடினமாக இருக்கும் – தானோட்டிக் கார்களின் மென்பொருள், விமான ஆட்டோ பைலட்டை விட பல நூறு மடங்கு சிக்கலானது.

அப்படி என்ன தொழில்நுட்பம் இதில் அடங்கியுள்ளது?

கவனி – சீரமை – முடிவெடு – செயலாற்று Observe, Orient , Decide and Act (OODA)  என்பதே காரோட்டுவதன் அடிப்படை. இதுவே, தானோட்டிக் கார்களின் வடிவமைப்பு ரகசியமும். இந்த நான்கு படிகளைச் சற்று விரிவாக ஓர் உதாரணம் மூலமாகப் பார்ப்போம்.

மேற்குலகில், சாலையில் ஒரு விபத்து நடந்தால், சம்பந்தப்பட்ட இரு வாகனங்களும் (இரு வாகன விபத்து என்று கொள்வோம்) அங்கேயே நிறுத்திவிட்டு, போலீசாரை வரவழைக்க வேண்டும். விசாரணை நடத்திய போலீஸ் அலுவலர், தன்னுடைய அறிக்கையின் நகலை இரு வாகன உரிமையாளருக்கும் கொடுத்து விடுவார். யார் மீது தவறு என்பதை நீதிமன்றம் முடிவு செய்யும், வாகனச் சேதத்தை, தவறுக்கேற்றாற் போல, சம்பந்தப்பட்ட ஒரு வாகன உரிமையாளரின் காப்பீடு நிறுவனம் ஏற்றுக் கொள்ளும். இதற்கு முக்கியமான ஆதாரம், போலீசாரின் அறிக்கை. இந்த அறிக்கையைக் கூர்ந்து கவனித்தால், கவனி – சீரமை – முடிவெடு – செயலாற்று என்னவென்று எளிதில் புரிந்துவிடும்.

விபத்து நடந்த இடம் ; 4 -வது அவென்யூ, 14 -ஆம் தெருச் சந்திப்பில்

விபத்து தேதி ; 12-ஜனவரி 2017

விபத்து நேரம்; காலை 11 மணி 20 நிமிடம்

விபத்து விவரம்

வாகனம் 1 – 4 –வது அவென்யூ வில் கிழக்கிலிருந்து மேற்கு நோக்கி சுமார் 75 கி.மீ. வேகத்தில் பயணித்துக் கொண்டிருந்தது. சிக்னல் ஆரஞ்சிற்கு மாறிய பொழுது வாகனம் 1, சிக்னலைக் கடந்தது.

வாகனம் 2 – 14 –ஆம் தெரு சிக்னலில் காத்திருந்தது. ஆரஞ்சிற்கு மாறிய சிக்னலில் 4-வது அவென்யூவின் கிழக்குப் பக்கமாகத் திரும்பக் காத்திருந்து, வாகனம் 1 –ஐ கவனிக்காமல், சிக்னலில் அந்தக் காரின் வலப்பக்கத்தில் மோதியது. வாகனத்தின் வேகம் 25 கி,மீ. இருக்கலாம்.

வாகனம் 1 –ன் வலப்பக்கத்திலும், வாகனம் 2-ன் முன்பக்கத்திலும் சேதம் ஏற்பட்டுள்ளது. வாகனம் 1 –ன் ஓட்டுனர் மற்றும் முன் சீட்டுப் பயணி இருவரும் பெரிய அடி ஏதும் இல்லாமல் தப்பித்தனர். வாகனம் 2 -ன் ஓட்டுனரும் பெரிய அடி ஏதும் இல்லை. இருவரும் மருத்துவ மணையில் உள் காயம் மற்றும் சுளுக்கு ஏற்பட்டுள்ளதா என்று பார்த்துக் கொள்ள வேண்டும்.

இதில் சில வார்த்தைகளைச் சாய்வெழுத்தாகச் சொல்லியுள்ளேன்.

முதலில் கவனி – வாகனம் 1 மற்றும் வாகனம் 2-ன் ஓட்டுனர்கள், சிக்னலில் ஆரஞ்சு விழுந்ததைக் கவனித்துள்ளார்கள். ஆனால், வாகனம் 1, சிக்னலில் இன்னொரு கார் திரும்புவதற்காகக் காத்திருக்கிறது என்பதைப் பற்றிக் கவலைப்படவில்லை. அதே போல, வாகனம் 2, ஆரஞ்சு விழுந்தும், 4-ஆவது அவென்யூவில் வேகமாக வரும் காரின் வேகத்தைச் சரியாகக் கவனிக்காமல், சிக்னலை நோக்கிப் (சீரமை) பயணித்தது. 4-ஆவது அவென்யூவில் வேகமாக வரும் வாகனம் 1, சிக்னலில் நின்றுவிடும் என்று முடிவு செய்து, சிக்னலை கடக்க முடிவு செய்தது. (முடிவெடு, செயலாற்று).

அதே போல, வாகனம் 1 –ன் ஓட்டுனர், சிக்னலில் ஆரஞ்சு விழுந்ததைக் கவனித்துள்ளார். வாகனம் 2, சிக்னலில் காத்திருந்ததையும் பார்த்திருப்பார். ஆக, பிரச்னை, கவனிப்பதில் இல்லை. ஆரஞ்சு சிக்னலில், கடப்பது தன்னுடைய உரிமை (சீரமை) என்று முடிவு செய்துள்ளார். தன்னுடைய காரை இதனால், சிக்னலை 75 –கி.மீ. வேகத்தில் கடக்க முடிவும் செய்துள்ளார். (முடிவெடு, செயலாற்று).

இந்த மனிதக் காரோட்டும் பிரச்னயான விபத்தில், கவனிப்பது ஒரு பிரச்னையாக இல்லை. எப்படிக் காரைச் சீரமைத்தார்கள், முடிவெடுத்தார்கள் மற்றும் செயலாற்றினார்கள் என்பதே பிரச்னை. இந்தச் சூழலில் முடிவு என்பது சில வினாடிக்குள் எடுக்க வேண்டிய ஒன்று. ஒரு 75 கி.மீ. வேகத்தில் பயணிக்கும் கார், நொடிக்கு ஏறக்குறைய 21 மீட்டர்கள் பயணிக்கிறது. ஒரு வட அமெரிக்க சிக்னல் ஊரின் உள்பகுதிகளில், (இரு வரைபாதைகள் கொண்ட சாலைகள்) 100 மீட்டருக்குள் கடக்கும் ஒரு தூரம். அதாவது, 5 நொடிக்குள் பயணிக்கும் விஷயம். இந்த விபத்து, 5 நொடிக்குள் நிகழ்ந்த ஒரு விஷயம். எந்த ஒரு தானோட்டிக் காருக்கும் முடிவெடுக்க 5 நொடிகள் கூடக் கிடைக்காது. இதில் உள்ள ஒரு முக்கியப் பிரச்னை, 75 கி.மீ. வேகத்தில் பயணிக்கும் ஒரு காரை நிறுத்த எத்தனை இடைவெளித் தேவைப்படும்? 5 நொடிக்குள் நிறுத்தும் வேகமல்ல இது.

கூகிளின் தானோட்டிக் கார் நிகழ்வின் தலைவர், ‘நாங்கள் தானோட்டிக் காரை உருவாக்கவில்லை. தானோட்டிக் காரின் ஓட்டுனரை உருவாக்க உழைத்து வருகிறோம்’

ஆக, தானோட்டிக் கார்களை வடிவமைப்பவர்களுக்கும் இதே பிரச்னைதான். இயக்குவது மற்றும் கவனிப்பது இரண்டும் பிரச்னை இல்லை என்று சொன்னோம்.

இதற்கு முந்தைய பகுதியில், எவ்வளவு விதவிதமான உணர்விகள், அருகே, மற்றும் தூரத்தில், முன்னும், பின்னும் நிகழ்வுகளைக் காரின் கணினிக்கு உடனுக்குடன் அனுப்பி விடுகின்றன என்று பார்த்தோம். இதனால், கவனிப்பது என்பது தானோட்டிக் கார்களின் பிரச்னை இல்லை.

கடந்த 10 ஆண்டுகளாக, கார்களில் பல முக்கியத் தானியக்க முயற்சிகள் உருவாக்கப்பட்டுள்ளன. குறிப்பாக;

  • காரை நிறுத்தும் உதவி அம்சம் (park assist)
  • வரைபாதையிலிருந்து சறுக்கு எச்சரிக்கை அம்சம் (lane departure warning)
  • சாலையில் சூழலுக்கேற்ப வாகனத்தில் வேகத்தைக் கட்டுப்படுத்தும் அம்சம் (adaptive cruise control).

இவற்றால், கார்கள்,  ஒரு ஓட்டுனரின் மேல்பார்வையுடன் தானே நிறுத்திக் கொள்ள இயலும், வரைபாதையில் தவறாமல் பயணிக்கவும் முடியும், வேகத்தைக் கட்டுப்படுத்தவும் குறைக்கவும் முடியும். காரின் இயக்கம் வேகத்தைக் கூட்டுவது அல்லது குறைப்பது, சீராக பயணிப்பது என்று சுறுக்கமாகச் சொல்லலாம்.

இன்றைய தானோட்டிக் கார்களின் வடிவமைப்பாளர்கள், இத்தகைய விஷயங்களை vehicle platform  என்று எளிதில் தனிப்படுத்தி விடுகிறார்கள். அதாவது, முன்னே, பின்னே, இடது, வலது பக்கம் செல்வது, வேகத்தை அதிகரிப்பது, குறைப்பது என்பதெல்லாம் மிகவும் எளிமையான செயலாற்றல் விஷயம். இவற்றைச் செய்ய காரின் கணினிகள், பல ஆண்டுகளாகச் சோதனை செய்யப்பட்டு நன்றாகவே இயங்கி வந்துள்ளன. இவற்றைத், தானோட்டிக் கார்களுக்காக மாற்ற வேண்டிய அவசியம் இல்லை.

சீரமைப்பு மற்றும் முடிவெடுத்தல் என்பது மனிதர்களுக்கே மிகவும் சிக்கலான விஷயம். அதுவும், நொடிகளுக்குள் முடிவெடுப்பது என்பது மிகவும் கடினமான விஷயம். தானோட்டிக் கார் என்பதன் மிக முக்கிய வடிவமைப்புச் சவால் இதுவே.

உணர்விகள் உள் அனுப்பும் குறிகைகள் முதலில், ஒருங்கிணைக்கப்பட வேண்டும். இதை Sensor fusion  என்று வடிவமைப்பாளர்கள் சொல்கிறார்கள். பல காமிராக்கள், லேசர்கள், கேளா ஒலி (ultrasonic), ஜி,பி.எஸ்., மற்றும், ஜைரோ (gyros) போன்ற உணர்விகள் ஒவ்வொரு நொடிக்கும் அனுப்பும் குறிகைகளை, ஒருங்கிணைக்க வேண்டும். இது மிகவும் முக்கிய ஒரு தேவை. இவற்றைச் செய்ய இன்று பல வசதிகள் உள்ளன. இதற்கான கணினி மென்பொருள் நெறிமுறை (algorithm) இன்று பல கார் சம்பந்தப்பட்ட உணர்விகளுக்கு விஞ்ஞானிகள் உருவாக்கியுள்ளார்கள்

கார் எங்கு உள்ளது என்பதைத் தானோட்டிக் கார்களில், முதலில் காரே முடிவெடுக்க வேண்டும். நிகழ்வுகள் அனைத்தும் காரின் இருப்பிடத்தைச் சார்ந்தது (location). இதை localization  என்று அழைக்கிறார்கள். உதாரணத்திற்கு, மனித ஓட்டுனர்களுக்கு 4-வது அவென்யூவில் பயணிக்கிறோம் என்று வழக்கமாகப் பயணிப்பதால் தெரியும். தானோட்டிக் காருக்கு ஜி.பி.எஸ். மூலம் கிடைக்கும் இருப்பிட குறிகை, மற்றும் காரின் கணினியில் உள்ள தரவு கொண்டு இந்த முடிவை ஒவ்வொரு நொடியும் முடிவெடுக்க வேண்டும்.

இயங்கும் காரைச் சுற்றி என்ன உள்ளது என்பதையும் தானோட்டிக் கார் அறிந்து கொண்டே இருக்க வேண்டும். தனக்கு முன்னால், பின்னால், இடப்புறத்தில், வலப்புறத்தில் என்ன இருக்கிறது, சாலையில் என்ன சைகைகள் (traffic signs) உள்ளன, சிக்னல் மற்றும் மின், சிக்னல், சைகைகள் கம்பங்கள் எங்கு உள்ளன என்பதும் காருக்கு தெரிய வேண்டும். இதை World Model என்று பொறியாளர்கள் அழைக்கிறார்கள்.

தானோட்டிக் காரின் மிக முக்கிய முதல்படி இந்தச் சுற்றுப்புறமறிதல். நமக்கு வெகு எளிதான இந்த விஷயம், தானோட்டிக் கார்களுக்கு மிகப் பெரிய சவால். இதை

Sensing is easy, perception is difficult

என்று சொல்வதுண்டு. முடிவெடுத்தலுக்கு மிக முக்கிய முன் படிச் சுற்றுப்புறமறிதல். பார்வை மூலம் நாம் இந்த முடிவைக் கண்ணாடிகள் உதவியினாலும் செய்கிறோம். கார்கள், பல உணர்விகளின் குறிகை ஒருங்கிணைப்பு, மற்றும், ஜி.பி.எஸ். குறிகைகள், ஜைரோக்கள் உதவியினாலும் (ஜைரோக்கள் ஒரு வாகனம் எவ்வளவு சாய்ந்துள்ளது, மற்றும் சாலை சம நிலையிலிருந்து எவ்வளவு எந்தப் பக்கத்தில் சாய்ந்துள்ளது போன்ற விஷயங்களை டிஜிட்டல் குறிகைகளாய்த் தரும் உணர்வி) காரின் கணினி மூலம் உணர்கிறது.

ஒன்றை இங்குக் குறிப்பிட வேண்டும் – நாம் சுற்றுப்புறத்தை அறிதலுக்கும் ஒரு எந்திரம் அறிதலுக்கும் நிறைய வித்தியாசம் உள்ளது. அடுத்த காரில் உள்ள நபர் அணிந்திருக்கும் தொப்பி, கணினிக்கு முக்கியமல்ல. சாலையில் முன்னே செல்ல எது தேவையோ அது மட்டுமே முக்கியம். அத்துடன் எப்படி முன் செல்வது – பாதை, கோணம், எத்தனை வேகம், எந்த வரைபாதையைத் தாண்டிச் செல்ல வேண்டும், எந்த சைகைகளை இந்த முடிவில் கொள்ள வேண்டும் என்பவை காரின் கணினிக்கு முக்கியம். இதை trajectory generation என்று சொல்லப்படுகிறது. சுற்றுபுறமறிதலினால், தானோட்டிக் கார்கள் பல கோடி கணக்கிடல்கள் மூலம் உணருகிறது.

கூகிளின் தானோட்டி கார் ப்ராஜக்டின் தலைவர் இந்தக் கார்களின் பார்வையில் உலகம் எப்படி இருக்கும் என்பதை இங்கு அழகாக விளக்குகிறார். நாம் பார்ப்பதைப் போல இந்தக் கார்கள் தான் இயங்கும் பாதையைப் பார்ப்பதில்லை.

கடைசியாக, மிக முக்கியமான முடிவெடுத்தல் தானோட்டிக் கார்களில் எப்படி நிகழ்கிறது என்று அடுத்த பகுதியில் பார்ப்போம். இதன் பின்னணி, செயற்கை நுண்ணறிவுத் தொழில்நுட்பத்தின் (artificial intelligence technology ) சமீபத்திய அபார வளர்ச்சி. இந்த செயற்கை நுண்ணறிவுத் தொழில்நுட்பத்தின் வளர்ச்சி பற்றிய சுறுக்கமான வரலாற்றிற்குப் பிறகு, இன்றைய தொழில்நுட்பம் எப்படி தானோட்டிக் கார்களின் மிடிவெடுத்தல் பிரச்னைகளை தீர்க்கிறது என்று பார்ப்போம்.

தமிழ்ப் பரிந்துரை

தமிழ்ச் சொற்கள் எல்லோருக்கும் புரிய வேண்டும் என்று சில ஆங்கிலச் சொற்களை கட்டுரையில் பயன்படுத்தியுள்ளேன். கார் சம்பந்தமான பல தொழில்நுட்பச் சொற்கள் தமிழில் அதிகம் புழக்கத்தில் இல்லை. உதாரணம், ஆக்ஸிலரேட்டர் மற்றும் ப்ரேக். இதை தமிழில் மொழிபெயர்த்தால், நம்மில் பலருக்கும் புரியாது. இதனால், இது போன்ற வழக்குச் சொற்களை அப்படியே பயன்படுத்தியுள்ளேன். சில புதிய சொற்களுக்கு நிகரான சில தமிழ்ச் சொற்களை இங்கு பரிசீலனைக்கென முன்வைக்கிறேன்

ஆங்கிலச் சொல் தமிழ்ப் பரிந்துரை
Diagnostic computer பிழை ஆய்வுக் கணினி
Level flight சம அளவில் பறப்பது
Traffic lanes வரைபாதை
Park assist feature காரை நிறுத்தும் உதவி அம்சம்
Lane departure warning feature வரைபாதையிலிருந்து சறுக்கு எச்சரிக்கை அம்சம்
Adaptive cruise control feature சூழலுக்கேற்ப வாகனத்தில் வேகத்தைக் கட்டுப்படுத்தும் அம்சம்
Ultrasonic கேளா ஒலி
Algorithm கணினி மென்பொருள் நெறிமுறை
Location இருப்பிடம்
Traffic signs சாலைச் சைகைகள்
Artificial intelligence (AI) technology செயற்கை நுண்ணறிவுத் தொழில்நுட்பம்