13-я КОМНАТА: Осенний марафон

13-я КОМНАТА: Осенний марафон

Можно лишь позавидовать тем счастливчикам, которые оказались 8 октября в калифорнийской пустыне Мохаве: на их глазах в историю робототехники была вписана новая страница.

Впервые автономному четырехколесному роботу удалось пересечь 210 километров по коварной местности, завоевав приз, учрежденный организаторами гонки из научно-исследовательского подразделения Пентагона DARPA. Благодаря щедрости могущественного спонсора на кону стояло два миллиона долларов - более высоким курсом обмена пройденных километров на «зеленые» могут похвастаться, пожалуй, лишь золотоносные трассы всемирно известной «Формулы-1».

Нынешняя гонка под гордым названием Grand Challenge стала уже второй по счету. Ее «миллионодолларовая» предшественница, проведенная здесь же весной прошлого года (см. «КТ» #535 ), завершилась конфузом: тогда до финиша не сумела добраться ни одна из самоходных повозок, а километровые столбы, пройденные лучшими из лучших, можно было пересчитать по пальцам. Редкий репортаж с того злосчастного ралли обошелся без ядовитых стрел в адрес организаторов и участников: многим казалось, что вожделенного приза конструкторам придется ждать десятилетиями. Однако прошло всего полтора года, и ехидные скептики были посрамлены.

Спартанские правила соревнований за это время не изменились, разве что дистанция пробега укоротилась на 30 км. Как и в прошлом году, роботизированным автомобилям предстояло за десять часов самостоятельно одолеть заранее неизвестный маршрут, полагаясь на показания своих электронных «органов чувств» - батареи сканеров и системы GPS. Наряду с полотном грунтовых дорог «железным коням» встречалось и бездорожье - их путь пролегал через песчаные участки и залитые водой низины. Нитью Ариадны служил выдаваемый перед стартом текстовый файл, хранящий географические координаты одиннадцати контрольных точек маршрута, максимально допустимое отклонение от соединяющей их прямой, а также лимит скорости на каждом из участков. Роль «гаишников в кустах» прилежно исполняли рассредоточенные по дистанции члены оргкомитета, вместо полосатых жезлов вооружившиеся контрольными радиопультами, приемники сигналов которых были вмонтированы в начинку каждой из машин. В компетенцию «судей на линии» входила дисквалификация попавших в аварию и нарушивших правила участников, а также борьба с «неспортивным поведением» - намеренным нанесением ущерба соперникам недобросовестными ботами.

Никаких ограничений на внешний вид «робоучастников» в кодексе турнира не значилось; впрочем, карт-бланш, выданный создателям роботов-пешеходов и пауков, те так и не использовали. В результате предстартовый парад участников походил на пестрое автошоу: наряду с обычными автомобилями здесь красовались гоночные модели, а также колесные трактора, комбайны и армейские джипы. Гулливером среди лилипутов выглядел тяжеловес TerraMax, сработанный на базе шестнадцатитонного грузовика Oshkosh, слегка напоминающего «БелАЗ».

До выстрела стартера фаворитами гонки считались машины команды робототехников университета Карнеги-Меллона (Питтсбург) под руководством опытнейшего конструктора Уильяма «Рэда» Уиттейкера (William «Red» Whittaker), в послужном списке которого - прошлогодний чемпион Sandstorm. Свое детище под кодовым названием Stanley на нынешнем состязании представлял и бывший воспитанник Уиттейкера - начальник лаборатории искусственного интеллекта Стэнфордского университета Себастьян Трун (Sebastian Thrun), чьим источником вдохновения стал паркетник Volkswagen Touareg. На старт отборочного тура вышли 43 бота; по результатам трековых заездов из них было отобрано 23 финалиста, которые и вступили в жаркую схватку на изматывающем пустынном маршруте.

Гонка превзошла все ожидания: прошлогодний рекорд в дюжину пройденных километров на сей раз не покорился лишь одному соискателю! Сразу пять умных авто честно пробежали весь марафон, при этом четырем из них удалось уложиться в суровый норматив. В споре учителя и ученика победила молодость: неформальный титул чемпиона мира в классе беспилотных «болидов» завоевал Stanley, показавшийся на финише через 6 часов 53 минуты (его средняя скорость на маршруте превысила 30 километров в час). Не исключено, что его результат мог быть еще более впечатляющим: но во избежание бортовых столкновений между лидером гонки и стартовавшим раньше него H1ghlander судьям пришлось несколько раз на минуту задерживать будущего чемпиона. По словам стэнфордцев, они испытали огромное облегчение, узнав, что их детище стоит среди дюн не из-за аварии, а как раз наоборот - из-за чрезмерной прыткости. Следующим к финишу пришел Sandstorm, уступивший лидеру всего одиннадцать минут. Примерно такой же временной интервал отделяет его от «однокашника» H1ghlander, замкнувшего тройку призеров. Еще через четверть часа заветную черту пересек бот Kat-5, а медленно, но верно продвигавшийся по маршруту гигант TerraMax добрался до цели лишь на следующие сутки.

Железных триумфаторов встретили ликующие зрители, в чьих рядах выделялись стэнфордцы и получившие мощную рекламу представители компании Volkswagen. Одним из самых рьяных болельщиков был сооснователь Google Ларри Пейдж, издавна питающий страсть к экстремальным видам спорта и пожертвовавший немало личных сбережений на предприятие Уиттейкера. Что ж, вложения надо отрабатывать: пока восторженная толпа качала Себастьяна Труна, несгибаемый Рэд не терял времени даром, уверяя корреспондентов, что его детище было и остается лучшим в мире: дескать, если бы не крошечный механический дефект, оно не пропустило бы вперед выскочку «Стэнли». И все же прав победитель, в своей «тронной речи» назвавший свой триумф общим для всех участников. Весьма вероятно, что благодаря нынешней гонке золотой дождь прольется на многих робототехников-любителей, которым светят заманчивые предложения от военных лабораторий. Порукой тому - наполеоновские планы Пентагона, согласно которым к 2015 году без человека за баранкой должно обходиться не менее трети всего автопарка американских вооруженных сил.

Хотя свои «ноу-хау» конструкторы держат в секрете, кое-какие рецепты успеха можно выведать и без промышленного шпионажа. Ясно, что кузнецами нынешних достижений стали не столько «железячники», сколько программисты, ваяющие софт для распознавания образов. Благодаря их усилиям «бегуны» не набили шишек, ставших фатальными для их предшественников. Как отозвался о триумфаторах Grand Challenge директор DARPA Тони Тезер (Tony Tether), «эти люди не просто ставят мировые рекорды, но и творят историю».

Увы, история самой гонки на этом завершена: по мнению организаторов, намеченная миссия выполнена «на все сто», так что практического смысла в аналогичных соревнованиях в дальнейшем уже не будет. Впрочем, скучать неутомимым «роботворцам», пожалуй, не придется: вполне возможно, что не за горами новые схватки под флагом DARPA. Учитывая успехи сегодняшних технологий, вряд ли кто-то возьмется предугадать, для кого выстрелит стартовый пистолет очередного ралли: для «умных» самолетов или космических кораблей.

Парад победителей

1-е место Stanley

Результат: 6 час. 53 мин.

Команда: Стэнфордский университет

Спонсоры: Volkswagen of America, Mohr, Android, Red Bull, Intel

Нынешний триумфатор является новичком гонки DaRPa. В то время, когда боты-ветераны боролись за прошлогодний трофей, будущий чемпион еще представлял собой ничем не примечательный дизельный Volkswagen Touareg. То ли дело теперь, когда его электронные мозги состоят из семи процессоров Pentium M, на чьем попечении находится радар, лазерные дальномеры, инерционные сенсоры и стереовидеокамеры (подробности см. «КТ» #593). Чудесное преображение «золушки» стало возможным благодаря пятнадцати месяцам кропотливого труда нескольких десятков студентов и преподавателей, поднаторевших в computer science, механике, сопромате и астрономии. Несмотря на военный профиль организатора гонок, стэнфордцы видят для своего детища и вполне мирное призвание. По их убеждению, «машина, достаточно умная, чтобы управлять собой, незаменима в Соединенных Штатах, где ежегодно от автокатастроф гибнет больше 40 тысяч человек».

2-е место Sandstorm

Результат: 7 час. 04 мин.

Команда: Red Team, Университет Карнеги-Меллон (Питтсбург)

Спонсоры: Boeing, Science Applications, Caterpillar, Intel, Google

Фаворит двух исторических гонок, так и не увенчанный регалиями, является любимым детищем команды питтсбургских робототехников. С момента прошлого забега аппаратная часть ветерана, построенного на базе 6,2-литрового дизельного грузовика HMMWV образца 1986 года, не претерпела существенных изменений. Как и прежде, она представляет собой затейливый винегрет из изделий нескольких десятков компаний, включая Boeing.

3-е место H1ghlander

Результат: 7 час. 14 мин.

Команда и спонсоры: те же, что у Sandstorm

Этот бот, собранный на базе армейского джипа Hummer 1999 года выпуска, появился на свет специально для участия в нынешней гонке. В его арсенале - семь лазерных сканеров и специальный бортовой компьютер от компании Caterpillar. За зрительное восприятие отвечает батарея лазеров и видеокамер на вращающейся в трех плоскостях платформе, установленной на крыше кабины. Сигналы с приборов поступают на систему из семи процессоров Pentium M, оперативно управляющую 6,5-литровым дизельным сердцем машины. Подобно собрату, этот бот выкрашен красным - в дань уважения неистовому лидеру команды, получившему прозвище за пристрастие красить свою шевелюру в огненно-рыжий цвет.

4-е место Kat-5

Результат: 7 час. 30 мин.

Команда: Gray Team, Университет Тулэйн (Луизиана)

Спонсор: The Gray Insurance Company

Поразительный пример народной инициативы на робототехническом поприще: застрельщиками создания «именного» бота стали Майкл и Эрик Грэй, владеющие страховой компанией из Луизианы. Прознав о готовящемся соревновании со страниц журнала Popular Science, конструкторы-любители бросили клич среди знакомых инженеров и земляков-студентов, взвалив на себя бремя финансирования разработки. После года упорной работы на старте показался модифицированный Ford Escape с гибридной силовой установкой, оснащенный стереоскопическими камерами, GPS-приемниками и вдобавок еще и солнечными батареями - в качестве альтернативного источника питания. Слывший до начала состязаний «темной лошадкой», этот бот стал одним из самых ярких открытий Grand Challenge: по искреннему признанию одного из создателей, «мы едва надеялись, что он пробежит десяток километров».

5-е место TerraMax

Результат: 12 час. 51 мин.

Команда: TerraMax, Oshkosh Truck Corporation

Спонсоры: ArvinMeritor, Caterpillar, Michelin

Наряду с исследовательской компанией Rockwell Scientific и студенческой братией университетов Алабамы и итальянской Пармы к созданию этого бота приложили руку и производители грузовика, адаптировавшие его конструкцию к суровым условиям пустыни. В результате на свет появился самый массивный участник гонки, едва не дотянувший до ограничения по массе в 20 тонн. По жребию TerraMax’у пришлось стартовать одним из последних, и в пути его застали сумерки. Несмотря на уверения создателей в том, что благодаря своим сенсорам их детище прекрасно ориентируется в темноте, пробег пришлось прервать на ночь. Хотя к утру уже был известен лучший результат и стало понятно, что рассчитывать на куш не приходится, члены команды остались верны олимпийскому лозунгу «главное не победа, а участие», заставив свое детище честно отмахать всю дистанцию.