HOFOLDING, Saksa-muut kuljettajat eivät olisi huomanneet mitään epätavallista, kun kaksi sulavalinjaista limusiinia, joissa oli saksalaiset rekisterikilvet, liittyivät liikenteeseen Ranskan Autoroute 1: llä.
mutta se, mitä he todistivat — tuona aurinkoisena syyspäivänä vuonna 1994 — oli jotain, mitä monet heistä olisivat pitäneet aivan hulluna.
Saksan autoalan etujärjestöltä oli vaadittu muutama puhelu, Jotta Ranskan viranomaiset olisivat näyttäneet vihreää valoa. Mutta tässä ne olivat: kaksi harmaata Mercedes 500 Sesiä, jotka kiihdyttivät jopa 130 kilometriä tunnissa, vaihtoivat kaistaa ja reagoivat muihin autoihin — autonomisesti, kyydissä olevalla tietokonejärjestelmällä, joka ohjaa ohjauspyörää, kaasupoljinta ja jarruja.
vuosikymmeniä ennen kuin Google, Tesla ja Uber pääsivät itseohjautuvien autojen alalle, oli Ernst Dickmanns-nimisen tiedemiehen johtama saksalaisinsinöörien ryhmä kehittänyt auton, jolla pystyi navigoimaan Ranskan lähiliikenteessä yksin.
tarina dickmannin keksinnöstä ja siitä, miten se lähes unohtui, on siisti kuvaus siitä, miten teknologia joskus edistyy: ei pieninä tasaisina askeleina, vaan puomeina ja syöksyinä, epätodennäköisinä edistysaskeleina ja väistämättöminä vetäytymisinä —”yksi askel eteenpäin ja kolme askelta taaksepäin”, kuten eräs TEKOÄLYTUTKIJA asian ilmaisi.
Ernst Dickmanns, saksalainen tiedemies, joka testasi itseohjautuvia autoja Euroopan kaduilla 1980-ja 1990-luvuilla | Janosch Delcker Politicolle
se on myös eräänlainen varoitus siitä, millaisia odotuksia asetamme tekoälylle ja millaisia rajoja nykyisillä datakäyttöisillä lähestymistavoilla on.
”olen lopettanut yleisten neuvojen antamisen muille tutkijoille”, sanoi nyt 82-vuotias Dickmanns. ”Vain tämän verran: ei pitäisi koskaan täysin unohtaa lähestymistapoja, jotka olivat kerran hyvin onnistuneita.”
from the skies to the street
ennen kuin dickmannsista tuli mies, ”joka todella keksi itseohjautuvat autot”, kuten Berkeleyn tietojenkäsittelytieteilijä Jitendra Malik asian ilmaisi, hän vietti ensimmäisen vuosikymmenen työelämässään analysoiden niitä liikeratoja, joita avaruusalukset ottavat palatessaan maan ilmakehään.
hän kouluttautui ilmailuinsinööriksi ja nousi nopeasti Länsi-Saksan kunnianhimoisen ilmailuyhteisön riveissä niin, että vielä alle 40-vuotiaana vuonna 1975 hän sai paikan Saksan asevoimien uudesta tutkimusyliopistosta.
kolme autonomista maantieajoneuvoa Prometheus-mielenosoituksessa Pariisissa lokakuussa 1994. Vasemmalta oikealle: UniBwM VaMP, Daimler VITA-2, Daimler VITA-1 | Photo by Reinhold Behringer
tässä vaiheessa hän oli jo alkanut miettiä, mistä tulisi pian hänen elämäntehtävänsä: opetusajoneuvojen näkemisestä. Dickmannit tulivat yhä vakuuttuneemmiksi siitä, että lähtöpaikkana eivät olleet avaruusalukset vaan autot. Muutaman vuoden kuluttua hän oli ostanut Mercedes-pakettiauton, asentanut sen tietokoneineen, kameroineen ja sensoreineen ja alkanut ajaa testejä yliopiston tiloissa vuonna 1986.
”kollegat yliopistolla sanoivat, No, hän on kummajainen, mutta hänellä on ansioluetteloa, joten annetaan hänen tehdä se”, Dickmanns sanoi haastattelussa perheensä talolla, joka sijaitsee muutaman askeleen päässä sipulikupolisesta kirkosta Hofoldingin pikkukaupungissa Münchenin ulkopuolella.
vuonna 1986 Dickmannsin pakettiautosta tuli ensimmäinen auto, joka ajoi itsenäisesti — liukuportaalla yliopistossaan. Seuraavana vuonna hän lähetti sen vielä avaamattoman Baijerin autobahnin tyhjälle osuudelle nopeudella, joka lähenteli 90 kilometriä tunnissa. Pian tämän jälkeen saksalainen autonvalmistaja Daimler lähestyi Dickmannsia. Yhdessä he saivat rahoituksen massiiviselta yleiseurooppalaiselta projektilta, ja 1990-luvun alussa yhtiö sai idean, joka tuntui Dickmannsista ensin ”absurdilta”.
”Ettekö voi varustaa yhtä suurta henkilöautoamme hankkeen loppunäytökseen Pariisissa lokakuussa ja ajaa sitten kolmikaistaisella moottoritiellä julkisessa liikenteessä?”hän muisti virkamiesten kysyneen.
hänen piti vetää syvään henkeä, ”mutta sitten sanoin heille, että tiimini ja käyttämämme metodit ovat mielestäni siihen kykeneviä.”
Daimler lisäsi hankkeen rahoitusta. Autoalan lobbarit hälventivät epäilyjä Ranskan hallituksen sisällä. Lokakuussa 1994 Dickmannsin tiimi haki joukon korkea-arvoisia vieraita Charles de Gaullen lentokentältä, ajoi heidät läheiselle moottoritielle ja vaihtoi molemmat autot itseohjautuvaan tilaan.
”joskus otimme kädet irti ratista” — Reinhold Behringer, yksi insinööreistä, joka istui esittelyn aikana kuljettajan paikalla
insinööri jäi jokaisen auton etupenkille — kädet ratin päällä siltä varalta, että jokin menisi pieleen-mutta autot hoitivat ajamisen.
”joskus otimme kädet pois ratista”, sanoi Reinhold Behringer, yksi insinööreistä, joka istui kuljettajan paikalla mielenosoituksen aikana, jännitys äänessään vielä 24 vuotta myöhemmin.
Sanomalehdet juoksivat etusivun juttuja mielenosoituksesta, hän muisteli. Ja vuotta myöhemmin Dickmannsin tiimi lähti uudelleen muotoillulla autolla vielä pidemmälle matkalle, sillä se matkusti yli 1 700 kilometriä autobahnilla Baijerista Tanskaan saavuttaen yli 175 kilometrin tuntinopeuden.
pian tämän jälkeen projekti oli ohi. Dickmannsin käyttämä teknologia iski rajansa. Daimler menetti kiinnostuksensa sen eteenpäin viemiseksi tarvittavan perustutkimuksen rahoittamiseen. Ennen pitkää Dickmannsin uraauurtava ponnistus oli lähes unohdettu.
Kesälapsi
tekoälyn historia on buzzy Springsin historiaa, jota seuraavat tutkijoiden mukaan ”tekoälyn talvet”, kun huomio ja rahoitus hiipuvat.
Dickmannsin työ autonomisen ajamisen parissa alkoi ensimmäisen talven aikana ja päättyi toisen osuttua peltoon.
tekoälyn tutkimus — pyrkimys saada koneet tekemään tehtäviä, jotka muuten vaatisivat ihmisen ajattelua — alkoi 1950-luvun lopulla. Alalle oli sen alkuajoista lähtien ominaista hype, joka sai jotkut kunnianhimoiset tutkijat, kuten taloustieteilijä Herbert Simonin, ennustamaan 1960-luvulla, että koneet ” pystyisivät 20 vuoden kuluessa tekemään mitä tahansa työtä, mitä ihminen voi tehdä.”
tällaisten lupausten siivittämänä rahoitus räjähti — mutta teknologia petti ja kupla puhkesi 1970-luvun puolivälissä. rahat hupenivat ja TEKOÄLYTUTKIMUS siirrettiin takahuonelaboratorioihin.
Unibwm autonomous experimental vehicle Vampin sisällä takapenkillä, jonne tietokonejärjestelmä asennettiin helpon pääsyn ja seurannan mahdollistamiseksi / Reinhold Behringerin valokuva
tämä ensimmäinen TEKOÄLYTALVI oli yksi syy siihen, että Dickmanns piti työnsä konenäön parissa pitkälti omana tietonaan alkuvuosina. Hän oli tietoinen, hän sanoi, että ” ihmiset olisivat sanoneet, että sillä kaverilla on ruuvi löysällä jossain.”
kun hän 1980-luvun puolivälissä lähetti itseohjautuvan pakettiautonsa alas tyhjälle saksalaiselle autobahnille, oli toinen TEKOÄLYJOUSI saapunut. Hänen proof of concept herätti tarpeeksi kiinnostusta palkata joukkue, joka lopulta kasvaa 20 henkilöä ennen vuoden 1994 Pariisin mielenosoitus.
sitten tuli toinen talvi, 1990-luvun alussa, ja Dickmannien vauhti hiipui.
”se oli mielenkiintoinen konsepti”, ratin takana Pariisissa istunut insinööri Behringer sanoi. ”Mutta monille se oli vielä aivan liian futuristinen.”
auton opettaminen katsomaan
teknikot sanovat, että on kahdenlaisia keksintöjä: Ne, kuten lamppu, joka on ollut käytössä ja jatkuvasti parantunut siitä lähtien, kun ne keksittiin. Ja ne kuin yliäänikoneet-Muistatko Concorden? – jotka ilmentävät vallankumouksellista teknologista prosessia, mutta ovat liian kehittyneitä selvitäkseen, ainakin keksintönsä aikaan.
Dickmannien itseohjautuvat autot kuuluvat toiseen luokkaan.
kun hän alkoi kehittää niitä 1980-luvun alussa, tietokoneet tarvitsivat jopa 10 minuuttia kuvan analysointiin. Autonomisesti ajaakseen Auton täytyy reagoida ympäristöönsä, ja sitä varten Dickmanns laski, että tietokoneiden pitäisi analysoida vähintään 10 kuvaa sekunnissa.
kohdatessaan ylitsepääsemättömän esteen hän ammensi inspiraatiota ihmisen anatomiasta. Hän päätti, että autot pitäisi ohjelmoida niin, että ne näkisivät kadut niin kuin ihmiset näkevät ympäristönsä.
UniBwM: n Koeajoneuvon Vampin sisällä Tanskan yleisellä moottoritiellä 11. marraskuuta 1995 / Photo by Reinhold Behringer
ihmissilmä pystyy näkemään vain pienen pisteen näkökenttänsä keskellä korkealla resoluutiolla. Samoin Dickmannien mielestä auton pitäisi keskittyä vain siihen, mikä on ajamisen kannalta oleellista, kuten tiemerkintöihin. Tämä leikkasi sen tiedon määrän, jonka laivalla olevat tietokoneet joutuivat käsittelemään.
hän löysi myös muita laskennallisia pikakuvakkeita-merkittävä määrä laskenta-aikaa vapautui, kun Dickmanns tajusi hän ei tarvitse viettää arvokasta käsittely virransäästö kunkin kuvan. Hän myös ohjelmoi auton oppimaan virheistään parantaen vähitellen sen ymmärrystä ympäröivästä.
kaiken kaikkiaan se riitti pitämään auton tiellä — hädin tuskin.
maantiellä ajaminen on yksi helpoimmista tehtävistä, joita itseohjautuva auto voi suorittaa. Olosuhteet ovat tarkkaan määritellyt: liikenne kulkee ennustettavasti, yhteen suuntaan. Kaistat on merkitty selvästi.
ja silloinkaan mielenosoitus ei mennyt täydellisesti. ”Se oli testi”, BEHRINGER sanoi. ”Kun esimerkiksi edessä oli auto, joka peitti tiemerkinnät ja toisella puolella merkinnät huuhtoutuivat pois, niin kaistatunnistusominaisuudessa oli ongelma.”
America calling
toisen TEKOÄLYTALVEN koettua ja Pariisin mielenosoituksen ympärillä pyörineen kohun laannuttua Daimler kertoi Dickmannsille, että ”halusi saada tuotteen markkinoille mahdollisimman pian”, hän muisteli. Autonvalmistaja oli menettänyt kiinnostuksensa kalliiseen perustutkimukseensa, joka tuskin tuotti mitään tosielämän sovelluksia parin seuraavan vuoden aikana.
”jälkikäteen ajateltuna oli luultavasti virhe, ettei näitä projekteja jatkettu heti”, Sveitsin Luganossa sijaitsevan dalle Molle-Tekoälytutkimusinstituutin toinen johtaja Jürgen Schmidhuber sanoi. ”Muuten ei olisi epäilystäkään siitä, kuka johtaisi tällä hetkellä kentällä.”
saksalaisilla yrityksillä on edelleen eniten — lähes puolet kaikista-patentteja itseohjautuvassa teknologiassa, mutta uudemmat toimijat, muun muassa yhdysvaltalaiset teknologiajätit kuten Alphabetin Waymo, ovat saaneet etumatkaa kiinni. Asiantuntijat kuvailevat nykyistä kilpajuoksua autonomisen ajotekniikan johtajuudesta niskan päälle.
”erityisesti koneoppivien tutkijoiden keskuudessa on syvää tietämättömyyttä siitä, mitä aiemmin on tehty” – Pitkäaikainen TEKOÄLYTUTKIJA
”on mahdollista, että se heitti pois sen selkeän etujoukon roolin, koska tutkimusta ei johdonmukaisesti jatkettu tuolloin”, Schmidhuber sanoi. Hän lisäsi, että autonvalmistajat saattoivat kaihtaa itseajavaa teknologiaa, koska se tuntui olevan ristiriidassa heidän markkinoinnilleen, joka edisti ajatusta auton ohjauksesta vastaavasta kuljettajasta.
1990-luvun lopulla Dickmannit kääntyivät ulkomaille ja solmivat neljän vuoden sopimuksen Yhdysvaltain armeijan tutkimuslaboratorion kanssa.
yhteistyö johti toisen sukupolven itseohjautuviin autoihin, jotka kykenivät navigoimaan monimutkaisemmilla pinnoilla; sen tulokset — jotka julkaistiin dickmannien eläkkeellä ollessa — kiinnittivät Pentagonin kehittyvien teknologioiden osaston Darpan huomion. Se inspiroi virasto käynnistää sarjan ”haasteita,” alkaen 2004, tehtävänään keksijät lähettää itseohjautuvia autoja kilpa läpi näyttäviä alueella.
nämä massiivisten markkinointikampanjoiden edistämät haasteet olivat ensimmäinen kerta, kun laaja yleisö kuuli autonomisesta ajamisesta. He tekivät SAKSALAISSYNTYISESTÄ tietojenkäsittelytieteilijästä Sebastian Thrunista — joka voitti haasteen vuonna 2005 Stanfordin yliopiston professorina ja perusti myöhemmin Googlen itsestään ajavan tiimin-julkkiksen TEKOÄLYYHTEISÖSSÄ.
UniBwM – koeajoneuvovamppi Reinhold Behringerin
pysäytyksen | valokuvan aikana samaan aikaan Ernst Dickmannsin uraauurtava työ vaipui unholaan.
kun vuonna 2011, 17 vuotta Dickmannsin Pariisin mielenosoituksen jälkeen, The New York Times julkaisi etusivun jutun thrunin yrityksistä rakentaa itseohjautuva auto, se joutui tekemään jälkikäteen korjausliikkeen tehden selväksi, että ”vaikka Mr. Thrun kehitti kuljettajattoman auton, hän ei ollut ensimmäinen, joka teki niin.”
” erityisesti koneoppivien tutkijoiden keskuudessa on syvää tietämättömyyttä siitä, mitä aiemmin on tehty”, sanoi eräs pitkäaikainen TEKOÄLYTUTKIJA, joka pyysi pysyä nimettömänä.
hän lisäsi haastattelevansa säännöllisesti korkea-arvoisia ehdokkaita, jotka tyrmäävät viisi vuotta vanhat paperit ”vanhentuneina” tai eivät yksinkertaisesti tiedä aiemmilla vuosikymmenillä tehdystä tutkimuksesta.
talvi on tulossa?
vuonna 2018 — kun tekoäly käy läpi jälleen uuden hypekierroksen-voisiko uusi talvi häämöttää? Joidenkin mielestä se on selvä mahdollisuus.
viime aikoina tekoälyä on tutkittu paljon niin sanotussa ”syväoppimisessa”, jossa algoritmit ”oppivat” tunnistamalla kuvioita. Sen taustalla oleva periaate-löytää korrelaatioita monimutkaisia tietoja-toimii hyvin useimmissa sovelluksissa, mutta osoittautuu umpikujaan joissakin tapauksissa. Koska syväoppiminen perustuu dataan, sen algoritmit ovat aina yhtä hyviä kuin syötettävä data.
Filip Piękniewski – San Diegosta kotoisin oleva tietojenkäsittelytieteilijä ja esseen ”tekoälyn talvi on hyvää vauhtia tulossa” kirjoittaja — sanoi, että suuri osa tekoälyyn kohdistuvasta rahoituksesta, erityisesti itseohjautuvien autojen ja robotiikan yhteydessä, perustuu epärealistisiin odotuksiin siitä, mitä syväoppiminen pystyy tekemään.
Kuva: Ernst Dickmanns
”tämä on paikka, jossa odotukset törmäävät todellisuuteen”, Piękniewski sanoi. ”Ja monet ihmiset ärsyyntyvät, että he sijoittivat niin paljon rahaa, ja odotukset eivät toteudu.”
Delftin yliopiston professori Virginia Dignum oli samaa mieltä siitä, että jos tekoälyn tutkijat keskittyvät edelleen ensisijaisesti syväoppimiseen”, ihmiset tulevat jossain vaiheessa pettymään.”Kentän on hänen mukaansa katsottava sen ulkopuolelle ja investoitava muihin lähestymistapoihin, jotka riippuvat Pienemmästä datasta, tai malleihin, jotka perustuvat syy-seuraussuhteeseen eikä korrelaatioon, johon syväoppiminen perustuu.
mutta siitä huolimatta — kaikuen tutkijoiden ja analyytikoiden keskuudessa laajalle levinneeseen mielipiteeseen-Dignum korosti, ettei hän usko uuden ”TEKOÄLYTALVENINKAAN” olevan tulossa lähiaikoina. Toisin kuin aiemmat buumit, nykypäivän kehittäjät ovat muuttamassa huipputason tekoälyä kaupallisiksi tosielämän sovelluksiksi 2010-luvun alussa alkaneiden viimeaikaisten teknologisten edistysaskelten ansiosta erityisesti laskentatehossa ja tietojen tallentamisessa.
Pathfinder
tämä tekee tilanteesta erilaisen kuin aiemmat sukupolvet, joiden sanottiin usein tekevän ”sinitaivas — tutkimusta” – tutkijat kuten Ernst Dickmanns, joka sanoi arvelleensa kokeidensa aikaan, että kestää vuosikymmeniä, ennen kuin autonomisista autoista tulee koskaan arkipäivää.
Talvipuutarhassaan istuva Dickmanns sanoikin uskovansa yhä, että todella autonomiset ajoneuvot ovat vielä vuosikymmenen tai kahden päässä.
nyt testattavat itseohjautuvat ajoneuvot käyttävät erilaista, laskennallisesti vähemmän kallista prosessia, joka tarvitsee ajotietokoneessa vähemmän prosessointitehoa. Ne korvaavat eron käyttämällä karttoja, GPS-paikannusta ja aiemmin havaittujen kohteiden tietokantoja.
”olen iloinen, että voin olla yksi pioneereista. Mutta jos voisin aloittaa tänään uudelleen, käytettävissä olevalla teknologialla, tämä olisi aivan eri juttu ”- Ernst Dickmanns
sen sijaan, että todella” näkisi”, Dickmanns sanoi luottavansa siihen, mitä hän kutsuu ” vahvistusnäköksi.”Tämä tarkoittaa, että ne saattavat toimia hyvin teillä ja alueilla, jotka on laajasti kartoitettu, mutta epäonnistua, kun se tulee vähemmän valvottu ympäristöissä.
hänen uranuurtamansa lähestymistapa — jota hän kutsuu ”pathfinder visioniksi” ja jota jatketaan edelleen parissa tutkimuslaitoksessa — mahdollistaisi autojen liikennöinnin missä tahansa. ”Jossain vaiheessa ihmiset ymmärtävät, että myrskyn jälkeen, maanjäristyksen jälkeen tai huomattavasti useammin sotilaallisessa yhteydessä, kun pääsee uuteen ympäristöön, se ei toimi”, hän sanoi.
hän ennustaa, että jonain päivänä ala tajuaa lähestymistapansa rajoitukset,ja hänen työnsä tulee näkemään elpymisen.
”olen iloinen, että voisin olla yksi uranuurtajista”, hän lisäsi, ”Mutta jos voisin aloittaa tänään uudelleen, käytettävissä olevalla teknologialla, tämä olisi aivan eri juttu.”