Chuyến No Hands Across America của Đại học Carnegie Mellon, khởi hành ngày 23/7/1995 từ Pittsburgh, là một trong những lần xe tự lái đi xa nhất thời đầu: gần 2.850 dặm với 98,2% do máy đánh lái. Ở châu Âu, nhóm của giáo sư Ernst Dickmanns cũng làm một chuyến tương tự với xe VaMP. Câu chuyện đáng quan tâm vì con số "98%" nghe như sắp tới đích, nhưng phần còn lại mất hàng chục năm để giải.
Tóm tắt nhanh
Năm 1995, hai nhà nghiên cứu Dean Pomerleau và Todd Jochem lái chiếc minivan Pontiac mang hệ thống RALPH xuyên nước Mỹ trong chín ngày; máy tự đánh lái 98,2% quãng đường. Nhưng con số phần trăm che đi một điều: 2% còn lại là hàng loạt tình huống hiếm, mỗi tình huống một kiểu, và ga, phanh vẫn do người lo. Vì thế xe chở khách không cần người lái đến rất lâu sau đó.
Diễn biến chính
1986–1988: Dickmanns ở München và Navlab ở Pittsburgh
Ernst Dickmanns là kỹ sư hàng không vũ trụ, từng làm việc với NASA, dạy tại Đại học Bundeswehr München từ năm 1975. Ông biến một chiếc van Mercedes thành xe chạy bằng thị giác: năm 1986 xe tự chạy trên bãi thử, năm 1987 nó giữ làn trên một đoạn Autobahn chưa thông xe ở tốc độ khoảng 90–96 km/h. Cùng năm, châu Âu khởi động dự án Prometheus với khoảng 750–800 triệu ECU, và Dickmanns thuyết phục họ dùng thị giác thay cho cáp chôn dưới đường.
Ở Carnegie Mellon, chiếc Navlab đầu tiên ra đời năm 1986 với tiền từ DARPA. Năm 1988, nghiên cứu sinh Dean Pomerleau dựng mạng nơ-ron ALVINN, học lái từ ảnh đường mô phỏng. Hạn chế của nó là mỗi khi kiểu đường đổi, nó phải học lại.
1994–1995: RALPH và VaMP, hai triết lý
RALPH, do Pomerleau và Todd Jochem phát triển, chỉ xét một mảnh mặt đường nén thành ảnh 30×32 điểm, bám vào bất cứ vệt nào chạy dọc đường (vạch sơn, mép nhựa, vệt bánh xe, vết dầu) và thích nghi với loại đường mới trong khoảng hai giây. Phần cứng gồm một máy tính xách tay 50 MHz, camera màu và mô-tơ lái lấy từ cánh tay robot cũ, tiêu thụ khoảng 140 W. RALPH chỉ đánh lái.
Tháng 10/1994, ở xa lộ A1 gần sân bay Charles de Gaulle, buổi trình diễn khép lại Prometheus cho thấy VaMP của Dickmanns tự lái cả ga, phanh, đổi làn và vượt xe ở khoảng 130 km/h, với bốn camera và 60 bộ vi xử lý. Hai hướng đi rõ rệt: Pittsburgh rẻ, gọn, chỉ đánh lái; München đắt, đầy đủ, nhưng chủ yếu cho xa lộ phẳng.
23–31/7/1995: Chín ngày xuyên nước Mỹ
Ngày đầu từ Pittsburgh tới Indianapolis, xe đi 384 dặm, người chỉ cầm lái hơn ba dặm. Nhật ký chuyến đi ghi lại những "dặm khó": công trường gần Effingham không còn vạch sơn, nắng thấp chiếu thẳng vào ống kính, mưa gần St. Louis, đèn pha lệch khiến họ chạy đèn pha xa suốt đêm. Ngày thứ tư là tệ nhất: lên dãy Rocky, bộ đổi điện quá nhiệt làm máy tính tắt, rồi máy phát điện của xe hỏng gần Grand Junction; hai người đẩy xe vào lề và chắp một bộ nguồn dự phòng. Gần như không dặm nào trong ngày đó là lỗi của "con mắt" máy.
Trên đường còn có những chi tiết đời thường: bức tượng Pocahontas dán lên bảng điều khiển, "Lời nguyền Pocahontas" khi một đầu nối bung ra, và lễ cưới qua cửa sổ xe của Jochem ở Las Vegas. Sáng 31/7, xe về San Diego với 98,2%. Sau đó xe chạy tiếp lên Los Angeles cùng giáo sư Takeo Kanade, và Jay Leno nói ông thích tự lái hơn.
Tháng 11/1995: VaMP "đáp lời"
Dickmanns đáp lại bằng chuyến München – Odense (Đan Mạch) rồi quay về, hơn 1.600 km, tốc độ tới 180 km/h, hơn 400 lần tự đổi làn, lần này tự lo cả ga và phanh. Điểm yếu là công trường: vạch vàng tạm thời kẻ đè lên vạch trắng cũ khiến camera đen trắng chỉ thấy hai vạch xám chồng nhau. Trung bình khoảng 9 km người lái an toàn phải can thiệp một lần, tức khoảng 95%.
1995–2004: Còi báo, radar và sa mạc Mojave
Chuyến "Không tay xuyên châu Á?" mà nhóm Pittsburgh ghi trong nhật ký không bao giờ diễn ra. Pomerleau và Jochem đưa RALPH ra thị trường dưới dạng thiết bị cảnh báo lệch làn cho xe tải đường dài qua công ty AssistWare, về sau thuộc Takata; chiếc Pontiac bị bán làm sắt vụn. Ở châu Âu, Mercedes S-Class năm 1998 có Distronic, radar giữ khoảng cách nhưng người lái vẫn cầm vô lăng.
Ngày 13/3/2004, DARPA tổ chức cuộc thi tự lái trên sa mạc Mojave với giải một triệu đô la. Không xe nào về đích; chiếc Sandstorm của Carnegie Mellon đi xa nhất, khoảng 7,4 dặm. Trên sa mạc không có vạch sơn hay vệt bánh xe để bám, và đó mới là bài toán thật.
Điều còn tranh cãi hoặc cần thận trọng
- Con số gần 2.850 dặm gồm cả chuyến chạy thử tới Washington D.C. hai tháng trước; riêng chặng Pittsburgh – San Diego khoảng 2.550 dặm.
- "98%" chỉ tính phần đánh lái. Ga và phanh do con người điều khiển suốt hành trình.
- Số liệu chuyến VaMP năm 1995 mỗi nguồn ghi một kiểu (quãng đường, đích đến, đoạn tự lái dài nhất).
- Việc gọi đây là "cuộc đua Pittsburgh – München" là cách kể của kênh; chưa thấy nguồn nào nói hai đội coi nhau là đối thủ.
- Một số chi tiết, như hình ảnh Dickmanns bị coi là "kẻ lập dị" hay chuyện kỹ sư của nhóm ông thỉnh thoảng bỏ tay khỏi vô lăng, chỉ là lời kể lại qua báo chí.
- Số liệu Google năm 2015 (trung bình hơn 1.200 dặm mới có một lần người lái phải giành lại quyền điều khiển) được chính các bên thừa nhận là có giá trị hạn chế.
Vì sao câu chuyện này đáng nhớ?
Cái sai của năm 1995 không nằm ở đôi mắt máy mà ở cây thước. Đo bằng phần trăm quãng đường, một dặm thẳng tắp ở Kansas nặng ngang một dặm công trường ở Illinois, nhưng dặm đầu chỉ là lặp lại, dặm sau là một bài toán mới. Hai phần trăm cuối không phải cái đuôi của chín mươi tám phần trăm mà là danh sách dài các tình huống hiếm.
Năm 1995, Pomerleau dự đoán xe tự lái hoàn toàn còn cách 10–20 năm; năm 2015 ông vẫn nói là năm hoặc mười năm nữa. Lần tới khi một hệ thống, xe tự lái hay trí tuệ nhân tạo, được khoe là đúng 98%, câu hỏi hữu ích là: 2% còn lại gồm những tình huống nào?
Câu hỏi thường gặp
No Hands Across America là gì?
Là chuyến đi năm 1995 của hai nhà nghiên cứu Carnegie Mellon, Dean Pomerleau và Todd Jochem, từ Pittsburgh đến San Diego bằng chiếc minivan Pontiac đời 1990 gắn hệ thống RALPH, trong đó máy tự đánh lái 98,2% quãng đường.
Chiếc xe năm 1995 có thật sự tự lái hoàn toàn không?
Không. RALPH chỉ đánh lái; chân ga và chân phanh do người lái điều khiển suốt chuyến đi.
RALPH hoạt động như thế nào?
Nó nén một mảnh mặt đường phía trước thành ảnh 30×32 điểm, rồi bám vào các vệt chạy dọc đường như vạch sơn, mép nhựa hay vệt bánh xe để xác định xe lệch khỏi giữa làn bao nhiêu. Nó thích nghi với loại đường mới trong khoảng hai giây.
Xe tự lái của Ernst Dickmanns khác gì xe của Carnegie Mellon?
VaMP của Dickmanns đắt hơn và đầy đủ hơn: lo cả lái, ga, phanh, đổi làn và vượt xe, chạy nhanh trên xa lộ châu Âu. Xe của Carnegie Mellon rẻ, gọn, chỉ đánh lái nhưng chạy được trên nhiều loại đường.
Vì sao xe tự lái chở khách mất hơn 20 năm sau đó?
Theo kịch bản, 2% còn lại là hàng loạt tình huống hiếm, mỗi tình huống một kiểu, và các xe năm 2004 vẫn chưa vượt nổi sa mạc Mojave. Đến nay taxi không người lái mới chở khách ở vài thành phố Mỹ.
Nguồn tham khảo
- Nhật ký chuyến đi No Hands Across America (NHAA Journal) và các trang thông tin chuyến đi (NHAA)
- Trang kỹ thuật về RALPH và Navlab 5; bài của Carnegie Mellon nhân 20 năm chuyến đi (2015)
- Bản tóm tắt NIPS về ALVINN
- Wikipedia: Ernst Dickmanns, VaMP, Prometheus
- dyna-vision.de và elektroquatsch.de (tài liệu về nhóm Dickmanns)
- Politico (2018, qua Jalopnik); ABC7/KGO
- CMU Today (2004), IEEE Spectrum, ABC News, MIT Technology Review, The Robot Report
Bài viết tóm tắt từ video của kênh; nội dung mang tính giới thiệu.
