الميكاترونكس: كيف تتعلم الفولاذ عديم الإحساس التفكير والشعور بالطريق

لقد توقفنا منذ فترة طويلة عن اعتبار السيارة مجرد وسيلة نقل. بالنسبة للبعض، إنها مكانة، وبالنسبة للآخرين، هي فرد من العائلة، وبالنسبة للثالث، هي تجسيد للحلم الهندسي. ولكن هناك شيء في السيارة الحديثة أكبر من المحرك والعجلات. إنهالجهاز العصبي— شبكة غير مرئية من أجهزة الاستشعار والأسلاك والخوارزميات التي تحول الآلية عديمة الروح إلى مساعد ذكي وشبه حي. اليوم، سنلقي نظرة تحت الغلاف وفي وحدات التحكم لفهم كيف تتعلم السيارة

من العضلات إلى الأعصاب: تطور السيارة

إذا تخيلنا سيارة كلاسيكية من القرن الماضي، كان قلبها هو المحرك (العضلات)، وعقلها هو السائق. كانت العلاقة بينهما مباشرة وميكانيكية بحتة: ضغطت على الدواسة - فتح الكابل صمام الخانق، أدرت المقود - أدارت القضبان العجلات.

السيارة الحديثة هي كائن حي معالجهاز العصبي المركزي. دماغه عبارة عن عشرات، بل ومئات، من وحدات التحكم الإلكترونية (ECU) التي تتواصل مع بعضها البعض عبر ناقلات بيانات رقمية. وأعضاؤه الحسية هي أجهزة استشعار لا حصر لها تقوم بمسح الفضاء المحيط وحالة السيارة نفسها باستمرار.

أعضاء استشعار السيارة: ماذا و كيف «ترى» و «تشعر»؟

1. الرؤية (الكاميرات والليدارات)

ماذا يفعلون:تتعرف الكاميرات عالية الدقة، التي غالبًا ما تكون مثبتة خلف الزجاج الأمامي، على إشارات المرور وعلامات الطريق والمشاة والمركبات وإشارات المرور. تستخدم الأنظمة الأكثر تقدمًاليدارات(ماسحات ليدار) وراداراتالتي تنشئ خريطة ثلاثية الأبعاد دقيقة للبيئة، بغض النظر عن الظلام أو الضباب أو المطر.

كيف تشعر حيال ذلك:عندما تنبهك سيارتك تلقائيًا بالخروج عن المسار أو تحافظ تلقائيًا على المسافة بينها وبين السيارة التي أمامها في الازدحام المروري.

2. اللمس (مستشعرات القوة والضغط)

ماذا يفعلون:تقوم المستشعرات الموجودة في عجلة القيادة بقراءة أقل قوة تبذلها عليها. تقوم المستشعرات الموجودة في الدواسات بتحليل موضعها وسرعة الضغط عليها. تراقب مستشعرات ضغط الإطارات حالتها.

كيف تشعر حيال ذلك:عندما يستشعر نظام الثبات الإلكتروني (ESP) أن السيارة بدأت تنزلق، ويقوم بكبح عجلاتها الفردية

3. الجهاز الدهليزي (الجيروسكوبات ومقاييس التسارع)

ماذا يفعلون:هذه المستشعرات، مثل تلك الموجودة في هاتفك الذكي، تحدد بدقة موضع الهيكل في الفضاء، وميله، وانحداره، وتسارعه.

كيف تشعر حيال ذلك:عندما يقوم الكروس أوفر ذو الدفع الرباعي بتوصيل المحور الثاني على الفور، مستشعرًا الانزلاق، أو عندما تضيء رؤية الليل على الشاشة شخصًا لا تراه في الظلام.

الدماغ وردود الفعل: كيف يتم اتخاذ القرارات؟

تتدفق جميع المعلومات من المستشعرات إلى المعالجات القوية. هنا، تدخل الخوارزميات المعقدة حيز التنفيذ، والتي تتخذ القرارات في أجزاء من الثانية - أسرع مما يستطيع الإنسان القيام به.

هذاردود الفعل غير المشروطة للسيارة:

منعكس التجنب:يبدأ نظام الكبح في حالات الطوارئ (AEB) قبل أجزاء من الثانية من الاصطدام المحتمل الذي لم تدركه بعد، في شد أحزمة الأمان، وإعداد الوسائد الهوائية ومضخم الفرامل للاستجابة.

منعكس الحفاظ على الطاقة:في السيارات الهجينة، يقرر العقل باستمرار متى يجب القيادة بالكهرباء، ومتى يجب تشغيل محرك الاحتراق الداخلي، ومتى يجب استخدامه لشحن البطارية لتحقيق أقصى قدر من الكفاءة.

غريزة الحفاظ على الذات:تقوم السيارات الحديثة باستمرار بإجراء تشخيص ذاتي لجميع أنظمتها، محذرة السائق من الأعطال قبل وقت طويل من تسببها في تعطل.

المستقبل: الذكاء الاصطناعي الملموس

بالفعل، لم تعد السيارات تنفذ البرامج المضمنة فيها بشكل أعمى. إنهايتعلمون من عادات السائق. تتذكر الخوارزميات أسلوب قيادتك والطرق التي تستخدمها بشكل متكرر لتقديم خدمات أكثر دقة وتخصيصًا.

الخطوة التالية هيV2X (المركبة إلى كل شيء)— اتصال السيارة بكل ما يحيط بها: بالسيارات الأخرى، بإشارات المرور، بلافتات الطريق وعناصر البنية التحتية. تخيل أن سيارتك

الخلاصة: السائق كقائد الأوركسترا

كلما أصبحت السيارة أكثر ذكاءً، تغير دور السائق أكثر. فمن مشغل يدير عجلة القيادة ويضغط على الدواسات، يتحول إلىقائد الأوركسترا السيمفونية المعقدة. إنه يحدد الاتجاه العام، ويثق في الآلة لتنفيذ المهام المعقدة للركاب والمهام التقنية.

وفي هذه الشراكة الجديدة، الشيء الرئيسي هو عدم فقدان الاتصال بالطريق. حتى أكثر الأنظمة العصبية تقدمًا لن تحل محل الانتباه البشري والحدس، وفي نهاية المطاف، المسؤولية. لأن القرار النهائي - إلى أين نذهب ولماذا - يظل دائمًا لنا.