Что такое Иннополис

В маленьком городе наступает утро. На беспилотных такси добираются до работы сотрудники высокотехнологичных технопарков, спешат на занятия по IT и робототехнике студенты университета, по улицам снуют роботы-курьеры… И — нет, это не вступление к фантастическому рассказу — а самое обычное начало дня в российском городе Иннополисе: маленьком воплощении большой мечты о будущем

Иннополис — город совсем юный. Лишь недавно этому высокотехнологичному "ребёнку" стукнуло 10 лет, однако этому маленькому миру будущего уже есть, чем нас удивить.

Иннополис вырос в 35 км от Казани как один из центров российской IT-индустрии "на основе" университета и двух технопарков, где занято большинство жителей города. Здесь же размещаются офисы различных технологических компаний (в том числе и всеми любимый "Яндекс") — настоящая "Силиконовая долина" в отечественном исполнении!

Футуристичная городская среда обустроена максимально комфортно. Каждый иннополисянин (а именно так "по-космически" называют жителей нового города) имеет доступ к спорткомплексу, зонам для прогулок, поликлинике, выставочному залу и местам отдыха. Но, помимо "классических" благ, Иннополис может похвастаться высокотехнологичными удобствами, которые даже сейчас — в начале XXI века — многим ещё кажутся фантастикой. И одно из них — это беспилотные такси.

 

До работы на автопилоте

Иннополис — первый город в Европе, где введена полноценная сеть беспилотных такси для повседневных поездок. Отвечает за проект компания "Яндекс" (к системе "Яндекс.Такси" беспилотные такси прямого отношения не имеют).

"Умный" автомобиль можно вызвать в любой день недели, с 6 утра до 11 вечера. Машины обслуживают клиентов только в пределах города — так что до Казани из Иннополиса на автопилоте пока не доедешь. Но это только начало!

Несмотря на активное использование жителями Иннополиса, система всё ещё находится в стадии тестирования — поэтому пока процесс поездки каждого такси контролируется инженером-испытателем, который сидит в салоне авто вместе с клиентами на переднем пассажирском сиденье и следит за работой машины.

Наблюдая за тем, как ведёт себя такси, специалист делает заметки и затем делится с разработчиками, что можно усовершенствовать. На случай нештатных ситуаций рядом с местом инженера находится большая красная кнопка — нажав на неё, можно перейти с "автопилота" на ручное управление. 

 

Беспилотные авто управляются специальной программой, поэтому дожидаться такое такси нужно не в произвольном месте, а на одной из специальных точек посадки: сейчас их в Иннополисе более 20. Они равномерно распределены по городу и привязаны к местным общественным местам (жилому комплексу, университету, школе, фермерскому рынку и др.), поэтому на то, чтобы дойти до ближайшей из них, уйдёт всего пара минут. По данным за 2021 г., среднее время ожидания беспилотных такси составляло около 4-х минут. Впрочем, о больших расстояниях в случае с Иннополисом говорить не приходится: в небольшом городе не так много дорог, да и движение не очень оживлённое.

Беспилотное такси строго соблюдает правила дорожного движения: пропускает пешеходов, объезжает преграды, перед поездкой в обязательном порядке требует от пассажиров пристегнуться, в случае необходимости может и экстренно затормозить. Автомобиль "видит" движения всех участников дорожного движения в радиусе 100 м.

Едва машина замечает вдали пешехода, она считывает его скорость и траекторию движения и изменяет собственные скорость и направление езды. На пешеходном переходе, например, беспилотник остановится за 3-4 м до пешехода, сделав столкновение максимально невозможным.

Интересная ситуация произойдёт, если человек попытается "поймать" беспилотник, как обычное такси — не в точке посадки, а в случайном месте на дороге. В этом случае машина воспримет человека не как клиента-пассажира, а как случайного пешехода, выбежавшего на дорогу — и замедлится, а в случае, если человек продолжит к ней приближаться, окончательно остановится. Системы автомобиля рассчитывают расстояние с такой ювелирной точностью, что могут потрясти ею своих пассажиров: например, идеально впритирку вписаться между двух других машин, что вряд ли рискнул бы сделать живой водитель.

Существенное отличие искусственного интеллекта от живого водителя заключается в том, что в случае нештатной ситуации перед машиной не встанет вопрос — спасать себя или пешехода. Кроме того, как полагают разработчики, для беспилотного такси не может быть неожиданностей, так как оно видит всю ситуацию вокруг себя, выполняет предписания всех дорожных знаков и придерживается установленной скорости, предотвращая возможность аварии из-за человеческой невнимательности или неаккуратности. 

Как передвигаются такси-беспилотники? За сбор данных об окружающем мире у этих машин отвечают встроенные в небольшой блок на крыше автомобиля многочисленные камеры и датчики — в том числе лидары: приборы, которые помогают автомобилю ориентироваться на дороге. Они испускают огромное количество световых лучей (более миллиона в секунду). Этот свет отражают препятствия вокруг такси.

Лидары собирают информацию о том, как окружающие предметы отражают свет, и система автомобиля создаёт лидарное облако — совокупность точек с координатами, которая показывает, где что находится в окружающем мире. Также ориентироваться в пространстве беспилотным такси помогают инерциальные измерители (приборы, которые определяют положение машины и направление её движения) и одометрия (технология, помогающая по движениям деталей автомобиля определить, какое он проехал расстояние).

Дорожная обстановка упрощённо показывается на экранах в салоне беспилотника: передвижение людей, других машин и самого такси обозначается движущимся цветным пунктиром, сами машины и крупные препятствия отмечаются кубами, а люди отображаются как длинные чёрные тени.

Компьютерные системы беспилотных такси подготовлены к суровым погодным условиям российского города: за точность езды такой машины можно не переживать, даже если в пути настигнут метель или туман. Например, управляющая автомобилем нейронная сеть обучена устранять помехи от снежинок, отражающих свет. Может компьютерная система и "видеть" сквозь гутой пар, который на морозе исходит из выхлопных труб машин и канализационных люков на дорогах. Это очень важно, ведь без специальной подготовки компьютер может принять пар за плотное препятствие.

 

Благодаря умению отфильтровывать помехи автоматика сможет заметить пешехода даже в тех условиях, где для живого водителя это было бы непросто: например, за завесой тумана. Чтобы управляющая машиной нейросеть легко отличала густой пар от реальных преград, её обучали на видеозаписях реальных зимних автомобильных поездок.

Отдельная проблема для любого автомобилиста — снег на дороге: он может быть рыхлым или уже слежавшимся, а может вообще скрывать под собой гололёд. Но и к этому специалисты подготовили своё беспилотное детище. Системы такси обучены определять коэффициент трения дороги (показывающий, насколько земля скользкая) и использовать эту информацию при езде: решать, стоит ли перестраиваться в другой ряд, какую соблюдать дистанцию, когда начинать торможение перед светофором и т. п.

Программа беспилотников не "растеряется" даже в сильный снегопад, когда дорожная разметка полностью исчезает под слоем снега, границу между тротуаром и проезжей частью заметает, а на пути вырастают сугробы. Всё дело в том, что в пространстве машина ориентируется по трёхмерной карте местности, подгруженной в память системы. Сопоставляя карту с показаниями приборов, беспилотник определяет своё местоположение с точностью до сантиметра.

Учитывая, какое огромное количество разных систем использует машина, чтобы ориентироваться в пространстве, беспилотное такси может с высокой точностью определить, где находится — даже если, например, его колёса будут обманчиво "прокручиваться" в снегу без реального продвижения вперёд. Кроме того, пресловутая трёхмерная карта местности регулярно обновляется автоматически: "увидев" на своём пути, например, тот же сугроб, такси сразу добавит его в систему как новый объект на маршруте.

Системы, управляющие беспилотными такси, учитывают погодные условия при принятии многих решений: например, выбирая траекторию поворота или максимальную скорость. Технология достигла успеха: расстояние, которое проехали "яндексовские" беспилотники в непростую зимнюю погоду, уже превысило несколько миллионов километров!

Прежде, чем выпустить инновационные авто на дороги города, их тщательно тестировали. Сначала компьютерные системы беспилотника испытывали на виртуальном симуляторе (с воссозданием разных ситуаций с пассажирами и другими машинами). Затем уже реальное такси проверяли на полигоне в режиме смешанной реальности: на самом деле машину ничего не окружало, но специалисты заставляли искусственный интеллект "видеть" перед собой преграды — к примеру, человека, перебегающего дорогу в неположенном месте. После этого такси тестировали инженеры. И только затем беспилотным авто открыли двери "в большой мир".

Более того, обучаться системы беспилотных такси продолжают даже сейчас — теперь уже на собственном опыте: ежедневно в "общую память" беспилотников загружается история поездок всех "умных" машин за сутки. За время езды специалисты даже проверили, как новые такси реагируют на зайцев, выбегающих на дорогу из близлежащего леса.

Следующий запланированный этап в использовании беспилотных такси — отказ от инженера-страховщика в салоне и выезд умных автомобилей на оживлённые улицы крупных городов. Пока ведётся доработка законодательства, связанная с поездками беспилотных автомобилей — так как в настоящее время "умным" такси запрещено перемещаться по городу без контролирующих процесс инженеров.

"Умные" машины для большинства иннополисян — уже не удивительная новинка, а неотъемлемая часть повседневности. По результатам опроса, проведённого властями города, больше половины жителей Иннополиса регулярно пользуются услугами беспилотных такси.

Чтобы получить возможность вызывать беспилотное такси, нужно подать заявку в специальную городскую службу — консьерж-сервис, указать свои ФИО и номер телефона, привязанного к приложению "Яндекс.Такси", и выразить согласие на участие в программе тестирования нового транспорта, обязавшись на разглашать детали устройства машины. Обращение рассматривается в течение суток. После приёма заявки клиенты получают инструкцию по пользованию беспилотным такси и — на случай неожиданностей — ссылку на техподдержку услуги.

Беспилотные авто — местная достопримечательность: иннополисяне катают на беспилотниках своих знакомых, приехавших в город. Лишь 3% жителей Иннополиса признаются, что ещё не привыкли к новшеству. 

Забавный нюанс: так как машины так или иначе обладают искусственным "разумом", разработчики дают им собственные имена: например, Гектор, Мэйв и другие. ("Инде")
Главные преимущества беспилотных такси, которые называют клиенты — безопасность и аккуратность вождения, а также отсутствие необходимости общаться с водителем. Иннополисяне отмечают, что были бы рады большему количеству беспилотников и точек посадки, а также разрешению "умным" такси заезжать во дворы.
Кстати говоря, аналогичные авто уже появились на улицах Москвы и зарубежных городов: Тель-Авива (Израиль) и Энн-Арбора (США).

…И не только!

Не только благодаря беспилотным такси Иннополис заслуживает звание "умного города". Например, в повседневной жизни иннополисянам помогает бот Инна — объединяющий в себе ЖЭК, депутатскую приёмную и личного помощника, а жильцов в каждом доме распознаёт специальная система по отпечаткам пальцев.

Знаковое место Иннополиса — его университет, специализирующийся на IT-технологиях. В подготовке студентов используются суперсовременные программы, в том числе и позаимствованные у ведущих западных вузов. Преподавание в университете ведётся только на английском языке, что неудивительно: 40% обучающихся здесь составляют иностранцы, а многие изучаемые в вузе предметы ещё не переведены на русский язык.

 

Кроме теоретического обучения, студенты принимают активное участие в научных исследованиях. Атмосфера университета полностью соответствует высокотехнологичной программе и общему настроению "умного" города: своими панорамными стенами и зонами для коворкинга вуз Иннополиса больше напоминает офис IT-компании. Здание университета напрямую соединено с общежитием, поэтому даже в плохую погоду студенты могут буквально за пару шагов дойти на занятия без необходимости кутаться в тёплую одежду и тратить время на дорогу до места учёбы.

Ещё одно современное "чудо", которое можно встретить на улицах Иннополиса — роботы-курьеры "Яндекс.Ровер". Они безопасны для людей в силу своих размеров, а потому свободно перемещаются по тротуарам наравне с пешеходами.

Забавные ситуации возникают, когда с робо-курьерами на пешеходном переходе встречаются пресловутые такси-беспилотники: пара минут уходит на то, чтобы два робота приняли решение, кто кого будет пропускать. 

* * *

Достижения юного города Иннополиса на своём ярком примере доказывают, что уже сейчас массовое применение высоких технологий в повседневной жизни при желании вполне осуществимо. И кто знает, может быть именно российская "Силиконовая долина" станет первым шагом на пути к удивительному миру будущего, когда в любом городе на работу Вас будет каждое утро отвозить исполнительное и безопасное беспилотное такси, а любимую пиццу к самому порогу доставит маленький робо-курьер?