AI กับเทคโนโลยีรถยนต์ไร้คนขับ
หากเราพูดถึงรถยนต์ไร้คนขับ (Self-driving Car) ก็คงจะเห็นได้ในหนัง Sci-Fi เช่น ในเรื่อง “i, Robot”, “Minority Report” และอีกหลาย ๆ เรื่อง ซึ่งหนังที่ยกตัวอย่างนี้ถึงแม้จะฉายออกมานานหลายปีแล้ว จากเดิมที่รู้สึกว่ารถยนต์ไร้คนขับเป็นเรื่องไกลตัว เป็นเรื่องของอนาคต ในตอนนี้ดูเหมือนว่าอนาคตที่ว่าจะอยู่ใกล้ตัวเรากว่าที่คิด เราจะไปดูกันว่า จะมีสิ่งไหนที่จะเข้ามาช่วยให้รถยนต์ไร้คนขับเกิดขึ้นได้
เป็นไปได้หรือไม่? หากรถทุกคันขับขี่แบบอัตโนมัติ จะช่วยลดอุบัติเหตุบนท้องถนนได้
ในบทความนี้ เราจะพาคุณไปทำความรู้จักกับ AI (Artificial Intelligence) หรือสิ่งที่เรียกว่า ปัญญาประดิษฐ์ ที่ใช้ในรถยนต์ไร้คนขับกัน โดยบทความนี้เขียนขึ้นเพื่อจุดประสงค์ให้ทุกคนรู้จักกับ AI มากขึ้นภายใต้โครงการ Super AI Engineer 2020 รหัส 22p21n0072
AI คืออะไร? และมีความสำคัญอย่างไร?
AI หรือ ปัญญาประดิษฐ์ คือ ความสามารถของโปรแกรมคอมพิวเตอร์หรือเครื่องจักรที่คิดวิเคราะห์ วางแผน เรียนรู้และตัดสินใจได้เหมือนมนุษย์ โดยเจ้าตัว AI จำเป็นที่จะต้องเรียนรู้และตัดใจจากข้อมูลจำนวนมหาศาลมาก ๆ เพื่อให้จดจำและประมวลผลตามหลักความคิด ความมีเหตุมีผลให้เหมือนมนุษย์มากที่สุด
แน่นอนว่าการขับขี่รถยนต์จะต้องถูกควบคุมด้วยมนุษย์หรือคนแบบเรา ๆ ซึ่งอยู่ในระดับที่ 0 คือ ผู้ขับขี่ควบคุมยานพาหนะเองทั้งหมด ส่วน AI จะเป็นส่วนช่วยให้อุตสาหกรรมยานยนต์ไปสู่การควบคุมการขับขี่รถยนต์ในระดับที่ 4 และระดับที่ 5 หรือระบบสามารถควบคุมรถได้เองทั้งหมด เพราะฉะนั้นแล้วการที่จะทำให้เจ้า AI ขับขี่ได้เองเหมือนกับคนขับจริง ๆ เราจะต้องรู้ส่วนประกอบหรือเทคโนโลยีต่าง ๆ ภายในเจ้า AI นี้ ว่ามันมีการทำงานอย่างไร ใช้ข้อมูลมหาศาลอะไรบ้างในการเรียนรู้
AI ทำงานอย่างไรในรถยนต์ไร้คนขับ?
ก่อนอื่นให้มองดูตัวเราก่อนว่า เวลาเราจะขับรถ เราจะต้องใช้ประสาทสัมผัสอะไรบ้าง เช่น การมองเห็น, การได้ยินเสียง เพื่อดูถนนและรถคันอื่น ๆ หรือสิ่งของทุกอย่างที่อยู่บนท้องถนน หากเราเคยขับรถมาหลายครั้ง เราจะมีประสบการณ์ มีกฏในการขี่ต่าง ๆ อยู่ในหัว อย่างในกรณีเมื่อเห็นไฟแดงข้างหน้า ร่างกายเราจะต้องสั่งให้ชะลอและหยุดรถ หรือเมื่อเห็นคนเดินข้ามถนนกระทันหัน สมองเราก็กำลังถูกใช้เพื่อตัดสินใจทำอย่างใดอย่างหนึ่งในการควบคุมรถ ซึ่งการตัดสินใจจะต้องมีตรรกะความถูกต้อง เพื่อให้ทั้งเราและคนข้ามถนนปลอดภัย
เราจะสร้าง AI ให้ขับได้เหมือนคนขับ นั่นหมายความว่าเราต้องมีอุปกรณ์หรือเซ็นเซอร์ที่มีฟังก์ชันทางประสาทสัมผัสต่าง ๆ ไว้บนรถ โดยจะแบ่งตามเทคโนโลยีที่ใช้คร่าว ๆ ให้พอมองออกกันก่อน ส่วนรายละเอียดเชิงลึกสามารถนำหัวข้อไปค้นหากันต่อได้
Computer Vision
Computer Vision หรือ คอมพิวเตอร์วิทัศน์ เปรียบเสมือนส่วนของการรับรู้การมองเห็นของรถคือการใช้กล้อง อีกทั้งเพื่อความแม่นยำที่ตาคนทำไม่ได้คือการกะระยะ วัดความใกล้ไกลของวัตถุหรือรถต่าง ๆ ที่อยู่รอบตัว เราจะใช้ เรดาห์ (Radar), เลเซอร์ (Laser), คลื่นอัลตราโซนิกส์ (Ultrasonic) และในตอนนี้เทคโลโนยีใหม่อย่างเซนเซอร์ LiDAR ที่อยู่บน iPhone 12 Pro ก็เริ่มนำมาใช้พัฒนาด้วย
Deep Learning
Deep Learning หรือ การเรียนรู้เชิงลึก เปรียบเสมือนสมองของรถยนต์ ไว้สำหรับประมวลผลข้อมูลต่าง ๆ ที่ได้รับจากกล้องวิดีโอ กล้อง LiDAR หรือเซ็นเซอร์ต่าง ๆ เพื่อใช้ในการเรียนรู้ การตัดสินใจต่าง ๆ ระหว่างขับรถ ข้อมูลที่รับเข้ามาจะมีปริมาณมหาศาลมาก เพื่อทำความเข้าใจว่ารูปจากกล้องนั้น ส่วนไหนเป็นถนน ส่วนไหนเป็นรถยนต์คันอื่น หรือคนกำลังข้ามถนน จนไปถึงในการตัดสินใจว่า จะให้รถขับเคลื่อนไปในทิศทางใด เลี้ยวซ้ายหรือเลี้ยวขวา โดยส่วนนี้เป็นส่วนที่สำคัญมากสำหรับ AI
Robotic
Robotic หรือ หุ่นยนต์ เปรียบเสมือนเส้นประสาท เป็นกลไกควบคุมส่วนต่าง ๆ ของรถ เช่น ล้อ เบรค ไฟหน้า-หลัง ไฟเลี้ยว และอื่น ๆ เพื่อให้รถยนต์สามารถเดินทางไปได้
Navigation
Navigation หรือ การนำทาง เป็นระบบส่วนที่ใช้ตั้งค่าการเดินทางจากต้นทางไปปลายทาง หรือใช้ระบุตำแหน่งรถบนโลกจาก GPS รวมไปถึงการวิเคราะห์สภาพการจราจร
การนำเทคโนโลยีต่าง ๆ เหล่านี้มาใช้ให้เจ้า AI เรียนรู้ซ้ำ ๆ ยิ่งเรียนรู้ซ้ำมากเท่าไหร่ก็จะทำให้ฉลาดขึ้น มีความแม่นยำในการตัดสินใจสูงขึ้นโดยเฉพาะในสถานการณ์การขับขี่ที่ซับซ้อน เหตุการณ์ที่มักเกิดขึ้นไม่บ่อย การนำข้อมูลรูปภาพ วิดีโอจากกล้องทั้งในอดีตและปัจจุบัน จะทำให้ AI สร้างข้อมูลใหม่จากสภาพแวดล้อมโดยรอบได้ดีขึ้นด้วย เหมือนมีประสบการณ์เพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ
จุดอ่อน และข้อได้เปรียบของ AI
AI โดยเฉพาะใน Deep Learning จะมีโครงข่ายประสาทเทียมอยู่ภายในซึ่งเป็นสิ่งจำเป็นอย่างยิ่งที่จะทำให้รถยนต์ขับเคลื่อนอัตโนมัติแบบไร้คนขับทำงานได้อย่างถูกต้องและปลอดภัย ซึ่งเราเริ่มได้เห็นการนำไปใช้วิ่งบนถนนจริง ๆ แล้วอย่าง Tesla Waymo แต่ในบางครั้งเราก็เจอเหตุการณ์ที่นึกไม่ออกตามมาเสมอ เลยยังมีข้อจำกัดและมีจุดอ่อนอยู่มากมายให้ปรับ เช่น
ในภาพนี้จะเห็นว่า AI ไม่สามารถแยกระหว่างรูปภาพกับวัตถุจริง ๆ ได้ในบางสถานการณ์ AI มองเห็นภาพสกรีนที่ติดอยู่หลังรถยนต์คันข้างหน้าซึ่งมีรูปคนกำลังปั่นจักรยานอยู่ 3 คน แล้วตีความว่าสิ่งที่เห็นนั้นเป็นนักปั่นจักรยานจริง ๆ การตีความผิดนี้อาจนำไปสู่อุบัติเหตุได้ แต่ก็ถูกพัฒนาให้ปรับปรุงแก้ไขได้แล้วด้วยการวัดระยะห่างจากตัวกล้อง LiDAR, คลื่นอัลตร้าซาวด์ หรือเรดาร์ เพื่อให้ทดแทนจุดอ่อนนี้และเรียนรู้สถานการณ์แปลกที่ซับซ้อนขึ้นไปเรื่อย ๆ ได้
ในช่วงต้นของการนำรถยนต์ไร้คนขับมาใช้จริงบนท้องถนน อาจจะมีปัญหาอยู่บ้าง เกิดอุบัติเหตุอยู่บ้าง แต่ในช่วงหลัง ๆ มานี้ จากที่ได้เรียนรู้เหตุการณ์ในอดีต AI ได้เรียนรู้และพัฒนาตัวเองขึ้นจนบางครั้งก็ช่วยชีวิตคนในรถและป้องกันความเสียหายที่เกิดขึ้นได้มากเลยทีเดียว ถือว่าเป็นข้อได้เปรียบอีกอย่างหนึ่ง และ AI ไม่เคยหยุดนิ่งที่จะเรียนรู้ มันจะเรียนรู้ไปทุก ๆ วัน เจอเหตุการณ์ไหนแปลก ก็จะเรียนรู้แล้วสามารถตัดสินใจได้แม่นยำขึ้น
สุดท้ายนี้เราลองมาคิดเล่น ๆ ที่ตั้งคำถามไว้ตั้งแต่ต้นว่า ถ้าหากนำ AI มาใช้แล้วทำให้รถทุกคันขับขี่แบบอัตโนมัติหรือไร้คนขับแล้ว จะช่วยลดอุบัติเหตุบนท้อนถนนได้หรือไม่ โดยความคิดเห็นส่วนตัวของผู้เขียนบทความ น่าจะเป็นไปได้ เพราะว่า ถ้าทำให้รถสามารถขับแทนเราได้ทุกคัน AI แต่ละคันก็จะสามารถสื่อสารถึงกันได้ เช่น รถฉันจะเลี้ยวเปลี่ยนเลนไปทางขวานะ รถแกหรือรถคันอื่น ๆ จะรู้ว่ารถฉันกำลังจะเปลี่ยนเลนออกมาทางขวา ซึ่งในความเป็นจริงคนในรถที่ขับแต่ละคันไม่สามารถสื่อสารถึงกันได้ การจะเลี้ยวไปทางไหนสักทาง จำเป็นที่จะต้องใช้ไฟเลี้ยวเพื่อบอกสัญญาณให้คนขับรถคันอื่นรับรู้ แต่บางครั้งก็มีคนไม่ยอมเปิดไฟเลี้ยวก็จะทำให้คนขับตัดใจได้ช้าและเกิดการชนกันได้ เพราะฉะนั้นรถที่ไม่ได้ถูกขับโดยคนทุกคัน แต่เป็น AI ขับ ก็จะสามารถขับขี่ได้ตามกฏจราจรอัตโนมัติด้วย และคิดว่าระบบขนส่งหรืออื่น ๆ ก็จะเดินทางได้ราบรื่นไม่ติดขัด ช่วยลดอุบัติเหตุได้เป็น 0 เลยก็เป็นไปได้
