Sürücüsüz Araçlar Artık Dünyayı Renkli Görecek

Kaliforniya merkezli bir teknoloji şirketi, hem üç boyutlu derinlik bilgisi hem de renk verisini aynı anda algılayabilen dünyanın ilk seri üretim “yerel renkli lidar” sensörünü tanıttı. Rev8 adı verilen yeni sistemin, sürücüsüz araçlardan insansı robotlara kadar pek çok alanda algılama teknolojisini değiştirebileceği belirtiliyor.

Bugüne kadar otonom araçlar ve robot sistemleri, çevrelerini anlamak için birden fazla sensöre ihtiyaç duyuyordu. Lidar sensörleri nesnelerin mesafesini ve konumunu ölçerken, renk bilgisi için ayrı kameralar kullanılıyordu. Daha sonra bu iki farklı veri kaynağı yazılımlar aracılığıyla eşleştiriliyor ve sistemin çevreyi anlaması sağlanıyordu. Ancak bu süreç hem zaman kaybına hem de hata payına neden olabiliyordu.

Yeni geliştirilen Rev8 sensörleri ise bu iki görevi aynı donanım içinde birleştiriyor. Böylece cihaz, çevresindeki nesnelerin hem üç boyutlu konumunu hem de gerçek renklerini aynı anda algılayabiliyor. Şirket yetkililerine göre bu sistem sayesinde araçlar trafik levhalarını daha doğru yorumlayabilecek, fren lambalarını daha hızlı fark edebilecek ve çevresel detayları çok daha gerçekçi şekilde analiz edebilecek.

Lidar Sistemleri Nasıl Çalışıyor?

Lidar teknolojisi temel olarak lazer darbeleri gönderip bu ışığın geri dönüş süresini ölçerek çalışıyor. Böylece çevredeki nesnelerin uzaklığı son derece hassas şekilde hesaplanabiliyor. Otonom araçlar için bu teknoloji büyük önem taşıyor çünkü araçların çevreyi milimetre seviyesinde analiz edebilmesini sağlıyor.

Geleneksel lidar sistemlerinde lazerden dönen veriler ayrı bir işlemci tarafından üç boyutlu haritaya dönüştürülüyor. Eğer sistemin renk algılaması da gerekiyorsa buna ek olarak kamera kullanılıyor. Ardından kamera görüntüsü ile lidar verisinin hizalanması gerekiyor. Bu işlem oldukça yoğun işlem gücü gerektiriyor.

Rev8’in farkı ise derinlik ve renk bilgisini aynı anda toplaması. Şirketin geliştirdiği yeni “L4 Ouster Silicon” çipi, lazerden dönen sinyalleri işlerken aynı anda ortam ışığını da analiz ediyor. Böylece oluşan her üç boyutlu nokta kendi renk bilgisiyle birlikte kaydediliyor.

Sistemin temelinde “tek foton çığ diyotları” adı verilen gelişmiş algılayıcılar bulunuyor. Bu yapı, sensöre ulaşan her fotonu algılayarak güçlü elektrik sinyalleri oluşturabiliyor. Sonuç olarak sensör saniyede 20 trilyona kadar foton tespit edebiliyor. Bu rakam mevcut ticari lidar sistemlerinin çok üzerinde bir kapasite anlamına geliyor.

Akıllı Araçlarda Yeni Dönem

Şirketin paylaştığı verilere göre Rev8 sensörleri megapiksel seviyesine yakın çözünürlük sunuyor. 48 bitlik renk derinliği sayesinde renk doğruluğu da oldukça yüksek seviyeye çıkıyor. Serinin en gelişmiş modeli olan OS1 Max’in yaklaşık 500 metre algılama menziline sahip olduğu belirtiliyor.

Bunun yanında sensörün 116 desibellik dinamik aralık sunduğu açıklandı. Bu özellik, cihazın çok karanlık ve çok parlak alanları aynı anda doğru şekilde analiz edebilmesini sağlıyor. Özellikle güneş ışığının yoğun olduğu veya gece görüşünün zorlaştığı ortamlarda bu özellik büyük avantaj sağlayabilir.

Uzmanlara göre sistemin en önemli avantajı, üç boyutlu veri ile renk bilgisinin zaten hizalanmış halde işlenmesi. Böylece yazılımın sonradan kalibrasyon yapmasına gerek kalmıyor. Bu durum hem işlem süresini azaltıyor hem de algılama hatalarını düşürüyor.

İngiltere’deki York Üniversitesi’nde otonom algılama ve Yapay Zeka güvenliği üzerine çalışan uzman John Molloy’a göre bu gelişme sürücüsüz araçları daha güvenli hale getirebilir. Çünkü sistem çevresini daha hızlı analiz edip daha kısa sürede karar verebilecek.

Yeni nesil sensörlerin yalnızca otomobillerde kullanılmayacağı belirtiliyor. İnsansı robotlar, endüstriyel otomasyon sistemleri, depo robotları, teslimat robotları ve şehir haritalama sistemleri de bu teknolojiden faydalanabilir. Özellikle gelişmiş robot sistemlerinin çevreyi insan gözüne daha yakın şekilde algılaması, hareket kabiliyetlerini ciddi biçimde artırabilir.

Robotların Dünya Modeli Daha Gerçekçi Hale Geliyor

Şirket temsilcileri, yüksek kaliteli üç boyutlu renk verisinin “dünya modeli” oluşturmak için kritik öneme sahip olduğunu söylüyor. Dünya modeli, gerçek dünyadan toplanan verilerle eğitilen sinir ağlarının çevreyi anlamasını sağlayan dijital yapı anlamına geliyor.

Bugün geliştirilen birçok insansı robot, bulunduğu ortamı anlamakta hâlâ zorlanıyor. Bir nesnenin şekli ile rengini aynı anda analiz etmek, hareketli objeleri doğru takip etmek veya farklı ışık koşullarında stabil çalışmak robotik sistemler için büyük problem olmaya devam ediyor.

Yeni lidar teknolojisinin bu sorunların bir kısmını çözebileceği düşünülüyor. Çünkü sistem, çevreden gelen veriyi çok daha hızlı ve bütüncül şekilde işleyebiliyor. Özellikle sürücüsüz araçlarda birkaç milisaniyelik gecikme bile ciddi kazalara neden olabileceğinden, algılama hızındaki artış güvenlik açısından kritik görülüyor.

Halihazırda Google destekli Waymo ve Volvo gibi şirketlerin lidar sistemlerini aktif olarak kullandığı biliniyor. Robotaksi hizmetlerinin yaygınlaşmasıyla birlikte gelişmiş sensör teknolojilerine olan talep de hızla büyüyor.

Bu alandaki rekabet yalnızca ABD ile sınırlı değil. Çin merkezli Hesai şirketi de benzer şekilde renkli üç boyutlu veri işleyebilen yeni bir lidar sistemi tanıttı. Ancak bu ürün henüz seri üretim aşamasına ulaşmış değil.

Üniversite laboratuvarlarında ise çok daha ileri seviyede çalışmalar yürütülüyor. Rochester Üniversitesi ve California Üniversitesi araştırmacıları geçtiğimiz yıl saniyede 20 kentilyon ışık darbesi gönderebilen minik bir lazer sistemi geliştirmişti. Bu sistemin saatte 143 kilometre hızla hareket eden nesneleri doğru biçimde takip edebildiği açıklanmıştı.

Tüm bu gelişmeler, otonom sistemlerin artık yalnızca hareket eden makineler olmaktan çıkıp çevresini insan benzeri biçimde algılayan platformlara dönüşmeye başladığını gösteriyor. Sensörlerin daha hassas hale gelmesi, robotların insan yaşamına daha fazla dahil olmasının önünü açabilir.

Kaynak: livescience.com - World's first 'native' color lidar will let robots and self-driving cars map the world in full color 3D

Gökhan Yalta'nın Yorumu: Bu haber bana göre robot teknolojilerindeki sessiz ama çok önemli dönüşümlerden birini gösteriyor. İnsanlar genelde yapay zekayı yalnızca yazılım tarafında düşünüyor ama makinelerin çevreyi nasıl gördüğü en az yazılım kadar kritik bir konu. Çünkü bir robot ne kadar akıllı olursa olsun çevresini doğru algılayamıyorsa sağlıklı karar veremez. Rev8 gibi sistemler tam da bu noktada önemli hale geliyor. Artık makineler yalnızca mesafe ölçen cihazlar olmaktan çıkıp dünyayı renkleriyle, derinliğiyle ve hareketleriyle birlikte yorumlayan sistemlere dönüşüyor.

Özellikle sürücüsüz araçlar açısından bu gelişme oldukça kritik görünüyor. Trafikte yaşanan birçok hata aslında çevresel algı eksikliğinden kaynaklanıyor. İnsan gözü bir tabelayı, kırmızı fren lambasını veya karanlıkta hareket eden bir yayayı doğal biçimde ayırt edebilirken makineler için bu süreç çok daha karmaşık. Sensör teknolojisinin gelişmesi, otonom araçların gerçek dünyaya biraz daha yaklaşması anlamına geliyor.

Bence bu sistemlerin uzun vadede asıl etkisi robotların günlük yaşama entegrasyonunda görülecek. Yaşlı bakımından sağlık sektörüne, lojistikten üretim tesislerine kadar birçok alanda robotların daha bağımsız hareket etmesi mümkün olabilir. Ancak bu noktada güvenlik, etik ve veri gizliliği gibi konuların da çok daha fazla tartışılması gerekecek. Çünkü çevresini insan seviyesine yakın algılayan makineler, beraberinde çok daha büyük sorumlulukları da getirecek.