Tại sao Tesla không quan tâm đến việc sử dụng cảm biến cho xe tự hành?

Xe tự lái sử dụng nhiều loại cảm biến khác nhau, chẳng hạn như công nghệ phát hiện ánh sáng và phạm vi (LiDAR) để đo phạm vi thay đổi dài, cảm biến siêu âm cho phạm vi ngắn và radar, tương tự như LiDAR, nhưng dựa vào sóng vô tuyến thay vì laser.

Các nhà lãnh đạo công nghệ tự lái như General Motors, Waymo và Mercedes-Benz đều dựa vào các cảm biến, nhưng Tesla thì không. Nhà sản xuất ô tô có trụ sở tại Texas đã sử dụng cả radar và máy ảnh để biến hệ thống lái bán tự động Autopilot của mình trở nên khả thi, nhưng bắt đầu từ tháng 5 năm 2021, họ đã thông báo rằng họ sẽ bỏ radar cho Model 3 và Model Y ở Bắc Mỹ, chuyển trọng tâm sang một cách tiếp cận dựa trên máy ảnh duy nhất mà nó gọi là Tesla Vision.

Nhưng đâu là lý do đằng sau quyết định của Tesla loại bỏ radar và cảm biến siêu âm khỏi ô tô của họ và thậm chí không xem xét LiDAR hoặc bản đồ? Hãy khám phá chủ đề này hơn nữa.

Thị giác máy tính: Kế hoạch của Tesla

Tesla đã phát triển hệ thống thị giác máy tính của riêng mình, được gọi là Tesla Vision, để tính toán những gì chiếc xe tự lái của Tesla nhìn thấy. Dựa trên CUDA của Nvidia, một nền tảng điện toán song song được thiết kế cho các đơn vị xử lý đồ họa (GPU), hệ thống đầu cuối này cung cấp năng lượng cho công nghệ lái tự động và Autopilot của Tesla. Nó dựa vào thị giác máy tính để hiểu thông tin hình ảnh được thu thập bởi các camera của xe.

Thay vì sử dụng LiDAR, cách tiếp cận của Tesla liên quan đến việc huấn luyện máy tính nhận biết và diễn giải thế giới trực quan, với mục tiêu đạt được khả năng lái xe tự động. Nhà sản xuất cho biết nó có thể tăng tốc đáng kể quá trình đào tạo nhờ sử dụng máy học và mạng lưới thần kinh rất riêng của nó, chạy trên một siêu máy tính có tên Dojo.

Giảm chi phí

Sự thay đổi của Tesla từ cách tiếp cận dựa trên cảm biến sang thị giác máy tính chủ yếu được thúc đẩy bởi chi phí. Tesla đặt mục tiêu giảm giá xe bằng cách giảm thiểu số lượng phụ tùng cần thiết. Tuy nhiên, việc loại bỏ các bộ phận có thể gây ra thách thức khi hệ thống không thể hoạt động nếu không có chúng, và Tesla đã hứng chịu nhiều chỉ trích khi tuyên bố loại bỏ radar khỏi ô tô của mình.

Một bài báo nghiên cứu từ Đại học Cornell gợi ý rằng máy ảnh âm thanh nổi có khả năng tạo bản đồ 3D gần như chính xác như bản đồ LiDAR. Điều này thể hiện một điểm thú vị, vì nó chỉ ra rằng thay vì đầu tư 7.500 đô la vào thiết bị LiDAR, người ta có thể sử dụng một số máy ảnh rẻ hơn nhiều, chỉ tốn 5 đô la. Kết quả là, khi Tesla tuyên bố rằng công nghệ như vậy có thể trở nên lỗi thời trong tương lai gần, thì nó có thể là một điều gì đó.

Mặt trái của vấn đề là sau khi loại bỏ hỗ trợ radar, hệ thống Autopilot của Tesla đã trải qua một số lần hạ cấp tính năng và phải mất nhiều tháng mới được khôi phục. Ngoài ra, nhiều chủ sở hữu Tesla đã báo cáo các sự cố với hệ thống không có radar, chẳng hạn như các sự kiện “phanh ma” thường xuyên xảy ra khi xe phanh không cần thiết đối với các chướng ngại vật không tồn tại.

Mặc dù nhiều công ty coi các cảm biến như LiDAR và radar là cần thiết để tự lái đáng tin cậy, Tesla đã chọn thị giác máy tính do tiềm năng phát triển nhanh hơn của nó. Mặc dù ngày nay LiDAR và radar có thể phát hiện chướng ngại vật với độ chính xác cao, nhưng máy ảnh vẫn cần được tinh chỉnh thêm để đạt được mức độ tin cậy tương tự. Tuy nhiên, Tesla tin rằng phương pháp tiếp cận thị giác máy tính là con đường phía trước.

Độ phức tạp thấp hơn

Mặc dù có nhiều cảm biến hơn có thể mang lại nhiều lợi ích, bao gồm cải thiện khả năng quản lý dữ liệu thông qua kết hợp cảm biến lành nghề, nhưng nó cũng có những nhược điểm đáng kể. Số lượng cảm biến tăng lên có thể dẫn đến việc tạo ra phần mềm phức tạp hơn. Độ phức tạp của các đường ống dẫn dữ liệu cũng tăng lên, chuỗi cung ứng và quy trình sản xuất trong quá trình lắp ráp phương tiện trở nên phức tạp hơn.

Hơn nữa, các cảm biến cần được điều chỉnh và duy trì phần mềm tương ứng của chúng. Hiệu chuẩn thích hợp cũng rất cần thiết để đảm bảo quá trình nhiệt hạch hoạt động chính xác.

Bất chấp những lợi thế tiềm năng của nhiều cảm biến hơn, không thể bỏ qua chi phí và sự phức tạp của việc tích hợp chúng vào một hệ thống. Quyết định giảm số lượng cảm biến trong xe của Tesla cho thấy sự đánh đổi giữa lợi ích và hạn chế của việc kết hợp nhiều cảm biến hơn.

Độ chi tiết của mã

Độ dài của mã là một vấn đề phổ biến trong quá trình phát triển phần mềm, trong đó độ phức tạp và độ dài không cần thiết có thể khiến mã khó hiểu và khó bảo trì. Trong trường hợp của Tesla, việc sử dụng radar và cảm biến siêu âm làm tăng độ dài của mã, dẫn đến việc xử lý chậm trễ và kém hiệu quả.

Để giảm thiểu vấn đề này, nó đã sử dụng phương pháp thị giác máy tính để giảm thiểu độ dài dòng, nâng cao hiệu suất và độ tin cậy của phần mềm, cũng như cung cấp trải nghiệm người dùng tốt hơn cho khách hàng của mình.

Triết lý của Elon Musk

Elon Musk, người sáng lập Tesla, có một triết lý độc đáo khi thiết kế và sản xuất xe điện. Tâm lý “phần tốt nhất là không có phần” là trọng tâm trong cách tiếp cận của anh ấy, nhằm mục đích giảm độ phức tạp, chi phí và trọng lượng bất cứ khi nào có thể. Điều này thể hiện rõ trên các phương tiện của Tesla, được đặc trưng bởi thiết kế tối giản và giao diện thân thiện với người dùng.

Một khía cạnh của triết lý này là quyết định loại bỏ cảm biến khỏi xe Tesla và không xem xét việc sử dụng công nghệ LiDAR. Trong khi một số đối thủ cạnh tranh dựa vào các cảm biến LiDAR để giúp những chiếc xe tự lái của họ nhìn thấy thế giới xung quanh, thì Musk đã chỉ trích cách tiếp cận này là một việc làm ngu ngốc. Anh ấy cũng nói rằng bất kỳ công ty nào dựa vào loại công nghệ này đều bị tiêu diệt. Ông lập luận rằng LiDAR quá đắt và việc lập bản đồ thế giới cũng như cập nhật nó là quá tốn kém. Thay vào đó, Tesla tập trung vào các hệ thống dựa trên tầm nhìn mà ông tin là hiệu quả và tiết kiệm chi phí hơn.

Theo Musk, các con đường được thiết kế để diễn giải bằng tầm nhìn và công nghệ của Tesla được tối ưu hóa để dựa vào camera và các cảm biến dựa trên tầm nhìn khác để điều hướng thế giới. Điều này cũng có nghĩa là các phương tiện chỉ có camera cũng sẽ có thể thích ứng với điều kiện đường xá mới tốt hơn so với các hệ thống yêu cầu bộ dữ liệu được lập bản đồ mở rộng để hoạt động.

Tuy nhiên, nói chuyện với Electrek, Musk nói rằng ông không muốn sử dụng radar, nhưng ông tin rằng chất lượng hiện tại của radar không đến mức tồi tệ. “Một radar có độ phân giải rất cao sẽ tốt hơn [Tesla Vision]”, nhưng một loại radar như vậy không tồn tại,” ông nói. “Ý tôi là, Vision với radar độ phân giải cao sẽ tốt hơn Vision thuần túy.” Khi công nghệ được cải thiện và giá giảm, chúng ta có thể thấy radar được tích hợp lại vào ô tô của Tesla.

Các cảm biến sắp bị loại bỏ?

Trong một cuộc phỏng vấn của Forbes với Giám đốc điều hành của Zoox (công ty con về xe tự lái của Amazon), Jesse Levinson, chủ đề về quyết định từ bỏ cảm biến trong ô tô của Tesla đã được thảo luận. Levinson thừa nhận rằng việc thêm nhiều cảm biến có thể phức tạp và ồn ào, nhưng lập luận rằng lợi ích lớn hơn chi phí.

Với sự phát triển hơn nữa, chỉ riêng tầm nhìn cuối cùng có thể đủ, nhưng máy tính thiếu các khả năng giống như bộ não con người. Tesla vẫn còn rất nhiều việc phải làm nếu muốn tạo ra những phương tiện tự lái hoàn toàn mà không cần bất kỳ đầu vào nào của trình điều khiển.