Google et d'autres (ré)inventent la voiture sans conducteur

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25 mars 2012: Faskil fête ses 40 ans avec ses amis au Sous-Bock. La soirée fut bonne, passée à discuter de Hegel et Spinoza, du constructivisme allemand et de la maman de Dewax (qui lui était absent pour cause de reboot de serveur). L’alcool coule à flots et Faskil, passablement éméché, cherche à rentrer dans sa campagne profonde (Levallois, pas la Belgique). Il sort son téléphone, appelle chez lui et demande à sa voiture de venir le chercher. A peine 30 minutes plus tard, la Faskomobile arrive et notre héros s’endort comme une bouse sur la banquette arrière pour se réveiller devant chez lui, épuisé mais heureux.

Depuis l’annonce par Google de ses progrès dans la conduite autonome, un tel scénario est devenu bien plus plausible.

Comment ça marche ?

Pourquoi, alors que des robots savent faire rebondir des balles, tourner un stylo ou passer entre des canettes de Fanta à très haute vitesse, est-il difficile de leur demander de conduire une voiture à 50km/h en ville ?

Parce que, dans les premiers cas, la situation est bien définie et toujours la même. Au contraire, l’environnement urbain est très varié et la voiture sera constamment confrontée à des situations nouvelles. Il faut donc trouver un moyen d’enseigner à l’ordinateur comment réagir dans ces nouvelles situations.

Reconnaissance d’objets

[center]La première étape va être de comprendre un peu ce qu’il se passe. C’est-à-dire transformer ça:

en ça:

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Dans cet exemple, la seule information dont on dispose à l’origine est une photo, ce qui n’est pas le cas pour la voiture de Google (qui a aussi des informations sur la distance de chaque objet grâce à des lasers, par exemple), mais le principe est exactement le même.

Il y a plusieurs décennies, on pensait que la seule manière d’arriver à un tel résultat était d’utiliser des règles: on demande à un expert de définir ce qu’est un piéton, une voiture, une route et on code tout ça en dur dans notre algorithme (imaginez une longue suite de “if”, de “or” et de “and”). Si l’idée est attrayante, elle montre très vite ses limites: à chaque fois qu’une nouvelle catégorie apparaît, il faut trouver un expert et le nombre de règles à prévoir est immense (imaginez qu’à forme identique, le fait qu’un objet soit sur la route ou sur l’eau change sa probabilité d’être une voiture, par exemple).

Pour pallier ces problèmes s’est développé l’apprentissage machine. Au lieu d’apprendre par règles, on va apprendre par l’exemple: on va engager des humains pour regarder beaucoup d’images et annoter les objets qu’ils y trouvent. Pas besoin d’être un spécialiste pour dire où se trouvent les humains, les voitures et les arbres sur une photo, on réalise cette tâche dans la vie de tous les jours (et donc Amazon Turk est un grand ami de l’apprentissage machine). Ensuite, on va “apprendre” à reproduire ces jugements humains.

Comment ça se passe en pratique ? Il va falloir trouver une fonction (une boîte noire) qui transforme les images originales en image segmentées. Imaginez un fichier de code avec certains paramètres laissés vides. En remplissant les endroits laissés vides par des nombres, on obtient une fonction. A chaque fois qu’on remplit les endroits vides par des nombres différents, on obtient une fonction différente. L’apprentissage consiste donc à trouver les nombres qui donnent la fonction qui se rapproche le plus des jugements humains (je ne rentre pas dans les détails, mais il existe des méthodes pour trouver ces nombres bien plus efficaces que d’en essayer plein au hasard). Le reste de la fonction (les endroits qui ne sont pas laissés vides) et le nombre d’endroits à remplir sont à l’appréciation du créateur et c’est ça qui déterminera la qualité finale. L’idée est d’avoir suffisamment de cases vides pour être capable de modéliser la complexité des situations rencontrées (sinon, on parlera de sous-apprentissage et notre fonction ne saura pas faire la différence entre des situations différentes), mais pas trop pour forcer la fonction à trouver les points communs entre tous les exemples pour trouver la bonne solution malgré son nombre réduit de degrés de liberté (sinon, on parlera de sur-apprentissage et notre fonction verra chaque situation comme totalement différente des autres, devenant incapable d’appliquer ce qu’elle a appris).

Cette vidéo montre des séquences qui ont été étiquetées à la main pour ensuite être utilisées pour apprendre une fonction de reconnaissance d’objets. Elle est d’ailleurs tirée d’un projet de Jamie Shotton, le chercheur derrière Kinect.

Utiliser l’information pour prendre des décisions de conduite

Une fois qu’on sait quels objets sont présents et leur position (on parle d’images segmentées), il faut en déduire la décision à prendre. De la même manière, on va créer une fonction qui prendra en entrée l’image segmentée et renverra en sortie la décision à prendre (accélérer, freiner, mettre le clignotant, klaxonner, etc). Et quels exemples utilise-t-on pour entraîner notre fonction à prédire des choses intelligentes ? Eh bien, les employés de Google qui conduisent, pardi. A chaque instant, l’ordinateur sait ce qu’il y a devant lui (grâce à la fonction apprise précédemment) et ce que fait le conducteur humain. Il peut donc apprendre quoi faire en fonction de la situation.

Et si jamais la fonction apprise n’est pas si bien que ça et que l’ordinateur fait des erreurs ? Le conducteur est là pour corriger la décision et le système prendra en compte cette correction pour s’améliorer.

Pourquoi Google ?

Comme je l’ai dit plus haut, la variété des situations rencontrées est immense, exponentielle même (au sens premier du terme). Si on veut que la voiture soit capable de réagir correctement dans toutes ces situations, il va falloir énormément de données pour entraîner les deux fonctions mentionnées plus haut. Et les données, Google en a un paquet, que ce soit des images ou des vidéos.

Ensuite, l’apprentissage machine est au coeur des moteurs de recherche. Savoir quel document vous voulez regarder à partir de quelques mots-clefs requiert de savoir où sont les éléments importants d’un document, si “être” est utilisé comme substantif ou comme verbe, ou encore la véritable orthographe du mot que vous avez épelé. Google posède donc déjà un vivier d’ingénieurs rompus à ces méthodes.

Enfin, Google a de l’argent. Suffisamment pour embaucher Sebastian Thrun, l’homme derrière la Stanford Racing Team qui a fini première du DARPA Grand Challenge et deuxième du Urban Challenge. Rappelez-vous, Stanford, c’est aussi l’université qui a créé STAIR, qui préfigurait déjà de ce qu’il était possible de faire en apprentissage.

Comment ça va se passer ?

Les techniques de conduite automatique existent déjà, dans des contextes très limités (où c’est beaucoup plus facile, cf les autres robots) comme le stationnement en créneau (je rappelle que ce n’est pas la complexité de la manoeuvre qui est problématique mais la variété des situations). Google a aussi bien joué le coup en annonçant que le seul accident survenu en 200 000 km n’était pas de leur faute. Même en France qui se démarque par sa défiance envers les nouvelles technologies (voir la psychose autour des antennes-relais, par exemple), je n’ai pas vu de réactions affolées à cette nouvelle incursion des ordinateurs.

Je pense donc qu’on va voir arriver prochainement des aides à la conduite dans les situations simples, comme sur autoroute ou dans les embouteillages. Après le limitateur de vitesse, on peut facilement envisager que la voiture reste automatiquement dans sa voie et double si le champ est libre.

Pour une conduite totalement automatique, il va falloir dépasser l’obstacle légal, notamment aux Etats-Unis où la société est plus procédurière qu’ailleurs. Qui sera responsable en cas d’accident ? Je penche pour le constructeur (notamment parce que le public verra cela comme un encouragement à assurer au maximum la sécurité) qui sera donc obligé de refléter les coûts induits sur le prix d’achat. Ce qui est intéressant, c’est que c’est un cercle vertueux: plus il y aura de voitures autonomes sur les routes, plus les situations seront prévisibles et plus le risque d’accident sera faible.

Personnellement, je pense que c’est l’une des très belles applications de l’apprentissage machine et je serais désolé de voir ces efforts anéantis par une horde d’alarmistes forcenés.

rho c’est beau comme conclusion , j’adhere.

Il manque une photo de la maman de Dewax là nan?

Une news qu’elle est bien écrite !

On peut voir plein d’applications, allant de l’aide quotidienne d’urgence aux cas plus graves de quelqu’un qui fait un malaise et la voiture éviterait un accident, ou carrément amènerait le gazier à l�??hôpital le plus proche.

De plus si le système se développe on pourrait enfin se débarrasser de la nécessité d’un véhicule personnel et voir se démocratiser, ce qui se fait déjà d’ailleurs, les véhicules mutualisés. C’est la mort du taxi ma bonne dame, mais c’est vrai que ça serait dommage de passer à coté d’une si passionnante discussion.

Eric Schmidt en parlait encore hier soir.

Ah, elle a pas rigolé :expressionless:

« je serais désolé de voir ces efforts anéantis par une horde d’alarmistes forcenés. »

J’arrive pas a faire un commentaire constructif, mais pourquoi ca clignote « EVIL » dans ma tête ?
Ca doit être les images de minority report et I, robot qui me reviennent en tête.

En tout cas, ca fait peut etre de moi un membre de la horde d’alarmistes forcenés sus-citées, et c’est pas demain la veille qu’on installera ca dans ma voiture, ni sur ma moto :slight_smile:

Belle news, et technologie très prometteuse.

Ouais, bah, fasez gaffe aux niveaux de batterie les gars… :slight_smile:

News très instructive et bien écrite, merci.

Personnellement je ne pense pas que ce seront des hordes d’alarmistes qui risquent de mettre à mal cette technologie, mais la horde de gens pour qui la conduite est un plaisir. Ce sont ces milliers de gens qui préfèrent moisir des heures dans les bouchons plutôt que de prendre le train ou les transports publics parce que prendre la voiture ça les rend “libre”. Libre de partir à l’heure qu’ils veulent (ouais, en même temps que les milliers d’autres coincés dans les bouchons) ou de prendre le chemin qu’ils veulent (l’autoroute, comme tout le monde).

Ce sont ces gens qui ne passeront probablement jamais sur une voiture qui se conduit toute seule.

Perso, je n’aime pas vraiment conduire ma voiture, je n’y prend pas plaisir et je trouverais ça plutôt sympathique pour les endroits où les transports en commun n’existent pas.

Tout ce que j’espère c’est que ce genre de technologies ne deviendra pas à terme une obligation. Le premier qui a l’idée d’interdire la conduite de véhicules non automatisés je lui roule dessus avec ma moto (oui, j’ai aucun plaisir à rouler en voiture, mais avec ça, c’est autre chose).

j’avoue faire partie des gens qui prefere la voiture aux transport aux communs . par contre je serais ravi d’avoir un tel systeme . C’est relou ces hordes de gens qui attendent un train , la promiscuité forcé avec des semblables m’est desagreable . sans compter la souplesse des horaires digne de Brejnev . Non non , voiture pour moi et pilote automatique si possible . à boire un truc frais pendant que le paysage defile . le top.

Exactement ce que je pensais, merci !

Si, a terme, ça arrive dans la voiture de monsieur tout le monde, a un prix abordable, je prend tout de suite. avoir le laptop ouvert sur un minecraft / taper le rapport de visite chez le client / … pendent que la voiture me reconduit chez moi tout seule, priceless.

répètes après moi: les transports en communs, c’est bien …quand tu es tout seul.
quand tu as une famille ça devient n’importe quoi
je fais des allers retours régulier entre la bourgogne et le nord
en voiture : 35�?� de péages+ 50�?� de carburants:on est tous les quatres à valenciennes 4h30 plus tard
en train:minimum 180�?� de train (4h48 de trajet)plus un passage par paris et ses metros, avec les valises la poussett et touti quanti…

le choix est vite fait
je préfère être libre de ne pas galérer comme un ane, libre de faire des economies.
et si en plus du regulateur de vitesse, ce truc existait pour que je puisse profiter du dvd ou de la console du petit derriere
je signe de suite

D’ailleurs, ça me fait penser, c’est ce que je ferais si j’étais Google: proposer des locations de voitures à bas prix où j’enregistrerais les décisions prises par les conducteurs. Hop, plein de données d’apprentissage pour pas très cher.

Oui, c’est un peu ça qui m’inquiète. Ce « je suis incapable de dire pourquoi, mais je pense que ça peut mal tourner/que c’est mal/qu’on nous ment et que ça ne sert qu’à donner plus d’argent à Google » (voir les débats sur les OGM et les antennes-relais où, quels que soient les résultats des études, il y aura toujours une partie de la population pour dire que c’est manipulé par Bouygues/Monsanto/autres).

D’ailleurs, si ce type de technologie t’inquiète tant que ça, j’espère que tu ne prends pas l’avion où 99% des décollages et atterrissages sont faits par un pilote automatique.

Comme dit Patryn, tu parles de deux choses différentes. Oui, il y a des gens qui ne veulent pas prendre les transports en commun, mais ce n’est pas par plaisir de la conduite (il y en a, mais je pense que c’est marginal). C’est pour la tranquillité, la flexibilité ou d’autres choses qui ne sont pas du tout remises en cause par un pilote automatique.

Les possibilités d’une telle technologie sont immenses: plus besoin d’aller chercher soi-même les enfants à l’école, d’aller faire les courses, de faire l’entretien de sa voiture (elle ira quand elle voudra), d’avoir deux voitures, …

Moi, je suis excité (et j’aimerais bien travailler sur un tel projet, mais je n’ai rien vu de tel en France).

J’aurais jamais cru dire ça mais j’ai franchement hâte de voir ça en place. Je fais partie de ceux qui trouvent du plaisir à conduire, mais il faut bien admettre que les moments où j’en profite vraiment se raréfient pas mal au fil du temps. Du coup oui ça me plairait bien d’être remplacé pour le trajet que j’ai déjà fait 1000 fois ou pour la route vers le ski… Sans compter que comme incitant il pourrait y avoir tout un travail sur les assurances : celui qui conduit une voiture automatique pourrait voir son assurance réduite de par le risque moindre d’accident (et la responsabilité portée en partie par le constructeur)

Bref j’ai hâte…

Quand on voit le tollé lorsque l’on parle de l’automatisation du passage de vitesse, j’ai du mal à envisager que l’on puisse aller beaucoup plus loin…

Je déteste conduire et ne le fait que par nécessité. De ma période ou j’étais sur Strasbourg centre, j’ai du faire au maxi 1000km en 10 ans (merci le train, pied, bus, tram). Depuis que j’ai la baraque, la voiture est un passage obligé (trop peu de bus, pas de train / tram) mais que je considère comme une perte de temps. Cet autopilote serait donc le bienvenu.

Ps: et je suppose aussi qu’avec la future généralisation des pilotes automatiques, on verra de moins en moins de panneaux de signalisation, de plus en plus de bornes de communication et de déviation de traffic en temps réel, voire une disparition des feux de signalisation etc…

Pour moi la technologie arrivera, je n’ai aucun doute là-dessus. Ensuite qu’il y ait plein de gens qui soient contre ben tant pis (mieux) pour eux. Il y a plein de gens qui trouvent les smartphones inutiles c’est pas pour ça que je peux pas en avoir un. Ce sera pareil avec les voitures auto amha.

Ah mais je suis 100% d’accord, le train c’est galère et ultra cher quand on sort des grands axes. Maintenant il faut se demander s’il ne serait pas plus malin d’installer ce genre de systèmes sur des bus ou des trains. Les problématiques principales de ces services sont dûes au fait qu’il n’y a pas un nombre infini de chauffeurs et que lesdits chauffeurs ne peuvent travailler 24/7. Via une automatisation de ces transports en commun on peut facilement augmenter le nombre de lignes et les faire tourner à toute heure, enlevant ainsi deux ennuis majeurs des transports en commun et probablement diminuer les tarifs.

Après bien entendu ceci vaut surtout pour des situations urbaines ou intra-urbaines, genre les gens qui vont au boulot, mais c’est une part très importante du trafique routier.

Tiens en y pensant, je serais chauffeur routier je flipperais en ce moment. Ce genre de système sera vachement intéressant pour le transport de marchandises.

Je ne sais pas si ce sont mes amis qui sont spéciaux, mais à chaque fois que je parle d’automatisation dans les voitures c’est toujours la même chose qui revient, le “plaisir de conduite”.

Je pense de nouveau que le pilote automatique aura plus de sens dans des systèmes publics que dans des voitures personnelles où les gens seront réticents à l’idée de ne plus conduire. Personnellement j’imaginerais assez que le grand public se passerait d’acheter une voiture et n’utiliserais plus que des voitures en “car-sharing automatisé”. Tu as besoin d’une voiture pour te rendre quelque part? Tu n’appelles pas ta voiture, mais un système de car-sharing qui t’envoie une voiture où tu te trouves. Elle t’amène où tu dois aller et une fois arrivée, repart pour aller servir un autre utilisateur.

Ca risque de bien changer le marché des voitures et si ça se trouve seule des voitures sportives resteront à terme, les gens voulant des voitures personnelles ne les achetant que pour le “plaisir de conduite”.

Il est clair que si, a terme, on a encore le choix. Parfait. J’ai aucun problème avec ca.
La question que je me pose est celle de la cohabitation de ces voitures automatiques avec le reste de la circulation.

Pour garder ce choix, y faut que le prix des assurance des “non automatiques” reste constant, et ne flambe pas du fait de la probabilité moindre d’un accident avec une voiture automatique.
Les assureurs ont envie de faire plus de marge => hop, on augmente le prix des non automatiques.

Ce qui me fait peur, c’est surtout ce manque de choix, de liberté. J’me sens un peu parnoiaque, mais c’est un peu ca l’idée.

Pour ce qui est de la comparaison avec l’avion, ca n’a rien a voir. C’est un transport en commun. Je demande pas le volant au conducteur du bus quand je monte dedans. Je sais que je prenderais aucun plaisir a le conduire, c’est prévu a l’origine.