Kā Amazon klonēja apkārtni, lai pārbaudītu tā piegādes robotus


Martā, Matt Bratlien redzēja kaut ko dīvainu plašajā Silver Firs priekšpilsētā, uz ziemeļiem no Sietlas. Sešriteņu robots ar Amazon Prime logotipu tās zilā zilā krāsā bija braukt uz augšu un uz leju ietves un apmales, ko skatīja uzņēmuma pārstāvis. „Es biju pārsteigts, satraukts un ļoti ziņkārīgs,” saka Bratliens, partneris Net-Tech, IT pakalpojumu uzņēmums tuvējā Bellevue.

Bratlien bija saskārusies ar Scout, piegādes robotu Amazon testē šajā jomā, ieskaitot reālus pasūtījumus klientiem. Lūk, ko viņš neredzēja: neskaitāmi digitālie kloni, kas pārmeklē virtuālo kopiju no apkārtnes, ko Amazon izveidoja ar skenēšanu, ko veica lāzeri, kameras un lidaparāti.

Amazon zina daudz par pasauli, pateicoties plašās mazumtirdzniecības uzņēmumu un mākoņdatošanas platformas datiem. Tā zina, ka Snohomish novada 2 kvadrātkilometru zona ir neparasti detalizēta – līdz nezāļu stāvoklim, kas diedz cauri drenāžas restēm. Uzņēmuma digitālā kopija atspoguļo apmales un piebraucamie ceļi centimetru robežās, un tekstūras, piemēram, asfalta graudi milimetros.

Šis sintētiskais priekšpilsēta ļauj Amazon pārbaudīt Scout tūkstošus vai varbūt miljoniem reižu dažādos laika apstākļos, nesaucot apkārtni ar spilgti ziliem roveriem, līdz tie kļūst par traucēkli. „Boti var darboties 24 stundas diennaktī simulācijā,” saka Sean Scott, vadošais vadītājs. Prakse atgādina to, kā Waymo un citi, kas strādā ar autonomiem automobiļiem, lielā mērā investē simulācijās, lai papildinātu jūdzes, kas braucas uz reāliem ceļiem.

Amazon vēlas Scout, lai palīdzētu tai piegādāt vairāk paketes, ātrāk. Uzņēmums nesen teica, ka tas piedāvās ASV premjerministra pakalpojumus bez maksas nākamajā dienā. Janvārī, Amazon teica, ka tā izmēģina sešus robotus kaut kur Snohomish County. Tagad tas saka, ka flote ir pieaudzis, bet atsakās teikt, kur viņi klīst. Apgabala izpilddirektors Dave Somers saka, ka "Amazon" konsultējies ar viņu un šerifa biroju pirms uzsākšanas, un saka, ka atbalsta projektu, bet precīzi nezina, kur Amazon pārbauda.

Bratlien's Facebook post ģeogrāfiskais ģitārists Scout Silver Firs, kopiena 21000 ar izliektām ielām sazarotu ar cul-de-sacs; otra persona ievietojusi Scout fotogrāfiju tajā pašā apkārtnē. Mēneši pēc tam, kad Amazon paziņoja Scout, bija testēšanā, Vašingtonas gubernators Jay Inslee parakstīja likumprojektu, kas regulē piegādes robotus, ierobežojot to ātrumu un svaru, un liedzot tiem nojaukt.

Matt Bratlien publicēja šo attēlu uz Facebook pēc tam, kad martā tikās ar Amazon robotu.

Amazon kartēšanas un simulācijas tehnoloģija nav tikai pētniecības līdzeklis. Tas varētu arī palīdzēt Amazon izmantot robotus jauniem rajoniem, kad tie ir gatavi vispārējai lietošanai, vispirms pārbaudot tos simulācijās. „Mēs to esam izveidojuši tā, ka mēs varam paplašināt visu pilsētu,” saka Scott. Līdz tam laikam, kad Scout pirmo reizi ienāca jaunā pilsētā, tā kontroles sistēma, iespējams, būs “redzējusi” katru šuves segumu tūkstošiem reižu agrāk.

Amazon ir relatīvs jaunievedumu piegādes robotiem. Startup Starship Technologies, ko dibināja divi Skype radītāji un konkurents Marble, 2017. gada sākumā piegādāja picas un citus pārtikas pasūtījumus. Amazones projekts, šķiet, ir sācies ļoti vēlu tā gada beigās, kad tas iegādājās nosūtīšanu, un starta trīs komersanti pievienojās Amazon.

Neviens no šiem uzņēmumiem vēl nav pierādījis, ka piegādes roboti var būt uzticami vai rentabli plašā mērogā. Lielākā daļa, tāpat kā Amazon, izvieto savus robotus ar cilvēka chaperoniem, kuri problēmas kontrolē; Amazon viesi arī izkrauj iepakojumus klientu mājās. Kiwi, kas piegādā pārtiku studentiem UC Berkeley, nosūta robotus bez pavadoņa, bet maksā attālos darbiniekus Kolumbijā, lai tos vadītu internetā.

Amazon lielums un dziļi ieguldījumi loģistikā nosaka uzņēmuma projektu. Scout pievienojas piegādes flotei, kurā ietilpst 40 lidmašīnas un 30 000 piegādes furgoni. Uzņēmumam ir dziļa pieredze robotikas jomā; tas nodarbina vairāk nekā 200 000 no tiem mazumtirdzniecības operācijās, lai, cita starpā, pārvietotu plauktus, ielādētu paletes un šķirotu paketes.

Tomēr, lai droši pārvietotos ap Silver Firs vai kādu citu apkārtni, Scout ir jātiek galā ar problēmām, kas nav redzamas Amazon smalki kontrolētajās noliktavās. Skrituļslidās Scott saka, ka roboti ir ieprogrammēti, lai palēninātu un vadītu cilvēkus vai dzīvniekus, vai apstāties, ja tie tuvosies. Lai veiktu Scout uzticamu pašpietiekamību, ir jāapkopo pēc iespējas vairāk datu.

Virtuālais robots dodas strādāt iekšpusē digitālā atpūta priekšpilsētas ziemeļos no Sietlas.

Amazon

Amazon ir izveidojusi savu simulēto priekšpilsētu daļēji ar datiem, kas bija līdzīgi izmēram līdzīgi kā Scout, kas tika velkti aiz velosipēda, attēlojot attēlus, izmantojot kameras un lidaru, tipu 3D lāzeru skeneri, ko izmanto autonomiem automašīnu projektiem. Uzņēmums aizpildīja savu karti ar 3D datiem no gaisa kuģu apsekojumiem. Pavisam nesen, Amazon ir eksperimentējis ar spēcīgāku lidaru, kas ir pārāk liels velosipēdu grozam, lai gan Scott atsakās noteikt, kā tas ceļo.

Īsumā, no Amazon firmas simulācijas viedokļiem var būt grūti atšķirt no Silver Firs fotogrāfijām. Paskatieties sīkāk un jūs pamanāt glitches kā smeary lapotnes. Visu to pašu, Scott saka, ka viņa komandai ir pierādījumi, ka viņu viltotā pasaule ir pietiekami precīza, ka tajā apmācītie algoritmi strādā arī ar reāliem pasaules datiem.

Scout kontroles sistēma ietver datora redzes programmatūru, kas iezīmē pikseļus attēlos no robota kameras kā zāli, ietves, ceļu vai citas funkcijas. Šīs programmatūras versija, kas apmācīta ar 400 000 rokām iezīmētām apkārtnes fotogrāfijām, ieguva 0,98 iekšējās precizitātes testā ar maksimālo punktu skaitu 1. Versija, kas apmācīta, izmantojot tikai virtuālās pasaules attēlus, ieguva 0,94. Scott saka, ka tas ir pietiekami tuvs, lai parādītu, ka simulators var palīdzēt Scout saprast reālo pasauli; progress nav atkarīgs tikai no īstu fotogrāfiju vākšanas un marķēšanas. Viņš prognozē vēl lielāku precizitāti no apmācības ar reālu un simulētu datu kombināciju.

Viens no robota sarežģītākajiem izaicinājumiem ir braukt ierobežojošās rampas, kad tai nepieciešams šķērsot ielu. Datu vākšana, tikai atkārtoti vadot rampas, būtu laikietilpīga un potenciāli kaitinoša iedzīvotājiem. Amazon inženieri var samazināt to, nosūtot virtuālos skautu, izmantojot ierobežojošas rampas dažādās trajektorijās no dažādām perspektīvām. „Tas mūs attur no ceļiem,” saka Scott.

Kevins Petersons, marmora dibinātājs un izpilddirektors, kas testē piegādes robotus Konkordā, Kalifornijā, saka, ka viņa uzņēmums ir eksperimentējis ar augstas izšķirtspējas simulācijām, bet konstatēja, ka tie nav pietiekami noderīgi. Tā vietā, viņš saka, ka Marmors ir izmantojis tehniku, ko sauc par ģeneratīviem pretinieku tīkliem – to izmanto arī AI mākslas projektos, lai radītu papildu datus, lai apmācītu savu robotu programmatūru.

Amazon varētu izmantot savas simulācijas ārpus Scout redzes sistēmu apmācības. Karsts robotu izpētes apgabals ietver apmācības kontroles sistēmas, izmantojot tehniku, ko sauc par pastiprinājuma mācīšanos. Algoritmi eksperimentē daudzas reizes simulētās pasaules iekšienē, lai uzzinātu, kā rīkoties ar objektiem, izmantojot izmēģinājumu un kļūdu. "Amazon" varētu iegūt ievērojamu priekšrocību, ja tā varētu izmantot šo pieeju robotiem, saka Petersons. „Ja nācās izdarīt likmi, kurā es teiktu, ka viņi iet,” viņš saka. Scott saka tikai, ka viņa komanda izzina mācību algoritmus plašāk Scout kontrolei.

Daži nezināmi par Amazon robotikas projektu ir ekonomikas jautājumi, nevis inženierzinātnes. Scott saka, ka viņa komanda cenšas padarīt Scout “100 procentus” autonomu, bet var arī iedomāties robotus, kas dažreiz sauc par palīdzību mājās. „Kāds varētu pārvaldīt simtiem botu,” viņš saka. Robota-cilvēka attiecība, kas padara Scout par praktisku piegādes iespēju, būs atkarīga no tā, cik bieži tai ir nepieciešama palīdzība, kā arī finansiālo izmaksu un robotu paketes izmaksas.

Scott saka, ka Amazon ir koncentrējusies uz skautu par piepilsētas piegādi, lai gan Petersona no Marmora saka, ka ekonomika ir labākā blīvākajās pilsētās, kur nolaišanās ir tuvākas. Amazon saka, ka Scout vienlaicīgi var ceļot ar vienu maksu, atkarībā no reljefa un slodzes.

Bratlien, kas martā negaidīti satika Skautu uz Silver Firs ielām, tika aicināts domāt par to, kā šādi roboti varētu palīdzēt viņa IT biznesam. Net-Tech pašlaik izmanto kurjerpasta pakalpojumus, lai steigtu klēpjdatorus klientiem, kuriem tie uzreiz ir vajadzīgi. "Tas varētu palielināt to," saka Bratliens.


Lielāki WIRED stāsti