Видя чужие неудачи, Урмсон и Салески начали думать, что и для Boss упражнение окажется трудным. Тем не менее робот выполнил левый поворот в зоне А без особых сложностей. А потом произошла катастрофа. Заметив встречный автомобиль, Boss остановился и не двигался с места двадцать секунд. А это, в свою очередь, перевело его в так называемый «режим восстановления после ошибки».
На самом деле, режим восстановления был одной из самых интересных особенностей Boss. В основном он был разработан группой программистов в составе Криса Бейкера, Джона Долана и Дейва Фергюсона. Разработка беспилотных автомобилей тогда была новым делом, и разработчики ПО только учились калибровать лидары и радары, при помощи которых роботы видели окружающий мир, и поэтому автомобиль типа Boss был во многом похож на пьяного. Иногда его подводили органы чувств. Его зрение не обязательно отражало реальную картину мира. Когда у пьяного двоится в глазах, он может попытаться слегка повертеть головой. Он может слегка потрясти головой, прикрыть глаза или, наоборот, открыть их шире. Ну как? Все еще двоится в глазах или уже нет? Может, и нет. Может быть, все эти попытки повертеть и потрясти головой, закрыть и открыть глаза привели зрение в норму.
Бейкер, Долан и Фергюсон запрограммировали Boss так, чтобы он делал примерно то же самое в режиме восстановления после ошибок. Оказавшись в ситуации, когда внешняя обстановка распознается с низкой достоверностью (подобно тому, как у пьяного двоится в глазах), машина пыталась повторить попытку в немного других условиях. Она могла остановиться, например, и повернуть передние колеса вправо-влево. Могла немного сдать назад, а потом продвинуться чуть вперед. Или же податься назад, потом вперед и чуть повернуть. Цель всех этих незначительных перемещений состояла в том, чтобы дать сенсорам возможность увидеть обстановку под немного другим углом.
В данном случае проблема была в том, что Boss ошибочно посчитал дорогу слишком узкой для Chevy Tahoe. DARPA снабдила участников цифровой картой трассы до начала квалификационных заездов. Как и на прошлых соревнованиях, команда Карнеги – Меллона проанализировала трассу и нанесла на нее дополнительную разметку, упрощающую машине прокладку маршрута. На самом деле, для этого они предварительно проехали самые сложные участки на автомобиле с человеком за рулем. (Команда Стэнфорда делала примерно то же самое.) В процессе разметки один из членов команды ошибочно определил дорогу как слишком узкую для двух машин. Именно поэтому присутствие другого автомобиля перевело Boss в режим восстановления, заставив его буквально вползать на слишком узкий, на его взгляд, участок. Если снова воспользоваться аналогией с пьяницей, он протягивал руку, чтобы убедиться, существует ли вторая дверная ручка на самом деле. Разумеется, ее не было, и как только Boss понял, что путь свободен, он продолжил движение по трассе. Boss хорошо выступил и в зоне С, но на секунду задержался перед низко свисающей веткой и облаком пыли, которое принял за твердое препятствие. (Один из тех редких случаев, когда Boss, вопреки тому, что говорил мне Уиттакер, не мог справиться с пылью.) Режим аварийного восстановления спас положение и здесь.
Стэнфордская машина Junior должна была выступать в зоне А сразу после Boss. Большинству членов команды Tartan Racing было любопытно, как проявит себя соперник, поэтому они собрались вокруг и наблюдали. Что-то в программном обеспечении Junior заставило машину замереть на дальнем конце площадки, прождать несколько драгоценных секунд и лишь затем предпринять вторую попытку. Junior успешно справлялся с левыми поворотами на загруженную проезжую часть, но выполнял их очень осторожно и далеко не укладывался в десятисекундное окно, назначенное DARPA. Вспомните, что Трун в 2007 году занимался в основном Street View, а разработкой Junior руководил главным образом Монтемерло. Осторожное поведение стэнфордского робота, скорее всего, отражало характер самого Монтемерло, старавшегося при любых обстоятельствах свести риск к минимуму.
После квалификационных заездов Урмсон и остальные члены команды Tartan Racing поняли, что выступили очень хорошо. Окажутся ли они лучшими, зависело только от того, как именно DARPA будет выставлять оценки. Чему будет отдаваться предпочтение – безопасности или функциональности? Если для DARPA важнее окажется безопасность, осторожная стратегия Junior и его убийственно медленные левые повороты могут обернуться победой. Если скорость, уверенность и кратчайшее время преодоления дистанции перевесят, то Boss окажется далеко впереди Junior. «Субъективность этих соревнований просто выводит из себя, – писал специалист по информатике Джон Долан своей семье по электронной почте. – Более или менее очевидно, что обе наши команды будут принимать участие в соревнованиях, если не произойдет ничего катастрофического… Если критериями окажутся скорость и способность корректно справляться с неожиданными ситуациями, то больше всего шансов победить у нас; если же для DARPA главным соображением будет безопасность, тогда наше решение не лишено недостатков и у Стэнфорда или какой-нибудь другой команды появляется шанс».
Квалификационные заезды не обошлись без серьезных аварий. Машина, подготовленная командой Team Jefferson, связанной с Виргинским университетом, хорошо выступала в зоне С, пока не врезалась в железнодорожный шлагбаум. Дело в том, что датчики робота считали препятствием только объекты, стоящие на земле. Грузовик TerraMax зацепил автомобиль на парковке и протащил его за собой примерно два с половиной метра, пока DARPA не остановила его принудительно. Один из автомобилей, хотя и не проходил по верхнему габариту, продолжил движение и практически лишился дорогого лидара Velodyne.
Когда Boss успешно выполнил упражнения во всех трех зонах, Тони Тетер сказал Урмсону, что для Tartan Racing квалификационные заезды окончены: машина уже показала себя достаточно хорошо, чтобы выступать в финале. В то же время стэнфордской команде предоставили вторую попытку в зоне А, где требовалось выполнить поворот налево. Перед заездом Junior перестроили на более агрессивный стиль вождения – но даже при этом робот справился с заданием только с третьей попытки.
Первого ноября Тетер собрал оставшиеся тридцать пять команд, чтобы объявить список прошедших в следующий, последний раунд. Все время DARPA настраивало участников, что не больше двадцати команд смогут выступить достаточно хорошо, чтобы пройти квалификационный этап. «Ни о каких двадцати речь не идет, – внезапно объявил Тетер в микрофон, – счастливчиков всего одиннадцать».
В их числе оказались Стэнфорд, Oshkosh, Массачусетский технологический, Корнелл, Виргинский политехнический. Кроме них, две команды из Германии, Ben Franklin Racing из Филадельфии, команда Университета Центральной Флориды и совместная разработка Delphi, Ford и Honeywell под названием Intelligent Vehicle Systems. Наконец, одиннадцатым участником стала Tartan Racing – и когда Тетер объявлял команду Уиттакера, он сказал, что Boss пока что получил самые высокие оценки. Карнеги – Меллон оказался фаворитом гонки.
Я приехал на Urban Challenge на следующий день, чтобы посмотреть выступление Boss. Мероприятие оказалось более впечатляющим, чем я ожидал. Приблизительно триста представителей прессы, родственников членов команд и просто любителей интересных зрелищ собралось в Викторвилле. Среди них были Ларри Пейдж и Сергей Брин, захватившие с собой полный самолет высшего менеджмента своей компании, чтобы болеть за команду Стэнфорда, которую они спонсировали, – а главное, составить представление о потенциале технологии. Я хотел бы специально отметить эту деталь, поскольку считаю ее важной. Сравните интерес со стороны Google и со стороны Детройта. GM не посчитала нужным послать генерального исполнительного директора или хоть кого-нибудь из стратегического совета, за исключением меня. Я был единственным старшим менеджером моей компании на Urban Challenge, что ясно говорит о соотношении интереса к новой теме со стороны наших отраслей. Google хорошо представляла себе возможности программного обеспечения и понимала, что беспилотные автомобили – значительно более близкая перспектива, чем принято думать. GM, занимавшаяся «железом», считала их научной фантастикой.
Второго ноября, накануне соревнований, DARPA попросило участников вывести своих роботов по одному на стартовую позицию и провести пробный выход на дистанцию. Когда настало время Junior, машина покинула позицию без проблем, но затем резко развернулась и практически врезалась в барьер стартовой позиции. Из всех одиннадцати команд только Boss смог стартовать без каких-либо сложностей.
Стартовые позиции, а по существу – просто парковочные места, разделенные бетонными барьерами, вытянулись в линию посреди огромного летного поля. Boss, как победитель квалификационных заездов, получил право стартовать первым. На самом деле, это было преимуществом: на дорогах меньше машин, и, соответственно, программному обеспечению обрабатывать меньше препятствий.
Церемония открытия была великолепным зрелищем. Над головой со свистом рассекали воздух лопасти вертолетов. Когда военные верхом прошли парадным маршем вдоль главной трибуны, кто-то запел государственный гимн. На старте Boss оказался ближе всех к огромному телевизионному экрану – его включили, давая возможность зрителям воочию наблюдать за всеми перипетиями соревнований. Наконец, сорок семь водителей-профессионалов в шлемах сели в свои машины и укатили на трассу.
На крыше Boss, стоявшего на стартовой позиции, начали вращаться лидары. Салески, в голубом жилете участника соревнований, оторвал взгляд от экрана компьютера и увидел своего кумира, сооснователя Apple и легендарного программиста Стива Возняка, как раз проезжавшего мимо на самокате Segway. «Привет, ребята», – сказал Стив, махнув Салески рукой. Но Салески не было времени подумать, что его идол только что заметил его существование. До 8 часов утра, момента начала соревнований, оставалось всего несколько минут, и Салески с Урмсоном по списку проверяли, что все системы робота готовы к старту. Они даже немножко слишком увлекались этим ритуалом, памятуя о неудаче Левандовски на первых соревнованиях Grand Challenge. Он отдал восемнадцать месяцев работе над мотоциклом Ghost Rider, а машина упала прямо на старте, потому что он забыл включить ее главное устройство – гироскопический стабилизатор.
– Установлена корректная версия программного обеспечения? – спросил Урмсон.
– Да, – ответил Салески.
– Двигатель запущен? – последовал вопрос.
– Да.
– Сирена подключена?
– Да.
– Сигнал GPS отсутствует, – сказал Урмсон, – что за черт?
Экран ноутбука, подключенного к роботу, показывал на приемнике GPS полную тишину.
Сигнал GPS был необходим Boss, без него он был не в состоянии точно определить свое местоположение на трассе. Представление робота о собственных координатах при отсутствии сигнала GPS превращалось в весьма приблизительное, и он мог с гораздо большей вероятностью наехать на препятствие. Если проблему с GPS не устранить, это катастрофа того же масштаба, что и переворот вверх колесами.
Ничего подобного раньше не случалось. На вчерашней репетиции старта все было нормально. На квалификационных заездах – тоже. В основе GPS лежат двадцать четыре спутника, обращающихся вокруг Земли на высоте примерно двадцать тысяч километров. В любой момент приемники Boss должны были получать сигнал от достаточного количества космических аппаратов.
Урмсон решил, что проблема так или иначе кроется в самом модуле. Он крикнул инженеру: «Неси другой GPS!»
Его товарищ по команде бегом кинулся за запасной деталью. Урмсон сообщил о проблеме остальным, и через несколько секунд все, кто имел отношение к системе GPS, уже лихорадочно проверяли каждый ее узел, от антенн до собственно компьютера.
«Железо» не было специальностью Салески, дела для него не было, поэтому он сел и задумался. «Последние две недели машина вела себя великолепно, – рассуждал он. – Можно даже сказать, целый месяц прошел без замечаний».
– Крис, – сказал Салески, – это не может быть железо.
Урмсон посмотрел на него: «Тогда что это?» Вскоре Урмсон побежал к одному из официальных представителей DARPA в ярко-желтых жилетах. «Скорее всего, мы не будем готовы стартовать в 8:00», – предупредил его Урмсон, и эта информация была тут же передана по рации всем его коллегам по агентству, в том числе Тони Тетеру. Все двери Boss были открыты настежь, и технический персонал Tartan Racing сгрудился вокруг машины в отчаянных поисках неисправности. У багажника шло импровизированное совещание людей в голубых и желтых жилетах: команды Tartan Racing и DARPA.
«Все было в порядке, мы были полностью готовы, – объяснял Урмсон организаторам, – вдруг раз – и сигнал GPS исчез. С трех разных приемников одновременно».
«У других команд с GPS все в порядке», – заметил один из организаторов.
Зазвонил сотовый телефон Урмсона. Это была его жена Дженнифер, находившаяся вместе с родителями Урмсона в числе тысяч других зрителей на трибунах. Увидев неожиданную суматоху на стартовой позиции Карнеги – Меллона, она стала волноваться. «Что происходит?» – спросила она мужа.
«Неизвестно, – ответил тот, и в его голосе чувствовалось напряжение, – мы пытаемся разобраться».
Видя, что Boss вышел из строя, организаторы выпустили на старт следующего претендента, команду Виргинского политехнического. Через несколько минут, за которые Tartan Racing нисколько не приблизилась к решению проблемы с GPS, на старт вышел Junior команды Стэнфорда.
При виде того, как VW Passat конкурирующей команды покидает стартовую позицию и уходит на трассу, у Урмсона перехватило горло от обиды. «Мы потратили столько сил и времени. Мы знали, что мы фавориты», – вспоминает он. И вот молодой технический директор, практически уверенный в своей победе, вынужден был наблюдать, как она от него уходит.
Я очень переживал за команду. Boss и окружавшие машину техники выглядели так одиноко посреди огромного летного поля. Других автомобилей на стартовой позиции не было, вокруг техников постепенно собиралась вся команда Карнеги – Меллона в состоянии, близком к панике. На трибунах тоже чувствовали неладное. Никто не понимал, что именно происходит, и меньше всего сама команда Tartan Racing.
Урмсон собрал в кружок ядро своей группы и нескольких организаторов, включая Брайана Салески, Тони Тетера и Норма Уитакера. «Что изменилось? – спрашивали они себя, прибегая к проверенному временем методу поиска неисправностей, известному любому инженеру. – Что раньше было по-другому?»
Тетер посмотрел вверх и увидел огромный телевизионный экран, к которому Boss находился ближе всех других машин благодаря своей первой позиции на старте.
«Эй! – закричал он, показывая вверх. – Скажите, чтобы это выключили!»
Через несколько секунд экран погас, а приемники робота показали присутствие сигнала GPS.
Неужели дело было в этом? Команда ждала, затаив дыхание. Сигнал не ослабевал. Электромагнитные помехи от гигантского телеэкрана блокировали прием на стороне автомобиля. Впервые с момента чтения контрольной карты команда Tartan Racing вздохнула свободно.
«Дайте нам еще около минуты, убедиться, что все в порядке, – сказал Урмсон, обращаясь к Тетеру, – и спасибо».
Когда Урмсон и команда преодолели упрямство GPS, на часах было 8:30 и восемь из одиннадцати претендентов уже ушли на трассу. Преимущество стартовать первым они утратили. Тем не менее Урмсон и все остальные не помнили себя от радости. «Вот теперь мы поглядим, как Boss разберется с остальными участниками!» – восклицал Урмсон.
Когда Boss покидал стартовую позицию, трибуны бешено аплодировали.
«Никогда в жизни, – вспоминал Салески впоследствии, – я не был так близок к тому, чтобы обмочить собственные штаны».
Сами гонки обернулись серьезным испытанием для команды Карнеги – Меллона. Поскольку радиосвязи с автомобилями не было, наблюдать за происходящим в реальном времени они не могли. Некоторые члены команды сидели на трибунах и могли отчасти составить себе представление о ходе событий. Остальные находились на отведенном команде участке и изо всех сил напрягали слух, стараясь услышать характерный звук сирены своего автомобиля (сирена должна была звучать все время, пока робот находился на трассе; свой сигнал был у каждой команды). «Я просидел неподвижно, закрыв лицо руками и обратившись в слух, около шести часов», – вспоминает Салески.
У Boss не все обстояло гладко. Chevy Tahoe остановился на перекрестке грунтовой и асфальтированной дороги, очевидно приняв смену покрытия за препятствие. Второй трудный момент возник, когда попутный автомобиль-робот решил перестроиться в ту же полосу, где двигался Boss. Тот отреагировал излишне резко, попытавшись одновременно повернуть и затормозить, избегая столкновения. При этом он оказался слишком близко к дорожному ограждению. Компьютеры посчитали, что на таком расстоянии от стены безопасное маневрирование невозможно, и скомандовали полную остановку.
В обоих случаях машину выручил режим аварийного восстановления. Он заставил ее совершать незначительные маневры, благодаря которым положение «органов зрения» машины изменилось, и она в результате смогла сменить тактику. В первом случае робот решил, что через место смены покрытия можно просто переехать. Во втором, поворачивая передние колеса вправо-влево, Boss сдвинулся примерно на дюйм от ограждения – как раз достаточно, чтобы убедить робота в безопасности дальнейшего маневрирования.
Третий инцидент казался самым странным и был опаснее всего для победы команды Карнеги – Меллона. Boss встал за автомобилем, остановившимся у знака «Стоп». Он затормозил в нескольких футах от машины, находящейся впереди него, в точности как это сделал бы водитель-человек. Но затем, когда робот перед ним возобновил движение, Boss остался стоять на месте. Время шло. Внезапно он развернулся.