O fracțiune de secundă la volan poate face diferența. O minge sare brusc în stradă, urmată de un copil. În acest moment critic, creierul uman procesează scena aproape instantaneu, calculând distanțe, viteze și traiectorii într-un balet complex de instinct și experiență. Transpuneți acum această provocare unei mașini. Pentru ca un vehicul autonom să navigheze sigur, are nevoie nu doar de ochi, ci de super-ochi. O echipă de cercetători tocmai a creat exact acest lucru, condensând o tehnologie revoluționară în dimensiunea unei simple monede.
Oamenii de știință de la Universitatea din Rochester și Universitatea din California, Santa Barbara, au dezvoltat un laser ultrasensibil care promite să redefinească Lidar (detecția și măsurarea distanței cu ajutorul luminii) – sistemul nervos vizual al mașinilor autonome. Publicată în prestigioasa revistă de specialitate Light: Science & Applications, inovația lor nu este doar o îmbunătățire, ci un salt uriaș.
Ce vede o mașină autonomă?
În esență, sistemele Lidar actuale funcționează ca un liliac high-tech. Ele emit impulsuri laser, invizibile pentru noi, și construiesc o hartă 3D în timp real din ecourile acestor impulsuri. Astfel, mașina „știe” unde se află pietonii, celelalte vehicule sau orice obstacol. Problema, spun cercetătorii, este că sistemele de azi sunt adesea complexe, masive și predispuse la erori. Senzorii proeminenți, montați pe plafonul mașinilor Waymo, de exemplu, sunt o dovadă a acestor limitări, afectând inclusiv aerodinamica.
Soluția propusă este un laser capabil să colecteze date mult mai sofisticate, la o viteză și o precizie nemaiîntâlnite. „O formă mai avansată de Lidar, cunoscută sub numele de Lidar cu undă continuă modulată în frecvență, necesită o reglare extrem de rapidă a frecvenței laserului, iar laserul nostru poate face acest lucru,” a explicat Shixin Xue, autorul principal al studiului.
Testul suprem: litere LEGO în mișcare
Pentru a demonstra capacitatea extraordinară a dispozitivului, echipa a realizat un experiment ingenios: au folosit laserul pentru a distinge literele „U” și „R” construite din piese Lego, în timp ce acestea se roteau pe un disc la viteză mare. Succesul demonstrează o abilitate crucială: urmărirea detaliilor fine pe obiecte care se mișcă rapid, o condiție non-negociabilă pentru siguranța în traficul real.
Concret, laserul a putut măsura obiecte care se deplasau cu până la aproximativ 40 m/s sau 144 km/h de la o distanță de 0,4 m, emițând un număr amețitor de 20 de quintilioane de impulsuri de lumină pe secundă. Mai mult, s-a dovedit extrem de fiabil, funcționând fără întrerupere timp de 60 de minute, conform publicaţiei Live Science.
O superputere de mărimea unei monede
Secretul acestei miniaturizări stă în regândirea unui proces complex numit blocarea frecvenței laserului Pound-Drever-Hall (PDH), esențial pentru a stabiliza laserul și a reduce „zgomotul”. În mod normal, echipamentul necesar pentru acest proces – incluzând lasere, izolatoare și modulatoare – ar umple un birou de calculator.
„Este un proces foarte important, utilizat în ceasuri optice de o precizie extremă, dar necesită mult echipament. Este un proces foarte important, utilizat în ceasuri optice de o precizie extremă, dar necesită mult echipament,” a mai spus Xue.
Un viitor susținut de giganți
Impactul acestei invenții depășește cu mult industria auto. Precizia sa incredibilă deschide uși către domenii precum procesarea informațiilor cuantice sau detectarea undelor gravitaționale. Faptul că cercetarea a fost parțial susținută de DARPA, prin programul său LUMOS, subliniază importanța strategică a acestei tehnologii.
Noul dispozitiv ar putea permite construcția unor vehicule autonome, inclusiv aeriene, cu o aerodinamică superioară, fără compromisuri la capitolul siguranță. Senzorii ar putea fi integrați discret, aproape invizibil, în caroseria mașinii.
Tehnologia este aici, mai mică și mai puternică decât ne-am fi imaginat. Asistăm la momentul în care vederea artificială nu doar că o egalează pe cea umană, ci are potențialul să o depășească în aproape orice condiții. Așadar, întrebarea care rămâne nu este dacă străzile noastre vor fi navigate de ochi de lumină, ci cât de repede vom fi noi, oamenii, pregătiți să le încredințăm cheile?
Abonaţi-vă la newsletter folosind butonul de mai jos, pentru a primi - periodic şi gratuit - o notificare pe adresa de email atunci când publicăm articole interesante:
