Was bedeutet autonomes Fahren?
Lektion 2
Automatisierter Verkehr
Melek: Das ist ja faszinierend! In Masdar, einer Smart City in den Vereinigten Arabischen Emiraten, gibt es Minibusse, die ganz von alleine fahren! Das muss ich direkt mal Thomas schreiben.
Hi Thomas! Schalt mal das Morgenmagazin ein,
da läuft gerade ein spannender Beitrag zu
autonomen Bussen.
Thomas: Cool! Da ist ja schon viel möglich! Habe
gestern in der Zeitung entdeckt, dass es autonom
fahrende Busse auch schon bei uns gibt.
Melek: Echt? Mal sehen, wie sich das autonome Fahren
bei uns in Zukunft insgesamt entwickeln wird.
Am Nachmittag treffen sich Melek und Thomas im Café:
Melek: Den automatisierten ÖPNV finde ich besonders spannend, wie die Minibusse, die wir entdeckt haben. Und ich habe gehört, dass in Vancouver die Bahnen bereits automatisch fahren.
Thomas: Was meinst du, wann steigen wir hier das erste Mal in eine autonome S- oder U-Bahn?
Melek: In Deutschland gibt es das auch schon, zum Beispiel in Nürnberg fährt eine U-Bahn ohne Fahrer. Auch an vielen Flughäfen fahren Züge fahrerlos.
Thomas: Aber bis das flächendeckend möglich ist, vergeht wohl doch noch etwas Zeit.
Melek: Züge und Busse sind ja schön und gut – aber was ist mit den Autos?
Thomas: Autonome Autos kommen mir noch immer ein bisschen futuristisch vor. Ich glaube, ich würde ungern das Steuer aus der Hand geben.
Melek: Das geht mir ähnlich. Obwohl es in meinem Auto ja wirklich schon viele automatische Funktionen gibt, zum Beispiel die Einparkhilfe oder auch den Spurassistenten.
Thomas: Ich glaube, da gibt es unterschiedliche Stufen, wie sehr wir das Steuer aus der Hand geben und wie viel KI-Anwendungen mitlenken. Aber ich verstehe dich gut – irgendwie will man ja auch die Kontrolle behalten.
Fährt mein Auto schon von selbst?
Thomas hat seit dem letzten Gespräch noch einmal recherchiert und dabei herausgefunden, dass Melek mit ihrer Behauptung zum automatisierten Schienenverkehr nicht ganz richtig lag.
Thomas: Es mag dich überraschen, aber die fahrerlosen Bahnen machen in Nürnberg schon die Hälfte des Streckennetzes aus. Und auch sonst ist der Schienenverkehr in Sachen Automatisierung in Deutschland ziemlich weit fortgeschritten.
Thomas und Melek unterhalten sich angeregt weiter. Sie merken, dass die verschiedenen Systeme und Anwendungen unterschiedlich stark in das Fahren eingreifen.
Sie überlegen sich, wie viele Tätigkeiten und damit Verantwortung dabei jeweils aus der Hand gegeben werden ...
Aufgabe
Welche Stufe der Autonomie stellen die folgenden Anwendungen dar? Ordne zu:
Erläuterung:
Autonomes Fahren wird sich laut dem Forschungsinstitut Prognos hierzulande nur langsam durchsetzen und erst im Jahr 2050 zu etwa 70 Prozent im Autoverkehr verbreitet sein. Bei den öffentlichen Verkehrsmitteln und in der Logistik könnte es schneller gehen. Ab 2030 sind Pkws, die sowohl auf der Autobahn als auch in der Stadt allein fahren können, zu erwarten. Ab 2040 soll es mehr und mehr Autos geben, die völlig autonom unterwegs sind.
Wie Fahrzeuge sehen lernen
Derzeit forschen viele Autohersteller am autonomen Fahren. Für automatische Fahraktionen – wie das Bremsen – müssen pro Minute Datenmengen mit einem Volumen von etwa fünf Gigabyte verarbeitet werden. Dafür benötigen die Autos eine Rechenleistung von etwa 15 Laptops an Bord.
Hier kommen komplexe KI-Anwendungen zum Einsatz. Denn viele verschiedene Aufgaben müssen gelöst werden, die Menschen ganz selbstverständlich und ohne Probleme während der Autofahrt umsetzen.
Dazu gehört es beispielsweise, Straßenschilder zu erkennen und so das Tempolimit zu ermitteln. Eine weitere Aufgabe besteht darin, andere Autos auf der Straße zu erkennen, Abstand zu ihnen zu halten und zu erfassen, wie sie weiterfahren werden – also ob sie bald überholen oder abbiegen werden.
Menschen nehmen manche dieser Dinge intuitiv wahr – doch das System so aufzusetzen, dass das Auto das alles selbst leistet, ist eine große Herausforderung.
Verfahren von maschinellem Lernen kommen hier zum Einsatz, beispielsweise bei der Schilderkennung: Dafür wird das System mit Tausenden Bildern von Straßenschildern geradezu trainiert.
So werden bestimmte Muster ermittelt, die beispielsweise ein Straßenschild „Tempolimit 80“ ausmachen. Menschen können die „80“ lesen und erkennen so das Schild. Die Kamera des autonomen Autos kann das nicht sofort, sondern muss dies erst an Beispielen und deren Mustern erlernen.
Ist das Muster für ein Schild ermittelt, kann die KI-Anwendung während der Autofahrt das gespeicherte Muster mit den Bildern, die die Kamera während der Fahrt aufnimmt, abgleichen. Ähnelt das aufgenommene Schild dem Muster, kann die automatische Steuerung den Befehl ausgeben, also etwa das Tempo zu reduzieren.
Aufgabe
Wir haben ein paar Fehlerquellen gesammelt. Was glaubst du: Welche Fehler hat das KI-System gemacht?
Vor- und Nachteile autonomen Fahrens
In Zukunft wird es immer mehr Verkehr geben. Zugleich hilft jedoch die Digitalisierung dabei, den Verkehrsfluss besser zu steuern. Das geht mithilfe von V2X, intelligenten Sensoren in der Smart City, Datenauswertung und einer besseren Platznutzung in der Stadt.
Besonders spannend wird es im Bereich des autonomen Fahrens. Hier ist viel möglich, um die Sicherheit zu verbessern und die Flexibilität zu erhöhen. Das autonome Fahren bietet neben vielen Vorteilen auch einige Nachteile. Dazu gehören Aspekte wie Datenschutz, Angreifbarkeit und noch fehlende Technologien.
Aufgabe
Dein Wissen ist gefragt! Welche der folgenden Aussagen treffen zu?