Saltar al contenido

Τι είναι η τεχνολογία SLAM;

12 de abril de 2021

Πολλά από τα έργα που προέκυψαν από το πειραματικό εργαστήριο της Google, X Labs, φάνηκαν να βγαίνουν από την επιστημονική φαντασία. Το Google Glass προσέφερε την υπόσχεση φορητών υπολογιστών που αύξησε την άποψη μας για τον κόσμο με την τεχνολογία, αλλά η πραγματικότητα του Google Glass δεν ανταποκρίθηκε στην υπόσχεσή της. Ένα άλλο έργο X Labs που δεν έχει απογοητεύσει είναι το αυτο-οδηγούμενο αυτοκίνητο. Παρά την φανταστική υπόσχεση ενός αυτοκινήτου χωρίς οδηγό, αυτά τα οχήματα είναι πραγματικότητα. Αυτό το αξιοσημείωτο επίτευγμα εξαρτάται από την τεχνολογία SLAM.

SLAM: Ταυτόχρονος εντοπισμός και χαρτογράφηση

Το SLAM είναι ένα αρκτικόλεξο για ταυτόχρονο εντοπισμό και χαρτογράφηση, μια τεχνολογία με την οποία ένα ρομπότ ή μια συσκευή μπορεί να δημιουργήσει έναν χάρτη του περιβάλλοντός του και να προσανατολιστεί σωστά εντός του χάρτη σε πραγματικό χρόνο. Αυτό δεν είναι εύκολο έργο, και επί του παρόντος υπάρχει στα σύνορα της τεχνολογικής έρευνας και σχεδιασμού. Ένα μεγάλο εμπόδιο για την επιτυχή εφαρμογή της τεχνολογίας SLAM είναι το πρόβλημα με το κοτόπουλο και το αυγό που εισήχθησαν από τις δύο απαιτούμενες εργασίες. Για να χαρτογραφήσετε με επιτυχία ένα περιβάλλον, πρέπει να γνωρίζετε τον προσανατολισμό και τη θέση σας μέσα σε αυτό. Ωστόσο, αυτές οι πληροφορίες λαμβάνονται μόνο από έναν προϋπάρχοντα χάρτη του περιβάλλοντος.

Πώς λειτουργεί το SLAM

Η τεχνολογία SLAM συνήθως ξεπερνά αυτό το περίπλοκο ζήτημα κοτόπουλου και αυγού δημιουργώντας έναν προϋπάρχοντα χάρτη περιβάλλοντος χρησιμοποιώντας δεδομένα GPS. Στη συνέχεια, αυτός ο χάρτης τελειοποιείται καθώς το ρομπότ ή η συσκευή κινείται μέσω του περιβάλλοντος. Η πραγματική πρόκληση της τεχνολογίας είναι η ακρίβεια. Οι μετρήσεις πρέπει να λαμβάνονται συνεχώς καθώς το ρομπότ ή η συσκευή κινείται στο διάστημα και η τεχνολογία πρέπει να λαμβάνει υπόψη τον «θόρυβο» που εισάγεται τόσο από την κίνηση της συσκευής όσο και από την ανακρίβεια της μεθόδου μέτρησης. Αυτό καθιστά την τεχνολογία SLAM σε μεγάλο βαθμό θέμα μέτρησης και μαθηματικών.

Μέτρηση και μαθηματικά

Το αυτοκινούμενο αυτοκίνητο της Google είναι ένα παράδειγμα μέτρησης και μαθηματικών σε δράση. Το αυτοκίνητο λαμβάνει κυρίως μετρήσεις χρησιμοποιώντας το συγκρότημα LIDAR (ραντάρ λέιζερ) που είναι τοποθετημένο στην οροφή, το οποίο μπορεί να δημιουργήσει έναν τρισδιάστατο χάρτη του περιβάλλοντός του έως και 10 φορές το δευτερόλεπτο. Αυτή η συχνότητα αξιολόγησης είναι κρίσιμη καθώς το αυτοκίνητο κινείται με ταχύτητα. Αυτές οι μετρήσεις χρησιμοποιούνται για να αυξήσουν τους προϋπάρχοντες χάρτες GPS, τους οποίους η Google είναι γνωστό ότι διατηρεί ως μέρος της υπηρεσίας Χαρτών Google. Οι αναγνώσεις δημιουργούν ένα τεράστιο ποσό δεδομένων, και η δημιουργία νοήματος από αυτά τα δεδομένα για τη λήψη αποφάσεων οδήγησης είναι έργο στατιστικών. Το λογισμικό στο αυτοκίνητο χρησιμοποιεί προηγμένα στατιστικά στοιχεία, συμπεριλαμβανομένων των μοντέλων Monte Carlo και φίλτρων Bayesian για την ακριβή χαρτογράφηση του περιβάλλοντος.

Επιπτώσεις στην επαυξημένη πραγματικότητα

Τα αυτόνομα οχήματα είναι η προφανής κύρια εφαρμογή της τεχνολογίας SLAM. Ωστόσο, μια λιγότερο εμφανής χρήση μπορεί να είναι στον κόσμο των φορητών τεχνολογιών και της επαυξημένης πραγματικότητας. Ενώ το Google Glass μπορεί να χρησιμοποιήσει δεδομένα GPS για να παρέχει μια τραχιά θέση του χρήστη, μια παρόμοια μελλοντική συσκευή θα μπορούσε να χρησιμοποιήσει την τεχνολογία SLAM για να δημιουργήσει έναν πολύ πιο περίπλοκο χάρτη του περιβάλλοντος του χρήστη. Αυτό θα μπορούσε να περιλαμβάνει την κατανόηση του τι ακριβώς βλέπει ο χρήστης με τη συσκευή. Θα μπορούσε να αναγνωρίσει πότε ένας χρήστης κοιτάζει ένα ορόσημο, μια βιτρίνα ή μια διαφήμιση και θα χρησιμοποιήσει αυτές τις πληροφορίες για να παρέχει μια επικάλυψη επαυξημένης πραγματικότητας. Ενώ αυτές οι δυνατότητες μπορεί να ακούγονται πολύ μακριά, ένα έργο MIT έχει αναπτύξει ένα από τα πρώτα παραδείγματα μιας φορητής συσκευής τεχνολογίας SLAM.

Τεχνολογία που κατανοεί το διάστημα

Πριν από λίγο καιρό η τεχνολογία ήταν ένα σταθερό, σταθερό τερματικό που χρησιμοποιούμε στα σπίτια και τα γραφεία μας. Τώρα η τεχνολογία είναι πάντα παρούσα και κινητή. Αυτή η τάση είναι βέβαιο ότι θα συνεχιστεί καθώς η τεχνολογία συνεχίζει να μινιατοποιείται και να εμπλέκεται στις καθημερινές μας δραστηριότητες. Λόγω αυτών των τάσεων, η τεχνολογία SLAM αποκτά ολοένα και μεγαλύτερη σημασία. Δεν θα περάσει πολύς καιρός πριν περιμένουμε ότι η τεχνολογία μας δεν θα καταλάβει μόνο το περιβάλλον μας καθώς κινούμαστε, αλλά και θα μας οδηγήσει στην καθημερινή μας ζωή.