Prof. Dr. Özgen Akalın
İTÜ Makine Mühendisliği Bölümü Öğretim Üyesi
“Otonom taşıtlarla beraber, fizik tabanlı simülasyon yazılımlarının da gelişmesi gerekiyor”
“Otonom taşıtların hayata geçirilmesiyle insan hataları büyük ölçüde azalacak, vahim hayati ve ekonomik kayıpların önüne geçilebilecektir. Otonom taşıtlara geçiş bir anda olmayacaktır. Artan otonomi seviyesiyle beraber, ilgili yönetmelikler de oluşturulup devreye alınacaktır. Ancak bu yarışta, otonom sistemlerin yetenekleri ve güvenilirliği konusundaki endişelerin de giderilmesi gerekmektedir.”
Otonom teknolojilerin ulaştığı noktayı değerlendirir misiniz?
Dünya genelinde trafik kazaları nedeniyle hayatını kaybeden kişi sayısı yılda 1,3 milyonun üzerinde. Kazalarda yaralanan kişi sayısı ise bu sayının kat kat üstünde. Ülkemizde son 18 yıl içerisinde nüfusumuz yüzde 25, bin kişiye düşen taşıt sayısı yüzde 114 artmışken, kaza yerinde hayatını kaybeden kişi sayısında yüzde 38,3’lük bir azalma kaydedilmiştir. Bu süre içinde diğer endüstriyel ülkelerde de benzer bir düşüş gözlenmiştir. Bu düşüşte emniyet kemeri kullanımı, yol şartlarının iyileşmesi, denetlemeler, araçların teknik muayeneleri gibi etkin uygulamaların yanı sıra, taşıtlarda bulunan ileri emniyet sistemlerinin de önemli payı vardır. Trafik kazalarına neden olan hatalarda yüzde 90’ın üzerinde sürücü, yaya veya yolcu olarak insan faktörü birinci sırada yer almaktadır. Otonom taşıtların hayata geçirilmesiyle insan hataları büyük ölçüde azalacak, vahim hayati ve ekonomik kayıpların önüne geçilebilecektir. Bu alandaki araştırmalar hava, deniz ve kara araçlarında, öncelikli olarak ulaşım ve savunma sektörlerinde kullanılmak üzere son on yıl içerisinde büyük bir ivme kazanmıştır. Kuşkusuz ki otonom taşıtlara geçiş bir anda olmayacaktır; ilerleyen teknoloji, hesaplama ve haberleşme yetenekleri ile sosyal kabul oranı birlikte gelişecek ve otonom taşıtlar her geçen gün hayatımıza daha fazla girecektir. Artan otonomi seviyesiyle beraber ilgili yönetmelikler de oluşturulup devreye alınacaktır. Günümüzde birçok firma otonom özellikli taşıtları en hızlı şekilde piyasaya sürerek pazar payını kazanma yarışı içinde. Ancak bu yarışta otonom sistemlerin yetenekleri ve güvenilirliği konusunda endişeler de var.
Halihazırda otonomi seviyelerini sınıflandıran birçok standart bulunsa da çeşitli eleştirilere rağmen otonomi seviyelerini 0’dan 5’e kadar sınıflandıran SAE J3016 standardı, yol taşıtlarının otonomi seviyelerinin tanımlanmasında yaygın olarak kabul görmüştür. Bu standartta direksiyon, ivmelenme ve frenleme, sürüş ortamının izlenmesi ve tanımlanamayan durumlarda sürücünün müdahalesinin gerekliliğine göre otonom sistemler sürücü destek sistemlerinden tam otonom taşıtlara kadar çeşitli seviyelerde sınıflandırılır. Günümüzde belirli firmalar tarafından piyasaya sunulan otomatik sürüş sistemleri SAE 2 seviyesi otonomi olarak kabul görmektedir. Bu seviyede taşıt belirli ortamlarda ivmelenme, frenleme ve şerit değiştirme hareketlerini otonom olarak gerçekleştirebilse de sürücü her an beklenmeyen şartlarda kontrolü almak durumundadır. Bu seviyenin ötesinde, taşıtı temelde otonom sürüş sistemi kullanmaktadır. SAE 3 seviyesinde, sistem tarafından bildirilmesi durumunda sürücü kontrolü almak zorundadır. SAE 4 seviyesinde ise sürüş ancak belirli şartlarda ve belirlenmiş bölgelerde sürücüsüz olarak gerçekleştirilebilmektedir. Singapur’da uygulamaya koyulan sürücüsüz taksi servisi SAE 4 seviyesine örnek olarak verilebilir. Böyle bir taşıtta konvansiyonel taşıtlarda bulunan direksiyon, gaz pedalı, fren pedalı gibi kontrollerin bulunması da gerekmiyor. SAE 5 seviyesinde ise her şart altında sürüş sisteminin taşıtı kullanabilmesi beklenmektedir. SAE 5 seviyesi otonom taşıtları günlük hayatta görebilmek için önümüzde daha uzun bir süreç olsa da belirli bölgelerde hizmet veren sürücüsüz taksi, otobüs ve konvoy kamyonları ulaşım ve taşımacılıkta daha sıklıkla görebileceğiz.
Yapay zekâ ve artırılmış gerçekliğin, otonom sürüş teknolojilerindeki rolünü paylaşır mısınız?
Yapay zekâ günümüzde arama motorları, görüntü tanıma sistemleri, navigasyon programları gibi uygulamaların yanı sıra taşıtlarda çeşitli otomatik sürüş sistemlerinde de kullanılmakta ve çevrenin tanımlanması ile hedefe ulaşmak için en uygun rotanın hesaplanmasında oldukça etkin bir yöntem. Otonom sürüşte tüm sistemlerin bir yedeğinin bulunması gerekiyor; eğer iki farklı algoritma farklı sonuçlar veriyorsa kontrolün sürücüye verilmesi veya taşıtın yavaşlatılarak durdurulması sağlanıyor. Yapay zekâyı farklı uygulamalarda yaygın olarak kullansak da hayatımızı tamamen emanet edebilmemiz için bu algoritmaların kuşkusuz tam güvenilirliğinin sağlanması gerekir.
Artırılmış gerçeklik gerçek dünyadaki nesnelerin bilgisayar tarafından oluşturulan bilgilerle zenginleştirildiği etkileşimli bir ortamı ifade etmektedir. Artırılmış gerçeklik taşıt tasarımı, imalat proseslerinin optimizasyonu, havacılık ve savunma teknolojilerinde uzun süredir kullanılıyor. Bu olanaklar sayesinde henüz bir taşıt prototipi üretilmeden dijital prototip üzerinde birçok fonksiyonu taşıtın içindeymiş gibi yerine getirmek ve testlerini yapmak mümkün. Artırılmış gerçeklik teknolojileri sayesinde bir servis teknisyeni daha önce görmediği bir motoru etkileşimli olarak kolaylıkla söküp toplayabilmekte.
Bu teknolojinin taşıtlara entegre edilmesi ise göreceli olarak daha yeni bir konu. Günümüzde otonomi için gerekli olan ortam bilgisi çeşitli kamera ve sensörler aracılığıyla toplanıyor. Bu bilgiler, navigasyon ve haberleşme sistemleri ile birlikte nesnelerin ve ortamın tanımlanmasında kullanılıyor. Diğer taraftan, aracın ön camların bir bilgi ekranı olarak kullanılması da yaygınlaşmış durumda. Bu iki teknolojinin birleşimi bilgisayar ve sürücünün etkileşimi için sınırsız olanaklar tanıyor; yol üzerinde görünmeyen bir şeridin, trafik işaretinin veya tehlikenin belirtilmesi, navigasyon ekranının ön cam görüşü üzerine aktif olarak yansıtılması gibi uygulamalar örnek olarak verilebilir.
Dijitalleşmenin otomotiv sektörüne sağladığı en önemli avantajlar nelerdir?
Küresel otomotiv sektörü, dijital dönüşüm sürecinden geçiyor. Otomotiv ana ve tedarik sektörü pek de alışık olmadığı yeni bir alanda zorlu dönüşümden geçerken bu durum küçük ölçekli firmalara, girişimcilere, tüketicilere ve topluma yeni fırsatlar sunuyor. Büyük ölçekli firmalar geleneksel geliştirme ve üretim süreçlerini değiştirerek bu hızlı değişime uyum sağlamak zorunda. Dijital teknolojiler haberleşme, sürücü destek, navigasyon, bilgi ve emniyet sistemleri olarak tüketiciye ve üreticiye birçok olanak sağlıyor. Küçük ölçekli firmalar ve girişimciler otonomi ve yazılım gibi teknolojileri geliştirmede çok daha çevik davranabiliyorlar. Dijital teknolojiler bir aracın değerinin yarısından fazlasını oluşturuyor. Tüketicilerde yeni teknolojilere bir an önce sahip olabilmek için büyük bir istek var. Dijital teknolojiler, mekanik sistemlere göre çok daha hızlı değişiyor ve bu durum tüketicileri daha kısa sürede araçlarını yenilemeye itiyor. Araç haberleşme sistemlerinden elde edilen verilerin de büyük bir ticari değeri var. Bu sayede otomotiv üreticileri, dağıtıcılar ve müşteri sürekli iletişim halinde kalabiliyor, servis vb. satış sonrası hizmetlerde de tüketici ile iletişimi koruyabiliyor.
Dijitalleşmenin getirdiği en önemli avantajlardan biri ise gelişen kontrol sistemleri ile birlikte elektrifikasyonun yaygınlaşmasını kolaylaştırması. Yenilenebilir enerji kaynaklarına yönelik teşvikler ve zararlı egzoz gazlarının sınırlandırılması elektrifikasyonu zorunlu hale getirmektedir. Diğer yandan otomotiv üreticileri daha uzun menzile sahip yenilikçi elektrikli taşıtları piyasaya sunmada büyük bir yarış içindeler.
Yapay zekâ ve otonom teknolojilerine yönelik çalışmalarının otomotiv sektöründeki yansımalarını nasıl değerlendiriyorsunuz?
Yapay zekâ tamamen öğrenilmiş birtakım bilgilerin içerisinde en uygun çözümü bulmaya dayanıyor ve her şart altında uygun çözümün bulunabilmesi için çok fazla veriye ihtiyaç var. Bu verilerin yol testleri ile elde edilmesi hem çok riskli hem de yüksek maliyetli. Otonom taşıtların gelişmesi için beraberinde fizik tabanlı simülasyon yazılımlarının da gelişmesi gerekli. Yapay zekâ sistemlerinin eğitilmesi için gerekli veri setleri sanal ortamda çok daha hızlı ve düşük maliyetli şekilde üretilebilir. Kontrol sistemlerinde yüksek hesaplama gücü gerektiren kara kutu yaklaşımlarının yerine fiziksel model tabanlı ve öngörülü yaklaşımların kullanılması, otonom taşıtların güvenilirlik seviyesini insan sürücü yeteneklerinin ötesine taşıyacaktır. Bu nedenle gelecekte taşıt mekaniği konusunun da öneminin artacağını öngörüyorum.
“Otonomi seviyelerindeki artış, 5G gibi haberleşme teknolojilerinin ve altyapılarının daha da gelişmesini gerektirecek.”
Pandemi sonrası için geliştirilecek ürün ve teknolojilerde otonomi ve artırılmış gerçeklik nasıl bir rol oynayacak?
Pandemi sürecinde insanlar uzaktan çalışarak da işlerinin önemli bir kısmını yapabileceklerini keşfetti. Ulaşım kısıtlamaları nedeniyle birçok hizmet yerinde verilemedi. Pandemi sonrasında hayat büyük ölçüde normale dönse de alıştığımız teknolojik kolaylıkları kolay kolay bırakamayacak gibi görünüyoruz. Bugün artırılmış gerçeklik yazılımları sayesinde birçok hizmet uzaktan verilebiliyor. Dünyanın çeşitli yerlerindeki araştırmacılar aynı proje üzerinde çalışabiliyor. Otonomi seviyelerindeki artış, 5G gibi haberleşme teknolojileri ve altyapılarının daha da gelişmesini gerektirecek.
Otomotiv sektöründe, teknoloji ve dijitalleşme konularında yaşanan gelişmeler küresel büyümeye ne şekilde etki ediyor?
Dijital teknolojiler otomotiv ana üreticilerinden tedarikçilere, satış ve servis ağından lojistik sektörüne kadar bütün paydaşların iş yapma biçimini değiştiriyor. Dijital teknolojiler hem araç geliştirme, hem de üretim süreçlerinde büyük hızlanma ve verimlilik artışı sağlıyor. Dijital teknolojileri hızlı bir şekilde uygulayan firmalar rekabetçi gücünü koruyabiliyor. Bugün araçlarımızdaki lastikler, camlar, koltuklar gibi birçok komponent yakında ortamı algılayacak ve haberleşerek güvenliğimiz için bize önemli bilgiler sunacak. Bu gelişmelerle birlikte otomotiv tedarik sektörü elektrifikasyona ve otonomiye yönelik ürün çeşitliliklerini artırarak rekabetçiliklerini koruyabilirler. Şüphesiz otomotiv sektörü birçok sektörün gelişmesinde lokomotif rolü oynayacak ve küresel büyümeyi destekleyecek.