Objectius

Aquí utilitzem el concepte de navegació autònoma per referir-nos al coneixement científic i tècnic necessari per dotar de moviment intel·ligent sistemes físics. Aquesta àmplia definició abasta una varietat de sistemes, inclosos petits objectes que es mouen a través del torrent sanguini per monitoritzar i garantir la salut, robots domèstics o industrials que ajuden en tasques que requereixen mobilitat, vehicles aeris no tripulats que monitoritzen àrees forestals per prevenir incendis o fer rescats, robots submarins no tripulats que exploren el fons marí, vehicles autònoms per al lliurament de mercaderies i robotaxis o autobusos autònoms per al transport de persones. Cadascun d'aquests sistemes presenta característiques úniques i afronta desafiaments particulars. De fet, per capturar els principals punts en comú i diferències entre múltiples sistemes amb capacitats de navegació autònoma, podríem proposar assignatures separades centrades en nanobots corporals, navegació autònoma submarina, navegació autònoma aèria, navegació autònoma terrestre a zones no estructurades i navegació autònoma terrestre a zones estructurades.

Certament, tots aquests coneixements no es poden abastar en una única assignatura universitària de 6 ECTS com la que ens ocupa. Per tant, no és estrany que, quan se'n van planificar els continguts en el marc del grau en IA de la UAB, es va decidir posar el focus en la tecnologia de conducció autònoma de vehicles com cotxes, camions o autobusos que han de transportar persones i mercaderies en entorns terrestres regulats. Tot i així, la conducció autònoma es basa en coneixements multidisciplinaris, per la qual cosa hem de destacar uns continguts sobre altres segons el context en què s'emmarca l'assignatura.Per exemple, en el context d'un grau d'Enginyeria de Telecomunicacions, la conducció cooperativa Vehicle-to-X seria especialment rellevant; en el context d'un grau d'Enginyeria de Sistemes Industrials i Automatització, els temes de planificació local i control d'una arquitectura modular clàssica de conducció autònoma serien coneixements bàsics; en el context d'un grau de Física, els sensors que permeten la conducció autònoma mereixeran un interès especial. L'assignatura que ens ocupa està al grau en IA de la UAB. Per tant, ens centrarem en el coneixement científic i tècnic en la intersecció de la IA i la conducció autònoma. De fet, aquest camp continua sent ampli i està en contínua evolució, i hi haurà molts temes que no es tractaran. Preferim centrar-nos en menys temes amb més profunditat en comptes de cobrir més temes de manera superficial.

D'una banda, volem cobrir els sistemes clàssics de conducció autònoma basats en mòduls de percepció, planificació local i control, entre d'altres. Però, per altra banda, descartant lús de mapes HD 3D, i en conseqüència la navegació basada en VSLAM. A més, d'entre els diversos sensors utilitzats en aquest tipus de sistemes, ens centrarem en les càmeres. Per tant, en aquest paradigma modular, la percepció visual basada en aprenentatge profund serà la principal connexió entre la IA i la conducció autònoma. D'altra banda, atès que el paradigma modular sorgeix de l'enfocament "divideix i venceràs" de l'enginyeria clàssica, el nostre objectiu és cobrir un paradigma d'IA més "pur". En particular, veurem models profunds visomotrius per a conducció autònoma. Finalment, també es cobriran enfocaments híbrids basats en aquests dos paradigmes.

La metodologia docent seguirà un enfocament basat en projectes. Repassarem els conceptes teòrics bàsics perquè l'alumnat pugui captar el panorama general i aprofundir els aspectes específics necessaris a l'hora d'abordar un projecte de conducció autònoma. El projecte específic a resoldre dependrà dels recursos computacionals particulars i del pressupost de materials que s'assignin a la nostra asignatura (aquests no depenen dels docents i poden canviar cada any). No obstant això, en termes generals, el nostre objectiu és seguir l'enfocament habitual que podem trobar al món real, que implica simulació i desenvolupaments al món real.

En general, l'objectiu d'aquesta assignatura és exposar l'alumnat, a través de la teoria però principalment de la pràctica, a continguts bàsics rellevants relacionats amb la conducció autònoma, perquè en el futur estiguin preparats per fer front a nous reptes de la navegació autònoma. Per acabar, però no menys important, per assolir l'èxit dels projectes, és fonamental aprendre a treballar eficaçment en un equip.