מכוניות אוטונומיות

בינה מלאכותית · לכיתות ג׳–ו׳

מכונית אוטונומית היא מכונית שיכולה לנהוג בעצמה, בלי שאדם יחזיק את ההגה. היא משתמשת במצלמות, בחיישנים ובבינה מלאכותית כדי ״לראות״ את הכביש, להבין מה קורה סביבה ולהחליט מתי לנסוע, לפנות ולעצור.

איך מכונית ״רואה״?

לנהג אנושי יש עיניים ואוזניים. למכונית אוטונומית יש חיישנים. מצלמות מצלמות את הכביש מכל הכיוונים, ובינה מלאכותית מזהה בתמונות רמזורים, תמרורים, קווים על הכביש, מכוניות, אופניים והולכי רגל.

מכ״ם (רדאר) שולח גלי רדיו ומודד מתי הם חוזרים, וכך יודע כמה רחוק ובאיזו מהירות נמצאים דברים — גם בגשם ובערפל. בהרבה מכוניות אוטונומיות יש גם לידאר, ששולח קרני לייזר שאי אפשר לראות ובונה מהן מפה תלת־ממדית של הסביבה. בנוסף יש מפות מפורטות ומערכת ניווט שיודעת איפה המכונית נמצאת.

למה צריך כל כך הרבה חיישנים? כי לכל אחד יש חולשה: מצלמה מתקשה בחושך או בסנוור, ולמכ״ם קשה להבחין בפרטים קטנים. כשמשלבים כמה חיישנים, כל אחד מכסה על החולשות של האחרים.

מראייה להחלטה

אחרי שהמכונית יודעת מה יש סביבה, היא צריכה לנבא מה יקרה: האם הילד שעל המדרכה עומד לחצות? האם המכונית מקדימה תאט? ואז היא מחליטה מה לעשות — להאט, לעקוף, לעצור או להמשיך.

אפשר לחשוב על זה כשלושה שלבים שחוזרים כל הזמן: לראות, לנבא ולהחליט. גם אתם עושים את זה כשאתם חוצים כביש — מסתכלים ימינה ושמאלה, מעריכים אם המכונית הקרובה תספיק לעצור, ורק אז חוצים. ההבדל הוא שהמכונית עושה את זה בעזרת חישובים, בלי להבין באמת מה זה ילד או כדור.

את כל זה היא עושה פעמים רבות בכל שנייה. הבינה המלאכותית למדה מכמויות עצומות של נסיעות מוקלטות, ובנוסף יש כללים ברורים שהמהנדסים קבעו, כמו לעצור באדום ולתת זכות קדימה להולכי רגל.

רמות של נהיגה אוטונומית

לא כל מכונית ״חכמה״ היא אוטונומית. מקובל לחלק את הנהיגה האוטונומית לשש רמות, מ־0 עד 5. ברמה 0 האדם עושה הכול. ברמות הנמוכות המכונית רק עוזרת — למשל שומרת מרחק מהמכונית שלפניה, מזהירה כשסוטים מהנתיב או בולמת בחירום — והנהג חייב לשים לב כל הזמן.

ברמות הגבוהות המכונית נוהגת לבד, לפחות באזורים ובתנאים מסוימים. ברמה 5, הגבוהה ביותר, המכונית אמורה לנהוג בעצמה בכל מקום ובכל תנאי שבו אדם יכול לנהוג, בלי צורך בנהג. ברוב הכבישים בעולם עדיין נוהגים בני אדם, ומכוניות בלי נהג פועלות רק באזורים ובתנאים מוגבלים, כחלק מניסויים ומשירותים מסוימים.

למה זה כל כך קשה?

כביש הוא מקום מלא הפתעות: כדור שמתגלגל לכביש ואחריו ילד, שוטר שמכוון תנועה בידיים, עבודות בכביש, שלט מכוסה בבוץ, או בעל חיים שקופץ פתאום. נהג אנושי משתמש בניסיון ובשכל הישר. מכונית אוטונומית צריכה להתמודד גם עם מצבים שלא ראתה כמעט אף פעם בנתוני האימון — וזה האתגר הגדול.

גם מזג אוויר קשה — שלג, גשם כבד או ערפל — יכול להפריע לחיישנים. לכן מכוניות אוטונומיות עוברות בדיקות רבות מאוד בסימולציות במחשב ובכבישים אמיתיים לפני שמרשים להן לנסוע בין אנשים.

הבטחות ושאלות

רוב תאונות הדרכים נגרמות מטעויות של בני אדם: עייפות, הסחת דעת בטלפון, מהירות מופרזת. מכונית אוטונומית לא מתעייפת ולא מסתכלת בטלפון, ולכן יש תקווה שבעתיד היא תעזור להפחית תאונות. היא גם יכולה לעזור לאנשים שלא יכולים לנהוג, כמו קשישים או אנשים עם מוגבלות.

אבל יש גם שאלות קשות: מי אחראי אם מכונית אוטונומית עושה תאונה — היצרן, המתכנתים או הבעלים? איך מוודאים שהמערכת בטוחה? ומה יקרה לאנשים שהנהיגה היא העבודה שלהם? על השאלות האלה צריכים להחליט בני אדם, יחד.

✅ חידון: מכוניות אוטונומיות

1. מה זו מכונית אוטונומית?

2. מה עושה מכ״ם (רדאר) במכונית?

3. למה מכוניות אוטונומיות משתמשות בכמה סוגי חיישנים?

4. כמה רמות של נהיגה אוטונומית מקובל למנות?

5. מה האתגר הגדול ביותר למכונית אוטונומית?

6. מה צריכה המכונית לעשות אחרי שזיהתה ילד על המדרכה?

7. למה יש תקווה שמכוניות אוטונומיות יפחיתו תאונות?

8. איזו שאלה עדיין מעסיקה אנשים לגבי מכוניות אוטונומיות?

🖨️ דף עבודה להדפסה

8 שאלות, שאלות לחשיבה ודף תשובות עם הסברים.

📘 מושגים מהשיעור

💬 שאלות לשיחה

  1. חשבו על דבר מפתיע שראיתם פעם בכביש. איך מכונית אוטונומית הייתה מתמודדת איתו?
  2. אם מכונית אוטונומית עשתה תאונה, מי לדעתכם צריך להיות אחראי? נמקו.
  3. איך מכוניות בלי נהג יכולות לשנות את החיים של סבא וסבתא, או של אנשים עם מוגבלות?

📖 קטע קריאה בנושא: 📔 היומן של מאיה: בינה מלאכותית סביבי

יום ראשון. היום המורה ביקשה שנחפש בינה מלאכותית סביבנו. חשבתי שאמצא רק רובוטים, אבל גיליתי שהיא נמצאת כמעט בכל מקום.

בבוקר נסענו לבית הספר, ואמא הפעילה אפליקציית . האפליקציה הודיעה שיש ברחוב הראשי והציעה דרך אחרת. היא לא ראתה את בעיניים. היא קיבלה מידע מהטלפונים של הרבה נהגים שנסעו לאט.

אחרי הצהריים ראיתי סרטון על דולפינים. מיד הופיעו לי עוד סרטונים על דולפינים ולווייתנים. המחשב מה אני אוהבת לפי מה שכבר ראיתי.

בערב סבתא רחל קיבלה מכתב באנגלית. צילמנו אותו, והטלפון אותו לעברית תוך שנייה. התרגום לא היה , אבל הבנו את רוב המכתב.

שלי: בינה מלאכותית היא לא רק רובוט. היא עוזרת לנו כל יום, אבל כדאי לזכור שהיא מנחשת, ולפעמים מנחשת לא נכון.

📖 מילון הקטע
  • ניווט — מציאת הדרך ממקום למקום
  • פקק — הרבה מכוניות שתקועות בכביש
  • ניחש — אמר מה נראה לו נכון, בלי לדעת בטוח
  • תרגם — העביר משפה אחת לשפה אחרת
  • מושלם — בלי שום טעות
  • מסקנה — מה שהבנו בסוף

שאלות

1. מה חשבה מאיה שתמצא בתחילת היום?
2. איך ידעה אפליקציית הניווט שיש פקק?
3. למה הופיעו למאיה סרטונים על לווייתנים?
4. מה הרעיון החשוב ביותר ביומן?
5. מצאו דוגמה אחת נוספת לבינה מלאכותית בחיים שלכם, והסבירו מה היא מנחשת.

עוד שיעורים בבינה מלאכותית

לכל 30 השיעורים בבינה מלאכותית ←

חוברת ומבחן לדוגמה לכיתה

שאלות נפוצות

האם כבר יש מכוניות שנוהגות לבד לגמרי?

יש מכוניות שנוסעות בלי נהג באזורים ובתנאים מסוימים, כחלק מניסויים ומשירותים ראשונים. אבל ברוב הכבישים בעולם עדיין נוהגים בני אדם, והרבה מכוניות ״חכמות״ רק עוזרות לנהג שחייב לשים לב.

מה זה לידאר?

לידאר הוא חיישן ששולח קרני לייזר לכל הכיוונים ומודד מתי הן חוזרות. כך הוא בונה מפה תלת־ממדית מדויקת של מה שנמצא סביב המכונית.

האם מכונית אוטונומית יכולה לטעות?

כן. כמו כל מערכת בינה מלאכותית, היא יכולה לטעות, במיוחד במצבים חדשים ונדירים. לכן בודקים אותה הרבה מאוד, ובכל מכונית רגילה הנהג אחראי ושם לב לכביש.

שווה להסתכל גם על אקדמיית ה־AI של בוגה, ולומדים.

האם זה עזר?
גננות, מורות והורים: איזה דף חסר לכם?כל שבוע אנחנו מכינים את מה שהכי מבקשים. בחינם.
לבקשת דף ←או בוואטסאפ