IoT | Das autonom fahrende Modellauto
Powered by AWS

Aus der WebGate Innovations-Abteilung präsentieren wir Ihnen unser Experiment namens "Donkey Car", basierend auf einer OpenSource Platform zur autonomen Steuerung eines Modellautos mit künstlicher Intelligenz (AI).

Mit einer Kamera, befestigt auf der Halterung aus dem 3D Drucker, und einem Raspberry Pi Mini-Computer ausgestattet kann das Gefährt selbständig die Spur auf einer "Rennstrecke" halten und sogar andere Fahrzeuge überholen oder Pylonen ausweichen, völlig ohne Fernsteuerung.

Möglich macht dies ein mit künstlichen Neuronalen Netzwerken eintrainiertes Machine Learning Modell, berechnet mit gewaltiger Rechenpower aus der AWS Cloud.

Um dem Fahrzeug das autonome Steuern beizubringen, lässt man zuerst den Mensch mit der Fernbedienung einige Runden auf einer mit Seitenbegrenzungen markierten Strecke fahren, fährt Überhol- und Ausweichmanöver etc. und lässt dabei die Daten aufzeichnen, je mehr desto besser für das darauffolgende Machine Learning.

Die gesammelten Daten bestehend aus dem Video-Feed der Kamera und den Steuersignalen, werden anschliessend in der AWS Cloud durch Machine Learning mit TensorFlow und Keras verarbeitet um ein Machine Learning Modell zu generieren. Die einmalige Berechnung dieses Modells braucht viel Rechenpower, so kommt hier eine AWS EC2 Virtual Machine für Machine Learning zum Einsatz, ausgerüstet mit der allerneusten Generation von NVIDIA Tesla Grafikkarten mit 125 Terraflops. Würde das Berechnen auf einer herkömmlichen CPU Stunden oder Tage dauern, benötigt eine für künstliche Neurale Netzwerke (ANN) ausgelegte Grafikkarte hierfür nur Sekunden bis wenigen Minuten, je nach Menge der Daten. Einmal berechnet, lässt sich das generierte Machine Learning Modell auch auf Low-Power Rechnern betreiben wie den Raspberri Pi.

AWS erlaubt die äusserst kostengünstige Nutzung der Grafikkarten im Mietmodell für wenig Geld. So lässt sich die Rechenleistung, die nicht permanent sondern nur für die einmalige Berechnung benötigt wird, beispielsweise für CHF 3 pro Stunde nach Bedarf mieten, anstatt ca CHF 15'000 auszugeben für den Kauf einer NVIDIA Tesla V100 Grafikkarte, wobei der Server noch gar nicht eingerechnet ist (Stand 09.2017).

Anlässlich der jährlich stattfindenden AWS Konferenz re:Invent 2017 in Las Vegas wurde dort eine Robocar Rally durchgeführt, wo interessierte Teilnehmer ihre selbstgebauten Fahrzeuge gegeneinander antreten liessen.

Impressionen davon finden Sie u.a. auf der DonkeyCar Projektwebseite.

http://www.donkeycar.com/
https://reinvent.awsevents.com/

Bilder