DARPA Grand Challenge là cuộc đua xe không người lái băng qua sa mạc Mojave, mở màn bằng một thất bại ê chề vào ngày 13 tháng 3 năm 2004 và khép lại bằng chiến thắng của chiếc Stanley (Stanford) vào ngày 8 tháng 10 năm 2005. Chuyện này đáng quan tâm vì từ những chiếc xe chết máy giữa cát bụi, một thế hệ kỹ sư đã đi thẳng tới dự án xe tự lái của Google, tiền thân của Waymo.

Tóm tắt nhanh

Năm 2004, mười lăm xe không người lái xuất phát cho chặng đua 142 dặm với giải thưởng một triệu đô la, và không chiếc nào đi nổi một phần mười quãng đường. DARPA nhân đôi tiền thưởng và tổ chức lại. Năm 2005, nhóm của giáo sư Sebastian Thrun dạy xe tự học từ cảm biến và từ người lái, nên Stanley về nhất sau 6 giờ 53 phút. Những người từ cuộc đua ấy về sau được Google gom lại để làm xe tự lái.

Diễn biến chính

2000–2002: Một dòng luật và một ván cược

Mùa thu năm 2000, Quốc hội Mỹ đặt mục tiêu đến năm 2015 một phần ba xe tác chiến mặt đất của quân đội phải không người lái, vì người lính cầm lái trên đường tiếp tế là mục tiêu dễ nhất của mìn và bom ven đường. Thay vì chọn vài nhà thầu lớn rồi chờ, giám đốc DARPA Tony Tether treo giải một triệu đô la cho bất kỳ ai làm được chiếc xe tự băng qua sa mạc từ California sang Nevada. Ai cũng được dự, từ giáo sư, sinh viên, công ty đến học sinh trung học. Nếu không ai thắng, DARPA không mất đồng nào tiền thưởng. Cuộc đua được công bố năm 2002.

Trước sa mạc: Navlab và ALVINN

Giấc mơ xe tự lái đã có gần hai mươi năm tiền sử ở Đại học Carnegie Mellon. Dự án Navlab khởi động năm 1984 với một chiếc xe van chở siêu máy tính; có lần hệ thống làm mát rò rỉ và cả dàn máy bốc cháy. Năm 1989, nghiên cứu sinh Dean Pomerleau cho mạng nơ-ron ALVINN học lái bằng cách xem người lái. Năm 1995, một chiếc minivan của dự án đi từ Pittsburgh tới San Diego, tự đánh lái khoảng 98% quãng đường, còn ga và phanh vẫn do người điều khiển. Nhưng đó là đường nhựa có vạch sơn, còn sa mạc thì không.

13 tháng 3 năm 2004: Ngày hội của định luật Murphy

Mười lăm xe rời vạch gần thị trấn Barstow, California. Sandstorm, chiếc Humvee của Đội Đỏ do Red Whittaker dẫn dắt, đi được khoảng 7,4 dặm, xa hơn mọi đối thủ, rồi kẹt trên một gờ đất, bánh quay tới khi cao su bốc cháy. Chiếc mô tô Ghostrider của Anthony Levandowski đổ ngay tại vạch xuất phát vì quên bật con quay giữ thăng bằng. Các xe khác lật, chạy vòng tròn, đâm hàng rào, hoặc tiến lùi liên tục vì sợ bụi cây. Cuộc đua dự tính kéo dài mười tiếng, nhưng chưa đến trưa đã chấm dứt. Một quan chức DARPA tổng kết rằng có xe bám tọa độ tốt nhưng mù trước vật cản, có xe thấy vật cản tốt nhưng lạc đường, và có xe sợ cả cái bóng của chính mình. DARPA vẫn nhân đôi giải lên hai triệu đô la và hẹn đua lại.

2004–2005: Stanley học cách nhìn

Sebastian Thrun, người sang Stanford năm 2003 làm giám đốc phòng thí nghiệm AI, tin rằng không ai viết đủ luật cho mọi hòn đá và bụi cây, nên xe phải học. Nhóm của ông chọn chiếc Volkswagen Touareg tên Stanley, sơn xanh vì "màu đỏ đã có người lấy". Họ luyện xe ngay trên tuyến đua cũ, chạy thử cuối tuần và viết mã trong một quán bar giữa sa mạc. Cách học của Stanley: laser nhìn gần và chính xác, dùng để chỉ cho camera đâu là mặt đường đi được, rồi camera tự tìm loại mặt đường ấy ở xa hơn. Xe còn học từ nhật ký lái của người, nên bớt nhầm vệt bóng đổ với chướng ngại.

8 tháng 10 năm 2005: Stanley về nhất

Gần hai trăm đội đăng ký, 43 đội vào bán kết và 23 xe ra vạch xuất phát lúc 6 giờ 40 sáng. Hai giờ trước giờ chạy, các đội mới nhận đĩa CD chứa khoảng ba nghìn tọa độ của tuyến 132 dặm, có cả đèo Beer Bottle hẹp bên vực sâu. Highlander của Đội Đỏ dẫn đầu buổi sáng rồi chậm dần; quanh trưa Stanley vượt lên và giữ vị trí đó đến cùng. Stanley về đích sau 6 giờ 53 phút, Sandstorm về sau khoảng 11 phút, rồi tới Highlander. Năm xe vượt vạch đích, trong đó có chiếc của một đội bảo hiểm ở New Orleans, quê nhà vừa bị bão Katrina tàn phá. Đội Xanh nhận tấm séc hai triệu đô la, và Stanley sau này được trưng bày ở Bảo tàng Lịch sử Mỹ tại Washington.

2007–2020: Từ sa mạc đến Waymo

Ngày 3 tháng 11 năm 2007, Urban Challenge đưa xe ra đường phố giả lập ở Victorville, và chiếc Boss của Carnegie Mellon, do Chris Urmson lo phần kỹ thuật, về nhất sau hơn bốn tiếng. Ngày 17 tháng 1 năm 2009, Google khởi động dự án xe tự lái do Thrun dẫn dắt, với Levandowski, Urmson và Michael Montemerlo, người viết phần mềm cho Stanley. Tháng 10 năm 2010, New York Times làm lộ dự án; sáu năm sau nó tách thành Waymo. Con đường cũng có những khúc tối: Levandowski bị Waymo kiện, nhận một tội danh về bí mật thương mại, bị tuyên 18 tháng tù rồi được ân xá ngày 20 tháng 1 năm 2021. Đêm 18 tháng 3 năm 2018 ở Tempe, Arizona, một xe thử nghiệm của Uber ở chế độ máy lái tông chết bà Elaine Herzberg, người đi đường đầu tiên được ghi nhận thiệt mạng vì xe tự lái; chức năng phanh khẩn cấp khi đó đã bị tắt. Năm 2020, Waymo bắt đầu chở khách ở Phoenix mà không còn ai ngồi ghế lái.

Điều còn tranh cãi hoặc cần thận trọng

  • Học máy không bắt đầu năm 2005. ALVINN đã học lái từ năm 1989; năm 2005 chỉ là lần đầu học máy thắng một cuộc đua công khai. Đội Đỏ cũng dùng cảm biến, chỉ dựa nhiều hơn vào bản đồ dò trước.
  • DARPA không phải vạch xuất phát duy nhất. Trước đó đã có Navlab, các xe tự lái ở châu Âu và cuộc trình diễn đường cao tốc tự động năm 1997 ở San Diego.
  • Các con số hay bị kể lệch. Tuyến đua 2004 dài 142 hay 150 dặm tùy nguồn, và thời gian chính thức đã trừ những lần ban tổ chức cho xe tạm dừng.
  • Vài chuyện chỉ là lời kể. Việc Thrun đứng xem giữa đám đông năm 2004, bài thi một nghìn dặm của Larry Page, và chuyện Thrun mất người bạn thân trong tai nạn xe năm 18 tuổi (do chính ông kể) đều chưa được kiểm chứng. Việc Levandowski mang theo hàng nghìn tài liệu là nội dung theo đơn kiện của Waymo.

Vì sao câu chuyện này đáng nhớ?

Cú ngã công khai năm 2004 đáng giá hơn chiến thắng năm sau. Nếu hôm đó có một chiếc xe lết được về đích, người ta có lẽ chỉ chỉnh thêm bản đồ và luật; thất bại trắng đã phơi bày rằng không ai viết đủ luật cho thế giới thật, và mở đường cho những cỗ máy biết học. Với một triệu đô la không phải trao cho ai, DARPA đã đào tạo cả một thế hệ kỹ sư mà Google gom về gần đủ bốn năm sau. Cách treo giải thay cho ký hợp đồng cũng trở thành một bài mẫu.

Tuy vậy lời hứa vẫn trễ hẹn. Mục tiêu một phần ba xe quân sự không người lái năm 2015 không đạt, và dù robotaxi đã chở vài trăm nghìn chuyến mỗi tuần ở hơn chục thành phố Mỹ, xe tự lái khắp nơi vẫn chưa tới.

Câu hỏi thường gặp

DARPA Grand Challenge là gì?

Là cuộc đua xe không người lái do DARPA, cơ quan nghiên cứu tiên phong của Lầu Năm Góc, tổ chức giữa sa mạc California và Nevada. Giải thưởng là một triệu đô la, sau nâng lên hai triệu.

Vì sao cuộc đua năm 2004 thất bại?

Không xe nào đi nổi một phần mười quãng đường 142 dặm. Một quan chức DARPA nhận xét có xe giỏi bám tọa độ nhưng mù trước vật cản, có xe thấy vật cản tốt nhưng lạc đường, và có xe sợ cả cái bóng của mình.

Ai thắng DARPA Grand Challenge năm 2005?

Xe Stanley của Đại học Stanford, do Sebastian Thrun dẫn đầu, về nhất sau 6 giờ 53 phút trên tuyến 132 dặm. Hai xe của Đội Đỏ (Carnegie Mellon) về nhì và ba.

Stanley khác các xe khác ở điểm nào?

Stanley dùng học máy: laser dạy camera nhận ra mặt đường ở xa, và xe học thêm từ nhật ký lái của người nên bớt nhầm vệt bóng đổ với chướng ngại.

Cuộc đua này liên quan gì đến Waymo?

Năm 2009 Google khởi động dự án xe tự lái với nhiều người từ cuộc đua, như Thrun, Levandowski, Urmson và Montemerlo. Dự án tách thành Waymo sáu năm sau cuộc công bố năm 2010.

Nguồn tham khảo

  • Thông cáo của Đại học Carnegie Mellon, 2004
  • MIT Technology Review, 15/3/2004
  • Wikipedia: DARPA Grand Challenge (2004, 2005), Navlab, Stanley, Waymo, Red Whittaker, Sebastian Thrun, Anthony Levandowski, Chris Urmson
  • Stanford Magazine, 2006
  • IEEE Spectrum, 2025
  • Nextgov, 6/2004; CNN, 5/2004 (qua Wikipedia)
  • DTIC (Public Law 106-398)
  • Nhật ký DARPA 2004 trên overbot.com

Bài viết tóm tắt từ video của kênh; nội dung mang tính giới thiệu.