Udacity: Selbstfahrendes Auto selbst programmieren
Wie schwierig ist es, ein selbstfahrendes Autos zu programmieren? Die Onlineakademie Udacity im kalifornischen Mountain View will es ihren Studenten in einem neunmonatigen Fernkurs(öffnet im neuen Fenster) beibringen. Angesichts der Nachfrage nach Programmierern in diesem Bereich war der weltweite Ansturm auf die Kurse zu erwarten. "Seit der Ankündigung des Programms Mitte September sind 25.000 Bewerbungen eingegangen", sagt Udacity-Sprecherin Amy Lester im Gespräch mit Golem.de. Die ersten 500 Studenten aus mehr als 25 Ländern starteten Ende Oktober.
Dass Udacity einen solchen Kurs für ein Minidiplom (Nanodegree) anbietet, ist nur konsequent. Schließlich hat Udacity-Gründer Sebastian Thrun im Jahr 2005 für die Stanford-Universität die sogenannte Darpa-Challenge für autonome Autos(öffnet im neuen Fenster) gewonnen und anschließend für Google die Forschungsabteilung X aufgebaut, die ebenfalls selbstfahrende Autos entwickelt. Zu einem der ersten Udacity-Angebote gehörte Thruns Kurs Künstliche Intelligenz für Robotik(öffnet im neuen Fenster), der weiterhin im Programm ist. Der frühere Stanford-Professor hat mit seinem Google-Projekt die große Nachfrage nach Entwicklern in diesem Bereich im Grunde selbst initiiert.
Schlacht um die besten Programmierer
"In den vergangenen zwölf Monaten ist eine Schlacht um die besten Leute entbrannt", sagt Oliver Cameron, "das hat uns dazu bewogen, dieses Curriculum(öffnet im neuen Fenster) anzubieten." Der frühere iOS-Entwickler ist Programmleiter für das autonome Fahren bei der Onlineakademie. Besonders stolz ist der Brite auf das Testauto, das sich Udacity inzwischen angeschafft hat, einen Ford Lincoln MKC(öffnet im neuen Fenster). "Die Studenten müssen zum Abschluss des Kurses ein Auto so programmieren, dass es einen festgelegten Parcours auf einem privaten Gelände bewältigen kann", sagt Cameron. Dabei müssten die Fahrzeuge beispielsweise die Fahrbahnmarkierungen erkennen und Hindernissen ausweichen.
Das Interesse der Wirtschaft an den Absolventen zeigt sich an der hohen Zahl der sogenannten Hiring-Partner. Firmen wie Mercedes, Nvidia, BMW, McLaren, Otto und Here erhalten auf diese Weise exklusiven Zugang zu den Bewerbungsunterlagen der Studenten. Der Erlanger Automobilzulieferer Elektrobit(öffnet im neuen Fenster), eine hundertprozentige Tochterfirma von Continental, gehört ebenfalls zu den bislang 14 Partnern. "Es ist ein Glücksfall, dass wir durch unsere Niederlassung im Silicon Valley mit Udacity in Kontakt gekommen sind. Weil das genau zu dem passt, was wir suchen: Ingenieure, die im Bereich autonomes Fahren schon ausgebildet sind", sagt Personalchef Matthias Pohl im Gespräch mit Golem.de.
Python und Statistik
Nach Ansicht Pohls lassen sich nur wenige solcher Experten auf dem Markt finden. "Den Großteil müssen wir selbst ausbilden. Da ist es ideal, was Udacity hier bietet. Ich bin gespannt, was wir nach neun Monaten für Absolventen dort haben." Guter Aspekt. Denn reichen die neun Monate Onlinekurs überhaupt aus, um ein autonomes Auto programmieren zu können? Schließlich dürfte es einen Grund dafür geben, dass Experten, die Kenntnisse auf Gebieten wie künstliche Intelligenz (KI), Deep Learning und Robotik vereinen können, schwer zu finden sind.
Die Anforderungen für die Kursteilnehmer(öffnet im neuen Fenster) sind daher recht hoch. Udacity fordert Kenntnisse in Python oder einer anderen Skript-Sprache. Vorkenntnisse in Wahrscheinlichkeitsrechnung, Statistik und maschinelles Lernen werden ebenfalls empfohlen. Ein bestimmter Studienabschluss ist jedoch keine Voraussetzung. Merkwürdigerweise erwähnt Udacity keine Kenntnisse in C oder C++, obwohl diese laut Cameron vor allem für die eigentliche Fahrzeugsteuerung benötigt werden.
Der Nerd an sich wird nicht gesucht
Das sieht auch Pohl so: "Bei uns ist der Schwerpunkt C und C++. Je tiefer eingebettet die Systeme sind, desto eher wird man C brauchen." Vor allem bei der späteren Bewerberauswahl werde sehr stark auf die Programmierkenntnisse geschaut. "Gerade C und C++, das prüfen wir meist auch ganz gut ab", sagt Pohl. Es gebe noch unterschiedliche Meinungen dazu, welche Aufgaben KI bei der Steuerung selbstfahrender Autos übernehmen solle.
"Daher ist ein profundes Wissen darüber, was KI kann und was KI nicht kann, essenziell notwendig. Idealerweise bringt ein Bewerber sowohl das Wissen hinsichtlich klassischer Modelle als auch im Bereich KI mit", sagt Pohl. Für Elektrobit sind Programmierkenntnisse allein aber nicht ausschlaggebend. "Den Nerd an sich suchen wir nicht. Die Bewerber sollen gut mit Kunden sprechen und im Team kommunizieren können", sagt der Personalchef.
Eigentliche Autoprogrammierung in C++
Bei Udacity liege der Schwerpunkt des Kurses zunächst auf künstlicher Intelligenz und Deep Learning, was mit Hilfe von Python umgesetzt werde, sagt Cameron. Um die Inhalte zu vermitteln, nutze die Onlineakademie interaktive Videos, Textinhalte, Quizfragen und Projekte. Konkrete Lerninhalte sind beispielsweise maschinelles Lernen, Convolutional Neural Networks, maschinelles Sehen, Sensorfusion, Lokalisierung, Pfadplanung und automobile Hardware. Kursleiter David Silver erläuterte auf Nachfrage jedoch(öffnet im neuen Fenster): "Das Programm dauert drei Trimester. Grob gesagt wird im ersten Trimester Python genutzt, in den beiden übrigen C++."
Jeder Teilnehmer hat laut Cameron einen persönlichen Mentor und einen Code-Reviewer. Zudem tauschen sich die Studenten untereinander in Slack-Channels aus. "Entscheidend sind die Projekte", erläutert Cameron. So müssten die Studenten in der ersten Aufgabe aus einer Sequenz von Kameraaufnahmen die Fahrbahnmarkierung erkennen. Der Kursteilnehmer und Ford-Mitarbeiter Neil Hiddink aus Kentucky zeigte auf Twitter ein Video seines ersten Projekts(öffnet im neuen Fenster). Zudem ist Hiddink als Teilnehmer verpflichtet, seine Ergebnisse auf Github zu veröffentlichen(öffnet im neuen Fenster).
Zehn Stunden Arbeitsaufwand pro Woche
Udacity geht von einem Arbeitsaufwand von zehn Wochenstunden für den Kurs aus. So soll es möglich sein, sich parallel zum normalen Beruf weiterzubilden. Der Aufwand dürfte in der Realität jedoch stark von den vorhandenen Programmierkenntnissen abhängig sein. Das bestätigt auch der Kursteilnehmer Patrick Kern. Der Wirtschaftsinformatikstudent an der Berliner Hochschule für Technik und Wirtschaft (HTW) verbringt nach eigenen Angaben 20 bis 30 Stunden in der Woche für Udacity. "Auch wenn ich wohl mit weniger Zeit auskommen würde, um die Anforderungen des Kurses zu erfüllen, bekomme ich ein tieferes Verständnis vom Gesamtkonzept, wenn ich mich intensiver mit den einzelnen Themen beschäftigte", sagte Kern Golem.de.
Allerdings rechnet der Masterstudent bereits damit, dass er für den Einstieg in C++ einige Extraschichten einlegen muss. "Die Umsetzung konkreter Projekte wie beim Erlernen von C++ ist meiner Meinung nach der beste Weg, um etwas zu lernen", sagt Kern. Als besonders hilfreich empfindet er bislang den Austausch mit den anderen Kursteilnehmern. Die Community sei wohl "der beste Teil an dem gesamten Kurs und motiviert mich, immer noch ein bisschen mehr zu machen".
Hohe Gehälter locken
Noch nicht in Anspruch nehmen musste Kern die Hilf der Mentoren. Udacity verspricht den Studenten eine Rückmeldung durch die Code-Reviewer innerhalb einer Stunde. "Sie müssen den Code solange abgeben, bis es funktioniert", sagt Cameron. Wer dreimal einen Abgabetermin verpasst, muss den jeweiligen Abschnitt wieder vor vorn beginnen. Bislang liegt die Abbrecherquote laut Udacity nur bei einem Prozent.
Für die Betreuung benötigt die Akademie ein weltweites Netz von Hunderten Mitarbeitern. Schließlich sollte am 28. November ein Kurs mit weiteren 1.500 Studenten starten, am 12. Dezember sogar mit 2.500 Teilnehmern. Für 2017 sind weitere Kurse geplant. Bei einer Kursgebühr von 2.400 US-Dollar kann Udacity daher mit Einnahmen von fast elf Millionen US-Dollar nur aus den ersten drei Studiengruppen rechnen. Mit einem Anteil von 60 Prozent kämen die meisten Studenten aus den USA, gefolgt von Ländern wie Kanada, Großbritannien, Deutschland und Frankreich, sagt Cameron. Auch die US-Ostküste und die klassische Autoregion um Detroit seien stark vertreten.
Google zahlt 270.000 US-Dollar Gehalt
Es ist ohnehin nicht so, dass die Programmierer für selbstfahrende Autos vor allem im Silicon Valley einen Job finden. Für große Automobilhersteller und Zulieferer wäre es viel zu teuer, ihre kompletten Entwicklungsabteilungen nach Kalifornien zu verlagern. Das marktübliche Jahresgehalt für einen Programmierer in diesem Bereich liegt laut Paysa.com(öffnet im neuen Fenster) derzeit bei 233.000 US-Dollar, wobei das durchschnittliche Grundgehalt bei knapp 140.000 US-Dollar liegt. Google zahlt (öffnet im neuen Fenster) seinen Programmierern für autonome Autos durchschnittlich sogar 270.000 US-Dollar.
Elektrobit will im kommenden Jahr 30 bis 40 Programmierer für den Bereich Fahrassistenz einstellen. Allerdings ist das Unternehmen als Hiring Partner nicht dazu verpflichtet, Udacity-Absolventen zu übernehmen. Es ist lediglich vereinbart, dass die Studenten auch in diesem Bereich eingesetzt werden. Sogenannte Talentkoordinatoren von Udacity sollen den Firmen dabei helfen, gezielt Stellen zu besetzen. Doch für Pohl haben die Studenten mit ihrem Minidiplom durchaus Vorteile: "Der Praxisbezug ist da. In den neun Monaten kann eine Vertiefung in dem Bereich schon erfolgen, so dass die Leute schon einiges mehr wissen in diesem Bereich als ein normaler Informatikabsolvent."
Ob Udacity sein Jobversprechen bei den Abertausenden Absolventen tatsächlich erfüllen kann, wird sich zeigen. Gut möglich, dass einige von ihnen das erste und letzte Mal ein selbstfahrendes Auto auf einen Parcours geschickt haben. Für einen Kursteilnehmer wie Kern ist das ohnehin nicht ausschlaggebend. Die Kenntnisse zu Deep Learning, maschinellem Sehen und Sensorfusion spielen seiner Meinung nach eine Schlüsselrolle in fast allen technischen Entwicklungen in der Zukunft. Und für Oliver Cameron ist das autonome Fahren nichts anders als der bislang größte Anwendungsfall von KI und Robotik. Nicht ausgeschlossen, dass es irgendwann auch einen Kurs für selbstfliegende Drohnen geben wird.
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