上周鬧得沸沸揚(yáng)揚(yáng)的無(wú)人駕駛汽車上北京五環(huán)事件，再次將無(wú)人駕駛汽車?yán)肓斯姷囊曇?。和很多高科技的發(fā)展腳步一樣，初期推動(dòng)無(wú)人駕駛研究的是軍事領(lǐng)域的專家們——美國(guó)軍方在上世紀(jì)70年代開(kāi)始關(guān)注無(wú)人駕駛技術(shù)。1995年，一輛由美國(guó)卡耐基梅隆大學(xué)研制的無(wú)人駕駛汽車Navlab-V，完成了橫穿美國(guó)東西海岸的無(wú)人駕駛試驗(yàn)。
二十多年過(guò)去了，無(wú)人駕駛汽車又“開(kāi)”到了哪一步?人們不禁發(fā)問(wèn)，無(wú)人駕駛技術(shù)真的已經(jīng)成熟到可以上路了嗎?在全球范圍內(nèi)無(wú)人駕駛汽車上路又是否合法合規(guī)?擺在科學(xué)家面前的除了惡劣天氣、法律法規(guī)、倫理道德……“攔路虎”里竟然還有一只袋鼠。
常規(guī)“器官”不在 方向盤剎車油門或?qū)⒈蝗∠?/strong>
目前已經(jīng)有十幾家公司許下了豪言壯志，列出了自家無(wú)人駕駛汽車上路的時(shí)間表。
谷歌希望自家的無(wú)人駕駛汽車能在2020年量產(chǎn)，而且有別于其他制造商，谷歌不打算推出半自動(dòng)的功能，而是準(zhǔn)備一步到位，生產(chǎn)一款完全無(wú)人駕駛的汽車，甚至沒(méi)有剎車和方向盤。谷歌擁有7年無(wú)人駕駛汽車的經(jīng)驗(yàn)，并與菲亞特-克萊斯勒合作，在現(xiàn)實(shí)世界中測(cè)試無(wú)人駕駛小型貨車。
福特也不甘落后，計(jì)劃在2021年前推出并銷售第4級(jí)別的無(wú)人駕駛汽車。與谷歌的無(wú)人駕駛汽車一樣，福特也不準(zhǔn)備為其汽車配備方向盤、剎車和油門。另外，福特將在未來(lái)5年投資10億美元，用于人工智能軟件的開(kāi)發(fā)。
英特爾公司為無(wú)人駕駛汽車砸下了重金，一系列的收購(gòu)可謂是集齊了無(wú)人駕駛界的“七龍珠”，收獲了各種關(guān)鍵能力。包括以150億美元收購(gòu)了以色列科技公司“移動(dòng)眼”、深度學(xué)習(xí)技術(shù)公司Nervana、微芯片制造商Movidius和汽車公司德?tīng)柛?。另外，英特爾?jì)劃與寶馬和大眾攜手合作，于今年晚些時(shí)候開(kāi)始試驗(yàn)無(wú)人駕駛汽車。
“眼睛”可觀六路 反饋物體距離閱讀交通標(biāo)志
大多數(shù)無(wú)人駕駛汽車配備了傳感技術(shù)“套裝”，包括“一雙眼”及“一把尺”——視覺(jué)傳感器(例如相機(jī))和監(jiān)測(cè)傳感器(測(cè)量目標(biāo)距離的激光和雷達(dá))。過(guò)去十年中，測(cè)量范圍的傳感器在商用開(kāi)發(fā)系統(tǒng)中占據(jù)了主導(dǎo)地位，能可靠地反饋周圍所有物體的距離，監(jiān)測(cè)范圍達(dá)到100米甚至更遠(yuǎn)。
激光通常只用于低水平和簡(jiǎn)單的任務(wù)中，比如躲避障礙物，確保不會(huì)撞上任何東西等。而雷達(dá)則是一些高檔車的老搭檔了，在巡航控制系統(tǒng)中至少“服役”了十年。近年來(lái)，低價(jià)位的汽車也紛紛采用了這一技術(shù)。不過(guò)，監(jiān)測(cè)距離的傳感器還是有其局限性，遠(yuǎn)程激光或雷達(dá)掃描能夠向你反饋大致的信息，比如路人的姿勢(shì)，卻不會(huì)告訴你那個(gè)人的表情是平靜還是驚慌。而且，由于大多數(shù)的標(biāo)志都是靠看的，在閱讀現(xiàn)有標(biāo)識(shí)時(shí)，距離傳感器也表現(xiàn)得很差。相比之下，像相機(jī)一樣的視覺(jué)傳感器彌補(bǔ)了這一缺陷，它們能夠感知顏色和外觀細(xì)節(jié)。
由于我們的駕駛環(huán)境在設(shè)計(jì)和建造時(shí)默認(rèn)司機(jī)能夠看到，所以，能夠像人一樣“眼觀六路”的無(wú)人駕駛汽車更能適應(yīng)現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施和標(biāo)識(shí)。
“判斷力”待加強(qiáng) 駕駛系統(tǒng)難以應(yīng)對(duì)惡劣天氣
不過(guò)，汽車并非裝備了眼睛就能保證“視力”沒(méi)問(wèn)題。相機(jī)非常容易受到環(huán)境改變的影響，在路上最常遇到的就是晝夜循環(huán)。在黑暗的環(huán)境下，人工照明或遠(yuǎn)光燈會(huì)讓系統(tǒng)很難判斷前方到底有什么。
在寒冷的地區(qū)，街道兩旁可能有不少大風(fēng)吹成的雪堆，不僅完全模糊了線標(biāo)，甚至連標(biāo)識(shí)也很容易被埋、被遮擋。由于無(wú)人駕駛汽車的設(shè)計(jì)嚴(yán)格依賴道路法規(guī)，所以系統(tǒng)會(huì)變得很糾結(jié)。
這還不算完，最大的挑戰(zhàn)往往出現(xiàn)在多重變化同時(shí)發(fā)生的時(shí)候，比如夜間行駛又趕上熱帶風(fēng)暴。遇到這種組合就連人類司機(jī)都難免會(huì)發(fā)生事故，好在大多數(shù)情況下我們都小心謹(jǐn)慎、處理得當(dāng)，而無(wú)人駕駛汽車就顯得沒(méi)那么可靠了。除了雨雪，冰、冰雹、霧、煙、霾、風(fēng)、光和熱都會(huì)對(duì)駕駛環(huán)境造成干擾?，F(xiàn)在還沒(méi)有一輛車能夠證明遇到極端天氣仍能可靠地行駛，目前大多數(shù)車能夠處理的，不過(guò)是中等降雨程度。
對(duì)于盯著無(wú)人駕駛汽車這塊蛋糕的各廠商來(lái)說(shuō)，沒(méi)有什么比開(kāi)發(fā)出適應(yīng)全天候無(wú)人駕駛車更大的挑戰(zhàn)了。我們雖然有很多輛能夠適應(yīng)“大部分情況”的車，卻沒(méi)有一輛適應(yīng)“所有情況”的車。天氣的重要性無(wú)須贅述，僅在美國(guó)，超過(guò)20%的事故都和惡劣天氣有關(guān)。
配備最強(qiáng)“大腦” 深度學(xué)習(xí)為鏡頭素材貼標(biāo)簽
為了不讓無(wú)人駕駛汽車的一雙眼睛成為擺設(shè)，開(kāi)發(fā)人員就要給它們配備相應(yīng)的“腦子”。這也是為什么許多無(wú)人駕駛汽車廠商都在開(kāi)發(fā)深度學(xué)習(xí)系統(tǒng)，有了這門技術(shù)，它們輕易就能超越人類需要練習(xí)100個(gè)小時(shí)才能達(dá)到的“老司機(jī)”的境界。
英特爾公司收購(gòu)移動(dòng)眼也正是有此用意，這些深度學(xué)習(xí)系統(tǒng)通常需要大量的標(biāo)簽數(shù)據(jù)。收集原始數(shù)據(jù)雖然成本很高，但可行性高，方法也比較“簡(jiǎn)單粗暴”：只需在大量汽車上安裝傳感器和計(jì)算機(jī)，然后就等著它們?cè)诠肪W(wǎng)中跑上個(gè)數(shù)百萬(wàn)小時(shí)吧。一旦跑回來(lái)，接下來(lái)的工作才是費(fèi)時(shí)費(fèi)工費(fèi)腦子的，鏡頭記錄下的大量素材需要處理，人、汽車、各類危險(xiǎn)、交通燈、車道標(biāo)記等都需要“貼標(biāo)簽”。移動(dòng)眼公司意識(shí)到這種繁瑣的工作偷不了懶，于是雇用了數(shù)百名員工專門為圖像“貼標(biāo)簽”，這種腳踏實(shí)地的作風(fēng)也使其成為了該領(lǐng)域的引領(lǐng)者。有了這些基礎(chǔ)，未來(lái)，移動(dòng)眼等其他公司會(huì)越來(lái)越多地使用模擬技術(shù)生成大部分?jǐn)?shù)據(jù)，而不再靠人力了。
“性格”比人謹(jǐn)慎 遇到路邊慢跑者會(huì)減速停車
目前，無(wú)人駕駛汽車通常比人類司機(jī)更“膽小”，因?yàn)槲覀兡軌蚋鼫?zhǔn)確地了解周圍發(fā)生著什么。在一段測(cè)試視頻中，當(dāng)一輛特斯拉遇到路邊的慢跑者時(shí)會(huì)減速到幾乎停下。而當(dāng)我們遇到同樣情況時(shí)，會(huì)作出“慢跑者不太可能突然跳到馬路上”的判斷，而系統(tǒng)則被設(shè)計(jì)得更為謹(jǐn)慎(至少現(xiàn)在的系統(tǒng)都是這樣)。
以目前的技術(shù)來(lái)看，無(wú)人駕駛車的謹(jǐn)慎確實(shí)很有必要。它們還不太擅長(zhǎng)處理那些百萬(wàn)分之一可能會(huì)發(fā)生的“小概率”事件，比如前車上掉下來(lái)一個(gè)沙發(fā)，或者一些穿著奇葩裝束的人出現(xiàn)在路邊。
自動(dòng)眼開(kāi)發(fā)的視覺(jué)技術(shù)可能會(huì)提供更多的“微妙場(chǎng)景”，幫助汽車訓(xùn)練得更為自信。還能讀懂人的面部表情，分析出路邊行人的姿勢(shì)和可能的意圖，甚至能夠“看穿”旁邊的汽車，究竟對(duì)方的司機(jī)是在好好看路還是在玩手機(jī)。此外，這種視覺(jué)技術(shù)能夠與人類司機(jī)無(wú)縫對(duì)接，通過(guò)輔助保護(hù)系統(tǒng)幫助我們避免錯(cuò)誤。
名詞解釋
自動(dòng)駕駛汽車(Autonomous car)和無(wú)人駕駛汽車(Driverless Car)是同一種事物，但不同地方叫法不同，歐洲偏向于稱之為自動(dòng)駕駛汽車，而美國(guó)多用后者。
