自動(dòng)駕駛是歷史上最偉大的計(jì)算挑戰(zhàn)之一，不能指望用傳統(tǒng)算法解決問(wèn)題，深度學(xué)習(xí)才是關(guān)鍵。
在2018年國(guó)際消費(fèi)電子展上（CES ），英偉達(dá)（NVIDIA）首席執(zhí)行官黃仁勛表示，自主駕駛涉及到同類(lèi)產(chǎn)品中最大的計(jì)算挑戰(zhàn)。該公司估計(jì)，無(wú)人駕駛汽車(chē)的計(jì)算需求比目前市面上最先進(jìn)的汽車(chē)要高出50到100倍。
他說(shuō)：“為了普及無(wú)人駕駛汽車(chē)，需要解決的挑戰(zhàn)數(shù)量令人望而生畏。我們已經(jīng)制造了PC、筆記本電腦、控制臺(tái)和超級(jí)電腦，但自動(dòng)駕駛代表著一種世界從未見(jiàn)過(guò)的復(fù)雜程度——它一直在監(jiān)控多個(gè)傳感器，而且由于生命處于危險(xiǎn)之中，它的決策必須始終正確，這使得沒(méi)有人知道如何編寫(xiě)應(yīng)用軟件。”
那么，行業(yè)如何彌合這種巨大的差距呢？許多人堅(jiān)定地認(rèn)為，解決自動(dòng)駕駛汽車(chē)所面臨的問(wèn)題，星空人工智能（AI）必不可少。“一輛典型的現(xiàn)代汽車(chē)有多達(dá)100個(gè)電子控制單元（ECU），”英偉達(dá)汽車(chē)公司的高級(jí)總監(jiān)Danny Shapiro解釋道，“盡管這些設(shè)備在執(zhí)行具有社會(huì)效益的重要功能，但它們運(yùn)行的是設(shè)定算法，這意味著它們執(zhí)行固定任務(wù)。使用固定算法的計(jì)算機(jī)視覺(jué)無(wú)法應(yīng)對(duì)路上發(fā)生的多樣情況。”
星空人工智能軟件公司AImotive的歐洲銷(xiāo)售主管Bence Varga也同意這一觀(guān)點(diǎn)，他認(rèn)為任何關(guān)于自動(dòng)駕駛汽車(chē)的討論都必須以乘員和道路使用者保護(hù)為核心。“從安全的角度來(lái)看，”他說(shuō)，“傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)視覺(jué)算法在決策樹(shù)基礎(chǔ)上有很大的局限性。解決方案開(kāi)發(fā)過(guò)程中固有的收益在遞減，因而制定算法變得越來(lái)越困難，這些算法涉及如何從不同的角度識(shí)別一輛汽車(chē)或者部分被遮擋的汽車(chē)等。”AImotive開(kāi)發(fā)了aiDrive，這是一款利用星空人工智能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛功能的軟件套件。
超人
變化的天氣、多變的表面、道路封閉、不同的駕駛文化——道路上有大量的變量。但是，人類(lèi)擁有相互聯(lián)系的感官和決策能力，因而能夠適應(yīng)環(huán)境。因此，該行業(yè)已轉(zhuǎn)向深度學(xué)習(xí)技術(shù)，drive.ai的聯(lián)合創(chuàng)始人王弢解釋到，這種技術(shù)涉及的概念最初由神經(jīng)科學(xué)的發(fā)現(xiàn)啟發(fā)而來(lái)。現(xiàn)代深度學(xué)習(xí)通常使用一種稱(chēng)為反向傳播（back-propagation）的算法，該算法可以調(diào)整人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的參數(shù)，從而將實(shí)際輸出與期望輸出的差異最小化，后者基于大量真實(shí)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)從訓(xùn)練系統(tǒng)中獲取。
王弢介紹到，將深度學(xué)習(xí)引入到汽車(chē)中，代表了汽車(chē)行業(yè)正在采用已經(jīng)有一定經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)來(lái)推動(dòng)下一步進(jìn)展。“星空人工智能已經(jīng)進(jìn)入了汽車(chē)行業(yè)，”他表示。例如，自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)本身就是星空人工智能的一種形式，盡管它的操作域有限。像ACC這樣的功能為終端客戶(hù)提供了額外的價(jià)值。隨著電動(dòng)汽車(chē)和拼車(chē)服務(wù)的興起，汽車(chē)行業(yè)正經(jīng)歷著劇烈的轉(zhuǎn)型，星空人工智能可以幫助該行業(yè)趕上新時(shí)代的步伐，并保持相關(guān)性。”
但是，對(duì)于那些想要進(jìn)入這個(gè)市場(chǎng)并與汽車(chē)行業(yè)合作的供應(yīng)商來(lái)說(shuō)，有什么挑戰(zhàn)呢？答案顯而易見(jiàn)——符合汽車(chē)行業(yè)嚴(yán)格的安全標(biāo)準(zhǔn)。Shapiro表示，對(duì)于英偉達(dá)來(lái)說(shuō)，自從公司首次將注意力轉(zhuǎn)移到除了圖形處理器之外的產(chǎn)品以來(lái)，這已經(jīng)過(guò)了長(zhǎng)達(dá)十年的時(shí)間。為了確保產(chǎn)品能夠在各種溫度范圍和惡劣條件下運(yùn)行，如振動(dòng)，沖擊，污垢和灰塵等，新的生產(chǎn)設(shè)備都在尋求改造。
目標(biāo)是ISO26262認(rèn)證，這是一個(gè)專(zhuān)注于安全關(guān)鍵系統(tǒng)的汽車(chē)專(zhuān)用標(biāo)準(zhǔn)。NVIDIA的可擴(kuò)展Xavier處理器每秒可運(yùn)行30萬(wàn)億次運(yùn)算，現(xiàn)在被自驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)商Aurora等公司開(kāi)發(fā)平臺(tái)所采用。像AImotive這樣的公司要完成評(píng)分，工作還在繼續(xù)。
其他問(wèn)題包括星空人工智能決策系統(tǒng)發(fā)揮作用時(shí)推理的潛在“不透明性”，因?yàn)樯婕暗募夹g(shù)非常復(fù)雜。“目前，星空人工智能決策背后的推理是一些不透明的領(lǐng)域，”Varga說(shuō)。“相關(guān)研究正在詳細(xì)研究這個(gè)問(wèn)題，新的答案將繼續(xù)出現(xiàn)。為了確保安全，我們與合作伙伴一起進(jìn)行所有系統(tǒng)的深入檢查和基準(zhǔn)測(cè)試。我們的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)接受來(lái)自世界各地的帶注釋的測(cè)試數(shù)據(jù)的訓(xùn)練，以確保它們?cè)谌魏吻闆r下都能得到正確的推廣。”在這方面，模擬是關(guān)鍵，在進(jìn)行測(cè)試之前，有數(shù)百萬(wàn)個(gè)場(chǎng)景進(jìn)行了數(shù)字演練。
Drive.ai的王弢認(rèn)為，這種擔(dān)憂(yōu)適用于任何新興技術(shù)，并且接受只會(huì)伴隨安全性證明。“深度學(xué)習(xí)并不完全是不透明的，”他表示，“因?yàn)橛幸环N方法可以將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的思維可視化，這對(duì)于幫助人們適應(yīng)一項(xiàng)新技術(shù)來(lái)說(shuō)，至關(guān)重要。”
不過(guò)，Varga說(shuō)，對(duì)于原始設(shè)備制造商（OEMs）來(lái)說(shuō)，理解星空人工智能很重要，同樣，星空人工智能理解人類(lèi)也很重要。他表示：“這意味著系統(tǒng)必須預(yù)測(cè)道路上的其他行為者會(huì)做什么，并相應(yīng)地作出應(yīng)對(duì)。我們正在創(chuàng)建的傳感器設(shè)置，包括其他傳感器支持的攝像頭，不會(huì)有盲點(diǎn)。這一點(diǎn)，再加上星空人工智能的理解和概括其環(huán)境的能力，這將會(huì)產(chǎn)生一個(gè)超人司機(jī)，能夠安全地與他人共享道路。”
天網(wǎng)？不大可能
當(dāng)然，并不是所有關(guān)于星空人工智能的頭條都是正面的。包括理論物理學(xué)家史蒂芬?霍金和特斯拉首席執(zhí)行官埃隆·馬斯克在內(nèi)的知名人士已多次表示擔(dān)憂(yōu)?；艚鹪?015年表示：“星空人工智能的真正風(fēng)險(xiǎn)不是惡意，而是能力。一個(gè)超級(jí)聰明的星空人工智能會(huì)非常擅長(zhǎng)實(shí)現(xiàn)它的目標(biāo)，如果這些目標(biāo)與我們的目標(biāo)不一致，我們就有麻煩了。”隨著汽車(chē)行業(yè)在星空人工智能發(fā)展中扮演越來(lái)越重要的角色，原始設(shè)備制造商應(yīng)該如何密切關(guān)注新的、可能致命的安全隱患呢？
Varga說(shuō)，好消息是世界末日的可能性不大。他認(rèn)為，當(dāng)前的星空人工智能尚未達(dá)到人們?cè)谟懻?ldquo;奇點(diǎn)”時(shí)會(huì)涉及的通用星空人工智能階段。他說(shuō)：“我們的星空人工智能訓(xùn)練只是為了開(kāi)車(chē)。它不能自行修改，也不能自行重新編程。就我們而言，自動(dòng)駕駛汽車(chē)叛亂的想法純粹是科幻小說(shuō)。”
Shapiro對(duì)此表示贊同：“有些人對(duì)星空人工智能的看法似乎是基于終結(jié)者電影。”他補(bǔ)充道，AI系統(tǒng)在檢測(cè)、跟蹤和理解距離和速度方面已經(jīng)超越了人類(lèi)。“更重要的是，他們不會(huì)分心，”他說(shuō)，“他們也不會(huì)經(jīng)歷路怒，不會(huì)感到憤怒，也不會(huì)喝醉。”星空人工智能非但沒(méi)有帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)，而且已經(jīng)具備了巨大的安全效益。
他說(shuō)，展望未來(lái)，NVIDIA有信心制定檢查、平衡和工具來(lái)確保星空人工智能不會(huì)產(chǎn)生問(wèn)題。他總結(jié)道：“我們可以測(cè)試和驗(yàn)證應(yīng)用程序的工作原理和失敗的地方。”然后，我們可以回溯、分析并調(diào)整。我們有很好的方法來(lái)分析和診斷神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，理解它們的表現(xiàn)，它們只會(huì)繼續(xù)改進(jìn)。”星空人工智能似乎會(huì)成為一個(gè)持續(xù)進(jìn)行中的項(xiàng)目，它將會(huì)隨著時(shí)間的推移而完善，因?yàn)樗赡軒?lái)數(shù)十億的潛在收益。
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