無人駕駛汽車還要多久才能(néng)進入我們的日常生活？

每個故事(shì)都有個開(kāi)頭，對(duì)人工(gōng)智能(néng)(Artificial Intelligence， AI)而言，可以選擇的開(kāi)頭有很(hěn)多，因爲人類對(duì)人工(gōng)智能(néng)的夢想，可以追溯到(dào)很(hěn)久很(hěn)久以前。

——邁克爾·伍爾德裏奇

《人工(gōng)智能(néng)全傳》

作(zuò)者：[英]邁克爾·伍爾德裏奇

出版社：浙江科學技術出版社

出版時(shí)間：2021年3月

作(zuò)者介紹

[英]

邁克爾·伍爾德裏奇

Michael Wooldridge

國際人工(gōng)智能(néng)學界領軍人物，現(xiàn)任牛津大(dà)學計(jì)算(suàn)機學院院長，投身人工(gōng)智能(néng)研究30餘年。

2015—2017年曾擔任國際人工(gōng)智能(néng)聯合 會(huì)議(yì)（IJCAI）主席（該會(huì)議(yì)是人工(gōng)智能(néng)界頂級會(huì)議(yì)之一），2020年獲頒英國計(jì)算(suàn)機領域至高(gāo)榮譽——洛芙萊斯獎章，被譽爲英國計(jì)算(suàn)機領域具有重要影響力的三位學者之一。

以下(xià)爲《人工(gōng)智能(néng)全傳》精選内容

深度學習爲人工(gōng)智能(néng)的應用(yòng)打開(kāi)了(le)大(dà)門(mén)，在21世紀的第二個10年裏，自(zì)從(cóng)20世紀90年代萬維網出現(xiàn)以來(lái)，還沒有另一門(mén)新技術如人工(gōng)智能(néng)這(zhè)樣吸引人們的注意力。每個擁有數據和(hé)需要解決問題的人都忍不住要問，深度學習是否能(néng)夠幫助他(tā)們——在很(hěn)多情況下(xià)，答(dá)案是肯定的。

人工(gōng)智能(néng)已經出現(xiàn)在我們生活的方方面面，我們随時(shí)都能(néng)感受到(dào)它的存在。但(dàn)凡涉及技術的領域，都有人工(gōng)智能(néng)的身影：教育、科學、工(gōng)業、商業、農(nóng)業、醫(yī)療保健、娛樂、媒體和(hé)藝術等各個領域。未來(lái)，或許有些(xiē)領域會(huì)有非常明(míng)顯的人工(gōng)智能(néng)痕迹，有些(xiē)領域則不會(huì)。人工(gōng)智能(néng)将悄然無聲地嵌入我們的世界，就像今天的計(jì)算(suàn)機一樣。正如計(jì)算(suàn)機和(hé)萬維網，人工(gōng)智能(néng)也(yě)将改變我們的世界。

人工(gōng)智能(néng)的偉大(dà)應用(yòng) — 無人駕駛汽車

在撰寫本文(wén)的時(shí)候，全球每年有超過100萬人死于和(hé)汽車有關的交通事(shì)故，僅中國和(hé)印度就占了(le)其中的四分之一；每年還有5000萬人在跟汽車有關的交通事(shì)故中受傷。這(zhè)些(xiē)數字觸目驚心，想象一下(xià)，如果出現(xiàn)一種每年可以奪取100萬人性命的新型流感病毒，那一定會(huì)引起全球性恐慌。然而，我們卻習慣了(le)公路上(shàng)的危險——我們似乎已經接受這(zhè)就是現(xiàn)代社會(huì)的現(xiàn)狀。不過，人工(gōng)智能(néng)能(néng)夠帶來(lái)大(dà)幅降低(dī)交通事(shì)故的前景：在發展智能(néng)中期内出現(xiàn)無人駕駛汽車，已經成爲可能(néng)。最終，它能(néng)夠拯救無數人的生命。

自(zì)20世紀40年代以來(lái)，人們在自(zì)動駕駛領域就不斷地嘗試，但(dàn)直到(dào)70年代微處理(lǐ)器技術出現(xiàn)以後，它們才真正變得可行。不過，無人駕駛汽車面臨的挑戰也(yě)是艱巨的，最根本的問題就是感知(zhī)。如果你(nǐ)能(néng)夠找到(dào)一種方法，讓一輛汽車能(néng)夠随時(shí)準确地知(zhī)道(dào)它自(zì)己在哪裏，周圍環境是怎麽樣，那麽恭喜你(nǐ)，你(nǐ)已經找到(dào)解決無人駕駛問題的方法了(le)。而要解決感知(zhī)問題，我們需要采用(yòng)現(xiàn)代機器學習技術：沒有它們，無人駕駛汽車無法實現(xiàn)。

無人駕駛技術的裏程碑演進

1987-1995年，由歐洲泛政府研究組織歐洲研究協調局(EUREKA)出資贊助的普羅米修斯工(gōng)程，是無人駕駛汽車技術的先驅。在1995年進行了(le)一次示範表演。一輛汽車在無人駕駛的情況下(xià)從(cóng)德國慕尼黑開(kāi)到(dào)丹麥的歐登塞，然後返回。雖然平均5.5英裏就需要進行一次人工(gōng)幹預，但(dàn)是在沒有人工(gōng)幹預的情況下(xià)，最長的一次無人駕駛距離約爲100英裏。

2004年，美(měi)國國防高(gāo)級研究計(jì)劃局(DARPA)組織了(le)一場無人駕駛汽車頂級挑戰賽，邀請(qǐng)研究人員組隊參加挑戰賽，讓無人駕駛的車輛穿越150英裏的美(měi)國鄉(xiāng)村。共有106支來(lái)自(zì)大(dà)學研究院和(hé)汽車公司的參賽隊。但(dàn)在這(zhè)一屆比賽中，沒有一支隊伍完成超過8英裏的賽程，有的車輛甚至都沒能(néng)駛離出發區(qū)。跑得最遠的是來(lái)自(zì)卡内基-梅隆大(dà)學的無人駕駛汽車，雖然它僅僅前行了(le)7.5英裏就偏離了(le)航道(dào)，卡在堤壩上(shàng)。

2005年的比賽吸引了(le)更多的參賽者，總共有195支隊伍參賽，最終闖入決賽的有23支。最終的冠軍被斯坦福大(dà)學研究團隊摘得，獲得了(le)200萬美(měi)元的獎金(jīn)。斯坦福大(dà)學獲勝的汽車名叫STANLEY，由塞巴斯蒂安·特隆(Sebastian Thrun)帶領的團隊打造。它是由一輛大(dà)衆途銳汽車改造的，用(yòng)了(le)不到(dào)7個小(xiǎo)時(shí)就完成了(le)比賽，平均時(shí)速20英裏。STANLEY配備了(le)7台車載電腦(nǎo)，它們需要解讀GPS、激光測距儀、雷達和(hé)視(shì)頻傳輸中的數據。

從(cóng)那以後，無人駕駛汽車技術領域獲得了(le)大(dà)量投資，既有老(lǎo)牌汽車公司不顧一切地拒絕被時(shí)代車輪甩掉，也(yě)有新公司發現(xiàn)有機會(huì)來(lái)搶奪傳統汽車制造商的蛋糕。

2014年，美(měi)國自(zì)動化工(gōng)程師協會(huì)提供了(le)一個實用(yòng)的分級方案，爲自(zì)動駕駛分級制定了(le)标準：

Level 0：人工(gōng)駕駛。汽車沒有自(zì)動控制功能(néng)，駕駛員始終自(zì)主控制車輛(盡管車輛會(huì)提供警告和(hé)其他(tā)數據用(yòng)來(lái)輔助駕駛員駕駛)。如今公路上(shàng)的絕大(dà)部分汽車都是L0級。

Level 1：輔助駕駛。汽車提供了(le)一定程度的控制，通常是在常規駕駛方面，但(dàn)駕駛員仍須在駕駛過程中保持全神貫注。自(zì)适應巡航控制系統是輔助駕駛的一個例子，它可以使用(yòng)刹車和(hé)油門(mén)來(lái)控制車速。

Level 2：部分自(zì)動化。在這(zhè)個等級，汽車可以參與轉向和(hé)速度的自(zì)主控制，但(dàn)駕駛員同樣需要持續監控駕駛環境，并準備好(hǎo)在必要的時(shí)候進行幹預。

Level 3：有條件自(zì)動駕駛。在這(zhè)個等級，駕駛員已經不再需要持續監控駕駛環境，盡管汽車可能(néng)會(huì)要求用(yòng)戶在遇到(dào)無法應對(duì)的情況下(xià)進行控制。

Level 4：高(gāo)度自(zì)動化駕駛。在這(zhè)個等級，汽車能(néng)夠自(zì)動完成正常駕駛操作(zuò)，不過駕駛員仍然可以幹預駕駛行爲。

Level 5：全自(zì)動駕駛。你(nǐ)隻需要坐(zuò)上(shàng)一輛車，說出你(nǐ)的目的地，然後剩下(xià)的所有事(shì)情都交給汽車自(zì)動處理(lǐ)。這(zhè)種汽車甚至連方向盤都沒有。

在撰寫本書時(shí)，最先進的商用(yòng)無人駕駛汽車系統可能(néng)是特斯拉的自(zì)動駕駛系統，最初出現(xiàn)在特斯拉S型車上(shàng)。2012年發布的特斯拉S型是高(gāo)規格電動車系列中的旗艦車型，在發布之時(shí)，它或許是全世界技術最先進的市售電動車。從(cóng)2014年9月起，所有特斯拉S型車都配備了(le)攝像頭、雷達和(hé)聲程傳感器。2015年10月，特斯拉發布了(le)新款車用(yòng)軟件，啓用(yòng)了(le)這(zhè)些(xiē)高(gāo)科技套件，完成“自(zì)動駕駛”功能(néng)——當然，是一種有限的自(zì)動駕駛能(néng)力。

無論這(zhè)項技術有多先進，很(hěn)明(míng)顯，涉及自(zì)動駕駛儀的嚴重事(shì)故還是會(huì)發生，而第一例特斯拉自(zì)動駕駛儀導緻人員死亡的事(shì)故很(hěn)快(kuài)成爲全世界的頭條新聞。2015年5月，佛羅裏達州的一位特斯拉車主在路上(shàng)與一輛18輪卡車相撞，不幸身亡。有報(bào)道(dào)稱，汽車的傳感器被白(bái)色卡車在明(míng)亮(liàng)的天空(kōng)下(xià)的景象給迷惑了(le)，結果汽車的人工(gōng)智能(néng)系統未能(néng)識别出路上(shàng)還有另一輛車存在，直接高(gāo)速撞上(shàng)卡車。

無人駕駛何時(shí)才能(néng)進入日常生活？

目前圍繞無人駕駛汽車的一系列活動表明(míng)，這(zhè)項技術已經日趨成熟，但(dàn)是離它進入我們的現(xiàn)實生活還有多久呢(ne)？我們什(shén)麽時(shí)候可以跳上(shàng)一輛無人駕駛汽車，隻需要說出自(zì)己的目的地，就可以輕松抵達呢(ne)？

2017年，有20多家公司向加利福尼亞州提交了(le)自(zì)動駕駛汽車脫離報(bào)告。從(cóng)行駛裏程數和(hé)每千英裏最低(dī)脫離次數來(lái)看(kàn)，一家名爲Waymo的公司遙遙領先，該公司的自(zì)動駕駛汽車平均每行駛5000英裏才報(bào)告1次脫離。表現(xiàn)最差的是汽車巨頭梅賽德斯-奔馳，每千英裏不少于774次脫離。

Waymo是谷歌旗下(xià)的無人駕駛汽車公司，最初，它是谷歌内部的一個項目，運營負責人是塞巴斯蒂安·特隆，他(tā)曾經率領團隊赢得2005年美(měi)國國防高(gāo)級研究計(jì)劃局組織的無人駕駛汽車挑戰賽。2016年，Waymo成爲谷歌的子公司，2018年，Waymo的報(bào)告說，該公司旗下(xià)無人駕駛汽車已經達到(dào)平均行駛超過11 000英裏才報(bào)告1次脫離的水(shuǐ)準。

從(cóng)各大(dà)汽車制造商的嘗試中，我們可以得出的第一個結論是：汽車行業經驗的積累并不是無人駕駛汽車技術取得成功的關鍵條件。仔細想想這(zhè)并不奇怪：無人駕駛汽車的關鍵不是内燃機，而是軟件——人工(gōng)智能(néng)軟件。因此，美(měi)國汽車巨頭通用(yòng)公司在2016年收購了(le)無人駕駛汽車公司Cruise Automation，金(jīn)額保密(但(dàn)顯然數額巨大(dà))，而福特公司給自(zì)動駕駛初創公司Argo AI投資10億美(měi)元。兩家公司都公開(kāi)了(le)推出無人駕駛汽車的雄心勃勃的聲明(míng)：福特公司預測将在2021年前投入運營一款“完全自(zì)動駕駛”的商用(yòng)汽車。

有趣的是，與無人駕駛汽車技術工(gōng)程師交談會(huì)發現(xiàn)，他(tā)們認爲這(zhè)項技術的關鍵難點在于如何應對(duì)突發事(shì)件。我們可以訓練汽車應對(duì)大(dà)多數可能(néng)出現(xiàn)的危險，但(dàn)當汽車遇見一種與訓練中任何事(shì)件都不同的情況，會(huì)發生什(shén)麽呢(ne)？雖然大(dà)多數駕駛場景都是常規和(hé)可預期的，但(dàn)難免會(huì)出現(xiàn)完全無法預計(jì)的突發狀況。在這(zhè)樣的情況下(xià)，人類駕駛員可以憑借豐富的經驗進行處理(lǐ)，利用(yòng)經驗思考處理(lǐ)方案，如果實在來(lái)不及思考，也(yě)會(huì)憑借直覺處理(lǐ)。而無人駕駛汽車沒有直覺這(zhè)種奢侈的東西——在可以預見的未來(lái)，它們也(yě)不會(huì)擁有。

鑒于我對(duì)無人駕駛汽車技術進步的樂觀評價，以上(shàng)的問題聽起來(lái)可能(néng)讓人十分悲觀。所以，讓我盡可能(néng)解釋一下(xià)我認爲未來(lái)幾十年内，事(shì)情會(huì)怎樣發展。首先，我的的确确相信無人駕駛汽車技術在某種形式上(shàng)很(hěn)快(kuài)就會(huì)在日常生活中應用(yòng)——當然，是在未來(lái)10年内。然而，這(zhè)并不意味着L5級的自(zì)動駕駛可以很(hěn)快(kuài)實現(xiàn)。相反，我認爲，我們将開(kāi)始看(kàn)到(dào)無人駕駛技術在特定的“安全”領域開(kāi)始推廣，并逐漸走向更廣闊的世界。

那麽，這(zhè)些(xiē)技術将率先在哪些(xiē)領域開(kāi)始推廣呢(ne)？我認爲采礦業是一個很(hěn)好(hǎo)的例子，也(yě)許從(cóng)澳大(dà)利亞西部或加拿大(dà)阿爾伯塔省的大(dà)型露天礦開(kāi)始：那裏地廣人稀，行人和(hé)喜歡騎自(zì)行車蛇行或做出其他(tā)危險動作(zuò)的人也(yě)少得多。事(shì)實上(shàng)，采礦業已經大(dà)規模使用(yòng)自(zì)主汽車駕駛技術。例如，橫跨英國和(hé)澳大(dà)利亞的跨國礦業集團力拓集團于2018年宣稱，在西澳大(dà)利亞皮爾巴拉地區(qū)，他(tā)們的大(dà)型自(zì)動卡車車隊已經運送超過10億噸礦石和(hé)礦産。從(cóng)公開(kāi)的信息看(kàn)，這(zhè)些(xiē)自(zì)動卡車離L5級别的全自(zì)動駕駛還差得遠——更偏向“自(zì)動化”而不是“自(zì)主駕駛”。不過這(zhè)是個很(hěn)好(hǎo)的例子，說明(míng)無人駕駛汽車在有限的環境中能(néng)夠發揮巨大(dà)作(zuò)用(yòng)。

同樣，無人駕駛車輛似乎非常适用(yòng)于工(gōng)廠(chǎng)、港口或者軍事(shì)設施區(qū)域。我相信在未來(lái)幾年内，無人駕駛技術将在這(zhè)些(xiē)領域得到(dào)大(dà)規模應用(yòng)。