汽車行業(yè)分水嶺已來,自動駕駛進入認知智能時代

時間:2021-05-12

來源:毫末智行

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導(dǎo)語:高質(zhì)量數(shù)據(jù)將成為中國玩家在這場自動駕駛攻堅之戰(zhàn)中看不見的制勝「秘密武器」。

回顧剛剛過去的4月上海車展,自動駕駛收獲了前所未有的關(guān)注度。

華為、百度、滴滴、大疆等一眾科技企業(yè)紛紛秀出看家本事,我們仿佛能看到,自動駕駛正從苦心孤詣默默前行的人工智能技術(shù)工程領(lǐng)域出圈進入大眾視野,這不由令人想到100多年前世界上第一輛內(nèi)燃機車轟動巴黎世博會的歷史性場景。

站在當(dāng)下的時間節(jié)點,快速掌握自動駕駛制勝之道,無疑對這個行業(yè)有著重要和深遠的意義。

科技巨頭高質(zhì)量數(shù)據(jù),中國玩家的秘密武器

細看車展期間眾多科技企業(yè)在自動駕駛上的強調(diào)重心,你或許會發(fā)現(xiàn),相比過去幾年對車聯(lián)網(wǎng)、車載操作系統(tǒng)、智能座艙的關(guān)注,今年車展上科技企業(yè)們開始強調(diào)落地、規(guī)模、量產(chǎn),以及最關(guān)鍵的——系統(tǒng)適應(yīng)中國復(fù)雜路況的能力。

一方面,適應(yīng)中國路況是「自動駕駛中國隊」相比以特斯拉、谷歌Waymo為代表的硅谷陣營的巨大優(yōu)勢所在。

另一方面,跑通復(fù)雜路況的背后,是對高質(zhì)量數(shù)據(jù)的獲取能力驗證。

自動駕駛汽車本質(zhì)即一套大型、通用、移動屬性的人工智能,而當(dāng)前人工智能所依靠的底層理論是基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的深度學(xué)習(xí)技術(shù)。

2012年,多倫多大學(xué)的研究生阿萊克斯·克里澤夫斯基和教授杰弗里·辛頓提出深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò),以大量標注數(shù)據(jù)集為基礎(chǔ),讓人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自主學(xué)習(xí)更深層、包含更豐富語義的信息,達到更精確的識別效果。

這個過程可以簡單理解為輔導(dǎo)小朋友寫作業(yè),從不會寫到會寫,靠的是大腦的算法能力,而深度學(xué)習(xí)解決的就是算法問題,其所采用的聰明的算法模型,不僅能學(xué)會,而且學(xué)得很快。

再比如抖音、淘寶、拼多多、美團等各大互聯(lián)網(wǎng)平臺的「猜你喜歡」,通過對用戶瀏覽行為數(shù)據(jù)的大量收集和歸納,形成一套懂我們的算法模型,繼而套用模型預(yù)測更多用戶可能感興趣的商品。

自動駕駛汽車同樣需要通過深度學(xué)習(xí)技術(shù),自主識別自身當(dāng)前所處交通場景下的各式物體,并基于環(huán)境數(shù)據(jù)形成有預(yù)測能力的算法模型,指導(dǎo)分析決策。

具體來說,可以把自動駕駛拆解為感知、決策和執(zhí)行。其中感知(即人類駕駛員的眼睛)和決策(即人類駕駛員的大腦)為兩個核心步驟。

對于機器智能來說,看到這一動作背后的本質(zhì)是識別,而想讓自動駕駛感知系統(tǒng)的整體識別率足夠精準,就需要借助不同傳感器的優(yōu)勢組合,對大量物體的多維數(shù)據(jù)如圖像、視頻、3D點云圖等進行融合感知。完成了對周邊物體的精準融合感知,下一步便交由自動駕駛大腦進行分析和決策。

從行業(yè)整體發(fā)展階段來看,目前多數(shù)自動駕駛系統(tǒng)在普通場景下的決策表現(xiàn)已經(jīng)相當(dāng)完善了,主要難點在于對各式罕見路況下Corner Case(長尾場景)的及時響應(yīng)能力。

在技術(shù)不出現(xiàn)質(zhì)變的情況下,處理好Corner Case就是未來自動駕駛落地的臨門一腳,也是最主要的難題。

這一腳球,靠的就是高質(zhì)量數(shù)據(jù)。

所謂高質(zhì)量數(shù)據(jù),就是只有在極其復(fù)雜路況、極端天氣、有地域特色的特殊駕駛習(xí)慣、特殊路況標識等罕見長尾場景中才能收集到的數(shù)據(jù)。

從感知到?jīng)Q策,自動駕駛需要大量真實交通場景下的多維、長尾數(shù)據(jù)喂養(yǎng),高質(zhì)量數(shù)據(jù)的獲取速度和規(guī)模很大程度上決定了自動駕駛技術(shù)落地的時間表和商業(yè)化體量。

而中國恰好擁有全球最大的汽車銷量規(guī)模、最長道路里程數(shù)、最豐富駕駛習(xí)慣,能夠獲取海量高質(zhì)量數(shù)據(jù)訓(xùn)練自動駕駛AI。

不難推斷,高質(zhì)量數(shù)據(jù)將成為中國玩家在這場自動駕駛攻堅之戰(zhàn)中看不見的制勝「秘密武器」。

而制約高質(zhì)量數(shù)據(jù)獲取的最大問題在于成本,時間成本和資金成本。

時間方面,美國一家科技智庫曾經(jīng)發(fā)布報告,一套自動駕駛系統(tǒng)至少需要經(jīng)過至少170億公里驗證才能達到量產(chǎn)條件,如果組建一支100輛測試車隊,以40公里時速24小時不停跑,要500年時間。

資金方面,相比幾年前,自動駕駛硬件成本最高的激光雷達已經(jīng)壓到了十萬以內(nèi)的區(qū)間,但依然沒有突破當(dāng)前汽車市場上最跑量的A級車價格區(qū)間。這種成本基數(shù)下,想要覆蓋從哈爾濱到海南的真實數(shù)據(jù),資金投入是難以想象的。

數(shù)據(jù)驅(qū)動,自動駕駛進入認知智能時代

以上,我們探討的只是高質(zhì)量數(shù)據(jù)的獲取環(huán)節(jié)。

從海量高質(zhì)量數(shù)據(jù)獲取到系統(tǒng)真正上路應(yīng)用,還要將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為可識別路面上各種對象,并對實時變化周邊環(huán)境進行推理和推斷的算法模型。

早在二千多年前莊子就曾慨嘆「以有涯隨無涯,殆已」,極端場景同樣無法窮舉,這就需要推測和預(yù)測。

回想我們開車從新手到老司機的過程,我們也不需要跑遍所有道路,而是通過大腦本身的學(xué)習(xí)和推理能力,就能處理之前沒有見過的路況。

這套學(xué)習(xí)和推理能力,是人類大腦超越初級機器智能的底層原因。

回到自動駕駛的應(yīng)用層面。

一套具備高商業(yè)化價值的高級別自動駕駛系統(tǒng),必然是一套具有高通用性的系統(tǒng),能夠快速上車大多數(shù)車型,且其算法模型的學(xué)習(xí)和推理能力覆蓋盡可能多地域場景的「認知智能」。

這里的認知智能,要求該自動駕駛系統(tǒng)能理解、會思考、善預(yù)測,擁有處理復(fù)雜場景和情形的能力,像人類駕駛員一樣具備比較好的預(yù)測能力。作為人類駕駛員,我們面臨的道路競爭目標雖然很多,但因為每天看多了,基本可以判斷什么樣的路口會突然躥出行人、哪些非機動車可能違規(guī)(如外賣小哥會突然超車)等。建立在人類高層認知基礎(chǔ)上,通過預(yù)測,我們會把注意力放在容易出問題的方向和距離上進行觀察,以保證在很高的水平上安全通過。

同理,機器自動駕駛的道理也一樣。機器學(xué)習(xí)的目的,就是在訓(xùn)練數(shù)據(jù)集中學(xué)習(xí)到一個最優(yōu)模型,并且這個最優(yōu)模型對未知數(shù)據(jù)有很好的預(yù)測能力(即模型具有很好的泛化能力),從而實現(xiàn)感知智能到認知智能的關(guān)鍵突破。

由此可見,認知智能對于數(shù)據(jù)規(guī)模、獲取成本、數(shù)據(jù)質(zhì)量,以及對系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理能力要求很高,能夠用更快速度收集到大量真實數(shù)據(jù),并有能力快速將數(shù)據(jù)用于算法訓(xùn)練玩家,就能夠獲得持續(xù)的領(lǐng)先優(yōu)勢。可以說,「認知智能」是自動駕駛終局實現(xiàn)的基礎(chǔ)。

自動駕駛的最后一公里

隨著量產(chǎn)自動駕駛系統(tǒng)批量落地和迭代,自動駕駛行業(yè)已經(jīng)進入深水區(qū),誰先搶占數(shù)據(jù)高地,突破corner case的高質(zhì)量數(shù)據(jù)獲取和認知智能束縛,誰就有機會最先站上自動駕駛的制高點。

而立足中國這一訓(xùn)練認知智能的最佳訓(xùn)練土壤,先行用風(fēng)車戰(zhàn)略打通高質(zhì)量數(shù)據(jù)獲取和認知智能落地閉環(huán)的毫末智行,必然將在中國自動駕駛引領(lǐng)全球進入認知智能時代的浪潮中、在全球范圍內(nèi)的自動駕駛「最后一公里」路上,扮演先鋒角色。

 

文章來源:毫末智行(有刪減)

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