“駕駛腦”:無人駕駛新引擎——訪中國工程院院士李德毅
文·本刊記者 王偉
在汽車領域,以“電動化、智能化、網聯化、共享化”為特征的新四化正在成為現實。今年7月,我國發布《新一代人工智能發展規劃》,明確自動駕駛的方向與人工智能的新引擎地位。本刊為此采訪了中國工程院院士、中國人工智能學會理事長李德毅。他認為,人類改變世界,不僅要依靠材料、能源、傳統制造和動力工具,更重要的是基于數據、信息、知識、價值和智能的智力工具,這一領域已成為提升人類拓展、認識和改造世界能力的新切入點,人工智能以潤物無聲的柔軟改變著整個世界。當下在汽車領域,重要的是通過“駕駛腦”解決好掌控權由人到機器的轉移過渡問題。
L3技術是分界線
《能源評論》:隨著人工智能技術的發展,自動駕駛正在融入我們的生活,無人駕駛似乎也會很快實現,您如何評價當下的產業化進程?
李德毅:汽車,這個曾經被稱為改變世界的機器,正在被人工智能改變,正在被世界改變。在整個行業的驅動下,無人駕駛汽車不再只是高等院校和研究所的事情,目前已經開始走向企業和普通人,這時量產L3級別汽車就非常有意義。
《能源評論》:從制造角度,讓汽車擁有自動控制功能并不太困難,主流車企對這一技術似乎也在積極布局?
李德毅:目前幾乎所有上路的自動駕駛汽車都還處在L2(部分自動駕駛)等級,包括特斯拉的汽車在內,都需要由人掌控。而最近奧迪公司宣布8月底將發布L3級別量產車,這會是全世界第一家量產的、“有駕照”的自動駕駛汽車,對行業發展意義重大。
從L1(人工駕駛)到L2(部分自動駕駛),再到L3(機器自動駕駛),固定駕駛員的角色將不復存在,而原先為人服務的位置服務(LBS,Location Based Services)也為無人駕駛開辟了新的戰場。但是量產涉及到規模、可靠性和價格等因素,從整體上考慮,業界也需要思考解決以下幾個問題:用戶為什么會買這款車、市場容量有多大、國產的L3企業在哪里?等等。
《能源評論》:L3級別還不是真正意義上的自動駕駛和無人駕駛,您所說的重大意義,是在于其承上啟下的地位嗎?
李德毅:是的。L3級別是區分以人為主,還是以車為主的駕駛方式的分界線,這意味著車輛將擁有駕照,不再以有人駕駛作為基本要求。在這個轉化過程中,最難的是從L2到L3級別的過渡,鑒于駕照發放屬于交通管理部門,而車輛管控屬于工業部門,讓L3級別車輛上路還不是件容易的事。
對于用戶來說,L3級別是對自動駕駛要求的底線,拿到“機器駕照”是最基本的配置。對于跳過L3級別,直接做L4、L5級別的汽車廠商來說,這個尺度并不好掌握,尤其是在車輛掌控權交接過程中出現事故的情況,需要明確如何分擔事故責任。比較糟糕的是,人越是信任自動駕駛,越容易造成駕駛員注意力不集中。
“駕駛腦”具備認知能力
《能源評論》:在實際應用層面,智能技術的挑戰有哪些?
李德毅:汽車是在開放的不確定性環境下行駛,常常會遇到偶發的事件,比如大霧、大雪、大雨、大風、狹小胡同、崎嶇小道、傍山險路、積水、冰雪、地裂以及地陷、紅綠燈失效、道路施工、行人違規以及擁堵混亂的農貿集散區等通行狀況。再比如,在道路狹小的地方,如果一個無人駕駛汽車遇到有人駕駛車,一旦突破了自動駕駛所設置的窗口條件,就需要進行駕駛掌控權的交接。在這樣的交接過程中的事故也許比純粹的人工駕駛更危險,因此無人駕駛汽車拿駕照不是容易的事情。
智能汽車研發的困難,不僅僅是滿足汽車動力學及各種各樣的傳感器要求,更重要的是要研發和駕駛員一樣在線的機器“駕駛腦”,實現模擬人在大腦回路的自主預測和控制,以應對車輛行駛中的不確定性。
《能源評論》:在技術上,要讓人們對L3級別車輛擁有信心,需要解決哪些難題?
李德毅:從L2到L3的過渡,是掌控權由人到機器的轉移過程。這需要解決三個問題:自動駕駛等級轉換點如何度量,掌控權交接點如何度量,掌控權交接過程中的事故如何度量。自動化行業提出的解決方案是“自動駕駛+智能網聯”,即:結構化道路、確定性窗口、網絡協同、軟件定義的機器。
《能源評論》:有了自動化技術,再加上智能的交通網絡,是否就能順利從輔助駕駛,過渡到自動駕駛,進而升級到無人駕駛?
李德毅:光靠自動化解決不了無人駕駛,于是人工智能來了。同時要清楚,做汽車絕不是四個輪子加一個手機,人工智能工作者要對汽車人心存敬畏,汽車行業在機械自動化領域150多年的積累不容小覷,優秀汽車的人機交互理念和設計非常友好,值得深入學習研究。
《能源評論》:機器的“駕駛腦”是否加裝車前計算機就能解決,具體如何實現?
李德毅:這并不是簡單的加裝車前計算機。車載技術只是通過控制單元、圖形處理器并行計算處理,而“駕駛腦”強調的是駕駛員級別的預測和控制,二者顯然不在同一個層面上。我們的“駕駛腦”需要由交管部門發放駕照,它在智能車產業鏈條中具有不可替代的地位,甚至是具有顛覆性的創新,傳感器無法替代,主機廠也替代不了。在技術上,我們需要利用CPU+GPI+FPGA+ASIC架構,生產專用芯片和板卡,基于車用需求的總體要求是:一大一小,兩高兩低,即大接口、小尺寸;高性能、高可靠;低功耗、低成本。
《能源評論》:如此復雜的功能是否意味著,控制系統除了計算能力以外,還要拓展更多的功能?
李德毅:“駕駛腦”不僅是靠計算,還需要拓展記憶和認知功能,認知包括三個層面:記憶認知、交互認知和計算認知。
傳統汽車是通過駕駛員的手、腳和力量的延伸,控制車輛行為。自動駕駛汽車裝備了傳感器以后,用“駕駛腦”替代駕駛員認知,并獲得駕駛指紋即駕駛技能,就能使汽車成為駕駛員自己,或者說讓機器成為自己,這是人工智能時代最有意義的問題之一。不同的“駕駛腦”,認知水平可以有差異,技巧和經驗也可以有不同,但都具備了基本的駕駛認知能力,是獲得了駕照的有個性的自駕駛者,它還有在線學習能力和駕駛事故的預防應對能力。
從“三定”場景起步
《能源評論》:在具體產業化路線上,您認為應該如何實施?
李德毅:截至2016年年底,中國汽車保有量達到2.79億輛,年產銷量超過2600萬。面對如此龐大復雜的市場,自動駕駛行業沒必把全球所有地域的道路狀態,都集中在一款特定的車型上,不必把所有的認知放在一個“駕駛腦”里面。可以從特定的應用環境尋找量產L3級別汽車著手,逐步推廣到更高車速、更加復雜的道路場景、更多不確定性天氣氣侯下的自動駕駛,從而逐漸讓人類擺脫駕駛的羈絆,讓大眾享受移動辦公和移動生活。
具體來說,可以先做園區觀光車、通勤車、巡邏車、高速車、校車、定點接駁車、定點物流車、快速公交車等。在這些定點、定線、定用途場景下,自駕車能否取代駕駛員掌控,取決于能否處置特定場景下的意外情況,能否發出求助信息要求人工干預,或者在迫不得已時做出最小損失的策略。同時,要強調的是,無人泊車技術不僅有著百億元規模后裝市場,而且堪稱獲得用戶認可的“爆點”,業界一定要解決好,因為這是繞不過去的。
《能源評論》:在人工智能助力下,未來擁有了“駕駛腦”的無人駕駛汽車,會對產業和社會產生什么樣的影響?
李德毅:未來,汽車會成為大數據的源泉、移動化社會的傳感器。“駕駛腦”擁有學習和自學習能力,其智能的進化速度超過自然人,汽車制造商逐步地成為汽車運營商。
隨著《新一代人工智能發展規劃》的發布,智能已經提升到國家戰略的高度,智能科學技術對經濟繁榮、國家安全、人口健康、生態環境和生活質量,比以往任何時候都重要。人類改變世界,不僅要依靠材料、能源、傳統制造和動力工具,更重要的是基于數據、信息、知識、價值和智能的智力和智力工具,這一領域已成為提升人類拓展、認識和改造世界能力的新切入點,人工智能以潤物無聲的柔軟改變著整個世界。
(韓麗娟對本文亦有貢獻)
文章來源于《能源評論》雜志
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責任編輯:陳永樂