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智能駕駛最大的挑戰是什麼?

摘要:

無論是人機共駕時代,還是即將到來的無人駕駛時代,最大的挑戰從來都不是技術,而是人。

智能汽車與智能駕駛的話題放在5年前討論,人們覺得還很遙遠,但如今,「某某無人車」上路的新聞已經層出不窮,無論是美國矽谷,還是上海無人車測試區,人們好奇地拍下測試畫面和車上頂著感測器的無人車。在當下,智能駕駛正逐漸滲透到生活中,在未來5年10年,依然是一大熱門。

當人越來越少地介入到行駛過程中,人的因素還重要嗎?什麼才是智能駕駛最大的挑戰?我們來看看吉林大學鄧偉文教授的分析,本文根據鄧教授在2017未來汽車峰會上的發言內容整理。

▲ 鄧偉文,吉林大學汽車研究院常務副院長,國家「千人計劃」特聘專家。

人和機器誰更「完美」?

人在開車的過程中,會遇到多種多樣複雜的環境因素,交通、天氣、道路、行人等等。在傳統汽車電控系統中有兩個基本假設:

(1)駕駛人操控「基本完美」假定,控制系統設計以實現駕駛人的駕駛意圖為控制目標,即假設人的駕駛意圖是正確的;

(2)行駛環境「基本無關」假定,由駕駛人完全承擔對行駛環境的判斷與處理責任和任務,人在承擔判斷和處理環境的責任和義務。

基於這兩個基本假設,傳統汽車電控相對來說是比較簡單的系統,由「基本完美」的人在發號施令。

如今,在談智能駕駛的時候,引入了複雜的「人-車-環境」閉環系統,假設也變成人在開車時是會產生問題的,而機器可以幫助到他們。駕駛人的情況多樣複雜,群體龐大,非專業人員多,年齡、性別、駕齡各異,心理生理差異極大,這就帶來了問題的複雜化。

馬路殺手太多,人成了最危險環節嗎?

截至2016年底,全國機動車保有量達2.9億輛,機動車駕駛人3.6億人,其中汽車駕駛人超過3.1億人;駕齡不滿1年的駕駛人3314萬人,不滿3年的超過三分之一,這部分人占駕駛員肇事總數的45%左右,也是潛在的「馬路殺手」,當這些人進入複雜的「人-車-環境」閉環系統中,他們就成為設計這個系統非常重要的考量。

回想我們每一次的行程,駕駛人會做什麼事?接電話、看手機,時間久了會疲累,遇到堵車情緒會不好,與其他駕駛員鬥智斗勇超車變道,人的「駕駛負荷」在不斷加重。因此,人也是整個行駛鏈最複雜最不確定的環節,是行駛系統中的bug,時常會存在狀態不佳、習性不良、技能不足的情況;人也是駕駛鏈中最危險的環節,由於人的原因導致的交通事故佔比90%以上(基於美國高速公路安全管理局2008年的調查)。

行駛交通環境和車輛質量可以改善,但人卻難以改變,研究人的因素變得非常重要和基礎,我們比任何時候都更需要研究人。

人和機器如何友好相處?

基於人和環境的不確定性與複雜性,汽車智能化是發展的大趨勢,我們需要更智能的機器幫助人去判斷和做決定,智能化的最高等級是無人駕駛,但在實現這一目的的過程中,還會經歷很多個階段。

目前SAE(美國汽車工程師學會)對智能駕駛的分級是比較通用的概念,從L0到L5,在這個過程中會有部分自動化、高度自動化等階段存在,這些階段沒有明確的界限,但可以看到,在很長一段時間內會處於人機共駕+人機交互的階段,機器幫助人增強感知和預警,人幫助機器增強操作和控制。在這個共存的階段中,要了解駕駛人行為特徵,包括意圖、狀態、習性和技能,人機共駕的模式有託管、糾偏、補償、協同,當人不想開的時候可以交給機器開,當人決策錯誤的時候,機器可以幫助糾正,因此,友好、和諧、協同的人機共駕與交互至關重要。現在汽車產商也有不少應用,比如幫助停車、倒車、剎車等輔助系統,都是人機共駕的代表。

人工智慧怎樣模仿人、幫助人?

早在1956年時,有人曾預言,電力會成為司機,這個預言是對的,但是不確切,應該說未來,AC(自動控制)或AI(人工智慧)會成為司機。基於AC(自動控制)的汽車自動駕駛技術會面臨系統不可控、運行環境不確定、基於先驗規則的控制策略無法處理突發場景等問題,也難於滿足全天候、全工況準確和可靠的環境感測感知,比如複雜的天氣與光照條件,雪天、雨天、晚上、大霧天氣、惡劣行駛路況,電磁輻射與干擾、車輛參數、駕駛員操作、感測與執行器、行駛環境等。

因此,技術也從自動控制技術發展到人工智慧技術方面,為解決更大不確定性和複雜性系統提供更有效途徑。愛因斯坦說,智能的真正標誌不是知識,而是想象(The true sign of intelligence is not knowledge but imagination)。機器模仿人的大腦神經活動,產生類人的智能功能,如聯想推理、自學習、自適應,它們的計算與記憶能力已遠超人類,感知能力已經接近人類,不斷做到計算智能、感知智能和認知智能。

深度神經網路與大數據的結合可以突破模型的局限,人工智慧基於數據,而不是演算法,其本質在於消除系統的不確定性。而最高境界的「無人」,是能做到人性化,具備「類人」的駕駛體驗,以及個性化,體現「類我」的駕駛風格。

在很長時間內,人都是駕駛鏈中重要的環節,我們比任何時候都更需要向人學習。人仍然是主體,機器輔助人、幫助人,同時也學習人,模仿人的聯想推理、自學習及自適應能力是未來智能駕駛或無人駕駛的關鍵技術。

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