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在下一代自動(dòng)駕駛汽車中,模擬技術(shù)能幫助實(shí)現(xiàn)多少突破?

2019-01-15 10:00 與非網(wǎng)

導(dǎo)讀:想要達(dá)到Level 5級(jí)別的自動(dòng)駕駛(特別是大規(guī)模實(shí)現(xiàn)),需要多重因素交織在一起才能成功。比如說(shuō)超快的無(wú)線通訊(5G),高精地圖和類似激光雷達(dá)的專用傳感器。  

去年9月,集智慧、膽量和瘋狂于一體的特斯拉CEO Elon Musk曾斷言,人類社會(huì)可能是更高級(jí)文明控制下的一場(chǎng)模擬游戲。雖然聽(tīng)起來(lái)腦洞有些大,但你不得不承認(rèn)的是,人類正在為了各種目的使用模擬這種方法,比如教飛行員如何飛行,訓(xùn)練AI算法找出貓和狗之間的不同?! ?/span>

據(jù)悉,類似Improbable這樣的新創(chuàng)公司正試圖模擬整個(gè)世界,所以即使我們成不了火星人,至少能在地球破敗不堪時(shí)進(jìn)入那個(gè)模擬的理想王國(guó)逃避一下現(xiàn)實(shí)。  

在自動(dòng)駕駛行業(yè),模擬則成了自動(dòng)駕駛系統(tǒng)學(xué)習(xí)駕駛技能的好幫手?! ?/p>

革命”尚未成功,自動(dòng)駕駛汽車仍需努力  

看著鋪天蓋地的自動(dòng)駕駛新聞,你可能會(huì)覺(jué)得,它們馬上要占領(lǐng)公路。事實(shí)上還早著呢。誠(chéng)然,類似Waymo這樣的公司已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)行有限的部署了,自動(dòng)駕駛公交或礦車更是在各自領(lǐng)域取得了不錯(cuò)的成績(jī),但真正成了氣候的只有ADAS系統(tǒng),其自動(dòng)化功能有限,被許多自動(dòng)駕駛“原教旨主義者”看不起?! ?/span>

關(guān)于自動(dòng)駕駛,SAE曾形象的將其分為五個(gè)級(jí)別,到了Level 5后你就能隨心所欲享受自動(dòng)駕駛汽車的服務(wù)了,而我們較為常見(jiàn)的ADAS系統(tǒng),則只有Level 2的級(jí)別?! ?/span>

想要達(dá)到Level 5級(jí)別的自動(dòng)駕駛(特別是大規(guī)模實(shí)現(xiàn)),需要多重因素交織在一起才能成功。比如說(shuō)超快的無(wú)線通訊(5G),高精地圖和類似激光雷達(dá)的專用傳感器?! ?/span>

當(dāng)然,自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的第一要?jiǎng)?wù)還是學(xué)會(huì)如何駕駛。眼下,為了讓算法認(rèn)識(shí)到,真正的駕駛可不是“俠盜獵車手”(其實(shí)已經(jīng)有公司利用這款游戲來(lái)合成訓(xùn)練數(shù)據(jù)了),大家主要還是靠數(shù)百萬(wàn)公里的實(shí)地駕駛?! ?/span>

自動(dòng)駕駛汽車步入“模糊矩陣”  

這樣日以繼夜的采集路測(cè)數(shù)據(jù)不但費(fèi)時(shí)費(fèi)錢(qián),還非常危險(xiǎn)?! ?/span>

首先,尚未成熟的自動(dòng)駕駛汽車可能會(huì)造成致命事故,就像去年3月Uber測(cè)試車那樣?! ?/span>

其次,這樣的魯莽測(cè)試會(huì)招來(lái)反對(duì)者的攻擊,Waymo測(cè)試車在鳳凰城遇到的惡意攻擊就是最好的例子?! ?/span>

除了路測(cè)歷程突破1000萬(wàn)英里,Waymo還在借助類似矩陣的模擬技術(shù)Carcraft訓(xùn)練自動(dòng)駕駛汽車。去年一年時(shí)間里,Waymo的虛擬車隊(duì)中的2.5萬(wàn)臺(tái)測(cè)試車在虛擬世界中跑了50億英里?! ?/span>

Waymo虛擬世界的首席建筑師James Stout還解釋了它的工作原理:  

“我們有同時(shí)運(yùn)行著的不同宇宙和世界,在對(duì)微小變量進(jìn)行不斷測(cè)試的同時(shí),我們也在創(chuàng)造車輛從未見(jiàn)過(guò)的模擬場(chǎng)景。模糊在這里起了重要作用?!薄 ?/span>

所謂的“模糊”其實(shí)始于一個(gè)駕駛場(chǎng)景,比如四向停車的路口,在這里Waymo數(shù)不清的實(shí)地測(cè)試經(jīng)驗(yàn)?zāi)軒蜕洗竺?。不過(guò),順利攻克這一難關(guān)后,數(shù)據(jù)開(kāi)始模糊化,變出了近乎無(wú)窮無(wú)盡的場(chǎng)景等待虛擬測(cè)試車去挑戰(zhàn)。自動(dòng)駕駛系統(tǒng)在這里積累的經(jīng)驗(yàn)隨后會(huì)被反饋到實(shí)地測(cè)試中。  

舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子,這就像黑客帝國(guó)中的Neo直接在云端下載了成龍的全套技能,隨后瞬間變身武術(shù)大師。

在下一代自動(dòng)駕駛汽車中,模擬技術(shù)能幫助實(shí)現(xiàn)多少突破?


Waymo的“矩陣”  

AI芯片制造商英偉達(dá)一直是自動(dòng)駕駛革命的急先鋒,它的軟硬件產(chǎn)品已經(jīng)是許多巨頭(比如大眾和沃爾沃)的標(biāo)配。英偉達(dá)也有自己的模擬平臺(tái)“DRIVE星群”,這個(gè)平臺(tái)能模擬一整套自動(dòng)駕駛汽車的傳感器,包括攝像頭、激光雷達(dá)和毫米波雷達(dá)。  

隨后,英偉達(dá)GPU會(huì)生成圖像數(shù)據(jù)流,創(chuàng)造出各種測(cè)試環(huán)境和場(chǎng)景?! ?/p>

類似Carcraft和DRIVE星群這樣的平臺(tái)在測(cè)試自動(dòng)駕駛汽車復(fù)雜危險(xiǎn)環(huán)境(如暴風(fēng)雨和暴風(fēng)雪,以及不同的路面情況和眩光)下的表現(xiàn)時(shí)非常有用?! ?/p>

教自動(dòng)駕駛系統(tǒng)開(kāi)車,新創(chuàng)公司也挺在行  

在CB Insights的2019年移動(dòng)出行趨勢(shì)報(bào)告中分析師指出,與其自建模擬平臺(tái)或直接購(gòu)買(mǎi)英偉達(dá)的DRIVE系統(tǒng),一些汽車制造商會(huì)選擇新創(chuàng)公司的模擬服務(wù)。如下表所示,眼下模擬技術(shù)在業(yè)內(nèi)還不是什么顯學(xué)。

在下一代自動(dòng)駕駛汽車中,模擬技術(shù)能幫助實(shí)現(xiàn)多少突破?


*CB Insight的趨勢(shì)路線圖  

下面,我們就一同來(lái)認(rèn)識(shí)海外的四家新創(chuàng)公司,它們手中的模擬技術(shù)可能會(huì)成為巨頭眼中的寶藏?! ?/p>

Cognata:這家創(chuàng)立于2016年的以色列公司已經(jīng)融到了2350萬(wàn)美元的資金,其中B輪的1850萬(wàn)美元去年10月才正式敲定。值得一提的是,給Cognata提供B輪融資的大部分投資者也參加了該公司A輪融資,其中還包括空客旗下的投資部門(mén)?! ?/p>

Cognata能使用“計(jì)算視覺(jué)和深度學(xué)習(xí)算法自動(dòng)生成一個(gè)完整的城市模擬器,建筑、道路、道路標(biāo)線、交通信號(hào)甚至行道樹(shù)和隔離帶都栩栩如生?!彪S后,它會(huì)灌入現(xiàn)實(shí)世界的交通數(shù)據(jù)、傳感器數(shù)據(jù),最后按照歷史數(shù)據(jù)疊加天氣狀況對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行壓力測(cè)試。

在下一代自動(dòng)駕駛汽車中,模擬技術(shù)能幫助實(shí)現(xiàn)多少突破?


*Cognata栩栩如生的模擬世界  

去年,這家公司拿到了來(lái)自?shī)W迪的大單,而且雙方要合作多年。  

Applied Intuition:來(lái)自加州桑尼韋爾的這家公司創(chuàng)立于2017年,去年9月才拿到第一筆風(fēng)投,不過(guò)一次就是1150萬(wàn)美元。據(jù)《彭博社》報(bào)道,Applied Intuition 可以幫助客戶在3D游戲世界中模擬超過(guò)10萬(wàn)眾不同的路況?! ?/p>

在模擬時(shí),虛擬車輛的儀表盤(pán)還能實(shí)時(shí)顯示類似“虛擬路口和障礙對(duì)車輛加速的影響,以及乘客舒適度”等信息。

在下一代自動(dòng)駕駛汽車中,模擬技術(shù)能幫助實(shí)現(xiàn)多少突破?


Applied Intuition已經(jīng)拉到了不少客戶,其中不但有市值超500億美元的跨國(guó)汽車巨頭,還有專注自動(dòng)駕駛卡車的硅谷新創(chuàng)公司。舉例來(lái)說(shuō),后者就需要模擬大量變線情況,畢竟卡車40噸的體量挪挪窩可不容易?! ?/p>

Parallel Domain:第三家公司創(chuàng)立于2017年,其總部也設(shè)在硅谷。在去年5月的種子輪中Parallel Domain拿到了290萬(wàn)美元的投資,金主中還有豐田這樣的超級(jí)巨頭?! ?/p>

豐田AI投資部門(mén)負(fù)責(zé)人Jim Adler表示:“Parallel Domain實(shí)現(xiàn)了虛擬世界的自動(dòng)化搭建,讓開(kāi)發(fā)者能更快完成自動(dòng)駕駛技術(shù)的部署,這種方式更安全,成本也更低。這家公司的軟件更厲害,開(kāi)發(fā)者能基于現(xiàn)實(shí)和虛擬地點(diǎn)生成近乎無(wú)限的模擬環(huán)境和動(dòng)態(tài)場(chǎng)景?!薄 ?/p>

除了豐田的投資,Parallel Domain還和中國(guó)電動(dòng)車新星蔚來(lái)達(dá)成了戰(zhàn)略合作,而且這家公司用的是英偉達(dá)的硬件和軟件系統(tǒng)?! ?/p>

Metamoto:這家創(chuàng)立于2016年的公司也來(lái)自硅谷,Metamoto同樣是虛擬世界的搭建者,能幫助自動(dòng)駕駛公司模擬各種駕駛情況。2017年7月Metamoto在種子輪種拿到了200萬(wàn)美元資金。據(jù)悉,去年夏天Metmoto的種子輪融資也正式開(kāi)跑。作為Parallel Domain的直接競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,Metamoto并不想像對(duì)手一樣直接將模擬平臺(tái)賣給自動(dòng)駕駛公司,它更愿意提供模擬服務(wù)?! ?/p>

眼下,Metamoto的產(chǎn)品主要由三大部分組成,其中“指導(dǎo)者”(Director)是一款專門(mén)負(fù)責(zé)測(cè)試極端情況的模擬器;“設(shè)計(jì)師”(Designer)則是通過(guò)虛擬編輯器生成定制場(chǎng)景的工具;至于“分析師”(Analyzer),則是一款績(jī)效分析工具,它能直觀顯示某次測(cè)試是否撞到了路人,以及整個(gè)過(guò)程中AI駕駛員的表現(xiàn)?! ?/p>

如果你是連模擬費(fèi)也付不起的自動(dòng)駕駛新創(chuàng)公司,還能用英特爾試驗(yàn)室、豐田研究所和巴塞羅那計(jì)算視覺(jué)中心合作開(kāi)發(fā)的開(kāi)源模擬器。  

總結(jié)  

前路漫漫,我們可能需要數(shù)十億英里的測(cè)試才能保證自動(dòng)駕駛汽車足夠安全,而模擬技術(shù)就是我們提前實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的捷徑?! ?/p>

惡意的攻擊者和石頭可能會(huì)打碎幾塊擋風(fēng)玻璃,但他們無(wú)法阻擋自動(dòng)駕駛對(duì)人類交通趨勢(shì)的變革。