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本文作者: 張偉 | 2016-11-29 08:00 |
1989年,柏林墻將傾,互聯(lián)網(wǎng)(World Wide Web)初興,麥當(dāng)娜新專輯《Like a Prayer》登頂各大樂榜……那時在匹茲堡,一輛翻新的陸軍救護車——ALVINN(Autonomous Land Vehicle In A Neural Network)正在卡耐基·梅隴大學(xué)(Carnegie Mellon University,以下簡稱CMU)校園中行駛著,沒有任何人工干預(yù)。
自動駕駛汽車看上去是最近才熱起來的技術(shù)現(xiàn)象,但是,研究者和工程師們已經(jīng)研究和試制這種車輛超過30年。使用電腦控制汽車的研究在1984年于CMU開啟大幕。1986年制造出一款產(chǎn)品——Navlab 1機器人,具有完成圖像處理、圖像理解、傳感器信息的融合、路徑規(guī)劃和本體控制等功能。NavLab 1系傳感器主要包括彩色攝像機、陀螺、ERIM激光雷達、超聲傳感器、光電編碼器和GPS等,在CMU校園網(wǎng)道路運行速度為12km/h,當(dāng)使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器(ALVINN)控制本體時的最高速度可以達到88km/h。
而ALVINN則是首輛運用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Neural Network)控制的陸地自動駕駛汽車,20實際90年代開始用于測試。
這輛祖先級別的自動駕駛汽車最近又被重新提起,是源于兩名工程師在推特上的討論。一個是Oliver Cameron,在優(yōu)達學(xué)城(Udacity)領(lǐng)導(dǎo)一個自動駕駛技術(shù)開源項目。另一個是Dean Pomerleau,他是CMU教授,同時運行著一個自動駕駛汽車項目,是ALVINN的締造者。
事情的起因是Oliver Cameron在推特上分享了他的幾個學(xué)生上傳的一段自動駕駛汽車行駛視頻,視頻中的這輛汽車僅僅使用了一個攝像頭,主要依靠的是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的能力完成自動駕駛(使用了英偉達的Titan X Pascal GPU以及自研的加強型計算機)。
看到這條推文和這段視頻的Dean Pomerleau,產(chǎn)生了一些關(guān)于深度學(xué)習(xí)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的疑問。此后,兩人在推特上展開互動,同時也寫文章互相回應(yīng),此間,ALVINN被多次提及。這輛自動駕駛汽車的鼻祖的模糊輪廓也越來越清晰。
ALVINN擁有每秒鐘百萬級別的浮點運算能力,是Apple Watch計算能力的十分之一。這輛車的中央處理器(CPU)有一個冰箱那么大,依靠5000瓦特的發(fā)電機進行供電。盡管如此,ALVINN能夠在九十年代早期跑到70km/h。
有軍方資金的支持,同時也是CMU機器人研究所8年時間的研究成果,ALVINN可以稱之為自動駕駛汽車的始祖。對此,Cameron肯定了其為自動駕駛汽車做出的貢獻,“ALVINN使用的是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來駕駛,在當(dāng)時來說,這簡直就是小說里面的場景,但是這個技術(shù)很快就被投入到自動駕駛汽車的研究努力中?!?/span>
當(dāng)Google自動駕駛汽車依賴于3D地圖來進行環(huán)境自適應(yīng)之時,ALVINN對于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的使用意味著這輛車具備“精密智能”(narrowly intelligent),不需要地圖來做決策。Cameron補充道,“你可以將一輛使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)武裝的車輛扔到一個它完全沒有去過的地點,它能夠通過學(xué)習(xí)人類以往的駕駛經(jīng)驗來進行操控,而且表現(xiàn)很出色?!?/span>
通過使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來教車輛自己駕駛,Pomerleau教授當(dāng)時希望建立一個適應(yīng)多樣化環(huán)境的自動駕駛系統(tǒng)——當(dāng)時的本意是為了控制Navlab機器人。1984年,CMU的自動駕駛汽車項目Navlab正式開啟。
“雖然ALVINN的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)被完美應(yīng)用,但是還是受限于硬件”,Cameron在后來的文章中也指出了ALVINN的局限。
這里還不得不提到Chris Urmson,此前他是Google自動駕駛汽車項目的首席工程師,當(dāng)時也跟Pomerleau在CMU共事過。Urmson在Navlab先進研究的基礎(chǔ)之上,帶領(lǐng)團隊制造無人駕駛汽車在2007年的DARPA城市挑戰(zhàn)賽上獲勝,后來緊接著就被Google挖走。
與此同時,Uber也挖走了卡耐基梅隴大學(xué)的一大批自動駕駛技術(shù)方面的機器人專家?,F(xiàn)在,許多的上路運營的自動駕駛汽車項目都與Pomerleau教授以及CMU的Navlab有千絲萬縷的聯(lián)系。
后來,Pomerleau教授在推特上表示,“非常高興能與優(yōu)達學(xué)城的研究自動駕駛技術(shù)的老師和學(xué)生們互動,分享過去的一些經(jīng)驗和很久以前的想法。”
1997年,在電視上關(guān)于ALVINN的討論和質(zhì)疑已經(jīng)比較豐富,同時很多主流媒體也有報道。里面也提到了很多支持者認為無人駕駛可以幫助減少交通事故和死亡事故的一些數(shù)據(jù)。而這樣的數(shù)據(jù)直到今天都在被自動駕駛廠商用做背書,比如Google、Uber……
確實,如今的自動駕駛汽車研究者們要感謝ALVINN在上世紀八十年代所作出的貢獻。
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