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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(shí)在匹茲堡,一輛翻新的陸軍救護(hù)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(jiǎn)稱CMU)校園中行駛著,沒有任何人工干預(yù)。
自動(dòng)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(jī)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(jī)、陀螺、ERIM激光雷達(dá)、超聲傳感器、光電編碼器和GPS等,在CMU校園網(wǎng)道路運(yùn)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(shí)的最高速度可以達(dá)到88km/h。
而ALVINN則是首輛運(yùn)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(Neural Network)控制的陸地自動(dòng)駕駛汽車,20實(shí)際90年代開始用于測(cè)試。
這輛祖先級(jí)別的自動(dòng)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(gè)是Oliver Cameron,在優(yōu)達(dá)學(xué)城(Udacity)領(lǐng)導(dǎo)一個(gè)自動(dòng)駕駛技術(shù)開源項(xiàng)目。另一個(gè)是Dean Pomerleau,他是CMU教授,同時(shí)運(yùn)行著一個(gè)自動(dòng)駕駛汽車項(xiàng)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(gè)學(xué)生上傳的一段自動(dòng)駕駛汽車行駛視頻,視頻中的這輛汽車僅僅使用了一個(gè)攝像頭,主要依靠的是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的能力完成自動(dòng)駕駛(使用了英偉達(dá)的Titan X Pascal GPU以及自研的加強(qiáng)型計(jì)算機(jī))。
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(dòng),同時(shí)也寫文章互相回應(yīng),此間,ALVINN被多次提及。這輛自動(dòng)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(jí)別的浮點(diǎn)運(yùn)算能力,是Apple Watch計(jì)算能力的十分之一。這輛車的中央處理器(CPU)有一個(gè)冰箱那么大,依靠5000瓦特的發(fā)電機(jī)進(jìn)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(shí)也是CMU機(jī)器人研究所8年時(shí)間的研究成果,ALVINN可以稱之為自動(dòng)駕駛汽車的始祖。對(duì)此,Cameron肯定了其為自動(dòng)駕駛汽車做出的貢獻(xiàn),“ALVINN使用的是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來駕駛,在當(dāng)時(shí)來說,這簡(jiǎn)直就是小說里面的場(chǎng)景,但是這個(gè)技術(shù)很快就被投入到自動(dòng)駕駛汽車的研究努力中。”
當(dāng)Google自動(dòng)駕駛汽車依賴于3D地圖來進(jìn)行環(huán)境自適應(yīng)之時(shí),ALVINN對(duì)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(bǔ)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(gè)它完全沒有去過的地點(diǎn),它能夠通過學(xué)習(xí)人類以往的駕駛經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)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(shí)希望建立一個(gè)適應(yīng)多樣化環(huán)境的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)——當(dāng)時(shí)的本意是為了控制Navlab機(jī)器人。1984年,CMU的自動(dòng)駕駛汽車項(xiàng)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(dòng)駕駛汽車項(xiàng)目的首席工程師,當(dāng)時(shí)也跟Pomerleau在CMU共事過。Urmson在Navlab先進(jìn)研究的基礎(chǔ)之上,帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)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(shí),Uber也挖走了卡耐基梅隴大學(xué)的一大批自動(dòng)駕駛技術(shù)方面的機(jī)器人專家?,F(xiàn)在,許多的上路運(yùn)營(yíng)的自動(dòng)駕駛汽車項(xiàng)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(dá)學(xué)城的研究自動(dòng)駕駛技術(shù)的老師和學(xué)生們互動(dòng),分享過去的一些經(jīng)驗(yàn)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(shí)很多主流媒體也有報(bào)道。里面也提到了很多支持者認(rèn)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(dòng)駕駛廠商用做背書,比如Google、Uber……
確實(shí),如今的自動(dòng)駕駛汽車研究者們要感謝ALVINN在上世紀(jì)八十年代所作出的貢獻(xiàn)。
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