李德毅智能网联 李德毅:互联网不要自我感觉太良好 智能汽车是改良不是颠覆

本文是中国工程院院士李德毅在上周百度无人驾驶研讨会上的主题发言摘编。省略了一些技术细节的描述,为了突出逻辑关系对内容顺序进行了调整,为了用户的阅读体验使用了一些更现代的的表达方式。

李德毅是自动化和AI科学家,他的主题演讲从科研人员的角度阐述了对无人驾驶汽车技术的思考,提出了双驾双控,整车信息化的渐进技术路线。他和百度IDL常务副院长,无人驾驶项目负责人余凯在一点上达成共识,就是不要做完全无人控制的汽车,人与智能汽车的关系应该是"骑士与马"。

自动驾驶不能依靠改装

上一次余凯到我办公室谈的时候对我说,我们IT人不做汽车恐怕搞不了无人驾驶。很多学校里面搞无人驾驶汽车分两个组,一个软件组一个工程组,到了比赛的时候一塌糊涂。我们以前在做基金项目的时候也是这样,出一点岔子车就不动了。

汽车搞自动化和智能化,(互联网企业)总说要颠覆谁。一般说是谷歌和百度会颠覆汽车工业。但是汽车工业是怎么看我们的?不要老是自我感觉太良好。谷歌做了200辆不带方向盘的无人驾驶车,就骄傲得不得了。但是和成熟的现代汽车工业相比算不了什么。出了一点问题,召回就是几十万辆,互联网企业受得了吗?

我的经验是,离开量产谈无人驾驶,在汽车上加装传感器做无人驾驶都还是小儿科。汽车工业130年实现了规模化和精细化,还有一个可靠运行。汽车的电子化1993年才开始做,而且都还没有进入驾驶环节。(有些互联网公司)希望在传统汽车上做改装实现自动驾驶,这是不现实的。和我合作的某军事院校,一开始就确定要自己造车,我说这就对了。

传感器不完美原则

传感器是不完美的,现在在汽车上添加各种传感器,增加各种自动驾驶的场景,看起来五彩缤纷,但是使用的窗口很小。而且也不存在完美无缺的传感器组合,你说我们买100多个传感器都增加到车上可以吗?体积增加了,维修增加了,电源增加了怎么办?有的无人驾驶方案,车20万,传感器就120万。

(增加)传感器不是理想常态,传感器代替不了大脑,感知不能取代认知。人的决策是基于大脑,而不仅仅是基于感官的。因为无论传感器多好,都只是有限感知。感知是了解周边驾驶态势的各类信息,认知是理解后进行规划和决策,最后是行动。所以三个空间,第一感知空间,第二认知空间,第三是物理空间。

应该做的是通过对汽车全局的认知和控制合成一个驾驶脑,不仅融合了感官还融合了大脑已有的先验知识和驾驶中对时空的认知。机器决策是基于认知的,某一路传感器的信息不能直接控制驾驶环节。重点要放在传感器的感知处理芯片上,实现软件硬件化,智能系统要直接做进汽车Can的总线。

 一次规划与二次规划

牛顿的时候是小数据大规律,大数据时代是小规律。信息越来越完备,知识越来越碎片化。想要模拟人的整个大脑我觉得我们有生之年是困难的。但是完成数学运算的可以称为运算脑,还有围棋脑,以此类推,从人脑功能中剥离出来、能完成各种驾驶认知的机器,可称为驾驶脑。驾驶脑完全模拟人脑完成低级、烦琐持久的驾驶认知,不会分散注意力,永不疲倦。

如何形成驾驶脑要参考人脑。人的功能记忆分为短期记忆和长期记忆,短期记忆就是感知到判断,长期记忆是经验和知识。因此无人驾驶的路线规划分为一次规划与二次规划。一次规划基于车况和路况。很多出租车司机早晚高峰拒载,就是一种一次规划。

二次规划是实时的,是待行驶的局部路径,后半段常常无法实现,而且可能稍稍偏离一次规划。大量二次规划也可以实现驾驶经验的存储,比如记录了在某路口的常用轨迹,像膝跳反射一样,成为一次规划的补充。

一次规划是静止的笛卡儿坐标系,二次规划是一个运动的对数坐标系。因为人的一切感觉,包括视觉、听觉、触觉,都与对应物理量的常用对数成正比的法则,这个法则被成为心理物理学定律。我们就是不断的把一次规划从静态的道路地图里面搬到运动的笛卡儿地图里面,这对算法也提出了很高的要求。

不如道路上画二维码

司机头脑中存储的道路地图,成为司机出行任务规划的基础,他对道路越熟悉,记忆越清晰,一次规划就越到位。

二次规划的成功也离不开精细地图,但是国内精细道路地图还是空白,这是实现智能驾驶的瓶颈之一。地图上北京的环路都是一样宽的,是一样宽的吗?我问过好几个交通局长,知道不知道自己城市的主干道有多宽,没一个答得上来。厘米级的地图,车道多宽,坡角多少,人行横道在哪里,有没有驶向限制。还有哪里在改造,哪里正在施工,都要知道。

做测绘的肯定会说这做下来工作量太大了。我哥哥(李德仁院士)就是研究测绘的,我当然知道。我们要做的正好相反,把道路地图里面的东西放到汽车的认知坐标系上。试想一下如果在道路标识上铺二维码,二维码中包含着各种信息、语义的信息、位置的信息。不比你测得更准?这样负担就小了。我们现在的交通指示牌,人读起来都够难了,你要传感器去读?

最好的地图就是道路!

 不是颠覆是改良

智能汽车要考虑的问题太多了,经济上的、技术的、法律的、伦理的,牵一发则动全身。如果智能汽车是对传统汽车的颠覆,那难度就太大了。颠覆和革命都是九死一生的,改良的人往往是成功的。汽车不是说非要颠覆才能创新的,我们当年学车的时候开解放车,转动那个方向盘都需要力气。

现在的车联网都是车企不让动汽车本身的东西,加装一些设备,听map3,上网。当务之急是利用IT技术,改进能源和动力系统,要提高主动安全。比如疲劳驾驶提醒,后景前视,自动换挡,自动泊车,自动巡航。还有很多场景,比如湿滑路面自动驾驶等等。现在的新能源汽车,可以想想怎么提升充电效率。

不要急着做没有方向盘的无人驾驶,乘客是轮子的主人。早先的时候,是人工驾驶,后来改成自动驾驶,人工驾驶和自动驾驶之间是一个冷切换,我们觉得这样不好。我们的想法是,双驾双控的智能车Can总线,让人工驾驶的同时自动驾驶系统悄悄工作。

最近日产公司宣布收回取消方向盘和各种踏板的全自动驾驶计划,改为推出更具实用价值的安全技术。最近腾讯做了一个OBD4G,把汽车OBD的东西分享出来,汽车的行驶情况、排放情况全知道了。这些东西对城市的规划和环保都是有好处的。

我非常赞成余凯刚才说,人和智能汽车的关系是骑士与马。任何马都是两个认知系统,它知道路该怎么走,但是知道听主人的话。你只管发号令,道路不用你操心了。这就是我说的双驾双控。