埃隆·马斯克(Elon Musk),天才少年者,年轻创业成功者,Paypal公司前身X.com的创始者,31岁坐拥1.65亿美元现金者,SpaceX公司创始者,Tesla公司掌门者……(对不起走错片场了)。
马斯克拥有太多光环以至于令人怀疑,甚至一度卷入斯坦福大学学历被质疑官司中,如此一位时刻站在聚光灯面前的人物,自然随时都面临着都被“头条”。
2019年4月23日北京时间凌晨2点,特斯拉举办的“Autonomy Day”发布会通过网络直播形式展示其最新进展。围绕着新的自动驾驶(Auto Pilot)硬件软件进行了相关技术和实现方法的介绍。
当第一部分介绍完FSD芯片研发过程后,Q&A环节时,一位提问者提出,为何不采用激光雷达(Lidar)作为传感器或者作为补充数据传感器。马斯克的回答引发了媒体圈或者专业人士的强烈反应,各种类似于“马斯克说用激光雷达的都是傻子”的标题横出,然后围绕着这个“结论式”观点各种混战,一度从技术层面的争论到市井谩骂。
马斯克爆出惊人言论其实一点都不令人惊讶,一直被人称为疯子的他,从很早就一直拥有着“语不惊人死不休”的特点,但是此次马斯克到底说了什么话触动到这么多人的神经呢?
“Lidar is a fool’s errand,” Elon Musk said. “Anyone relying on lidar is doomed. Doomed! [They are] expensive sensors that are unnecessary. It’s like having a whole bunch of expensive appendixes. Like, one appendix is bad, well now you have a whole bunch of them, it’s ridiculous, you’ll see.”
第一句话先放在一边,后半段很容易理解,“任何人做(自动驾驶)依赖于激光雷达是注定失败的!激光雷达(对于自动驾驶)是必须的并且非常昂贵,就像是(人类)拥有一堆昂贵的阑尾,你知道的人有一个阑尾就足够糟糕了,假设你拥有一堆阑尾,这太可笑了,你以后会明白的。”
稍微能有点理解能力的都能明白后半段话是为了补充说明第一句话,那么具有争议的第一句话到底什么意思呢?“Lidar is a fool’s errand”,大多数媒体意译为“傻子才会选择激光雷达”之类的意思,这里我摘取了英英词典的解释。
“A task that has little to no chance of being successful or beneficial”
一项几乎没什么机会成功或收益的任务。
翻译成中文版本就是“竹篮子打水”,如果再结合上述后半段话的补充说明,意思显而易见是马斯克认为,对于自动驾驶领域的未来使用激光雷达是一个错误的选择。而并非具有侮辱或者极强语气的嘲讽,而且马斯克在第三部分的Q&A中再次提到了对激光雷达的看法。
“They’re all gonna dump Lidar, that’s my prediction, mark my words. I should point out that I don’t actually super hate Lidar or as much as may sound, but at SpaceX the Dragon uses Lidar to navigate to the space station or dock. Not only SpaceX developed its own Lidar from scratch to do that and I spearhead that effort personally, because in that scenario Lidar makes sense. And in cars, it’s freaking stupid, it’s expensive and unnecessary and as Larry said once you solve vision it’s worthless.”
自动驾驶领域终将放弃掉(依靠)激光雷达,这是我的预测,记住我这句话。不过我应该指出我其实并非像你们理解的那样讨厌或憎恨激光雷达,相反SpaceX龙火箭是使用激光雷达,才能顺利导航到空间站。而且不仅是SpaceX开发了自己的激光雷达,并且是我辛苦带领团队决定此方向。因为在这个领域使用激光雷达是合情合理的。而对于汽车(自动驾驶),那是极其愚蠢的,没有必要且非常昂贵,正如Larry刚才所讲,一旦实现了我们的神经网络视觉识别,激光雷达将会(对于自动驾驶)毫无价值。
读到这里大家起码对于马斯克的“惊人言论”有了自己的理解,而并非被各种“误解”的言论所“操纵”。讲到这里,就不得不认真了解一下此次“Autonomy Day”究竟公布了些什么消息,引起如此大规模的争论。
特斯拉之前的AP系统使用的芯片,是英伟达(Nvidia)公司的Xavier自动驾驶平台,主要由CPU和GPU和其它部件组成。英伟达公司,恐怕每一个电脑用户都知道是个伟大的公司,按理说在2018年公布的Xavier Drive平台应该足够强劲支持自动驾驶,那为何Tesla要自己设计神经网络芯片?
(Jim Keller)
离开AMD之后加入了Tesla团队,致力于特斯拉自动驾驶系统相关研发。虽然在2018年年中离开了Tesla团队,但随后Keller为特斯拉自动驾驶做出了巨大贡献(马斯克曾公开讲过)。如果仔细查阅Keller的资料会发现,Keller大佬每次在一家公司都会把最重要的架构和布局完成后,就选择离开寻找下一个项目,或许这就是大佬吧。
而后接手特斯拉自动驾驶团队的就是Pete Bannon,是Keller在PA semi的同事,被收购后也随之加入了苹果并参与研发了从A5到A9处理器的研发。
首先是性能。由速度为35GOPS(Giga Operation Per Second)的CPU处理图像才只能达到1.5帧每秒,对于高速行驶的汽车来说,远远不够。而使用600GOPS的GPU能够处理17帧每秒,虽然有所提高,但仍旧不足以支撑自动驾驶所需要的算力。而特斯拉以速度为72TOPS的神经网络处理器(NNA)处理能够达到2100帧每秒。(1000GOPS=1TOPS)
传感器之争(Google Car)
方案其优点在于,激光雷达作为遥感技术,对距离把控非常精准甚至可以到达厘米级别,并且测量距离较远,大多作为视觉传感器的补充,充足的信息量个给系统做决策,并且关键夜间也可以使用。
那为何马斯克要宣称不使用激光雷达呢?一方面是由于技术原因导致制造成本昂贵(甚至比一辆车还贵,Google公司使用的激光雷达降低过成本也要1.2W美金),另一方面由于激光特性,波长比可见光差不多,会被浓雾和雾霾遮挡造成信息不准确,也就是云噪点。马斯克曾在以前解释过为何放弃激光雷达,大致意思为“由于激光雷达的物理特性,会被太多东西干扰,最后需要武装一大堆昂贵设备,使得成本不仅高而且丑陋,最终在竞争中处于劣势。”
并且特斯拉并非没有尝试该种方案,美国多处地方网友上传照片拍到特斯拉驮着激光传感器在做测试。
软硬结合达到自动驾驶人工智能那么特斯拉是如何通过类似大脑运行逻辑的神经网络实现自动驾驶呢?
当影像信息输入后,经过FSD芯片的处理,判断出道路分界线、周围车辆、道路边界以及交通指示牌(灯)等等,对道路走向、移动物体运动轨迹作出预测,从而得出可行使区域。
(Google公布的人工智能学习输入数据量与正确答案的关系)
虽然下围棋的可变数和可能性已经是极其夸张,但是现实世界中驾驶可能出现的情况,会更加复杂。模拟尽管会很高效,但是毕竟是模拟驾驶,并非实际环境,模拟器就算再“完美”,仍与现实世界有差距。驾驶汽车,即便是好的驾驶员有着大量的驾驶经验,仍旧需要“老师傅”的指点教导。特斯拉通过车载传感器采集数据,可以反向学习驾驶员在遇到不同情况下作出的操作,并以此优化自己。
再进一步,由于其它汽车的行驶方式不一定按照“标准”执行,特斯通过Shadow模式,作出除了预测其可能的行驶路径,还需要在安全范围内的“试错”,例如当变换道路时,根据后车的车速判断是安全的,芯片不会”毫不犹豫“转向变道,而是在安全的范围内,作出尝试转向决策,此时芯片仍“观察”后车的行驶状态,如果后车突然加速或者发生其它情况导致此次变道会有危险,则放弃变道并且回到原车道。
(原点是雷达信息,立方体框是图像信息)
原理是,物体即便是在运动或不同视角下,本身形状尺寸是基本不变的,通过交叉分析同一个物体不同帧数下的图像信息,保证其外形各项参数不变,从而可以推算出精准的3D建模。
通过FSD芯片的研发,配合上神经网络的“学习”能力,结合特斯拉强大的模拟电脑Mojo,还有什么东西去保证这个自动驾驶芯片能够保障其“能力”呢?
在Q&A环节时候有一个提问到,特斯拉如何保证其技术不被盗取或者如何保持其领先的地位。马斯克讲到,即便是有人仿制我们的芯片并且反向编译了我们的自动驾驶软件,但是我们有一个巨大的优势。那就是海量的数据来源,每一台特斯拉电动车都能源源不断提供“教材”信息,通过神经网络计算后存储到的数据将是特斯拉最具有竞争力的保证。
不仅仅是海量的数据,特斯拉的空中升级OTA功能也是保障自动驾驶的另一个关键部分。通过无线传输“学习”数据,所有的数据运算得到的“经验”可以通过OTA不断交流,使得所有的特斯拉车辆能够“三个臭皮匠,顶个诸葛亮”。并且,即便断线,特斯拉也能依靠已经存储的数据,进行安全驾驶,只不过是短暂的停止了“学习”而已。
随后“Autonomy Day”发布会中,马斯克讲述了对于自动驾驶完全实现后,逐步部署到每辆特斯拉车辆,以及各地法案是否通过的问题。以及如何利用特斯拉电动车开展无人出租车的业务,虽然也颇为令人憧憬,但这里不过多赘述。相信读到这里,也一定与笔者一样,对特斯拉的自动驾驶充满着期待,同样的也会有着诸多的“疑问”和“不相信。
整个自动驾驶行程是从特斯拉总部出发,在普通道路、高速路以及不同路段自动驾驶并回到原点。除了驾驶员开始执行自动驾驶,之后再无干预过车辆操作。期间有着诸多的细节,但是由于视频本身角度问题,导致中间屏幕图片有些模糊,但仍可以看到需要关注的部分。
准备开始启动自动驾驶功能,从屏幕左侧的示意图可以看出,FSD芯片不仅仅识别了左侧有汽车,并且是以3D形式展示出了车的具体外形,同样的即将驶来的车(蓝色)也标识了。右侧道路的弯角也展示了出来,并且由于前方有STOP的停车交通指示牌,屏幕中有个红色的停车标识。
在即将左转的T形路口,因为有STOP提醒,车速降至为0。细致的展示出道路形状和宽度。
图片中圈出的位置,是前方的交通灯判断,在仍有一段距离时候,系统识别了交通等为红色,并减缓车速。在看视频的时候我观察到一个细节,系统在过任何一个路况时候,如果有交通灯都会先有一瞬间判断为红灯,之后如果指示灯是绿灯,再跳转显示为绿灯并继续行驶。不知道此举是特斯拉为了安全驾驶,到了路况无论什么灯都稍作减速,待系统判断除了绿灯允许同行外,无障碍物或没有可能出现的障碍物,再继续行驶。亦或是系统的小BUG。
除了交通灯为绿灯的正确识别,左前方道路中间一条很窄的水泥道路障碍物,特斯拉做到了很好的识别。
此时判断左侧道路安全(蓝色标识),准备变道,但车身先是做了一个小幅度左转,红线此时亮起,然后系统判断真正安全,才继续完成变道。
在这个左转路口,特斯拉作出了一个很有趣的举动,左侧因为路边遮挡物,无法完全得知将要转入的道路情况,车辆决定小幅度右转行驶了很短距离,获得左前方视野后,确认左前方道路安全,才完成左转操作。
视频被加速后展示,全程原时长差不多为十多分钟。虽说有点短,并且整体路况较好,并无特别复杂的情况,但是整个驾驶过程流畅且平稳,特斯拉宣称的诸多功能也在其中细节中展示到了。如果特斯拉能在复杂长途行驶中做到如此级别的自动驾驶,恐怕是一个划时代的里程碑。
要知道,无论自动驾驶做的多好,其目标只是“高于平均人类驾驶员”的水平。平均事故率可能会减低,但不会完全避免。由于路上驾驶是一个极度复杂的活动,以目前业界的认知水平,是无法把所有的环境特征全部抽象化的,所以神经网络是解决这类问题的唯一选择。而即便特斯拉全部实现了其所讲功能,达到识别了99.9999.......%的行驶路况,仍会出现极小概率的问题,而这就牵扯到了道德问题,究竟是驾驶员负责还是车负责的问题,所以仍旧是一个大众或者社会能否接受实际情况的问题。
文章一开头提到的马斯克“惊人”言论只是引发争论的其中一个点,而对于传感器选择、FSD芯片能力、以及相关软件的完善的质疑声也是仍是此起彼伏。由于每个人知识广度深度,以及站定立场角度问题,无论从技术角度怎么去阐释,有人仍会守着自己知识范畴和认知能力,质疑自动驾驶。
笔者想说的是,虽然从第一代特斯拉电动车Roadster开始就推迟了交付期,而后诸多承诺都出现跳票的问题。但是马斯克都一个一个将其实现了,2012年发布的特斯拉Model S的综合能力至今仍没有出现能够超越的对手。
或许有人觉得马斯克是为了卷钱所以作了类似于贾亭跃式的PPT宣讲会,但是要知道2003年马斯克抽身Paypal时手握1.65亿美元现金;或许有人觉得之前特斯拉出过事故所以特斯拉的自动驾驶一切都是谎言,您的意思是iPhone3GS有点卡,所以iPhoneX是垃圾么;或许有人说特斯拉近几年一直都是财务赤字所以特斯拉药丸,得空您去了解一下Amazon和Facebook发展史;或许……
人们总是相信自己的已存的逻辑,无论是对是错。比如一个江湖道士,能够嘴里喷火,所以他说这个药包治百病所以相信了买了。又或者是因为这个人长得丑,所以他说的话都不可信。“不因人废言,不因言废人”,无论对于事情还是人,具体事件具体分析,其它只可作为补充判断。
也许马斯克不是个非常懂得资本玩法的产品偏执狂,但是SpaceX和特斯拉电动车都带给了世界太多的惊喜和震撼。无论外界争论如何,亦或是最后马斯克能否实现其承诺,起码他指出了一条通往未来的方向。
“I think of myself more [like] an engineer, who, in order to invent the things I want to invent and create them, that I have to do the company as well. So I’m more reluctantly the CEO. It’s not my preference, actually.
我认为我更像一个工程师。我会去创造我想创造的东西包括公司。我不情愿去当CEO。这真的不是我的喜好。——埃隆·马斯克
网站编辑:张殷雯