多種新技術(shù)首次曝光 谷歌無人駕駛汽車大解密
?在開發(fā)無人駕駛汽車的過程中，Waymo利用了多種強(qiáng)大的工具，包括模擬工具Carcraft、秘密測試基地“城堡”，以及汽車追蹤軟件XView?！洞笪餮笤驴繁局芸?，揭開了Waymo的神秘面紗。
????以下為文章全文：
????在Alphabet園區(qū)的一角，團(tuán)隊(duì)正在開發(fā)一款軟件。這或許將成為無人駕駛汽車的關(guān)鍵。此前，沒有任何記者實(shí)際看過軟件如何工作。作為對(duì)《魔獸世界》英文名的致敬，這款軟件被稱作“Carcraft”。
????軟件的開發(fā)者是長著娃娃臉的年輕工程師詹姆斯·斯圖特(JamesStout)。在一間開放辦公室里，他坐在我身旁。屏幕上顯示著虛擬的環(huán)島。對(duì)人眼來說，屏幕上并沒有太多值得一看的內(nèi)容：背景上繪制著簡單的線條，道路上有一輛無人駕駛的克萊斯勒Pacifica，以及用線條表示的另一輛汽車。
????幾個(gè)月之前，無人駕駛汽車團(tuán)隊(duì)在德克薩斯州奧斯汀遇到了類似的環(huán)島。行駛速度和環(huán)境的復(fù)雜程度給汽車帶來了困擾，因此團(tuán)隊(duì)決定在測試環(huán)境中設(shè)計(jì)類似的場景。我所看到的是學(xué)習(xí)過程的第三步：真實(shí)世界駕駛的數(shù)字化。在這里，單一的真實(shí)世界交通事件，例如在環(huán)島上一輛汽車逼停另一輛汽車，可以被拓展為數(shù)千個(gè)模擬場景，從而對(duì)汽車的性能進(jìn)行測試。
????這樣的場景是Waymo強(qiáng)大的模擬工具的基礎(chǔ)。斯圖特表示：“絕大部分的工作，包括關(guān)于新特性的開發(fā)，都來自模擬環(huán)境中看到的情況。”這樣的工具加速了Waymo自動(dòng)駕駛汽車的發(fā)展。Waymo是Alphabet旗下無人駕駛部門，于2016年12月從谷歌(微博)X中獨(dú)立。
????如果Waymo可以在未來幾年內(nèi)推出全自動(dòng)駕駛的汽車，那么Carcraft將會(huì)被銘記在行業(yè)歷史上。Carcraft基于現(xiàn)實(shí)世界，但在重塑現(xiàn)實(shí)世界的過程中又扮演了重要角色。
????Carcraft最初被用于“回放”汽車在真實(shí)道路上遇到的場景。不過目前，包括Carcraft在內(nèi)的模擬技術(shù)正在無人駕駛的發(fā)展過程中扮演更重要的角色。
????目前在任意時(shí)刻，都會(huì)有2.5萬輛虛擬無人駕駛汽車在模擬的奧斯汀、山景城和鳳凰城街道上，以及專門的測試車道上行駛。在短短一天內(nèi)，Waymo就可以模擬復(fù)雜道路環(huán)境中的駕駛數(shù)十萬次。目前，Waymo每天在虛擬環(huán)境中的駕駛總里程數(shù)達(dá)到800萬英里(約合1287.5萬公里)。2016年，虛擬環(huán)境的駕駛總里程達(dá)到25億英里。相比之下，谷歌IRL無人駕駛汽車在公共道路上的行駛里程只略高于300萬英里。更重要的是，虛擬環(huán)境中的駕駛專注于Waymo所謂的“有趣”場景：這些駕駛行為能讓研究者學(xué)到新東西，而不只是單純堆積里程數(shù)。
????Waymo開發(fā)了復(fù)雜的程序，而模擬環(huán)境只是其中一部分。Waymo將無人駕駛汽車在公共道路上的數(shù)百萬公里行駛記錄整合至“結(jié)構(gòu)化測試”項(xiàng)目。這個(gè)項(xiàng)目在加州CentralValley一個(gè)被稱作“城堡”的秘密基地中進(jìn)行。
????Waymo此前從未公布過這個(gè)系統(tǒng)。在普通道路上的駕駛結(jié)果表明，在哪些地區(qū)汽車需要額外練習(xí)。他們?cè)凇俺潜ぁ敝薪ㄔO(shè)所需的空間，從而可以測試數(shù)千種不同場景。在真實(shí)世界的測試中，Waymo的汽車可以收集到足夠多數(shù)據(jù)，以復(fù)制出未來任何時(shí)間點(diǎn)的完整數(shù)字環(huán)境。在這樣的虛擬環(huán)境中，工程師可以消除真實(shí)環(huán)境的限制，設(shè)計(jì)任意單一場景的數(shù)千種變化，隨后讓虛擬汽車在場景中行駛。反過來，不斷優(yōu)化的駕駛軟件被安裝至真實(shí)汽車，讓汽車可以應(yīng)對(duì)更復(fù)雜的環(huán)境。Waymo不斷重復(fù)著這樣的循環(huán)。
????“城堡”探秘
????如果想要前往“城堡”，那么需要先從舊金山灣區(qū)向東行駛，然后沿著99號(hào)公路向南。沿路上有大片棉花地，天際線消失在農(nóng)田里。這里的氣溫比舊金山更高。我們的汽車在靠近Atwater小鎮(zhèn)的出口駛出。這里曾經(jīng)是Castle空軍基地，聘用了6000名員工，為B-52項(xiàng)目服務(wù)。然而目前這里已是Merced城市區(qū)的北沿。10年代初，這里的失業(yè)率超過20%，而目前仍有不到10%。40%的居民說西班牙語。我們穿過了幾條鐵路，進(jìn)入了總面積1621英畝(約合656萬平方米)的廢棄空軍基地。
????我手機(jī)上的導(dǎo)航并沒有指向任何地址，而只是一組GPS坐標(biāo)。我們沿著綠色的不透明圍擋行駛，直到谷歌地圖告訴我們停下。沒有任何標(biāo)志標(biāo)明這里就是大門，這看起來只是圍擋的一部分。不過，接待我的Waymo員工很有信心。這時(shí)，一名保安從圍擋中走了出來，檢查我們的身份信息。
????圍擋分開，我們駛?cè)肓藞@區(qū)。穿著短褲戴著帽子的年輕人忙忙碌碌，這里有很多活動(dòng)板房和車庫，而主樓的停車場上還有許多無人駕駛汽車。在這里，我們可以看到多種型號(hào)的自動(dòng)駕駛汽車：在公共道路上最常見的雷克薩斯汽車、已淘汰的普銳斯，以及新的克萊斯勒Pacifica。
????很容易判斷，哪些是無人駕駛汽車。這些車輛配備了傳感器。其中最顯眼的是車頂上方的雷達(dá)傳感器(也被稱作激光雷達(dá))。不過，Pacifica還在后視鏡上安裝了啤酒罐大小的小型激光雷達(dá)。而在車尾，這些汽車還安裝了普通雷達(dá)。
????如果傳感器開始工作，即使車輛處在停車狀態(tài)，激光雷達(dá)的旋轉(zhuǎn)也會(huì)發(fā)出奇怪的聲響。這與普通的汽車噪聲不同，我的耳朵無法不注意到這種聲音。
????此外還有一種更特殊的汽車停在主樓外的街道上。這些車輛用紅色膠布貼上了大大小小的“X”。這些是“第四級(jí)”自動(dòng)駕駛汽車。自動(dòng)駕駛汽車的分級(jí)來自于“汽車工程師協(xié)會(huì)”，說明了駕駛自動(dòng)化的程度。道路上行駛的自動(dòng)駕駛汽車大多只能實(shí)現(xiàn)第一級(jí)或第二級(jí)自動(dòng)駕駛，這通常代表了可以在高速公路上提供智能巡航控制。然而，這種帶紅色“X”標(biāo)志的汽車是另一種生物。這些汽車不僅可以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)行駛，而且無法被人工做出干預(yù)。因此，Waymo不希望這些汽車與其他車輛混在一起。
????行走在停車場里，給人的感覺就像是曾經(jīng)的“曼哈頓項(xiàng)目”。我在主樓里見到了這里的管理者。她的名字是史蒂夫·薇爾加斯(StephVillegas)。
????挑戰(zhàn)無人駕駛系統(tǒng)
????薇爾加斯穿著白色T恤、破洞牛仔褲和灰色板鞋。這樣的裝束顯示了她以往的時(shí)尚氣息。她在東灣的郊區(qū)長大，大學(xué)是加州大學(xué)伯克利分校。她于2011年開始涉足無人駕駛汽車項(xiàng)目。
????我問她：“你曾經(jīng)是個(gè)司機(jī)？”她的回答是：“一直都是司機(jī)?！?/span>
????她花了大量時(shí)間，在舊金山和山景城之間的101號(hào)公路和280號(hào)公路上行駛。與其他司機(jī)類似，關(guān)于汽車在開放道路上如何行駛，她有著很深的感觸。在無人駕駛汽車項(xiàng)目中，這些經(jīng)驗(yàn)非常重要。關(guān)于無人駕駛汽車的難點(diǎn)，這些司機(jī)有自己的直覺。她表示：“在新軟件上進(jìn)行了一些測試，并在團(tuán)隊(duì)中度過一段時(shí)間之后，我開始思考，我們可以用什么樣的方式去挑戰(zhàn)系統(tǒng)?！?/span>
????因此，薇爾加斯和其他一些工程師開始設(shè)計(jì)并搭建罕見的場景，從而以受控的方式去測試汽車的新行為。他們開始征用舊金山郊外ShorelineAmphitheater的所有停車場，將人們攔在入口外，確保只有獲得權(quán)限的谷歌員工可以進(jìn)入。
????她表示：“這就是我們的起點(diǎn)。當(dāng)時(shí)每周只有我和少數(shù)司機(jī)。我們會(huì)設(shè)想各種需要測試的場景，放上我們想要的道具。我們將這些道具裝上卡車，運(yùn)往試驗(yàn)場地，進(jìn)行測試?！?/span>
????在無人駕駛汽車項(xiàng)目中，這些就是最初的結(jié)構(gòu)化測試。結(jié)果表明，最困難的部分并不是“如果有僵尸在路口咬人那么要怎么辦”，而是如何對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行保密，使普通道路上的無人駕駛汽車看起來就像是有人在駕駛。
????薇爾加斯開始從各種地方收集小道具，包括假人、假植物、兒童玩具、滑板、三輪車、洋娃娃、皮球和其他小玩意。這些被放在道具倉庫里。(道具最初保存在一個(gè)帳篷里，而目前則放在了“城堡”的儲(chǔ)藏室內(nèi)。)
????不過，還有些其他問題需要解決。他們希望汽車行駛速度更快，并使用交通燈和停車標(biāo)志。此外，ShorelineAmphitheater的演出季也常常給他們的計(jì)劃造成影響。薇爾加斯表示：“例如，金屬樂隊(duì)就要來開演唱會(huì)，我們需要趕緊上路測試?！?/span>
????他們還需要一個(gè)基地，一個(gè)秘密基地。“城堡”剛好提供了這樣的基地。他們簽訂了租約，開始建設(shè)夢(mèng)想中的虛擬城市?！拔覀?cè)谠O(shè)計(jì)中有意識(shí)地做出一些決定，建設(shè)居民區(qū)街道、高速公路、死胡同，以及停車場等場景?！彼硎?，“我們將一些代表性場景集成在一起，讓汽車在其中行駛?！?/span>
????我們從辦公室走向她的汽車。當(dāng)我們離開辦公室時(shí)，她遞給我一張地圖。她表示：“就像迪士尼樂園一樣，你可以按圖索驥?！边@時(shí)一張精心制作的地圖。在一個(gè)角落，拉斯維加斯風(fēng)格的標(biāo)志牌顯示：“歡迎來到加州的‘神話城堡’”。園區(qū)的不同部分有各自的命名規(guī)則。我們穿過的每條道路都以知名汽車(DeLorean和Bullitt)或早期的普銳斯車隊(duì)(Barbaro)來命名。
????我們走過了一組粉紅色建筑。這是舊的軍隊(duì)宿舍，其中之一已被改造過：如果Waymo員工來不及返回灣區(qū)，那么就會(huì)在這里休息。除此之外，測試區(qū)內(nèi)沒有其他建筑。這是個(gè)屬于機(jī)器人汽車的城市。所有重要的事都發(fā)生在瀝青路面上。
????在普通人看來，這就像是個(gè)沒有玩家的電子游戲場景。從林蔭大道到社區(qū)道路，從水泥車道到郊區(qū)十字路口，而這些場景中都沒有建筑，這令人不可思議。我不斷看到似曾相識(shí)的道路場景。
????我們來到一個(gè)大型雙車道環(huán)島，中間有一圈白色圍擋。薇爾加斯表示：“我們?cè)诘轮輮W斯汀遇到了一個(gè)多車道環(huán)島，隨后就在這里復(fù)制了這個(gè)環(huán)島。我們最初設(shè)計(jì)的是單車道環(huán)島，但隨后又遇到了多車道的場景?！?/span>
????薇爾加斯停下來，看著一處新增的裝置：兩條汽車道和一條自行車道穿過靠近一塊草地的平行停車場?！拔液芟矚g在這些場景中加入平行停車場。類似的場景在市郊商業(yè)區(qū)很常見，無論是WalnutCreek、山景城，還是帕洛阿爾托?！彼硎?，“人們從店面或公園中走出來，在汽車之間走動(dòng)，或許搬著東西穿過馬路?！边@條小路就像是她記憶中的碎片，而她將這些記憶嵌入了地面的瀝青和混凝土中，并使其成為一種更抽象的形式。
????她用車送我回主辦公室，我們坐進(jìn)了一輛無人駕駛的克萊斯勒Pacificas。坐在左邊駕駛位的是布蘭頓·凱恩(BrandonCain)，而右邊坐著另一名駕駛者，負(fù)責(zé)利用名為XView的軟件，在筆記本上跟蹤車輛的狀態(tài)。
????這里還有許多被稱作“狐貍”(fox)的測試助理，這樣的稱呼來自英文單詞“faux”(人造的)。他們駕駛汽車，創(chuàng)造交通環(huán)境，像行人一樣活動(dòng)，騎自行車，拿著停止標(biāo)志。在一定程度上他們是演員，而觀眾則是汽車。
????我們要做的第一種測試是“簡單地通過和超車”，但速度將達(dá)到時(shí)速45英里(約合72公里)。我們計(jì)劃前往一條名為Autobahn的寬闊道路。
????當(dāng)“狐貍”出現(xiàn)在車道上時(shí)，無人駕駛汽車將剎車，團(tuán)隊(duì)將檢查一個(gè)關(guān)鍵數(shù)據(jù)點(diǎn)：車輛減速情況。他們?cè)噲D設(shè)計(jì)一種導(dǎo)致汽車不得不急剎車的場景。那么這種剎車有多猛？“我的腋下開始不自覺的出汗，而手機(jī)飛到地上”，確實(shí)很猛。
????實(shí)際上這并不是我首次乘坐無人駕駛汽車。以往我曾體驗(yàn)過兩次無人駕駛汽車。第一次是一輛雷克薩斯SUV，當(dāng)時(shí)我乘坐汽車穿過了山景城的街道。第二次是乘坐谷歌Firefly，當(dāng)時(shí)是在谷歌一棟大樓的樓頂上。這些汽車都不顯眼，這才是重點(diǎn)。
????但這次有所不同。這是兩輛行駛速度很快的汽車，其中一輛會(huì)阻止我們的移動(dòng)。用Waymo的術(shù)語來說，這非?！靶晾薄?。
????現(xiàn)在到了開車的時(shí)候。凱恩發(fā)動(dòng)了汽車，汽車說“自動(dòng)駕駛”。另一輛車隨后接近我們，就像是要逼停我們。我們猛地剎車，操作很快、很流暢。
????隨后他們檢查了減速數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)剎車強(qiáng)度還不夠。我們需要再做一次，一次又一次。另一輛車從不同角度，以不同方式來逼停我們。他們將這樣的做法稱作“覆蓋”。
????我們隨后還進(jìn)行了其他三項(xiàng)測試：高速并線；遇到一輛倒車的車輛，同時(shí)第三輛車擋住視線；在停車過程中有行人將籃球扔到行駛路線上。每種測試都令人印象深刻，但最難以忘記的仍是逼停測試。
????在我們開始另一次測試之前，凱恩問我：“你有沒有看過《環(huán)太平洋》？在這部電影中，主角操縱巨大的機(jī)器人與怪獸作戰(zhàn)。我試圖與汽車同步，分享一些思考?！?/span>
????我詢問凱恩，關(guān)于與汽車同步，他想要表達(dá)的是什么。他表示：“我根據(jù)車內(nèi)乘客的體重差異進(jìn)行調(diào)節(jié)。在多次乘坐這輛汽車后，我可以感受到汽車在干什么，用我的屁股。這聽起來很奇怪，但我確實(shí)知道汽車想要干什么。”
????從真實(shí)測試到模擬環(huán)境
????遠(yuǎn)離濕熱的“城堡”，這里是谷歌的山景城總部。我來這里是為了拜訪Waymo的工程師。從組織架構(gòu)上來說，他們率屬于X。你或許已經(jīng)知道，X是Alphabet面向長遠(yuǎn)發(fā)展、高風(fēng)險(xiǎn)的研究部門。2015年，當(dāng)谷歌重組為企業(yè)集團(tuán)Alphabet時(shí)，谷歌X改名為X(他們的網(wǎng)站是X.company)。在重組的一年后，X和Alphabet決定讓無人駕駛汽車項(xiàng)目“畢業(yè)”，組建獨(dú)立的公司W(wǎng)aymo。Waymo就像是谷歌的孩子。
????因此，Waymo的辦公室仍然位于母艦內(nèi)部，但也在慢慢獨(dú)立。我聽說，Waymo的員工現(xiàn)在都坐在一起。
????X和Waymo的辦公樓很大、很寬敞。來自ProjectWing項(xiàng)目的無人機(jī)原型正在飛行，我也看到了谷歌自主開發(fā)的Firefly汽車。(薇爾加斯在“城堡”中曾說過：“自己開發(fā)的東西或許很甜蜜。但它們沒有空調(diào)，所以我一點(diǎn)都不想念它們。”)
????從餐廳往上，走到大樓的一角，這里是Waymo的模擬集群。在這里，所有人的屏幕上都打開了Carcraft和XView。屏幕上是黑色背景的多邊形圖像。他們正在為Waymo汽車設(shè)計(jì)虛擬世界。
????等待我的是Carcraft的創(chuàng)造者詹姆斯·斯圖特(JamesStout)。他從來沒有公開討論過自己的項(xiàng)目。這次他表現(xiàn)出極大的熱情。Carcraft就是他的孩子。
????他說：“我只是看了下招聘信息，發(fā)現(xiàn)無人駕駛團(tuán)隊(duì)正在招聘。我簡直不能相信他們提供了一個(gè)職位?！彼尤肓诉@支團(tuán)隊(duì)，并立即著手開發(fā)工具。目前，這款工具支持了每天800萬英里的虛擬駕駛。
????此前，他們主要使用這款工具去查看，汽車在復(fù)雜情況下會(huì)如何操作。在真實(shí)世界的這些情況下，人工司機(jī)會(huì)接管汽車。從這些情況起步，他們開始制作場景?！昂芸煳覀兙涂吹?，這是一款非常有用的工具，我們可以在此基礎(chǔ)上進(jìn)行各種開發(fā)?！彼箞D特表示。Carcraft的能力隨后快速提升，可以容納整個(gè)城市，而汽車數(shù)量也擴(kuò)大為一支龐大的虛擬車隊(duì)。
????斯圖特介紹了艾連娜·科拉羅夫(ElenaColarov)。她是“場景維護(hù)”團(tuán)隊(duì)的負(fù)責(zé)人。她的面前放著兩塊屏幕。在右側(cè)屏幕上，她在查看XVivew，屏幕顯示了汽車“看到”的畫面。汽車使用攝像頭、雷達(dá)和激光雷達(dá)去識(shí)別場景中的對(duì)象，并在軟件上用線框來呈現(xiàn)這些對(duì)象，繪制真實(shí)世界的輪廓。
????從這些形狀中延伸出的綠色線條代表了汽車預(yù)期對(duì)象可能移動(dòng)的方式。底部的圖像條顯示了，汽車搭載的普通攝像頭(可見光攝像頭)捕捉到的畫面。科拉羅夫還打開了激光雷達(dá)返回的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)以橙色和紫色點(diǎn)來顯示。
????我們看到了“城堡”中環(huán)島真實(shí)情況的回放。科拉羅夫切換至模擬版本。看起來是一樣的，但不是數(shù)據(jù)日志，而是汽車需要解決的情況。唯一不同的是，在XView屏幕的最上方，紅色字符顯示了“模擬”的字樣。斯圖特表示，加入這樣的提示是因?yàn)?，人們常常?huì)混淆模擬與真實(shí)場景。
????他們隨后加載了另一個(gè)場景。這是在鳳凰城。科拉羅夫縮小了畫面，顯示整個(gè)城市的模型。在模型中，他們描繪了“所有的車道在哪里，一條車道如何通向另一條車道，停止標(biāo)志在何處，交通燈在哪里，哪里有障礙，車道中心的位置是哪，以及所有一切你需要知道的信息。”
????我們隨后放大了畫面，中心是鳳凰城附近某處的一個(gè)十字路口。隨后，科拉羅夫開始在場景中放入虛擬的汽車、行人和自行車。
????在按下一個(gè)按鈕之后，屏幕上的對(duì)象開始移動(dòng)。虛擬汽車會(huì)像真實(shí)汽車一樣在車道上行駛、轉(zhuǎn)彎。虛擬的自行車與真實(shí)自行車一樣。這些對(duì)象的邏輯來自于該團(tuán)隊(duì)在公共道路上數(shù)百萬公里的測試。這一切的背后是一份超級(jí)詳細(xì)的世界地圖，以及場景中不同對(duì)象的物理模型。他們對(duì)橡膠物體和道路都進(jìn)行了建模。
????意料之中地，最難模擬的是他人的行為。這就像是父母常常對(duì)孩子說的：“我不擔(dān)心你開車，擔(dān)心的是路上的其他人?！?/span>
????“我們的車觀察世界，理解世界。隨后，對(duì)于環(huán)境中任何的動(dòng)態(tài)對(duì)象，無論是汽車、行人、自行車，還是摩托車，我們的汽車都能理解意圖。僅僅追蹤空間中的對(duì)象還不夠，你必須能明白它們要做什么。”Waymo軟件負(fù)責(zé)人迪米特里·多爾戈夫(DmitriDolgov)表示，“對(duì)于建造性能強(qiáng)大、安全可靠的無人駕駛汽車來說，這是關(guān)鍵問題。這種建模，以及對(duì)世界中其他參與者的理解，非常類似于在模擬環(huán)境中的建模?！?/span>
????不過這里也存在關(guān)鍵的不同：在現(xiàn)實(shí)世界中必須接收關(guān)于環(huán)境的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并將其轉(zhuǎn)化為對(duì)場景的理解，而汽車將在這樣的環(huán)境中行駛。然而目前，在從事該項(xiàng)目的多年之后，他們對(duì)此很有信心。用斯圖特的話來說，他們已經(jīng)完成了“一系列測試，證明可以識(shí)別出各種各樣的行人?！?/span>
????因此對(duì)于大部分的模擬，他們跳過了對(duì)象識(shí)別步驟。他們不需要向車輛提供原始數(shù)據(jù)，由汽車來識(shí)別行人，而只是告訴汽車，行人就在這里。
????在十字路口，科拉羅夫給無人駕駛汽車設(shè)置了更困難的環(huán)境。她點(diǎn)擊V鍵，一個(gè)新的對(duì)象出現(xiàn)在Carcraft中。隨后，她把鼠標(biāo)移到右側(cè)的下拉菜單上，這里顯示了許多不同的車型，包括我最喜歡的bird_squirrel。
????這些對(duì)象可以按照Waymo的建模邏輯來運(yùn)動(dòng)，Carcraft的場景設(shè)計(jì)者也可以要求這些對(duì)象按照某種精確的方式運(yùn)動(dòng)，以測試特殊行為。
????在建立場景的基本結(jié)構(gòu)之后，他們可以測試場景中包含的所有變化。因此可以想象一下，對(duì)于十字路口，你可能想要測試不同車輛、行人和自行車的到達(dá)時(shí)間，以及他們的停留時(shí)間和運(yùn)動(dòng)速度。他們只是簡單地輸入這些值的合理范圍，隨后軟件就會(huì)生成并運(yùn)行所有這些場景的組合。
????Waymo將這樣的做法稱作“擴(kuò)散”(fuzzing)，而僅僅這個(gè)十字路口就產(chǎn)生了800種場景。隨后系統(tǒng)生成了一張漂亮的表格，工程師可以查看，不同的變量組合如何改變汽車的決策。
????最終，這個(gè)問題變成了分析所有真實(shí)場景和模擬場景，找到有趣的數(shù)據(jù)，從而指導(dǎo)工程師，如何讓汽車更好地行駛。其中的第一步可能是：汽車是否會(huì)被迫停下？如果是這樣，那么就是個(gè)非常值得研究的場景。
????在這里，我們看到了一段視頻，展示了這樣的情況。現(xiàn)實(shí)世界的山景城有一個(gè)復(fù)雜的十字路口。當(dāng)汽車左轉(zhuǎn)時(shí)，一輛自行車靠近，導(dǎo)致汽車停在了路上。工程師解決了這類問題，并重新編寫軟件，以獲得正確的結(jié)果。視頻顯示了真實(shí)世界的情況，而隨后工程師基于真實(shí)情況進(jìn)行了更多的模擬。由于兩種情況不同，你將會(huì)看到，模擬的汽車持續(xù)行駛，隨后出現(xiàn)了一個(gè)虛線盒子，顯示著shadow_vehicle_pose。這個(gè)虛線盒子顯示，現(xiàn)實(shí)世界中發(fā)生了什么。對(duì)Waymo的工程師來說，這是對(duì)當(dāng)前進(jìn)展最清晰的可視化表現(xiàn)。
????不過，他們關(guān)注的場景并不僅僅是汽車停住。他們還想要研究過長的決策時(shí)間，或是超出正常范圍的剎車情況。對(duì)于任何工程師可以學(xué)習(xí)或調(diào)優(yōu)的場景，他們都會(huì)通過模擬環(huán)境加以研究。
????斯圖特和Waymo軟件負(fù)責(zé)人多爾戈夫強(qiáng)調(diào)，關(guān)于模擬環(huán)境有3個(gè)核心點(diǎn)。首先，相對(duì)于真實(shí)世界中的駕駛，模擬環(huán)境中的駕駛里程數(shù)要多出很多，并且?guī)砹瞬诲e(cuò)的經(jīng)驗(yàn)。其次，這些駕駛過程專注于有趣，但在現(xiàn)實(shí)世界中難以實(shí)現(xiàn)的互動(dòng)。
第三，軟件的開發(fā)周期可以變得快很多。
????“對(duì)我們來說，迭代周期非常重要。我們?cè)谀M技術(shù)方面的工作有助于大幅縮短迭代周期?！倍酄柛攴虮硎荆霸陧?xiàng)目的最開始階段，迭代周期可能達(dá)到幾周，而目前只需要幾分鐘?！?/span>
????隨后我問他，如果路上出現(xiàn)油跡、爆胎、飛鳥和大坑，那么車輛會(huì)怎樣？他們是否對(duì)這些情況都進(jìn)行了模擬？多爾戈夫很樂觀。他表示，這肯定可以做到，“但你希望模擬器在這條軸上有多大的保真度？或許對(duì)于其中某些問題，你得到了更好的值，或者你也可以在現(xiàn)實(shí)世界中進(jìn)行一系列測試，來驗(yàn)證模擬器的結(jié)果?！?想想“城堡”。)
????Carcraft虛擬世界的力量并不在于，以漂亮而完美的方式去渲染真實(shí)世界，而是利用對(duì)無人駕駛汽車有意義的方式去反映真實(shí)世界，使測試?yán)锍虜?shù)比真實(shí)測試增長數(shù)十億公里。對(duì)于模擬世界中的駕駛軟件，做出決策的方式與現(xiàn)實(shí)世界完全相同。
????這種方式效果很好。加州機(jī)動(dòng)車輛管理局(DMV)要求相關(guān)公司報(bào)告每年自動(dòng)駕駛的里程數(shù)，以及司機(jī)解除自動(dòng)駕駛狀態(tài)的次數(shù)。Waymo報(bào)告的里程數(shù)要比其他公司高出3個(gè)數(shù)量級(jí)，同時(shí)司機(jī)干預(yù)的次數(shù)也有大幅下降。
????從2015年12月到2016年11月，Waymo的自動(dòng)駕駛里程數(shù)達(dá)到635868英里(約合102萬公里)，而司機(jī)做出干預(yù)只有124次，相當(dāng)于每5000英里司機(jī)才會(huì)有一次干預(yù)，或者說千英里司機(jī)干預(yù)次數(shù)為0.20次。前一年，Waymo的自動(dòng)駕駛里程數(shù)為424331英里，司機(jī)干預(yù)次數(shù)為272次，相當(dāng)于每890英里司機(jī)會(huì)有一次干預(yù)。
????盡管許多人指出，這些數(shù)字并不適合拿來直接對(duì)比，但現(xiàn)實(shí)情況是，這就是我們?cè)诩又菘梢垣@得的最佳數(shù)據(jù)。而其他公司總共的自動(dòng)駕駛里程數(shù)只有約2萬英里。
????其他廠商開始追趕
????對(duì)外部專家來說，Waymo的做法并不奇怪。安德森-霍洛維茨的風(fēng)險(xiǎn)投資人克里斯·迪克森(ChrisDixon)表示：“目前，根據(jù)對(duì)待模擬技術(shù)的態(tài)度，你就可以衡量自動(dòng)化團(tuán)隊(duì)的高級(jí)程度，無論是無人機(jī)團(tuán)隊(duì)還是汽車團(tuán)隊(duì)?！彼鲗?dǎo)了安德森-霍洛維茨對(duì)模擬技術(shù)公司Improbable的投資?！癢aymo處于行業(yè)頂端?！?/span>
????我也向AllstateInsurance創(chuàng)新總監(jiān)蘇尼爾·欽塔金迪(SunilChintakindi)了解了Waymo的項(xiàng)目。他表示：“如果沒有強(qiáng)大的模擬基礎(chǔ)設(shè)施，你就無法將更高程度的自動(dòng)化集成至汽車?！?/span>
????其他無人駕駛研究員也在關(guān)注這個(gè)發(fā)展方向。密歇根大學(xué)自動(dòng)駕駛和互聯(lián)汽車實(shí)驗(yàn)室Mcity項(xiàng)目負(fù)責(zé)人彭暉表示，適用于無人駕駛汽車的系統(tǒng)將會(huì)是“超過99%模擬、某些精心設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)化測試，以及某些上路測試的共同結(jié)果”。
????他和一名研究生提出了一種系統(tǒng)，將上路測試和模擬結(jié)合在一起，從而加快測試速度。這與Waymo的方式類似。彭暉表示：“因此我們的觀點(diǎn)是，將駕駛過程中無聊的部分去掉，專注于有趣的部分。這可以讓速度提升數(shù)百倍，讓總里程從幾千英里上升至百萬英里?！?/span>
????Waymo項(xiàng)目的優(yōu)勢(shì)包括規(guī)模、組織和強(qiáng)度。我向彭暉介紹了谷歌所做的結(jié)構(gòu)化測試，包括“城堡”的結(jié)構(gòu)化測試團(tuán)隊(duì)在模擬環(huán)境中嘗試的2萬種場景。他聽錯(cuò)了數(shù)字，并對(duì)我表示：“2000個(gè)場景很厲害。”隨后我糾正了他，“是2萬個(gè)場景?！彼ｎD了一下，“原來是2萬個(gè)，確實(shí)厲害?！?/span>
????實(shí)際上，這2萬個(gè)場景僅僅只是Waymo所有測試場景的一小部分。這些場景都來自于結(jié)構(gòu)化測試。根據(jù)公共道路的駕駛測試和想象，他們還設(shè)計(jì)了更多場景。
????彭暉表示：“他們干得很棒。在第四級(jí)自動(dòng)駕駛方面，他們遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于其他人?！?/span>
????不過，彭暉也提到了傳統(tǒng)汽車廠商的地位。他表示，傳統(tǒng)汽車廠商正在嘗試完全不同的做法。這些公司沒有專注于全自動(dòng)駕駛，而是首先開發(fā)可以變現(xiàn)的駕駛輔助技術(shù)，隨后再向全自動(dòng)駕駛發(fā)展。將Waymo與通用等傳統(tǒng)廠商相比并不公平。Waymo擁有大量的資源和自由度，可以將成本7萬美元的激光雷達(dá)安裝在測試汽車上。相比之下，雪佛蘭這樣的品牌會(huì)認(rèn)為，4萬美元就是大眾市場接受的上限。
????彭暉表示：“通用、福特、豐田和其他廠商都在說，‘我們要減少事故和死亡率，提高大眾用戶的安全性?！麄兊哪繕?biāo)完全不同。我們需要思考數(shù)百萬輛汽車，而不僅是幾千輛汽車?！?/span>
????即使是在全自動(dòng)駕駛的競賽中，Waymo面臨的挑戰(zhàn)也要比以往更大。特斯拉正成為一家重要競爭對(duì)手?？死锼埂どw爾德斯(ChrisGerdes)是斯坦福大學(xué)汽車研究中心主任。18個(gè)月之前，他曾表示，Waymo“相對(duì)其他公司對(duì)問題有更深入的了解，并且比其他人更接近于解決這些問題?！辈贿^上周他再次表示，目前“有很多情況都發(fā)生了變化”。
????他指出：“福特和通用等汽車廠商正在部署自己的無人駕駛汽車，并獲取行駛數(shù)據(jù)。特斯拉目前已通過Autopilot的部署積累了大量數(shù)據(jù)，了解系統(tǒng)如何在真實(shí)用戶體驗(yàn)下運(yùn)轉(zhuǎn)。他們以靜默模式在真實(shí)汽車上測試算法，而車輛總數(shù)也在快速增加，這共同形成了令人驚嘆的測試平臺(tái)。”
????蓋爾德斯表示，在模擬技術(shù)方面，他看到了多家競爭者拿出了實(shí)質(zhì)性的項(xiàng)目。他表示：“模擬能力多種多樣，但我看到了一些很強(qiáng)大的技術(shù)。在這個(gè)方面，Waymo不再顯得與眾不同。當(dāng)然，他們有很大的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，但現(xiàn)在很多團(tuán)隊(duì)都在探索類似的方案。目前的問題是，誰能做到最好。”
????這并不是簡單地演示神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的“大腦式”能力。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)正在推動(dòng)人工智能快速發(fā)展，Alphabet旗下公司正在迅速接受這類技術(shù)。這也不是GooglePhotos應(yīng)用，一次出錯(cuò)并不會(huì)引起太大的問題。這將是一個(gè)在人類世界中完全自主生存和活動(dòng)的系統(tǒng)，可以理解我們的規(guī)則，溝通自身需求，并且對(duì)我們的眼睛和思想清晰可見。
????Waymo似乎將駕駛視為一種技能，例如如何操縱方向和速度。不過，駕駛更是一種人類社會(huì)活動(dòng)。在“合法”駕駛的基礎(chǔ)上，什么是“正?！瘪{駛？我們?nèi)绾巫屓斯ぶ悄芰私馄渲械臏?zhǔn)確含義？
????事實(shí)證明，開發(fā)這樣的人工智能需要的并不僅僅是海量數(shù)據(jù)和工程技術(shù)。這些是必要的，但還不夠。實(shí)際上，開發(fā)這樣的人工智能需要人類與汽車同步，讓汽車像人類一樣了解世界?！俺潜ぁ敝械乃緳C(jī)知道，如何讓一輛汽車去像人類一樣觀察并作出決策?；蛟S這將向兩個(gè)方向發(fā)展：人類對(duì)汽車的理解越深，汽車對(duì)人類的了解就越深。
????對(duì)奧斯汀一個(gè)環(huán)島的記憶演變成了“城堡”的一部分，成為了無人駕駛汽車的數(shù)據(jù)記錄，成為了Carcraft的一個(gè)場景，成為了模擬網(wǎng)絡(luò)，成為了新的軟件，而這最終將把更強(qiáng)大的無人駕駛汽車送上奧斯汀的環(huán)島。
????即使是在用于幫助人工智能了解世界的模擬抽象多邊形中，也帶有人類夢(mèng)想的痕跡、回憶的片段，以及司機(jī)的感受。這些元素并非錯(cuò)誤，也不是人類的污點(diǎn)，而是系統(tǒng)的必要部分，可以徹底變革交通、城市，以及其他所有一切。