吴甘沙、张玉新作者 驭势未来来源

CES 2019 前夕 | 万字长文回顾智能驾驶进化史

当卡尔 · 本茨发明汽车,人类进入汽车时代时,科学技术就对人类的 “ 出行 ” 进行了新的定义,而随着技术的不断发展与进步, 人类对于智能驾驶这一梦想有了新的期待与希冀。那么,智能驾驶是如何起源、孕育、发展、爆发的呢?从中我们能够获得什么样的启发?本文将回顾这一历史,并探讨新兴战略技术和产业的发展途径。本文转载自赛迪研究院主办的《人工智能》杂志 2018 年 12 月刊,作者为吴甘沙、张玉新,未经授权禁止二次转载。

信息技术发展具有 20 年的周期律: 1970 年至 1990 年是发轫于 PC 的数字化,1990 年至 2010 年是互联网推动的网络化,而从 2010 年开始的这 20 年,我们面临的将是人工智能寒武纪大爆发。

目前,人工智能炙手可热,创业公司如雨后春笋般涌现。从业者开始思考,如何让技术形成涟漪效应,促使产业非线性、跃迁式增长。

有人把人工智能和产业的关系比喻成 “ 葡萄干和面包 ” ,虽然葡萄干离开面包仍是葡萄干,但两者结合在一起就能创造出高价值的新品类。

笔者近年来一直在探索人工智能的产业机会,并得出结论:未来 15 年,智能驾驶将是人工智能所带来的增值最大的产业,没有之一。

首先,激活、重塑和创造多个 万亿级 市场。

  • 激活汽车市场,智能、安全和人机共驾的新体验将重新激起人们换车的需求;

  • 重塑出行市场,无人驾驶 + 共享汽车将解决如今困扰消费者和出行服务商的最大问题——司机成本和 “ 坏人 ” 风险。如果说当前的网约车只解决了 2 % 的出行,那么未来无人驾驶出租车可以将这个比例提升数十倍;

  • 创造了新的消费经济和生产力市场——乘客经济。乘客在路上或消费,或工作,或娱乐,每一辆车都可以变成移动的商业地产。

其次,解决人类进入汽车社会以来一直无法解决的多个社会问题 ——交通拥堵(以及怠速行驶带来的废气排放)、事故频发、停车难等。无人驾驶如同具有千亿公里的驾驶经验和百万年驾龄的“ 老司机”,不疲劳、不路怒、不酒驾药驾、不随意加塞、也不用操心停车,可以根本性解决上述问题,真正满足人民群众对美好生活的向往。

智能驾驶的发展,可以分成 4 个阶段:

2004 年以前;

2004 年 - 2009年:第一个 6 年——孕育;

2010 年 - 2015 年:第二个 6 年——成长;

2016 年 - 2021 年:第三个 6 年——开花;

2022 年 - 2027 年:第四个 6 年——结果。

2004 年以前:自动驾驶的前世

1921 年 8 月,第一辆无人驾驶(实为遥控)汽车在美国诞生,美国陆军的一位电子工程师坐在后面的一辆车上,用无线电操控前面那辆无人车的方向盘、离合器和制动器。

1939 年的纽约世界博览会,通用汽车在 “ 未来世界 ” 展览上,预言 1960 年高速公路将具有电子轨道,与汽车的自动驾驶系统相配合,实现无人驾驶,直到驶出高速公路才切换回司机驾驶。

此后,通用汽车并没有把这个预言当做儿戏,而是在 1956 年展出了 Firebird II,这辆看似 “火箭” 的概念车有史以来第一次具备了自动导航系统。两年以后,Firebird III 问世时,BBC 现场直播了基于车路协同的无人驾驶,高速公路上预埋的线缆与车端的接收器通过电子脉冲信号进行通讯,展示了未来高速公路的无人驾驶形态。

实际上,真正具备独立自动驾驶能力的原型——Shakey,出现在 20 世纪 60 年代,诞生于斯坦福研究院(Stanford Research Institute),这个研究院后来改名为斯坦福国际研究院(SRI International),以发明了电脑鼠标和语音助手 Siri 闻名,它的另一重要贡献是机器人。

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相关数据
Waymo机构

Waymo是Alphabet公司(Google母公司)旗下的子公司,专注研发自动驾驶汽车,前身是Google于2009年开启的一项自动驾驶汽车计划,之后于2016年独立。2017年10月,Waymo开始在美国亚利桑那州的公开道路上试驾。2018年12月,Waymo在凤凰城郊区推出了首个商业自动乘车服务Waymo One。

http://www.waymo.com/
英特尔机构

英特尔是计算创新领域的全球领先厂商,致力于拓展科技疆界,让最精彩体验成为可能。英特尔创始于1968年,已拥有近半个世纪产品创新和引领市场的经验。英特尔1971年推出了世界上第一个微处理器,后来又促进了计算机和互联网的革命,改变了整个世界的进程。如今,英特尔正转型成为一家数据公司,制定了清晰的数据战略,凭借云和数据中心、物联网、存储、FPGA以及5G构成的增长良性循环,提供独到价值,驱动日益发展的智能互联世界。英特尔专注于技术创新,同时也积极支持中国的自主创新,与产业伙伴携手推动智能互联的发展。基于明确的数据战略和智能互联全栈实力,英特尔瞄准人工智能、无人驾驶、5G、精准医疗、体育等关键领域,与中国深度合作。面向未来,英特尔致力于做中国高价值合作伙伴,在新科技、新经济、新消费三个方面,着力驱动产业协同创新,为实体经济增值,促进消费升级。

https://www.intel.com/content/www/us/en/company-overview/company-overview.html
相关技术
华为机构

华为成立于1987年,是全球领先的ICT(信息与通信)基础设施和智能终端提供商。华为的主要业务分布在无线、网络、软件、服务器、云计算、人工智能与大数据、安全、智能终端等领域,发布了5G端到端解决方案、智简网络、软件平台、面向行业的云解决方案、EI企业智能平台、新一代FusionServer V5服务器、HUAWEI Mate等系列智能手机、麒麟系列AI芯片等产品。目前华为拥有18万员工,36所联合创新中心,14所研究院/所/室,业务遍及170多个国家和地区。

http://www.huawei.com/cn
寒武纪机构

寒武纪科技成立于2016年3月,是全球智能芯片领域的先行者,宗旨是打造各类智能云服务器、智能终端以及智能机器人的核心处理器芯片。公司创始人、首席执行官陈天石教授,在处理器架构和人工智能领域深耕十余年,是国内外学术界享有盛誉的杰出青年科学家,曾获国家自然科学基金委员会“优青”、CCF-Intel青年学者奖、中国计算机学会优秀博士论文奖等荣誉。团队骨干成员均毕业于国内顶尖高校,具有丰富的芯片设计开发经验和人工智能研究经验,从事相关领域研发的平均时间达七年以上。寒武纪科技是全球第一个成功流片并拥有成熟产品的智能芯片公司,拥有终端和服务器两条产品线。2016年推出的寒武纪1A处理器(Cambricon-1A)是世界首款商用深度学习专用处理器,面向智能手机、安防监控、可穿戴设备、无人机和智能驾驶等各类终端设备,在运行主流智能算法时性能功耗比全面超越CPU和GPU,与特斯拉增强型自动辅助驾驶、IBM Watson等国内外新兴信息技术的杰出代表同时入选第三届世界互联网大会评选的十五项“世界互联网领先科技成果”。目前公司与智能产业的各大上下游企业建立了良好的合作关系。在人工智能大爆发的前夜,寒武纪科技的光荣使命是引领人类社会从信息时代迈向智能时代,做支撑智能时代的伟大芯片公司。

http://www.cambricon.com/
速腾聚创机构

速腾聚创(RoboSense)是全球领先的自动驾驶激光雷达环境感知解决方案提供商。利用公司自主研发的具有世界领先水平的机器人感知产品,将激光雷达传感器硬件方案、三维数据处理算法和深度学习技术相结合。通过持续的技术创新,让机器人拥有超越人类眼睛的环境感知能力。

地平线机构

地平线作为嵌入式人工智能全球领导者,致力于提供高性能、低功耗、低成本、完整开放的嵌入式人工智能解决方案。面向智能驾驶、智能城市和智能商业等应用场景,为多种终端设备装上人工智能“大脑”,让它们具有从感知、交互、理解到决策的智能,让人们的生活更安全、更便捷、更美好。

陆奇人物

百度集团副董事长,Y Combinator中国CEO。

深度学习技术

深度学习(deep learning)是机器学习的分支,是一种试图使用包含复杂结构或由多重非线性变换构成的多个处理层对数据进行高层抽象的算法。 深度学习是机器学习中一种基于对数据进行表征学习的算法,至今已有数种深度学习框架,如卷积神经网络和深度置信网络和递归神经网络等已被应用在计算机视觉、语音识别、自然语言处理、音频识别与生物信息学等领域并获取了极好的效果。

自动驾驶技术技术

从 20 世纪 80 年代首次成功演示以来(Dickmanns & Mysliwetz (1992); Dickmanns & Graefe (1988); Thorpe et al. (1988)),自动驾驶汽车领域已经取得了巨大进展。尽管有了这些进展,但在任意复杂环境中实现完全自动驾驶导航仍被认为还需要数十年的发展。原因有两个:首先,在复杂的动态环境中运行的自动驾驶系统需要人工智能归纳不可预测的情境,从而进行实时推论。第二,信息性决策需要准确的感知,目前大部分已有的计算机视觉系统有一定的错误率,这是自动驾驶导航所无法接受的。

激光雷达技术

自动驾驶车辆传感器的一种,采用激光扫描和测距来建立车辆周围环境的详细三维模型。Lidar 图像具有高度准确性,这使得它可以与摄像头、超声波探测器和雷达等常规传感器相提并论。然而激光传感器面临体积过大的问题,同时,它的机械结构非常复杂。

感知技术

知觉或感知是外界刺激作用于感官时,脑对外界的整体的看法和理解,为我们对外界的感官信息进行组织和解释。在认知科学中,也可看作一组程序,包括获取信息、理解信息、筛选信息、组织信息。与感觉不同,知觉反映的是由对象的各样属性及关系构成的整体。

调度技术

调度在计算机中是分配工作所需资源的方法。资源可以指虚拟的计算资源,如线程、进程或数据流;也可以指硬件资源,如处理器、网络连接或扩展卡。 进行调度工作的程序叫做调度器。调度器通常的实现使得所有计算资源都处于忙碌状态,允许多位用户有效地同时共享系统资源,或达到指定的服务质量。 see planning for more details

人工智能技术

在学术研究领域,人工智能通常指能够感知周围环境并采取行动以实现最优的可能结果的智能体(intelligent agent)

自动驾驶汽车技术

自动驾驶汽车,又称为无人驾驶汽车、电脑驾驶汽车或轮式移动机器人,是自动化载具的一种,具有传统汽车的运输能力。作为自动化载具,自动驾驶汽车不需要人为操作即能感测其环境及导航。

规划技术

人工智能领域的「规划」通常是指智能体执行的任务/动作的自动规划和调度,其目的是进行资源的优化。常见的规划方法包括经典规划(Classical Planning)、分层任务网络(HTN)和 logistics 规划。

计算机视觉技术

计算机视觉(CV)是指机器感知环境的能力。这一技术类别中的经典任务有图像形成、图像处理、图像提取和图像的三维推理。目标识别和面部识别也是很重要的研究领域。

数据库技术

数据库,简而言之可视为电子化的文件柜——存储电子文件的处所,用户可以对文件中的数据运行新增、截取、更新、删除等操作。 所谓“数据库”系以一定方式储存在一起、能予多个用户共享、具有尽可能小的冗余度、与应用程序彼此独立的数据集合。

OpenCV技术

OpenCV的全称是Open Source Computer Vision Library,是一个跨平台的计算机视觉库。OpenCV是由英特尔公司发起并参与开发,以BSD许可证授权发行,可以在商业和研究领域中免费使用。OpenCV可用于开发实时的图像处理、计算机视觉以及模式识别程序。

遥感技术

遥感(remote sensing)是指非接触的、远距离的探测技术。一般指运用传感器/遥感器探测物体的电磁波辐射、反射特性。遥感通过遥感器这类对电磁波敏感的仪器,在远离目标和非接触目标物体条件下探测目标。

降维技术

降维算法是将 p+1 个系数的问题简化为 M+1 个系数的问题,其中 M<p。算法执行包括计算变量的 M 个不同线性组合或投射(projection)。然后这 M 个投射作为预测器通过最小二乘法拟合一个线性回归模型。两个主要的方法是主成分回归(principal component regression)和偏最小二乘法(partial least squares)。

Argo AI机构

Argo AI是一家美国自动驾驶汽车公司,总部位于匹兹堡,2016年底由前Google与Uber自动驾驶部门员工成立。Argo AI 正在研发一套自动驾驶系统,这套系统最终将面向其它公司出售。 2017年2月,福特称将在未来五年向Argo AI投资10亿美元,帮助其致力于为自动驾驶车辆提供智能驾驶平台,也就是通俗意义上的大脑系统,并且会在未来将这个平台授权给其它汽车厂商使用。当时,Argo AI拥有不到12名员工。但2018年,通过从苹果、Uber和其他科技公司挖来软件工程师和机器人研究人员,该公司的员工数量增加近26倍,达到约330人。

https://www.argo.ai/
百度机构

百度(纳斯达克:BIDU),全球最大的中文搜索引擎、最大的中文网站。1999年底,身在美国硅谷的李彦宏看到了中国互联网及中文搜索引擎服务的巨大发展潜力,抱着技术改变世界的梦想,他毅然辞掉硅谷的高薪工作,携搜索引擎专利技术,于 2000年1月1日在中关村创建了百度公司。 “百度”二字,来自于八百年前南宋词人辛弃疾的一句词:众里寻他千百度。这句话描述了词人对理想的执着追求。 百度拥有数万名研发工程师,这是中国乃至全球最为优秀的技术团队。这支队伍掌握着世界上最为先进的搜索引擎技术,使百度成为中国掌握世界尖端科学核心技术的中国高科技企业,也使中国成为美国、俄罗斯、和韩国之外,全球仅有的4个拥有搜索引擎核心技术的国家之一。

http://home.baidu.com/
Nuro机构

Nuro成立于2016年,是由前谷歌自动驾驶项目的两位核心成员朱佳俊和Dave Ferguson共同创立的机器人技术公司。创立Nuro之前,朱佳俊和Dave在谷歌自动驾驶汽车团队一起共事了6年。 Nuro团队还聚集了众多来自谷歌、Waymo、苹果、特斯拉、通用汽车、优步、Twitter等科技公司的科研、工程和产品人才。自动驾驶团队包含了2007美国国防部自动驾驶汽车比赛冠军队成员,三位来自谷歌的首席工程师分别负责了三代谷歌自动驾驶汽车的软硬件核心技术研发,以及苹果自动驾驶汽车的资深部门负责人。机器人算法团队包含了很多来自全世界一流名校的毕业生,包括卡内基梅隆、斯坦福、加州伯克利、麻省理工、普林斯顿、加州理工、哈佛、牛津、北大、复旦等。人工智能团队包含了ImageNet的往届冠军和Deepmind的前成员。

nuro.ai/
相关技术
Roadstar.ai机构

Roadstar.ai是一家专注于自动驾驶Level 4技术研发及应用的人工智能企业。主要提供多传感器前融合的自动驾驶解决方案,Roadstar.ai致力于打造更加智能、安全、可靠的自动驾驶技术,实现未来出行方式的彻底变革。凭借核心技术优势及实际路测经验,Roadstar.ai无人车已实现在加州平均一个月一次人工干预、国内高复杂城市路况环境下连续数小时无人工接管的行驶,包括夜晚、雨天、高峰期、过隧道等特殊场景。

http://roadstar.ai/
加州大学伯克利分校机构

加利福尼亚大学伯克利分校,简称加州大学伯克利分校,又常被译为加利福尼亚大学伯克莱分校,位于美国加利福尼亚州旧金山湾区伯克利市,是一所世界著名的公立研究型大学。其许多科系位于全球大学排行前十名,是世界上最负盛名的大学之一,常被誉为美国乃至世界最顶尖的公立大学。

https://www.berkeley.edu/
360机构

奇虎360科技有限公司,是中国领先的互联网和手机安全产品及服务供应商。据第三方统计,按照用户数量计算,360是中国领先的互联网安全公司,用户6亿,市场渗透率96.6%;中国领先的移动互联网安全公司,用户数近8亿,市场渗透率近70%;中国领先的浏览器公司之一,活跃用户达到4亿,渗透率超过70%。 360致力于通过提供高品质的免费安全服务,为中国互联网用户解决上网时遇到的各种安全问题。面对互联网时代木马、病毒、流氓软件、钓鱼欺诈网页等多元化的安全威胁,360以互联网的思路解决网络安全问题。360是免费安全的首倡者,认为互联网安全像搜索、电子邮箱、即时通讯一样,是互联网的基础服务,应该免费。为此,360安全卫士、360杀毒等系列安全产品免费提供给中国数亿互联网用户。同时,360开发了全球规模和技术均领先的云安全体系,能够快速识别并清除新型木马病毒以及钓鱼、挂马恶意网页,全方位保护用户的上网安全。

https://www.360.cn/