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2017/10/20

TB級資料量即時運算處理 機器學習挑戰第5級自動駕駛

AI/運算/感測相繼成熟 自駕車隨技術水到渠成

Deb Miller Landau
自駕車需內建大量感測器,如攝影機、光達(Lidar)和雷達,收集不同的車輛環境資訊,舉例攝影機可以感測真人、雷達可感測深度,分辨真人和人形立牌的差異,整套系統必須彼此緊密串聯。
於1939年的世界博覽會上,通用汽車在Futurama車展上便勾勒出導入科技元素的智慧公路來控制車輛的智慧交通概念,當時的自駕車概念聚焦於支援自駕車的基礎建設,而非車輛上。

在那個時代,還很難說服人們相信無駕駛車輛成真的可能性,但隨著數十年來的技術演進,以及各種跨產業聯盟的成形,自駕車正逐漸成真;根據BI Intelligence的報告估計,2020年會有1,000萬輛自駕車上路,IHS則預測自駕車銷量將於2035年達到2,100萬輛。


▲自駕車概念不僅是對科技的挑戰,也是對人性和社會的挑戰。



▲Intel、BMW集團和Intel旗下Mobileye正合作於2021年前推出全自動駕駛汽車。


時間快轉至今日,感測器技術、電腦運算能力和機器學習,也就是電腦累積、學習和依據大量資料(Data)創建數學演算法的能力,創造了英特爾自動駕駛解決方案首席系統工程師Jack Weast所稱的「完美風暴」(Perfect Storm),意即賦予車輛自動駕駛的能力。Weast指出:「我們花了這麼長的時間走到今天,自駕的基本科學已成熟到讓自駕車成為現實。」

全自動駕駛全速前行

國際自動機工程師學會(SAE International)將車輛自動化區分為五級,第1和第2級仍然需要駕駛操控,如主動式定速巡航(Adaptive Cruise Control)、自動煞車(Responsive Braking)以及停車輔助(Parking Assist)。第3級將車輛定義為「有條件自動駕駛」(Auto Pilot),但駕駛可視情況重新取得控制權。

第4級需要的駕駛支援更少,司機甚至可以打瞌睡,第5級的車輛則為真正自動化,甚至可能不需設有駕駛座和控制設施。

實現自駕車概念需要處理難以數計的巨量資料,Weast認為,現在的手機數據方案維持在每月以GB為單位來計算,其中包括視訊和音樂串流,相較之下,自駕車每小時處理的數據需以TB為單位,如此大量的數據無法傳送到雲端,所以自駕車本身需要擁有高效能運算能力,才能做即時處理。

自駕車需內建大量感測器,如攝影機、光達(Lidar)和雷達,收集不同的車輛環境資訊,舉例攝影機可以感測真人、雷達可感測深度,分辨真人和人形立牌的差異,整套系統必須彼此緊密串聯。

「你不僅需要這些高傳真感測器,車輛也需要內建效能卓越的中央大腦,才能處理感測器的所有數據,創造代表車輛周遭真實世界的虛擬環境,並以非常快的速度做出複雜的即時決定,包括方向、煞車等。」Weast進一步表示,「而且這個封閉迴路須內建於車輛。」

自動駕駛的實現有一部分須仰賴於車輛自行辨識車況的能力,他指出:「你試圖列舉真實世界裡所有物件,特別在複雜的都會環境裡,自駕車必須精確辨識數十種不同的物件。」

透過大量的資料,資料科學家可以分析所有記錄下來的感測器資料,再創造機器學習模式,讓自駕車「學習」,並根據訓練、針對它所看到的狀況作出機率決定。

嶄新的交通運輸思維成形中

雖然相關技術正在迅速發展,核心問題仍是電腦是否可能取代人類直覺。

「自駕車概念不僅是對科技的挑戰,也是對人性和社會的挑戰。」英特爾自駕車使用介面創意總監Matt Yurdana認為:「如果人們不覺得自己是安全的,在情感和心理上不覺得自己可以信賴自駕車,那麼在科技上走多遠都沒意義。」


▲國際自動機工程師學會(SAE International)將車輛自動化區分為五級,第1和第2級仍然需要駕駛操控,第3級將車輛定義為「有條件自動駕駛」(Auto Pilot), 第4級需要的駕駛支援更少,司機甚至可以打瞌睡,第5級的車輛則為真正自動化,甚至可能不需設有駕駛座和控制設施。



▲BMW全球高階主管Elmar Frickenstein乘BMW i3無人車於2016英特爾科技論壇(IDF)亮相。


如同人們接受並採納新科技一樣,整個過程的演進速度會較慢,就像現在路上有老車也有特斯拉(Tesla),自駕車的整合也需要時間。

Yurdana以醫療產業為例,雖然部分高科技實驗室透過先進的數位化伺服器分享資料,但是其他醫院仍然會使用列印病歷的方式歸檔。

Yurdana表示,自駕車可能會先遵循特定路線,如同來往特定地點的交通車、輕軌或地鐵系統;他指出,當我們選擇搭乘巴士、優步(Uber)、計程車,或使用Zipcar和car2go等共乘服務的時候,就已經選擇放棄「控制權」,從A地到B地的整個移動概念也將會改變。

Yurdana提及,自駕車可能改變人們對交通運輸的概念和優先順序,甚至可能有完全不同的運輸方式,隨著這些選項的出現,人們再也不會因找不到停車位或困在車陣中大發雷霆了。

「自駕車將改變人們生活、工作,以及設計程式的方式,它將以難以想像的方式影響整個產業。」Weast說:「就像汽油動力車改變世界一樣,相信自駕車將改變我們的生活以及全世界所有人類的生活,自駕車絕對是令人非常興奮的演進。」

<本文由英特爾提供(https://iq.intel.com/)>

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