本文以(yǐ)Aeye的气(qì)球(qiú)挑战为(wéi)例,解释了(le)自动驾(jià)驶在未(wèi)来发展道路上还要解决(jué)的长尾问题。
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卡耐基梅(méi)隆大学Argo Lab人工(gōng)智能(néng)无人驾驶研究(jiū)中(zhōng)心首席科学家约翰·多兰(lán)在一次采访(fǎng)中提到,自动(dòng)驾驶迟到的原因(yīn)归(guī)结为两(liǎng)点:底层技(jì)术和真实应用场景(jǐng)。在技术方面,自动驾驶的底层架构和大部分技术问题已经被解决,剩下的(de)5%的长尾问题(tí),逐渐成了(le)制约自动驾(jià)驶发展的(de)关键(jiàn)。这些问题包(bāo)括各种零碎的场景、极端的情况和无(wú)法(fǎ)预测的人类(lèi)行为。
为了(le)克服这些长尾(wěi)问题,目(mù)前很多公司都在(zài)进行大量真实路测实验来找到并解决这些边(biān)界化的难题(tí)。
最近,激光雷达公司Aeye就(jiù)做(zuò)了一次挑(tiāo)战,自动驾(jià)驶如何一(yī)个漂浮在路中央的(de)气球。通过在L4级无人(rén)驾驶汽车往往偏向避免碰撞,在(zài)这种(zhǒng)情况(kuàng)下(xià),它们会采取的(de)规避动作或者踩刹车,来避免不必(bì)要的事故(gù)。而(ér)气球(qiú)是个软性(xìng)的(de)物体,可以直接无(wú)障碍的通过。
如果让(ràng)无人驾驶(shǐ)汽车(chē)判断出物体的性质来判断是否可以通过?
相机往往很难以区分障碍(ài)物的软、硬,一切在它(tā)眼中都只是像素。在(zài)这(zhè)种情况下,知觉训练(liàn)几乎是不可能的,因为在现实世界(jiè)中,软的物体可以呈(chéng)现出任(rèn)意形状、形式甚(shèn)至拟人化的状态(tài)。相机检(jiǎn)测性能是完全依靠适(shì)当的训练(liàn),通过把所(suǒ)有可能的外观排列组合(hé)来找到合(hé)适的(de)类别(bié),但是遇到太阳眩光、阴影或夜间行(háng)驶等(děng)条件下,对性能造成影响。
雷达对物体(tǐ)材料(liào)是敏感的。不(bú)含金属的软物体(tǐ)或(huò)者没(méi)有(yǒu)反射率的(de)物体,无法反射无线电波,所以雷达(dá)不能识(shí)别气球(qiú)。此外,雷达(dá)在训练中通常(cháng)会忽略静止的(de)物体,否则它会检测出成(chéng)千上万的目标(biāo),阻碍车辆(liàng)的(de)行驶。所以(yǐ),即使气球是由反光金属塑料,但它漂浮在空气中,可(kě)能没有(yǒu)足够(gòu)的相对(duì)运动让(ràng)雷(léi)达探测(cè)到它。即使把相机和雷达组合在一起,也(yě)无(wú)法在(zài)任意条(tiáo)件下,做出正确的判(pàn)断。
相比之下,足够(gòu)密度的激光雷达点(diǎn)云,在提供足(zú)够的数据分类以及恰当的路径规划算法的情况下,可以检测像气球一类(lèi)的柔软(ruǎn)、可变形物体。收集足够(gòu)多的气球数据,并确(què)定其分类、形状和速(sù)度数据发送到域(yù)控制(zhì)器。激光雷达探测到(dào)气球,并将其标记为动态感兴趣(qù)的区(qū)域(ROI),解决在此类条件下的长尾问题。
2019年,尽管一(yī)些公(gōng)开的(de)道路测(cè)试甚至无(wú)人(rén)车商用已(yǐ)经开始,同(tóng)时(shí)大部分技术问题已不再是(shì)问题,但是我(wǒ)们面临的车辆长尾问题仍不(bú)在少数。
有网友(yǒu)专门整理了(le)这些无人车很难做(zuò)出判断的场景,比如打伞的人,人在车后搬箱子(zǐ)、树倒(dǎo)在路(lù)中央(yāng)等(děng)等(děng)。
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这些有人(rén)类行为参与的场景,就像正态分布(bù)曲线那(nà)样(yàng)。即使图像两端的(de)情况(kuàng)很少发生,我们的测试也(yě)要涵盖进去所(suǒ)有(yǒu)的人类行为情况。既要通过实际路测来(lái)发(fā)现,也要通(tōng)过无数的仿真(zhēn)测试,去创造(zào)、搭建足够的(de)数据来保证行驶的安全。
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我们(men)坚(jiān)信,经过与(yǔ)长尾问题不断的纠(jiū)缠打磨,未来的自动驾(jià)驶系统将变(biàn)得越来越可靠。