據(jù)大西洋月刊報(bào)道,在谷歌母公司Alphabet的園區(qū)一角,有個(gè)團(tuán)隊(duì)正在開(kāi)發(fā)一款軟件,它對(duì)無(wú)人駕駛汽車(chē)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。到目前為止,還沒(méi)有任何記者看到過(guò)它。研發(fā)團(tuán)隊(duì)稱(chēng)這款軟件為Carcraft,顯然是從深受歡迎的視頻游戲《魔獸世界》(World of Warcraft)身上獲得了靈感。
圖1:Alphabet旗下雄心勃勃的無(wú)人駕駛項(xiàng)目
這款軟件的開(kāi)發(fā)者是個(gè)頭發(fā)蓬亂、長(zhǎng)著一張娃娃臉的年輕工程師,他叫詹姆斯·斯托特(James Stout)。他和我(本文作者,大西洋月刊負(fù)責(zé)科技專(zhuān)欄的副主編阿萊克西斯·馬德里加爾(Alexis C. Madrigal))在開(kāi)放式辦公室里安靜地坐著。屏幕上顯示著環(huán)形路口示意圖。對(duì)于人類(lèi)的眼睛來(lái)說(shuō),這些圖沒(méi)什么可看的,只有簡(jiǎn)單的線條圖呈現(xiàn)在道路紋理的背景上。我們?cè)谥械确直媛氏驴吹綗o(wú)人駕駛的克萊斯勒Pacifica,旁邊簡(jiǎn)單的線框顯示出另一輛車(chē)的存在。
圖2:Alphabet無(wú)人駕駛子公司W(wǎng)aymo的模擬建筑軟件Carcraft
幾個(gè)月前,有個(gè)無(wú)人駕駛汽車(chē)團(tuán)隊(duì)在德克薩斯州遇到了這樣的環(huán)狀交叉路口。在這種情況下,高速和復(fù)雜性使無(wú)人駕駛汽車(chē)感到困惑,因此他們決定在測(cè)試設(shè)備上建造外觀相似的物理通道。我所看到的是這個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程中的第三個(gè)步驟,即現(xiàn)實(shí)世界駕駛數(shù)字化。在這里,一個(gè)現(xiàn)實(shí)世界的駕駛動(dòng)作(就像汽車(chē)在環(huán)狀交叉路口上)可以被成千上萬(wàn)倍地放大到的模擬場(chǎng)景中,以此來(lái)探測(cè)汽車(chē)能力的邊緣。
這樣的場(chǎng)景為該公司強(qiáng)大的模擬測(cè)試提供了基礎(chǔ)。斯托特告訴我:“我們看到的絕大多數(shù)工作都是由模擬的東西所驅(qū)動(dòng)的。”它就是Waymo加速無(wú)人駕駛汽車(chē)開(kāi)發(fā)的工具。2016年12月,Alphabet將無(wú)人駕駛項(xiàng)目從研究機(jī)構(gòu)X中剝離出來(lái),成為獨(dú)立業(yè)務(wù)。如果Waymo能夠在未來(lái)幾年推出全自動(dòng)駕駛汽車(chē),那么這種以重塑現(xiàn)實(shí)世界為目標(biāo)、創(chuàng)造虛擬世界為基礎(chǔ)的Carcraft將會(huì)立下大功。
最初開(kāi)發(fā)Carcraft的初衷是作為汽車(chē)在公路上行駛經(jīng)歷的“場(chǎng)景回放”手段,現(xiàn)在Carcraft在無(wú)人駕駛計(jì)劃中扮演越來(lái)越重要的角色。在任何時(shí)候,通過(guò)Carcraft重建的模擬城市——奧斯汀、山景城、鳳凰城以及其他測(cè)試場(chǎng)中,都有25000輛虛擬無(wú)人駕駛汽車(chē)正在行駛。
僅僅在一天內(nèi),Waymo就可能在路況特別復(fù)雜的地方模擬成千上萬(wàn)次駕駛。現(xiàn)在,Waymo汽車(chē)每天在虛擬世界中行駛的里程數(shù)超過(guò)1287萬(wàn)公里。在2016年,他們的虛擬總里程數(shù)達(dá)到40億公里,而在真實(shí)公路上行駛的谷歌無(wú)人駕駛汽車(chē)則行駛了483萬(wàn)公里。至關(guān)重要的是,虛擬里程集中在Waymo稱(chēng)之為“有趣的地方”,他們可能會(huì)從中學(xué)到許多東西。
這些模擬是Waymo開(kāi)發(fā)的一個(gè)錯(cuò)綜復(fù)雜系統(tǒng)的組成部分。他們的無(wú)人駕駛汽車(chē)在公共道路上行駛了數(shù)百萬(wàn)公里,同時(shí)在名為“城堡”的中央山谷秘密基地中進(jìn)行“結(jié)構(gòu)化測(cè)試”。Waymo從來(lái)沒(méi)有公開(kāi)過(guò)這個(gè)系統(tǒng)。他們?cè)诔R?guī)道路上行駛的里程數(shù)顯示,有些地方他們需要額外練習(xí)。他們將這些地方雕刻入城堡里,以便在原地體驗(yàn)數(shù)以千計(jì)不同的場(chǎng)景。
在兩種現(xiàn)實(shí)世界的測(cè)試中,他們的汽車(chē)捕捉到足夠多的數(shù)據(jù),在未來(lái)的任何時(shí)刻都能創(chuàng)造出完整的數(shù)字娛樂(lè)。而在虛擬空間中,他們可以從現(xiàn)實(shí)生活的極限中脫離出來(lái),創(chuàng)造出成千上萬(wàn)個(gè)單一場(chǎng)景的變體,然后駕駛虛擬汽車(chē)通過(guò)所有的場(chǎng)景。隨著驅(qū)動(dòng)軟件的改進(jìn),它再被下載回物理汽車(chē)中,從而可以驅(qū)動(dòng)越來(lái)越多的里程。這個(gè)過(guò)程周而復(fù)始,往復(fù)循環(huán)不斷。
為了抵達(dá)“城堡”,你需要從舊金山灣駕車(chē)向東出發(fā),然而向南轉(zhuǎn)往99號(hào)公路,沿著中央山谷高速公路向南行駛到弗雷斯諾(Fresno)的阿特沃特小鎮(zhèn)。這里比舊金山熱30攝氏度,曾作為卡斯?fàn)柨哲娀兀罘比A時(shí)曾雇傭了6000人來(lái)參與B-52項(xiàng)目?,F(xiàn)在,它位于默塞德小都市區(qū)的北部邊緣,那里的失業(yè)率在2010年代初突破了20%,而且仍然很少下降到10%以下。這里有40%的人說(shuō)西班牙語(yǔ)。
離開(kāi)阿特沃特鎮(zhèn),我們穿過(guò)一些鐵路,轉(zhuǎn)向從前留下的老基地,現(xiàn)在那里被改造成了默塞德動(dòng)物控制中心和阿特沃特監(jiān)獄。我的手機(jī)并未指向具體地址,而是提供了GPS坐標(biāo)。我們沿著高大而不透明的綠色柵欄前進(jìn),直到谷歌地圖告訴我們停下來(lái)。這里似乎沒(méi)有任何東西,甚至就連門(mén)看起來(lái)也很像另一段柵欄,但我的Waymo主人很自信。果然,一個(gè)保安出現(xiàn)了,然后從裂縫中滑出來(lái),并檢查我們的證件。
圖3:城堡外圍的柵欄
通過(guò)柵欄部分,我們開(kāi)車(chē)進(jìn)入一個(gè)熙熙攘攘的小園區(qū)。許多穿著短褲、戴著帽子的年輕人走來(lái)走去。還有可移動(dòng)的建筑、圓頂車(chē)庫(kù)以及我們此行主要目標(biāo)——無(wú)人駕駛汽車(chē)的停車(chē)場(chǎng)。這里有好幾種無(wú)人駕駛汽車(chē),包括你在公路上最有可能看到的雷克薩斯車(chē)型,已經(jīng)退休的普銳斯,以及新的克萊斯勒Pacifica。
無(wú)人駕駛汽車(chē)很容易被分辨出來(lái),因?yàn)樗鼈內(nèi)聿紳M傳感器。其中最突出的是在汽車(chē)頂部的激光掃描儀(通常稱(chēng)為L(zhǎng)IDARs)。但克萊斯勒Pacifica的側(cè)視鏡附近,也有尺寸較小的旋轉(zhuǎn)LIDARs。它們的后面還有雷達(dá),看起來(lái)就像史瑞克令人不安的白色耳朵。
當(dāng)汽車(chē)的傳感器投入使用時(shí),即使是在停車(chē)的時(shí)候,旋轉(zhuǎn)的LIDARs也會(huì)發(fā)出奇怪的聲音。它介于哀嚎和重?fù)袈曋g,僅僅因?yàn)樗侨绱说男缕妫灾劣谖业亩錈o(wú)法像往常那樣自動(dòng)過(guò)濾掉汽車(chē)發(fā)出的常見(jiàn)聲音。在主樓對(duì)面的街道上,停著一輛比較特別的汽車(chē)。它全身被印有X標(biāo)識(shí)的不同尺寸紅色膠帶纏住,那是四級(jí)車(chē)的標(biāo)志。
對(duì)無(wú)人駕駛汽車(chē)自主化程度的分級(jí)是汽車(chē)工程師協(xié)會(huì)(Society of Automotive Engineers)制定的。我們?cè)诠飞峡吹降拇蟛糠制?chē)都屬于一級(jí)或二級(jí)汽車(chē),這意味著它們可以在高速公路上進(jìn)行智能巡航控制。但是紅色的X汽車(chē)則完全不同,它不僅是完全自動(dòng)化的,而且無(wú)法被人在內(nèi)部驅(qū)動(dòng),所以Waymo不想把它和其他汽車(chē)混在一起。
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當(dāng)我們駛進(jìn)停車(chē)場(chǎng)時(shí),不禁產(chǎn)生“曼哈頓計(jì)劃”的印象,這里是科技初創(chuàng)公司的前沿。在主樓中一個(gè)教室大小的房間里,我看到了這個(gè)神奇地方的背后原動(dòng)力——斯蒂芬·維勒格斯(Steph Villegas)。維勒格斯穿著一件長(zhǎng)長(zhǎng)的、非常合身的白色圓領(lǐng)襯衫、乞丐牛仔褲、灰色針織運(yùn)動(dòng)鞋,依然像她加盟谷歌前在舊金山精品時(shí)裝店Azalea工作時(shí)那樣時(shí)尚。維勒格斯在加州伯克利附近的東灣郊區(qū)長(zhǎng)大,并在加州大學(xué)伯克利分校學(xué)習(xí)美術(shù),2011年加入谷歌無(wú)人駕駛汽車(chē)項(xiàng)目。
我問(wèn)道:“你是司機(jī)嗎?”維勒格斯回答說(shuō):“我永遠(yuǎn)都是司機(jī)。”她在101號(hào)和280號(hào)高速公路之間花了無(wú)數(shù)時(shí)間,這些高速公路通往舊金山和山景城。就像其他司機(jī)那樣,她開(kāi)始對(duì)在開(kāi)放道路上行駛的汽車(chē)產(chǎn)生一種感覺(jué),這在無(wú)人駕駛計(jì)劃中被認(rèn)為非常重要,因?yàn)樗麄儗?duì)汽車(chē)可能會(huì)遇到哪些困難有非常敏銳的直覺(jué)。維勒格斯告訴我:“在更新的軟件上做些測(cè)試,在團(tuán)隊(duì)中待久后,我開(kāi)始思考挑戰(zhàn)現(xiàn)有系統(tǒng)的方法。”
為此,維勒格斯和部分工程師開(kāi)始準(zhǔn)備進(jìn)行嘗試,以期找到可控的方式測(cè)試新的行為。他們開(kāi)始霸占Shoreline Amphitheater停車(chē)場(chǎng),所有入口都安排人,以確保只有經(jīng)過(guò)批準(zhǔn)的谷歌人才能進(jìn)入。維勒格斯說(shuō):“這就是我們開(kāi)始的地方,我和幾個(gè)司機(jī)每周都去嘗試。我們會(huì)想出一組我們想要測(cè)試的東西,在卡車(chē)?yán)镅b滿補(bǔ)給,然后把卡車(chē)開(kāi)到停車(chē)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)試。”
這些成為無(wú)人駕駛項(xiàng)目的第一個(gè)結(jié)構(gòu)化測(cè)試。事實(shí)證明,最困難的部分其實(shí)并不是人們想象的那種“僵尸末日”的場(chǎng)景,而是像人類(lèi)司機(jī)那樣在正常交通中體驗(yàn)無(wú)盡的變化。維勒格斯開(kāi)始從她能找到的任何地方收集道具:假人、圓錐體、假植物、兒童玩具、滑板、三輪車(chē)、洋娃娃、球以及其他小玩意兒,并將它們?nèi)渴者M(jìn)了道具箱。這些道具先是被儲(chǔ)存在帳篷里,然后是城堡里,現(xiàn)在有了完整的儲(chǔ)藏室。
圖4:城堡中的“道具車(chē)庫(kù)”
但這個(gè)過(guò)程也出現(xiàn)很多問(wèn)題。他們想要將車(chē)開(kāi)得更快,并使用街燈和停車(chē)標(biāo)志。而Shoreline Amphitheater經(jīng)常舉辦演唱會(huì)也常常會(huì)打亂他們的計(jì)劃。為此他們需要一個(gè)基地,一個(gè)秘密基地。這就是城堡所能提供的。他們簽了租約,開(kāi)始建造自己夢(mèng)想中的虛假城市。維勒格斯說(shuō):“我們決定設(shè)計(jì)住宅街道、高速公路、死胡同、停車(chē)場(chǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施,所以我們就像在真實(shí)城市中開(kāi)車(chē)一樣。”
我們從主拖車(chē)辦公室步行到她的汽車(chē)旁。當(dāng)我們即將離開(kāi)時(shí),她遞給我一張地圖,并說(shuō):“就像在迪斯尼樂(lè)園一樣,你可以沿著地圖走。”地圖也是精心繪制的。在一個(gè)角落里,有個(gè)維加斯風(fēng)格的牌子,上面寫(xiě)著:“歡迎來(lái)到加利福尼亞的神話城堡。”園區(qū)的不同部分甚至有自己的命名習(xí)慣。在我們正在穿越的那塊地方,每條路都是以名車(chē)命名的。
我們穿過(guò)幾棟粉紅色的建筑,它們是舊的軍用宿舍,其中一個(gè)已經(jīng)被改造過(guò)了。當(dāng)Waymo員工無(wú)法回到灣區(qū)時(shí),他們可以在這里休息。除此之外,測(cè)試區(qū)域內(nèi)再?zèng)]有其他建筑物,它確實(shí)是一個(gè)機(jī)器人汽車(chē)的城市。
圖5:城堡中的“鄰居”
作為局外人,這里給人的感覺(jué)就像一個(gè)沒(méi)有玩家的視頻游戲場(chǎng)景。從林蔭大道到鄰近社區(qū)的街道,從水泥車(chē)道到郊區(qū)十字路口,再減去我們與這些地方聯(lián)系的建筑,這一切都顯得令人不可思議。我不斷地瞥見(jiàn)自己走過(guò)的路,最后停在巨大的雙車(chē)道環(huán)形路上。在中間,有一圈白色柵欄。維勒格斯說(shuō):“我們?cè)诘驴怂_斯州奧斯丁曾遇到多車(chē)道環(huán)形路口,然后在這里特別安裝了這種環(huán)狀交叉路口。最初這里只有單車(chē)道的環(huán)形路口,后來(lái)出現(xiàn)多車(chē)道路口,它看起來(lái)就像不同顏色的馬,感謝得克薩斯提供的靈感。”
圖6:雙車(chē)道環(huán)形路口
當(dāng)維勒格斯盯著新增設(shè)設(shè)施——沿著與草皮比鄰的平行停車(chē)場(chǎng)修建的兩條車(chē)道和一條自行車(chē)道時(shí),我們停了下來(lái)。她說(shuō):“我真的很喜歡沿著平行停車(chē)場(chǎng)建設(shè)新的設(shè)施,類(lèi)似的場(chǎng)景已經(jīng)出現(xiàn)在商業(yè)區(qū)的郊區(qū),比如核桃溪市、山景城以及帕羅奧圖等。人們從店面或公園出來(lái),在汽車(chē)之間行走,也可以提著東西穿過(guò)馬路。”這條小路很像維勒格斯記憶中的碎片,特別是嵌入瀝青和混凝土中的記憶,這將會(huì)變成更抽象的形式,幫助機(jī)器人汽車(chē)改進(jìn)適應(yīng)家庭地形的能力。
維勒格斯開(kāi)車(chē)送我回到主辦公室,我們跳上了一輛無(wú)人駕駛汽車(chē),它由Chrysler Pacificas改裝。我們的“左側(cè)座位”司機(jī)是布蘭登·凱恩(Brandon Cain),他通過(guò)筆記本電腦上的XView軟件跟蹤汽車(chē)的表現(xiàn)。還有其他測(cè)試助理,他們被稱(chēng)為“狐貍”,是由“人造”這個(gè)詞演變而來(lái)的。他們駕駛汽車(chē)、創(chuàng)造交通、像行人那樣行動(dòng)、騎自行車(chē)以及舉著停車(chē)標(biāo)志。他們或多或少可以被稱(chēng)之為演員,而他們的觀眾是汽車(chē)。
我們要做的第一個(gè)測(cè)試是“簡(jiǎn)單的超車(chē)和并道”,只是需要在高速條件下完成,時(shí)速約為72公里。我們?cè)诿麨锳utobahn的寬闊公路上直行。當(dāng)有“狐貍”將我們攔住時(shí),Waymo汽車(chē)會(huì)剎車(chē),然后團(tuán)隊(duì)開(kāi)始關(guān)鍵數(shù)據(jù)點(diǎn),即減速過(guò)程。他們正試圖創(chuàng)造出一種場(chǎng)景,讓汽車(chē)能夠及時(shí)剎車(chē)。這有多難?這就像讓光停下來(lái),阻止我的腋窩出汗,或讓手機(jī)掉落地板的過(guò)程停下來(lái)那樣。
讓我說(shuō)些可笑的事情:這不是我第一次駕駛無(wú)人駕駛汽車(chē)。過(guò)去,我選擇了兩種不同的無(wú)人駕駛方式:第一次我駕駛雷克薩斯越野車(chē)穿過(guò)了山景城的街道,第二次駕駛谷歌Firefly在谷歌屋頂上“跳舞”。它們都是不起眼的游樂(lè)設(shè)施,但這次是不同的。這次涉及兩輛快速移動(dòng)的汽車(chē),其中一輛被需要以Waymo團(tuán)隊(duì)所謂的“辛辣”方式停下來(lái)。
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測(cè)試開(kāi)始了,凱恩發(fā)動(dòng)汽車(chē),并小聲下令進(jìn)入“自動(dòng)駕駛”模式。另一輛車(chē)接近我們,并試圖阻隔我們。我們的車(chē)剎車(chē)了,又快又穩(wěn),這給我留下了深刻印象。隨后,凱恩等人檢查減速數(shù)字,并意識(shí)到我們的剎車(chē)做得還不夠好。我們必須再做一次,一次又一次地重復(fù)。另一輛汽車(chē)則利用不同的方式、從不同的角度阻擋我們,他們稱(chēng)這種測(cè)試為“覆蓋”。
圖7:兩輛汽車(chē)高速行駛并道,其中1輛屬于無(wú)人駕駛汽車(chē)
我們經(jīng)歷了另外三個(gè)測(cè)試:高速并道,遇到在車(chē)道上后退的汽車(chē),而第三個(gè)則是以無(wú)人駕駛汽車(chē)的視線為主,當(dāng)行人將籃球扔到道路上時(shí),汽車(chē)平穩(wěn)地減速剎車(chē)停下。每個(gè)測(cè)試都以自己的方式給人留下深刻的印象,但其中阻擋測(cè)試最讓我震驚。
當(dāng)我們決定繼續(xù)體驗(yàn)無(wú)人駕駛時(shí),凱恩改變了座位。他問(wèn)我:“你看過(guò)《Pacific Rim》嗎?”那是吉列爾莫·德?tīng)?middot;托羅(Guillermo del Toro)的電影,里面的人通過(guò)與巨大的機(jī)器人同步來(lái)與怪物戰(zhàn)斗。他說(shuō):“我試著和車(chē)保持同步,我們分享一些想法。”
我希望凱恩能夠解釋下“與汽車(chē)同步”到底什么意思。他說(shuō):“我正努力調(diào)整汽車(chē)中人們的體重差異。我經(jīng)常待在車(chē)?yán)?,能感覺(jué)到車(chē)在做什么。這聽(tīng)起來(lái)很奇怪,但我的確能用臀部感受到,我知道它想做什么。”
遠(yuǎn)離塵霧繚繞的城堡,來(lái)到山景城舒適的谷歌總部。我來(lái)拜訪Waymo的工程師,從技術(shù)角度來(lái)看,他們隸屬于X部門(mén),即谷歌長(zhǎng)期、高風(fēng)險(xiǎn)研究部門(mén)。2015年,當(dāng)谷歌重組為控股公司Alphabet時(shí),Google X中的“Google”被從其名稱(chēng)中刪除。在重組后的一年里,X和Alphabet決定將無(wú)人駕駛汽車(chē)項(xiàng)目分拆,成立獨(dú)立公司,就像谷歌此前的其他項(xiàng)目也成為獨(dú)立業(yè)務(wù)那樣。
Waymo就像谷歌的孩子,它的辦公室仍然位于母艦內(nèi)部。盡管這個(gè)部門(mén)由兩個(gè)小團(tuán)體組成,但他們正慢慢融合成為整體。X/Waymo大樓很大,通風(fēng)良好,還掛著Project Wing的無(wú)人機(jī)原型。在這里,我抓住了該公司研發(fā)Firefly汽車(chē)的線索。 從自助餐廳出來(lái),你就可以看到Waymo的模擬集群。在這里,每個(gè)人的屏幕上似乎都有Carcraft和XView,黑色背景的多邊形比比皆是。這些人創(chuàng)造了Waymo汽車(chē)通過(guò)的虛擬世界。
圖8:當(dāng)四個(gè)人推著一輛汽車(chē)時(shí),Waymo汽車(chē)的激光掃描儀會(huì)顯示什么
等待我的人是Carcraft的創(chuàng)造者詹姆斯·斯托特(James Stout)。他從來(lái)沒(méi)有公開(kāi)談?wù)撨^(guò)他的項(xiàng)目,但其熱情從未消退,Carcraft就像他的孩子。他說(shuō):“我當(dāng)時(shí)正瀏覽招聘信息,看到無(wú)人駕駛汽車(chē)團(tuán)隊(duì)正在招人。我簡(jiǎn)直不敢相信他們竟然在招人。”斯托特成功進(jìn)入這個(gè)團(tuán)隊(duì),并立即開(kāi)始開(kāi)發(fā)這個(gè)工具,現(xiàn)在它支持著無(wú)人駕駛汽車(chē)每天在虛擬世界中行駛。
當(dāng)時(shí),他們主要用這個(gè)工具來(lái)觀察汽車(chē)在棘手情況下下會(huì)做些什么。而在此前類(lèi)似情況下,人類(lèi)司機(jī)已經(jīng)控制了汽車(chē),他們開(kāi)始進(jìn)行各種假設(shè)。斯托特說(shuō):“很明顯,這是一件非常有用的事情,我們可以在這方面做很多事情。”Carcraft的空間范圍不斷擴(kuò)大,甚至囊括整個(gè)城市,虛擬汽車(chē)的數(shù)量也不斷增加。
斯托特找來(lái)埃琳娜·科拉洛夫(Elena Kolarov),她是被稱(chēng)為“情景維護(hù)”團(tuán)隊(duì)的負(fù)責(zé)人,負(fù)責(zé)管理控制。她面前有兩個(gè)屏幕。左邊屏幕運(yùn)行XView,顯示汽車(chē)“看到”的東西。這輛車(chē)使用了攝像頭、雷達(dá)和激光掃描來(lái)識(shí)別其視野中的物體。這些物體在軟件中用簡(jiǎn)潔的線框形狀代表,非常易認(rèn)。物體形狀上延伸出來(lái)的綠色線條代表著其可能的移動(dòng)方式。在底部,有一個(gè)圖像條顯示汽車(chē)上常規(guī)攝像頭捕捉到的場(chǎng)景。科拉洛夫還可以打開(kāi)激光掃描儀傳回的數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)以橙色和紫色的點(diǎn)顯示出來(lái)。
我們?cè)诔潜さ沫h(huán)形交叉路口看到了真實(shí)并道場(chǎng)景的回放??评宸蜣D(zhuǎn)換為模擬版本,它們看起來(lái)幾乎沒(méi)有差別,但它不再是數(shù)據(jù)日志,而是汽車(chē)必須解決的新情況。唯一不同的是,在XView屏幕的頂部,它用大紅字母顯示著“模擬”。斯托特說(shuō),他們必須給予補(bǔ)充說(shuō)明,因?yàn)槿藗兒茈y分清模擬與現(xiàn)實(shí)的區(qū)別。
圖9:在XView模擬中看到的Castle環(huán)形路口
他們加載了另一個(gè)場(chǎng)景,這次是在鳳凰城。科拉洛夫放大了模擬,顯示這是一座城市。斯托特說(shuō),里面有各種各樣的車(chē)道,還有車(chē)道之間的連接情況、停車(chē)標(biāo)志是、交通燈位置、限行區(qū)、車(chē)道中心位置等,有你需要知道的一切。
圖10:Waymo的汽車(chē)模型行駛在虛擬的錢(qián)德勒市,它位于亞利桑那州鳳凰城附近
我們?cè)邙P凰城附近的某個(gè)地方放大了4車(chē)道路口。然后,科拉洛夫開(kāi)始投放人工合成的汽車(chē)、行人以及自行車(chē)。
圖11:在Carcraft中創(chuàng)建的合成場(chǎng)景
點(diǎn)擊熱鍵,屏幕上的物體就開(kāi)始移動(dòng)。汽車(chē)就像汽車(chē)那樣移動(dòng),在車(chē)道上行駛,轉(zhuǎn)彎。騎自行車(chē)的人就像真正騎自行車(chē)的人。在無(wú)人駕駛汽車(chē)團(tuán)隊(duì)操縱無(wú)人駕駛汽車(chē)在現(xiàn)實(shí)世界行駛了數(shù)百萬(wàn)公里后,他們的邏輯已經(jīng)形成固定模式。在這一切的背后,有一份關(guān)于世界的超詳細(xì)地圖,以及在現(xiàn)場(chǎng)的不同物理模型,橡膠和道路都被建模。
圖12:正在Xview中模擬的場(chǎng)景
無(wú)需感到奇怪,最難模擬的實(shí)際上是其他人的行為。Waymo的軟件主管德米特里·多爾戈夫(Dmitri Dolgov)告訴我:“我們的車(chē)看到了世界,也了解世界。然后,對(duì)于任何在環(huán)境中扮演動(dòng)態(tài)角色的物體來(lái)說(shuō),無(wú)論是汽車(chē)、行人、騎單車(chē)者還是摩托車(chē),我們的車(chē)都能理解它們的意圖。僅僅追蹤某個(gè)物體通過(guò)某個(gè)空間還不夠,你必須明白它在做什么。這是建造有能力的、安全的無(wú)人駕駛汽車(chē)的關(guān)鍵。這種建模,這種對(duì)世界上其他參與者的行為的理解,與這個(gè)任務(wù)中模擬它們非常相似。”
有一個(gè)關(guān)鍵的區(qū)別:在現(xiàn)實(shí)世界中,他們必須接受關(guān)于環(huán)境的新鮮實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),并將其轉(zhuǎn)化為對(duì)場(chǎng)景的理解,然后進(jìn)行導(dǎo)航。但現(xiàn)在,經(jīng)過(guò)多年的研究,斯托特等人相信自己能做到這一點(diǎn),因?yàn)樗麄円呀?jīng)運(yùn)行了“一系列的測(cè)試”,并證明他們能識(shí)別各種各樣的行人。
因此,在大多數(shù)模擬中,他們跳過(guò)了對(duì)象識(shí)別步驟,沒(méi)有給汽車(chē)提供識(shí)別行人的原始數(shù)據(jù),而是直接告訴汽車(chē),這些都是行人。在路口,科拉洛夫?yàn)闊o(wú)人駕駛汽車(chē)甚至更多困難。她點(diǎn)擊了V,這是車(chē)輛的一個(gè)熱鍵,一個(gè)新對(duì)象出現(xiàn)在Carcraft中。然后她把鼠標(biāo)移到右手邊的下拉菜單上,那里有很多不同的車(chē)型,包括我最喜歡的bird_squirrel。
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不同的對(duì)象被告知需要遵循Waymo為它們建模的邏輯,需要在Carcraft構(gòu)建的場(chǎng)景中以精確的方式移動(dòng),以測(cè)試特定的行為。斯托特說(shuō):“有個(gè)很好的光譜,可以控制一個(gè)場(chǎng)景,然后把對(duì)象放進(jìn)去,并讓它們離開(kāi)。”一旦它們具備了場(chǎng)景的基本結(jié)構(gòu),他們就可以測(cè)試它所包含的所有重要變量。所以,想象一下,對(duì)于路口來(lái)說(shuō),你可能想要測(cè)試各種車(chē)輛、行人以及騎單車(chē)者的到達(dá)時(shí)間,他們停下來(lái)的時(shí)間,他們移動(dòng)的速度,以及其他任何東西。”
他們稱(chēng)這種模式為“fuzzing”。在這種情況下,這個(gè)路口可產(chǎn)生800種可能的情況。它創(chuàng)造出美麗的花邊圖表,工程師可以進(jìn)去看看,不同變量的組合如何改變了汽車(chē)采取路徑的決定。
圖13:Carcraft的“fuzzing”圖表
這個(gè)問(wèn)題真的變成了分析所有這些場(chǎng)景和模擬,以找到可以指導(dǎo)工程師更好地駕駛的有趣數(shù)據(jù)。第一步可能是:汽車(chē)會(huì)被撞嗎?如果確實(shí)如此,那將是一個(gè)有趣的場(chǎng)景。下圖就顯示了這種情況。在山景城的現(xiàn)實(shí)生活中,路口的場(chǎng)景更為復(fù)雜。當(dāng)車(chē)子向左行駛時(shí),一輛自行車(chē)靠近了,導(dǎo)致汽車(chē)停在路上。
工程師們解決了這類(lèi)問(wèn)題,并重新設(shè)計(jì)了軟件進(jìn)行糾正。圖中顯示的是真實(shí)情況,然后再模擬運(yùn)行。這意味著兩種不同的情況,你會(huì)看到模擬汽車(chē)?yán)^續(xù)行駛,然后寫(xiě)著“shadow_vehicle_pose”的虛線框出現(xiàn)。這個(gè)虛線框顯示了現(xiàn)實(shí)生活中發(fā)生的場(chǎng)景。對(duì)Waymo團(tuán)隊(duì)來(lái)說(shuō),這是最清晰的可視化進(jìn)展。
圖14:Waymo模擬顯示車(chē)輛導(dǎo)航系統(tǒng)的改進(jìn)
但他們不只是在尋找汽車(chē)被撞時(shí)的細(xì)節(jié)。他們可能還想要在正確范圍之外尋找太長(zhǎng)時(shí)間的決策或剎車(chē)反應(yīng)遲緩的影響。如果工程師想要從中吸取教訓(xùn),他們將通過(guò)模擬尋找問(wèn)題。斯托特和Waymo軟件主管多爾戈夫強(qiáng)調(diào),模擬有三個(gè)核心方面。第一,他們駕駛的里程數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)現(xiàn)實(shí)世界中的物理車(chē)隊(duì),而且獲得更多更好的經(jīng)驗(yàn)。第二,這些汽車(chē)專(zhuān)注于有趣且仍然互動(dòng)困難的里程,而不會(huì)關(guān)注無(wú)聊的里程。第三,軟件的開(kāi)發(fā)周期可以更快。
多爾戈夫表示:“這個(gè)迭代周期對(duì)我們非常重要,我們?cè)谀M過(guò)程中所做的所有工作都允許我們戲劇性地減少時(shí)間。在項(xiàng)目的最初階段,這個(gè)周期可能需要好幾個(gè)星期,而現(xiàn)在只需要幾分鐘的時(shí)間。”我繼續(xù)問(wèn)他,路上的油片或者是爆胎、怪鳥(niǎo)、天坑以及其他令人瘋狂的事情,他們都能模擬嗎?多爾戈夫?qū)Υ撕軜?lè)觀,稱(chēng)已經(jīng)可以模擬,但是關(guān)鍵在于這些模擬的逼真度有多高?也許有些問(wèn)題你得到了更好的價(jià)值,或者通過(guò)運(yùn)行一系列測(cè)試得在模擬中確認(rèn)物理世界中的場(chǎng)景。
Carcraft虛擬世界的力量并不在于它們是真實(shí)世界的美麗、完美、逼真效果圖,而是在于他們以多種方式反映出了現(xiàn)實(shí)世界,這對(duì)無(wú)人駕駛汽車(chē)來(lái)說(shuō)是非常重要的,它能比物理測(cè)試多獲得數(shù)十億公里的里程。對(duì)于運(yùn)行在模擬中的驅(qū)動(dòng)軟件,盡管它的決定方式與現(xiàn)實(shí)世界不同,但卻與在現(xiàn)實(shí)世界中做出的決定相同。
這種方法是有效的。加州機(jī)動(dòng)車(chē)管理局要求公司報(bào)告他們每年無(wú)人駕駛的里程,以及脫離司機(jī)進(jìn)行的自動(dòng)測(cè)試。Waymo不僅行駛里程比其他任何人都要多出3個(gè)數(shù)量級(jí),它們?nèi)祟?lèi)司機(jī)干預(yù)的數(shù)量也在快速下降。從2015年12月到2016年11月間,Waymo汽車(chē)以無(wú)人駕駛模式行駛了102萬(wàn)公里。在所有里程中,司機(jī)只參與了124次,平均每8000公里1次。而在此前1年,這些汽車(chē)自動(dòng)行駛了68萬(wàn)公里,但人類(lèi)司機(jī)干預(yù)了272次,平均1432公里1次。
雖然每個(gè)人都煞費(fèi)苦心地注意到,這些并不是“蘋(píng)果與蘋(píng)果”之間進(jìn)行的同類(lèi)數(shù)字對(duì)比,但讓我們來(lái)看看現(xiàn)實(shí):這些都是我們得到的最好比較,至少在加州是這樣的,其他車(chē)輛總共以自動(dòng)駕駛模式行駛了大約3.2萬(wàn)公里。Waymo所采取的策略對(duì)于外部專(zhuān)家來(lái)說(shuō)并不奇怪。風(fēng)險(xiǎn)投資公司Andreessen Horowitz的投資主管克里斯·迪克森(Chris Dixon)說(shuō):“現(xiàn)在,你幾乎可以通過(guò)對(duì)待模擬的認(rèn)真程度,衡量某個(gè)無(wú)人駕駛團(tuán)隊(duì)的成熟程度。Waymo處于最頂端的位置,也是最成熟的。”
我問(wèn)Allstate Insurance保險(xiǎn)公司的創(chuàng)新主管蘇尼爾(Sunil Chintakindi)關(guān)于Waymo項(xiàng)目的看法,他說(shuō):“如果沒(méi)有強(qiáng)大的模擬基礎(chǔ)設(shè)施,就無(wú)法構(gòu)建(更高級(jí)別的)自動(dòng)化車(chē)輛。”其他無(wú)人駕駛汽車(chē)的研究人員也在尋找類(lèi)似的路徑。密歇根大學(xué)自動(dòng)與聯(lián)網(wǎng)汽車(chē)實(shí)驗(yàn)室Mcity主任彭暉(Huei Peng)說(shuō),任何用于無(wú)人駕駛汽車(chē)的系統(tǒng)都將是“99%以上的模擬+精心設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)化測(cè)試+公路測(cè)試。”
彭暉和一名研究生提出了一套系統(tǒng),可以通過(guò)模擬來(lái)加速測(cè)試,這與Waymo的執(zhí)行方式?jīng)]什么不同。彭暉說(shuō):“所以我們爭(zhēng)論的是只是把開(kāi)車(chē)的無(wú)聊部分切斷,專(zhuān)注于有趣的部分。這可以讓你加速數(shù)百倍,1000公里變成數(shù)百萬(wàn)公里。”
令人驚訝的是Waymo項(xiàng)目的規(guī)模、組織和強(qiáng)度。我向彭暉描述了谷歌所進(jìn)行的結(jié)構(gòu)化測(cè)試,包括Castle結(jié)構(gòu)化測(cè)試團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的20000個(gè)模擬場(chǎng)景。但他聽(tīng)錯(cuò)了,并說(shuō):“這2000個(gè)場(chǎng)景讓人印象深刻。”當(dāng)我插話并糾正他時(shí),他回答說(shuō):“確實(shí)如此,20000個(gè)場(chǎng)景。那的確讓人印象深刻。”實(shí)際上,2萬(wàn)個(gè)場(chǎng)景僅代表Waymo所測(cè)試全部場(chǎng)景的一小部分。它們都是由結(jié)構(gòu)化測(cè)試創(chuàng)建的,還有更多場(chǎng)景來(lái)自于公共駕駛和想象。彭暉說(shuō):“他們做得真的很棒,他們?cè)谒募?jí)車(chē)領(lǐng)域面遙遙領(lǐng)先于其他所有人。”
但彭暉也強(qiáng)調(diào)了傳統(tǒng)汽車(chē)制造商的立場(chǎng)。他說(shuō),他們正在嘗試做一些截然不同的事情,而不是瞄準(zhǔn)完全自動(dòng)化的“moon shot(瘋狂而難以實(shí)現(xiàn)的項(xiàng)目)”,他們?cè)噲D增加司機(jī)輔助技術(shù),“賺點(diǎn)錢(qián)”,然后逐步走向完全自動(dòng)化。與Waymo進(jìn)行對(duì)比不公平,它有豐富的資源,在一輛車(chē)上安裝了7萬(wàn)美元的激光測(cè)距儀,而像雪佛蘭這樣的汽車(chē)制造商可能會(huì)看到,4萬(wàn)美元可能已經(jīng)是大眾市場(chǎng)采用的價(jià)格上限。
彭暉表示:“通用、福特、豐田和其他汽車(chē)公司都在說(shuō):‘讓我減少車(chē)禍和死亡人數(shù),增加大眾市場(chǎng)的安全性。’它們與Waymo的目標(biāo)完全不同,我們需要考慮數(shù)百萬(wàn)輛汽車(chē),而不僅僅是幾千輛。”即使是在完全自動(dòng)化的競(jìng)賽中,Waymo現(xiàn)在也比過(guò)去有更多挑戰(zhàn)者,尤其是特斯拉。
18個(gè)月前,斯坦福大學(xué)汽車(chē)研究中心主任克里斯·格迪斯(Chris Gerdes)曾說(shuō)過(guò),Waymo對(duì)問(wèn)題的深度有更深入的了解。與其他人相比,我們更接近解決問(wèn)題的方案。當(dāng)我上周問(wèn)他是否還如此認(rèn)為時(shí),他說(shuō):“很多事情都改變了。福特和通用汽車(chē)等汽車(chē)制造商已經(jīng)在開(kāi)發(fā)自己的汽車(chē),并建立了公路數(shù)據(jù)集。特斯拉現(xiàn)在已經(jīng)通過(guò)部署Autopilot收集了大量數(shù)據(jù),了解系統(tǒng)是如何在其客戶(hù)體驗(yàn)條件下運(yùn)作的。他們能夠在靜默模式下測(cè)試算法,并快速擴(kuò)展測(cè)試車(chē)輛數(shù)量,這讓它們成為驚人的試驗(yàn)臺(tái)。
在模擬領(lǐng)域里,格迪斯說(shuō):“我看到了很多有實(shí)質(zhì)性項(xiàng)目的競(jìng)爭(zhēng)者。我確信有相當(dāng)多的模擬能力,但我已經(jīng)看到許多看起來(lái)值得信賴(lài)的東西。在這方面,Waymo看起來(lái)不再那么獨(dú)特了。他們當(dāng)然起步很早,但現(xiàn)在有很多團(tuán)體都在利用類(lèi)似的方法。所以現(xiàn)在最重要的問(wèn)題是誰(shuí)能做到最好。”
這不是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)“大腦式”能力的低風(fēng)險(xiǎn)演示,而是在人工智能領(lǐng)域取得的巨大飛躍,甚至對(duì)Alphabet內(nèi)部公司來(lái)說(shuō)也是如此,后者在采用人工智能方面始終很積極。這不是Google Photos,如果在這里犯錯(cuò)后果還不算太嚴(yán)重。而對(duì)于在人類(lèi)世界里積極互動(dòng)全自動(dòng)系統(tǒng),它將理解我們的規(guī)則,傳達(dá)它的渴望,讓我們的眼睛看到。
Waymo似乎想把駕駛作為一種技能,速度和方向都是其中的一部分。他們現(xiàn)在正將駕駛?cè)谌氲饺祟?lèi)社會(huì)活動(dòng)中,通常情況下,如何駕駛才算“合法”?人類(lèi)如何教人工智能其所代表的含義?事實(shí)證明,研發(fā)這種人工智能并不僅僅需要無(wú)窮無(wú)盡的數(shù)據(jù)和工程技術(shù)。這些都是必要的,但還不夠。相反,開(kāi)發(fā)這個(gè)人工智能要求人類(lèi)與汽車(chē)同步,了解世界。盡管任何人都能做到,但在城堡里的司機(jī)們都知道,作為一輛汽車(chē),要像人類(lèi)那樣觀察和做出決定。也許這也有兩種方式:人類(lèi)對(duì)汽車(chē)的了解越深,汽車(chē)對(duì)人類(lèi)的理解也就越深。
奧斯汀環(huán)形路口的記憶變成了城堡的一部分,變成了無(wú)人駕駛汽車(chē)的數(shù)據(jù)日志,變成了Carcraft中的場(chǎng)景,變成了模擬網(wǎng)絡(luò),最終重新回到了德克薩斯州無(wú)人駕駛汽車(chē)的新軟件中。即使在模擬中AI用來(lái)了解世界的多邊形抽象圖,也有人類(lèi)夢(mèng)的痕跡、回憶的片段、司機(jī)的感覺(jué)。這些要素不是錯(cuò)誤,也不是人類(lèi)的污點(diǎn),而是那些可以徹底改變交通、城市和其他一切的系統(tǒng)的必要組成部分。
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