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02

无人驾驶汽车,
将人类排除在外

DARPA 大赛是两个世界的分界线——在一个世界中,机器人被视作玩具或研究人员的玩物;而在另一个世界中,人们开始接受机器人能够在世界上自由移动的事实。如今,“半自动”汽车 已经在市场上出现,它们给交通的未来开启了两条路——一条路配有更智慧、更安全的人类司机;而在另一条路上,人类将成为乘客。

2005年秋,在亚利桑那州佛罗伦萨附近的一条沙漠公路上,一辆大众途锐汽车扬起了一路飞尘,以每小时32~40公里的速度匀速行驶,车上搭载了4名乘客。对那些漫不经心的观察者来说,这辆车的驾驶方式并没有什么异常。这条路格外难走,起伏的路两边零星可见几株仙人掌和一些低矮的荒漠植被。

这辆沿路行驶的车靠近的时候,你可以看到车上的4位乘客都戴着一顶特殊的防撞头盔。车身上贴满了贴纸,让它看起来俨然是巴哈1000越野赛的参赛车;车顶前部还安装了5个外形奇怪的传感器,沿途景象一览无余;车顶上还架着其他种类的传感器,比如雷达;车内一个视频摄像头透过挡风玻璃对准窗外;车尾的位置则放置了一条长长的拉杆天线,它与那一大堆传感器一起描绘出了一种后世界末日的气氛,让人不禁联想起电影《疯狂的麦克斯》 (Mad Max)

车顶上那5个传感器实际上是一些机械高科技装置,每一个都能对车前的环境发射红外激光束进行扫描。这些人眼无法捕捉到的光束不间断地在碎石路面和车辆周围的荒漠上反射。反射回传感器的这些激光能够不断描绘出周围时刻变化的路况、景观,并能精确到厘米级别。即使是路上相距几百米的小石头,也不会被这些从不眨眼的传感器——LIDAR(机载激光雷达)漏掉。

这辆途锐车内的景象则更为让人称奇。司机塞巴斯蒂安·特龙是一位机器人专家、人工智能研究者,不过在汽车行驶时,他并没有负责驾驶,那时的他正在用手比比划划,和其他乘客交谈。他很少会关注路况,最惹眼的是,他的手并没有碰过方向盘,但方向盘却在来回转动,仿佛被看不见的幽灵操控着。

坐在特龙身后的人名叫迈克·蒙特梅罗(Mike Montemerlo),也是位计算机研究员,不过他也没在开车。那时,他正聚精会神地盯着笔记本电脑屏幕上由车载激光器、雷达和摄像机采集的数据。这些数据观测着车前的一切景观,在雷达屏幕上,潜在的障碍物成了光点彩虹的一部分,揭示了一个不断变化、由彩色亮点构成的云,它们一起呈现着车前沙漠中的道路。

这辆名为“斯坦利”(Stanley)的车当时正由车上装载的5台计算机上的软件程序驾驶。特龙是高级机器人导航技术SLAM(simultaneous localization and mapping,即时定位与地图构建)的先驱。SLAM已经发展成为使机器人探测陌生地形并找到路线的标准工具。方向盘继续来回转动,这辆由机器驾驶的汽车在满是车辙的路上驰骋,飞速掠过路旁的仙人掌和石块。在特龙右边的前排座椅之间,有一个大大的红色“E-Stop”(紧急停止)按钮,在紧急情况下按下它,汽车的自动驾驶状态就将终止。

这辆车在蜿蜒曲折的路上行驶10公里后,“兴致”似乎突然降了下来。斯坦利并没有一直在高速公路上飞奔,因此,在大漠风光从两旁飞掠而过的时候,戴着防撞头盔似乎也越来越没有必要,这仿佛就是一次普普通通的周末公路之旅。

这辆车是在为参加五角大楼举办的第二届自动驾驶汽车挑战赛而进行训练,这次大赛旨在推动未来军用自动驾驶汽车的技术。21世纪初,美国国会指示美国军方开始设计自动驾驶汽车,国会甚至给五角大楼定下了一个具体目标:到2015年,1/3的军队用车应该能在没有人类驾驶者的情况下到达设定好的目标位置。不过,这一指令并没有明确指定是自动驾驶还是远程遥控车辆,但对两种情况的考虑是一样的:智能车辆能够节约资金,并减少士兵伤亡。

可是到了2004年,这一项目仍然没能取得什么进展。后来,五角大楼蓝天研究机构DARPA的负责人托尼·特瑟(Tony Tether)另辟蹊径,决定展开一场高调的较量,旨在说服黑客、大学教授以及那些希望以此一战成名的企业,在这片军方已宣告失败的战场上进行创新。特瑟的立场是由军事工业综合体决定的,而比赛本身则是一次大胆的坦白,宣告了国防科技工业界并没能完成任务。向由爱好者组成的平民队伍敞开大门时,特瑟承担了风险,破坏了这个由围绕着华盛顿特区的私人公司主宰的秘密世界,此前,正是这些公司拿到了最大份额的军事研究经费。

2004年举办的第一届DARPA挑战赛惨淡收场。车辆或是翻倒,或是原地绕圈,也有的不幸撞到了围墙。即使是参赛者中最成功的,也仅在这场全长193公里的拉力赛中走过11公里便被困在灰尘之中——它冲出了马路,一个车轮无奈地疯狂旋转。尘埃落定后,一位记者乘着一架轻型飞机俯瞰赛场时,看到各式各样色彩鲜亮的车辆散落在沙漠中。当时,似乎很明显的事实是,自动驾驶汽车的发展仍需假以时日,特瑟也被批评组织了一场哗众取宠的比赛。

现在,经过一年多的时间,特龙正坐在第二代机器人选手的方向盘后。似乎未来世界到来得比预期中早。不过,人们只用了十几公里就意识到,技术的热情通常还无法带来成熟的结果。斯坦利开上沙漠,然后巧妙地扎进了一个洼地。随着汽车向上倾斜,它的激光制导系统扫过了悬垂在车辆上空的树枝。在毫无征兆的情况下,机器人导航系统出现异常,车子猛烈地摇摆,先是向左,然后向右,并瞬间跌出了道路。一切发生得太快,特龙甚至来不及伸手砸向那个大大的红色急停按钮。

幸运的是,这辆车经历了一次“软着陆”,陷入了路边一片巨大的沙漠荆棘。荆棘让这次撞击得到了缓冲,车缓缓停下,甚至气囊都没有弹出。事故调查显示,很明显,如果没有这片荆棘,结果可能比现在更糟。被撞到的植物两边各有一根巨大的桩,所幸这辆车错过了这两个“目标”。

乘客们迷迷糊糊地爬出了车,特龙爬上车顶,把那些因为撞击而脱离位置的传感器重新摆好。之后,每个人重新回到车内,蒙特梅罗删除了一段代码,这段代码的本意是让乘车体验对人类乘客来说更舒适。特龙重启了自动驾驶模式,这辆车再次一头冲进了亚利桑那的沙漠。那天,它还出了其他事故。人工智能控制器对陷入泥坑的后果毫无概念,当天晚些时候,斯坦利陷入了马路中间的一个小湖。幸运的是,附近还有几辆由人驾驶的支持车辆,当车轮开始绝望地转动时,支持团队的人类帮手们赶忙把车子推了出来。

这些都是这个团队遇到的一些小挫折。这是一支由斯坦福大学的教授、大众汽车公司的工程师和学生黑客们组成的团队,是十几支剑指百万美元奖金的队伍中的一支。那天是实验的一个低谷,在那之后,一切都得到了显著的改善。

人工智能里程碑

事实证明,DARPA大赛是两个世界的分界线——在一个世界中,机器人被视作玩具或研究人员的玩物;而在另一个世界中,人们开始接受机器人能够在世界上自由移动的事实。 rUkqfg2i2NmBUnVSKYCScyb54fDdmP4KAtCDjFYo5/V4DpkyPWxJ2VBt9ofsMekj

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