自動駕駛汽車：利用顛覆性技術創造社會巨變

Dan Feinberg

FeinLine Associates Inc.總裁兼公司所有人，I-Connect007雜誌技術編輯。

我們當中駕齡超過50~60年的人已經領略了汽車行業發生的巨大變化。最初的變化發生得很緩慢，從手動擋轉變到了自動擋駕駛；之後開始在汽車裡加入各式各樣的小功能，例如調頻收音機（在60年代初期這可是一個很了不起的附加功能）；隨後又加入了空調和電動車窗、燃油噴注、巡航控制和安全氣囊；近十年來又加入了GPS、LED照明、速度和距離的自動控制以及倒車攝像頭和車身攝像頭等等。這些後來添加的功能中，有很多都已經被當作了汽車的標準配置，但也有一部分被視為優質的附加功能；按照趨勢來看，現在只有在高端汽車中配備的附加功能可能幾年後就會成為經濟型轎車的標配。

這些功能提高了汽車的舒適度，增強了娛樂性和便捷性；很多功能也提高了安全性（比如安全氣囊）以及駕駛者的駕駛能力和可靠性（在過去幾年中，電腦診斷技術日新月異）。例如，電腦診斷技術已經在車主維護汽車的方式上產生了重要的影響。自進入本世紀以來，越來越多的汽車內置了車載電腦，目的是提醒車主動力傳動方面出現的問題，從而避免事故發生。在計算機診斷技術添加到汽車之前，大多數車主只有在事故發生的時候才意識到車子出問題了。起初，這種技術發展緩慢，每隔幾年會發明出一些新技術，但隨後這些技術就出現在了大多數的汽車配置中。但最近，所有領域的技術發展速度都在不斷加快，交通行業亦是如此。

所有類型的交通工具都在性能上顯著提升，不僅是消耗的能源從液態石油燃料（煤氣/燃油）改為混合電動和全電動，未來還有可能實現採用納米晶體技術通過無線電波傳輸所有電力（圖1）。

圖1：納米晶體

這些技術不論是在過去、現在，還是將來，都是顛覆性的技術。也許在未來，無線電波輸電可能會成為最具顛覆性的技術，但我和很多其他人都認為在社會中和經濟上未來十年所發生的最具顛覆性、最巨大的技術變化將是自動駕駛技術。切記，顛覆不一定是壞事，它也有可能是一件好事。想想在過去50年中，醫療、運輸和食品生產等領域發生了多少因技術引起的積極變化。

我要引用幾個月前我們在CES上對自動駕駛技術的評述。

「自動駕駛汽車（無人駕駛汽車、自主駕駛汽車、機器人汽車）是一種能夠感知周圍環境並且在無人操作的情況下自主導航的交通工具。」到目前為止，最初進入該領域的汽車仍然需要駕駛員操作汽車——但這一點馬上就會改變。這是過去五年我們在一直在關注的話題，讓無人駕駛汽車不僅變得可行、也變成一種眾望所歸的技術。

「你希望在未來五年里擁有一輛無人駕駛汽車嗎？或者是享用Uber或Lyft無人駕駛汽車？如果無人駕駛汽車可以提供上門送雜貨、送乾洗衣物或披薩的服務，你會使用這種服務嗎？還是說你對這整個概念都是極其反感的？但不論你喜不喜歡這項技術，它都馬上就要出現了。」而且它比你在幾年前所預想的出現時間提前了很多。

圖2：自主駕駛汽車概念

我們來探討一下這一技術在未來20年將會帶來哪些變化？我住在加州，這個州的特點就是它相信它比你自己更知道什麼對你而言是最好的。我非常希望加州成為首個不允許人類在某些公路上駕駛的州——這真的不一定就是個壞事。人工智慧（AI）、計算機學習、交通工具可以互相溝通，這些方面的進步在過去幾年中是量子級的，而且發展速度在不斷加快。自動駕駛汽車將變得可以觀察四周物體、與其他車輛溝通，並且能做出準確的決定。但只有一個變數是無法預測的，那就是人類。並行的人類駕駛員下一步打算做什麼？這個人會做出怎樣的決定？計算機對這個未知因素會做出什麼反應？

所以禁止人類駕駛員上路的概念也就說得通了，可以將電腦控制的汽車與無法預測的人類分離開，從而避免出現更多事故。一旦統計數據顯示出只有無人駕駛汽車行使的路段比正常路段的事故率低很多，就會有人提議多建造這種公路、減少人類駕駛員上路的機會。也許短期之內這種事情還不會發生，但你仔細想一想，也許不久的將來這種事情就真的發生了。前幾代人當中，學習駕駛汽車還是少數人能夠做的事，他們會把駕駛汽車當作一種特殊的興趣技能，受到很多限制。不像現在，拿駕照成了成人儀式的一部分。

我們來討論一下從0級到5級的自動駕駛汽車等級（圖3）。到最近為止，所有的運輸工具，包括騎馬在內，99.9%的車輛都是0級。幾年前開始，高端汽車有了1級自動駕駛能力。2級自動駕駛能力已經研發了出來，目前處於測試的最後階段，但只有在測試時或受限的試航條件下才能使用。我們期待3級自動駕駛能力可以在未來5年或更早的時間內得到更廣泛地使用。恐怕這些限制目前主要取決於立法者和律師，而不是研發技術的工程師。一旦我們研發出了4級自動駕駛能力，全自動駕駛技術的實現就指日可待了。看看圖4，你首先會思考這會在何時發生，並且期待著它儘快發生，但同時你的想法又會影響著你，導致你會希望或害怕這種技術會出現。

圖3：自動駕駛能力等級（來源：Bloomberg, per SAE International and J3016）

圖4：無人駕駛的狀態

為了讓你們感受到在過去的幾個月中自動駕駛的發展速度在不斷加快，我們來回顧一下自從進入2018年以來這個領域都做出了哪些聲明。這些聲明均來自 Intel、Nvidia、Amazon、Volkswagen、Cisco、Alphabet、Microsoft、各家傳統汽車製造商等公司（圖5）：

● Nvidia引入了針對自動駕駛汽車的新型強大晶元技術（Xavier）；

● Nvidia 宣布Xavier晶元組開始投入生產，並且會在未來幾個月里發給選定的汽車合作方和客戶（Xavier每秒可進行20萬億次深度學習操作）；

● Nvidia 宣布Volkswagen已經在電動巴士中使用了Nvidia研發的Drive IX和Drive AR軟體工具包，他們還會和Uber、Baidu以及新成立的Aurora建立合作關係，將這個工具包用在這幾家公司推出的無人駕駛汽車上；

● Alphabet（Google控股公司）旗下的自主駕駛汽車公司Waymo宣布Waymo已經在加州Mountain View、德州Austin和亞利桑那州Phoenix的多個城市中有著超過400萬英里的駕駛經驗；

● Intel收購了一家名為Mobileye的以色列公司，這家公司專門為自主駕駛汽車製造防撞系統。Intel還宣布與Waymo建立合作關係；

● Microsoft宣布與多家汽車製造商合作開發聯網自動駕駛車輛，其中包括BMW、Ford、Volvo、Renault-Nissan、Toyota以及中國的百度；

● Amazon致力於用更快、更經濟的方式將貨物送到顧客手中，所以它與Toyota聯合發表聲明宣布研發一種叫做e-Palette的自主駕駛食物運輸車輛；

● IBM在3月份收穫了一項專利，該專利是一種「機器學習系統，可以在潛在的緊急情況下在駕駛員和車輛控制處理器之間動態轉移對自動駕駛車輛的控制。」IBM擁有多項結合了機器學習和駕駛的專利。我們在IBM看到的任何道路技術都可能連接到它的AI引擎Watson上面；

● Nuro的自主駕駛R-1可以將任何你需要的東西送到你需要的地方（圖6）；

● GM宣布他們將在2019年之前研發出一款不帶有方向盤和踏板的自動駕駛汽車（圖7）；

● Audi和Nvidia正在研發全自動駕駛汽車，將在2020年在消費市場首次亮相；

● Ford將目標鎖定在2021年製造出拼車領域的全自動駕駛車輛。

圖5：根據SAE International的預測，無人駕駛汽車技術不斷發展的生效時間（來源：MarketWatch）

圖6：Nuro的自主駕駛送貨車

圖7：GM的自主駕駛概念

總而言之，人們普遍認為隨著我們的社會越來越依賴自動駕駛車輛，再加上我們漸漸去除了人為因素並且更加依賴AI和計算機學習，道路會變得更加安全，事故發生率也會大幅減少。

但這過程中會有一個過渡期。我們來看看人們經常討論到的場景：

一輛自動駕駛汽車發現有幾名兒童跑上了馬路，當時已經來不及停車，繞過他們會導致汽車撞上旁邊的超速卡車或掉下懸崖，造成車內人員傷亡。

對於那些支持自動駕駛汽車的人而言，這是他們選擇避而不談的事情。律師、監管者還有倫理學家一直在爭論不休；《科學》周刊甚至把這一問題當作人類研究的核心問題。大多數汽車製造商為了讓自己的品牌名出現在這樣一個生死場景中，請Google公司或其他相關技術人員（但不是來自汽車公司）帶頭研究這方面的問題，但卻只稍稍提及正在進行那些研究調查、開展了哪些討論。如果總體的傷亡指數出現了大幅下降，那這個問題就會得到公正的對待。

圖8：自動駕駛汽車感知周圍人群和車輛的示意圖

Mercedes不久前在《名車志》上發表的聲明暗示出他們正在嚴肅處理這個因素：「Mercedes-Benz沒有選擇在這場危機中讓自己陷於道德和倫理的兩難境地，而是真正打算將自主駕駛汽車設計為可以保護乘車人生命安全的汽車。每一次都如此。Mercedes-Benz未來所有生產出的4級和5級自動駕駛汽車都將會以保護乘車人的生命安全為首要任務。」，Mercedes-Benz駕駛員協助系統和主動安全性部門經理Christoph von Hugo這樣說道。美國交通部的一項研究表明，美國所發生的撞車事故中有94%是人為錯誤導致的。雖然電腦AI也有可能引起事故發生，但車禍發生率很有可能大幅減少。

從經濟角度來看，自動駕駛已經對我們的行業產生了影響。毫無疑問，在過去幾年裡，汽車製造業的成本基礎中電子元件的成本出現了大幅上漲。

我的看法是，現代中高端汽車中有25%以上的成本是由於電子部分的增加。有些人預測說，本世紀20年代中後期的現代車輛有50%的成本是來自電子裝置。自動駕駛車輛將會成為影響下一代汽車中電子系統部分增加的重要因素之一。

無疑這會成為最具顛覆性的技術之一，我們希望這項技術可以讓世界變得更美好。試想25年前的公路旅行和25年後的公路旅行會有多麼大的差異。

圖9：Mercedes概念車

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