每個(gè)故事都有個(gè)開(kāi)頭，對(duì)人工智能(Artificial Intelligence， AI)而言，可以選擇的開(kāi)頭有很多，因?yàn)槿祟悓?duì)人工智能的夢(mèng)想，可以追溯到很久很久以前。

——邁克爾·伍爾德里奇

《人工智能全傳》

作者：[英]邁克爾·伍爾德里奇

出版社：浙江科學(xué)技術(shù)出版社

出版時(shí)間：2021年3月

作者介紹

[英]

邁克爾·伍爾德里奇

Michael Wooldridge

國(guó)際人工智能學(xué)界領(lǐng)軍人物，現(xiàn)任牛津大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院院長(zhǎng)，投身人工智能研究30余年。

2015—2017年曾擔(dān)任國(guó)際人工智能聯(lián)合 會(huì)議（IJCAI）主席（該會(huì)議是人工智能界頂級(jí)會(huì)議之一），2020年獲頒英國(guó)計(jì)算機(jī)領(lǐng)域至高榮譽(yù)——洛芙萊斯獎(jiǎng)?wù)拢蛔u(yù)為英國(guó)計(jì)算機(jī)領(lǐng)域具有重要影響力的三位學(xué)者之一。

以下為《人工智能全傳》精選內(nèi)容

深度學(xué)習(xí)為人工智能的應(yīng)用打開(kāi)了大門，在21世紀(jì)的第二個(gè)10年里，自從20世紀(jì)90年代萬(wàn)維網(wǎng)出現(xiàn)以來(lái)，還沒(méi)有另一門新技術(shù)如人工智能這樣吸引人們的注意力。每個(gè)擁有數(shù)據(jù)和需要解決問(wèn)題的人都忍不住要問(wèn)，深度學(xué)習(xí)是否能夠幫助他們——在很多情況下，答案是肯定的。

人工智能已經(jīng)出現(xiàn)在我們生活的方方面面，我們隨時(shí)都能感受到它的存在。但凡涉及技術(shù)的領(lǐng)域，都有人工智能的身影：教育、科學(xué)、工業(yè)、商業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療保健、娛樂(lè)、媒體和藝術(shù)等各個(gè)領(lǐng)域。未來(lái)，或許有些領(lǐng)域會(huì)有非常明顯的人工智能痕跡，有些領(lǐng)域則不會(huì)。人工智能將悄然無(wú)聲地嵌入我們的世界，就像今天的計(jì)算機(jī)一樣。正如計(jì)算機(jī)和萬(wàn)維網(wǎng)，人工智能也將改變我們的世界。

人工智能的偉大應(yīng)用 — 無(wú)人駕駛汽車

在撰寫本文的時(shí)候，全球每年有超過(guò)100萬(wàn)人死于和汽車有關(guān)的交通事故，僅中國(guó)和印度就占了其中的四分之一；每年還有5000萬(wàn)人在跟汽車有關(guān)的交通事故中受傷。這些數(shù)字觸目驚心，想象一下，如果出現(xiàn)一種每年可以?shī)Z取100萬(wàn)人性命的新型流感病毒，那一定會(huì)引起全球性恐慌。然而，我們卻習(xí)慣了公路上的危險(xiǎn)——我們似乎已經(jīng)接受這就是現(xiàn)代社會(huì)的現(xiàn)狀。不過(guò)，人工智能能夠帶來(lái)大幅降低交通事故的前景：在發(fā)展智能中期內(nèi)出現(xiàn)無(wú)人駕駛汽車，已經(jīng)成為可能。最終，它能夠拯救無(wú)數(shù)人的生命。

自20世紀(jì)40年代以來(lái)，人們?cè)谧詣?dòng)駕駛領(lǐng)域就不斷地嘗試，但直到70年代微處理器技術(shù)出現(xiàn)以后，它們才真正變得可行。不過(guò)，無(wú)人駕駛汽車面臨的挑戰(zhàn)也是艱巨的，最根本的問(wèn)題就是感知。如果你能夠找到一種方法，讓一輛汽車能夠隨時(shí)準(zhǔn)確地知道它自己在哪里，周圍環(huán)境是怎么樣，那么恭喜你，你已經(jīng)找到解決無(wú)人駕駛問(wèn)題的方法了。而要解決感知問(wèn)題，我們需要采用現(xiàn)代機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)：沒(méi)有它們，無(wú)人駕駛汽車無(wú)法實(shí)現(xiàn)。

無(wú)人駕駛技術(shù)的里程碑演進(jìn)

1987-1995年，由歐洲泛政府研究組織歐洲研究協(xié)調(diào)局(EUREKA)出資贊助的普羅米修斯工程，是無(wú)人駕駛汽車技術(shù)的先驅(qū)。在1995年進(jìn)行了一次示范表演。一輛汽車在無(wú)人駕駛的情況下從德國(guó)慕尼黑開(kāi)到丹麥的歐登塞，然后返回。雖然平均5.5英里就需要進(jìn)行一次人工干預(yù)，但是在沒(méi)有人工干預(yù)的情況下，最長(zhǎng)的一次無(wú)人駕駛距離約為100英里。

2004年，美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局(DARPA)組織了一場(chǎng)無(wú)人駕駛汽車頂級(jí)挑戰(zhàn)賽，邀請(qǐng)研究人員組隊(duì)參加挑戰(zhàn)賽，讓無(wú)人駕駛的車輛穿越150英里的美國(guó)鄉(xiāng)村。共有106支來(lái)自大學(xué)研究院和汽車公司的參賽隊(duì)。但在這一屆比賽中，沒(méi)有一支隊(duì)伍完成超過(guò)8英里的賽程，有的車輛甚至都沒(méi)能駛離出發(fā)區(qū)。跑得最遠(yuǎn)的是來(lái)自卡內(nèi)基-梅隆大學(xué)的無(wú)人駕駛汽車，雖然它僅僅前行了7.5英里就偏離了航道，卡在堤壩上。

2005年的比賽吸引了更多的參賽者，總共有195支隊(duì)伍參賽，最終闖入決賽的有23支。最終的冠軍被斯坦福大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)摘得，獲得了200萬(wàn)美元的獎(jiǎng)金。斯坦福大學(xué)獲勝的汽車名叫STANLEY，由塞巴斯蒂安·特隆(Sebastian Thrun)帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)打造。它是由一輛大眾途銳汽車改造的，用了不到7個(gè)小時(shí)就完成了比賽，平均時(shí)速20英里。STANLEY配備了7臺(tái)車載電腦，它們需要解讀GPS、激光測(cè)距儀、雷達(dá)和視頻傳輸中的數(shù)據(jù)。

從那以后，無(wú)人駕駛汽車技術(shù)領(lǐng)域獲得了大量投資，既有老牌汽車公司不顧一切地拒絕被時(shí)代車輪甩掉，也有新公司發(fā)現(xiàn)有機(jī)會(huì)來(lái)?yè)寠Z傳統(tǒng)汽車制造商的蛋糕。

2014年，美國(guó)自動(dòng)化工程師協(xié)會(huì)提供了一個(gè)實(shí)用的分級(jí)方案，為自動(dòng)駕駛分級(jí)制定了標(biāo)準(zhǔn)：

Level 0：人工駕駛。汽車沒(méi)有自動(dòng)控制功能，駕駛員始終自主控制車輛(盡管車輛會(huì)提供警告和其他數(shù)據(jù)用來(lái)輔助駕駛員駕駛)。如今公路上的絕大部分汽車都是L0級(jí)。

Level 1：輔助駕駛。汽車提供了一定程度的控制，通常是在常規(guī)駕駛方面，但駕駛員仍須在駕駛過(guò)程中保持全神貫注。自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)是輔助駕駛的一個(gè)例子，它可以使用剎車和油門來(lái)控制車速。

Level 2：部分自動(dòng)化。在這個(gè)等級(jí)，汽車可以參與轉(zhuǎn)向和速度的自主控制，但駕駛員同樣需要持續(xù)監(jiān)控駕駛環(huán)境，并準(zhǔn)備好在必要的時(shí)候進(jìn)行干預(yù)。

Level 3：有條件自動(dòng)駕駛。在這個(gè)等級(jí)，駕駛員已經(jīng)不再需要持續(xù)監(jiān)控駕駛環(huán)境，盡管汽車可能會(huì)要求用戶在遇到無(wú)法應(yīng)對(duì)的情況下進(jìn)行控制。

Level 4：高度自動(dòng)化駕駛。在這個(gè)等級(jí)，汽車能夠自動(dòng)完成正常駕駛操作，不過(guò)駕駛員仍然可以干預(yù)駕駛行為。

Level 5：全自動(dòng)駕駛。你只需要坐上一輛車，說(shuō)出你的目的地，然后剩下的所有事情都交給汽車自動(dòng)處理。這種汽車甚至連方向盤都沒(méi)有。

在撰寫本書時(shí)，最先進(jìn)的商用無(wú)人駕駛汽車系統(tǒng)可能是特斯拉的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，最初出現(xiàn)在特斯拉S型車上。2012年發(fā)布的特斯拉S型是高規(guī)格電動(dòng)車系列中的旗艦車型，在發(fā)布之時(shí)，它或許是全世界技術(shù)最先進(jìn)的市售電動(dòng)車。從2014年9月起，所有特斯拉S型車都配備了攝像頭、雷達(dá)和聲程傳感器。2015年10月，特斯拉發(fā)布了新款車用軟件，啟用了這些高科技套件，完成“自動(dòng)駕駛”功能——當(dāng)然，是一種有限的自動(dòng)駕駛能力。

無(wú)論這項(xiàng)技術(shù)有多先進(jìn)，很明顯，涉及自動(dòng)駕駛儀的嚴(yán)重事故還是會(huì)發(fā)生，而第一例特斯拉自動(dòng)駕駛儀導(dǎo)致人員死亡的事故很快成為全世界的頭條新聞。2015年5月，佛羅里達(dá)州的一位特斯拉車主在路上與一輛18輪卡車相撞，不幸身亡。有報(bào)道稱，汽車的傳感器被白色卡車在明亮的天空下的景象給迷惑了，結(jié)果汽車的人工智能系統(tǒng)未能識(shí)別出路上還有另一輛車存在，直接高速撞上卡車。

無(wú)人駕駛何時(shí)才能進(jìn)入日常生活？

目前圍繞無(wú)人駕駛汽車的一系列活動(dòng)表明，這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)日趨成熟，但是離它進(jìn)入我們的現(xiàn)實(shí)生活還有多久呢？我們什么時(shí)候可以跳上一輛無(wú)人駕駛汽車，只需要說(shuō)出自己的目的地，就可以輕松抵達(dá)呢？

2017年，有20多家公司向加利福尼亞州提交了自動(dòng)駕駛汽車脫離報(bào)告。從行駛里程數(shù)和每千英里最低脫離次數(shù)來(lái)看，一家名為Waymo的公司遙遙領(lǐng)先，該公司的自動(dòng)駕駛汽車平均每行駛5000英里才報(bào)告1次脫離。表現(xiàn)最差的是汽車巨頭梅賽德斯-奔馳，每千英里不少于774次脫離。

Waymo是谷歌旗下的無(wú)人駕駛汽車公司，最初，它是谷歌內(nèi)部的一個(gè)項(xiàng)目，運(yùn)營(yíng)負(fù)責(zé)人是塞巴斯蒂安·特隆，他曾經(jīng)率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)贏得2005年美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局組織的無(wú)人駕駛汽車挑戰(zhàn)賽。2016年，Waymo成為谷歌的子公司，2018年，Waymo的報(bào)告說(shuō)，該公司旗下無(wú)人駕駛汽車已經(jīng)達(dá)到平均行駛超過(guò)11 000英里才報(bào)告1次脫離的水準(zhǔn)。

從各大汽車制造商的嘗試中，我們可以得出的第一個(gè)結(jié)論是：汽車行業(yè)經(jīng)驗(yàn)的積累并不是無(wú)人駕駛汽車技術(shù)取得成功的關(guān)鍵條件。仔細(xì)想想這并不奇怪：無(wú)人駕駛汽車的關(guān)鍵不是內(nèi)燃機(jī)，而是軟件——人工智能軟件。因此，美國(guó)汽車巨頭通用公司在2016年收購(gòu)了無(wú)人駕駛汽車公司Cruise Automation，金額保密(但顯然數(shù)額巨大)，而福特公司給自動(dòng)駕駛初創(chuàng)公司Argo AI投資10億美元。兩家公司都公開(kāi)了推出無(wú)人駕駛汽車的雄心勃勃的聲明：福特公司預(yù)測(cè)將在2021年前投入運(yùn)營(yíng)一款“完全自動(dòng)駕駛”的商用汽車。

有趣的是，與無(wú)人駕駛汽車技術(shù)工程師交談會(huì)發(fā)現(xiàn)，他們認(rèn)為這項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵難點(diǎn)在于如何應(yīng)對(duì)突發(fā)事件。我們可以訓(xùn)練汽車應(yīng)對(duì)大多數(shù)可能出現(xiàn)的危險(xiǎn)，但當(dāng)汽車遇見(jiàn)一種與訓(xùn)練中任何事件都不同的情況，會(huì)發(fā)生什么呢？雖然大多數(shù)駕駛場(chǎng)景都是常規(guī)和可預(yù)期的，但難免會(huì)出現(xiàn)完全無(wú)法預(yù)計(jì)的突發(fā)狀況。在這樣的情況下，人類駕駛員可以憑借豐富的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行處理，利用經(jīng)驗(yàn)思考處理方案，如果實(shí)在來(lái)不及思考，也會(huì)憑借直覺(jué)處理。而無(wú)人駕駛汽車沒(méi)有直覺(jué)這種奢侈的東西——在可以預(yù)見(jiàn)的未來(lái)，它們也不會(huì)擁有。

鑒于我對(duì)無(wú)人駕駛汽車技術(shù)進(jìn)步的樂(lè)觀評(píng)價(jià)，以上的問(wèn)題聽(tīng)起來(lái)可能讓人十分悲觀。所以，讓我盡可能解釋一下我認(rèn)為未來(lái)幾十年內(nèi)，事情會(huì)怎樣發(fā)展。首先，我的的確確相信無(wú)人駕駛汽車技術(shù)在某種形式上很快就會(huì)在日常生活中應(yīng)用——當(dāng)然，是在未來(lái)10年內(nèi)。然而，這并不意味著L5級(jí)的自動(dòng)駕駛可以很快實(shí)現(xiàn)。相反，我認(rèn)為，我們將開(kāi)始看到無(wú)人駕駛技術(shù)在特定的“安全”領(lǐng)域開(kāi)始推廣，并逐漸走向更廣闊的世界。

那么，這些技術(shù)將率先在哪些領(lǐng)域開(kāi)始推廣呢？我認(rèn)為采礦業(yè)是一個(gè)很好的例子，也許從澳大利亞西部或加拿大阿爾伯塔省的大型露天礦開(kāi)始：那里地廣人稀，行人和喜歡騎自行車蛇行或做出其他危險(xiǎn)動(dòng)作的人也少得多。事實(shí)上，采礦業(yè)已經(jīng)大規(guī)模使用自主汽車駕駛技術(shù)。例如，橫跨英國(guó)和澳大利亞的跨國(guó)礦業(yè)集團(tuán)力拓集團(tuán)于2018年宣稱，在西澳大利亞皮爾巴拉地區(qū)，他們的大型自動(dòng)卡車車隊(duì)已經(jīng)運(yùn)送超過(guò)10億噸礦石和礦產(chǎn)。從公開(kāi)的信息看，這些自動(dòng)卡車離L5級(jí)別的全自動(dòng)駕駛還差得遠(yuǎn)——更偏向“自動(dòng)化”而不是“自主駕駛”。不過(guò)這是個(gè)很好的例子，說(shuō)明無(wú)人駕駛汽車在有限的環(huán)境中能夠發(fā)揮巨大作用。

同樣，無(wú)人駕駛車輛似乎非常適用于工廠、港口或者軍事設(shè)施區(qū)域。我相信在未來(lái)幾年內(nèi)，無(wú)人駕駛技術(shù)將在這些領(lǐng)域得到大規(guī)模應(yīng)用。