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Cruise 仿真厉害在哪里?一天跑三万次,还有四大支柱!

本文作者:大壮旅 2020-03-28 18:06
导语:负责Cruise仿真工作的是 Tom Boyd

Cruise 仿真厉害在哪里?一天跑三万次,还有四大支柱!

雷锋网按,无论是自动驾驶汽车、机器人还是复杂的医疗器械,在投入使用前都需要大量的测试,这个过程不但会耗时数年甚至数十年时间,还需要雄厚的财力支持。

为了绕开这一过程,各家公司开始寻求在虚拟世界里解决问题,因此到仿真器里走一遭成了产品量产前的必经之路。就拿英伟达来说,为了帮助残疾人重新掌握一些基本生活技巧,它们做了数百万次仿真来迭代自家机器人。

在通用旗下自动驾驶部门 Cruise 这里,负责仿真工作的是 Tom Boyd——他曾是业内知名的游戏开发者(曾开发过《仿真人生4》和《星球大战》系列游戏)。

Cruise 仿真厉害在哪里?一天跑三万次,还有四大支柱!

在新冠疫情肆虐美国,自动驾驶公司测试车全面“禁足”的情况下,仿真工作更是变得异常重要。

“只要在建模时足够精准,我们就能在仿真器里重现物理世界。”Boyd 在接受采访时解释道。“自动驾驶汽车上路之前,就已经在仿真器里开过成千上万公里的车了。”

“疯狂折磨”

仿真器解决了自动驾驶汽车上路前的关键问题之一:训练自动驾驶汽车对路上的危险做出正确反应。这点确实相当重要,毕竟没有哪家公司敢冒着风险让车辆真的身处危险境地,而且极端情况在物理世界也没那么容易精准复现。

Boyd 指出,仿真让 Cruise 和其它自动驾驶公司能在虚拟世界“疯狂折磨”自动驾驶系统,以保证它们未来在道路上遭遇危险时能做出合适的规避动作。

“我们能在仿真器里看到自动驾驶汽车会做出什么反应,从而对其代码进行相应调整。我们甚至能借助仿真生成训练中可用的宝贵数据。”Boyd 解释道。

对自动驾驶公司来说,想在物理世界完成无以计量的路测根本不现实,且不说成本问题,光是时间消耗就会让大家无力承受。不过,仿真器能顺利解决这场“消耗战”,在仿真中总结的经验甚至能反哺给路测。

据 Cruise 介绍,它们每天能完成 3 万次仿真测试,而在现实世界中这样的速度根本就是天方夜谭。更重要的是,仿真器中的虚拟世界还有一定的前瞻性,Cruise 在这里解决的问题可能会领先路测几个月甚至几年。

Boyd 甚至表示:“自动驾驶公司成立的那天它们的仿真器就得全速运转。”

四大支柱

对 Cruise 来说,仿真器的最基本功能就是在车辆回到车库后,复现路测中遇到的各种路况。

在路测过程中,车辆会持续采集各类信息,包括车辆周边情况,或是自动驾驶汽车通过某社区的速度等。Cruise 能对这些信息进行梳理,找出它们认为车辆表现有失水准的区域,然后在仿真器中复现这段路线以提升自动驾驶软件的性能。

其次,仿真器还是 Cruise 让车辆“赴汤蹈火”的好帮手,在路测中它们可不舍得让自家测试车身处险境。

“我们想得到那些假设情况的答案,因为这些极端事例总有一天会发生。”Boyd 解释道。“我们不敢保证这世界会按照既定秩序稳定运行,我们只能保证自家车辆在路上能做个良民。”

举例来说,Cruise 会在仿真器中重复测试“无保护左转”场景,而要想在现实世界打磨好这项技巧,恐怕得花数千小时。

以上这两大功能是 Cruise 仿真器的主要工作内容。除此之外,仿真器还能复现整个虚拟城市,Cruise 就搞了个虚拟版的旧金山。

在这个虚拟城市中,Cruise 能引入各种各样的威胁,从毛毛躁躁的行人到开车乱窜的驾驶员,并借此观察自家自动驾驶系统的反应。不过,虚拟城市的维护费用可不低。

“想维持这个规模的仿真,你就得租大量算力,而且还得搞定场景中的小细节。”Boyd 解释道。

最后,与科学家拿海量图片训练人工智能识别图像一样,Cruise 能通过不断地训练让仿真器成为新的数据机,用宝贵数据反哺路测工作。

Boyd 表示:“这是最难的部分,你得保证仿真环境绝对的真实,这样才能生成那些在现实世界采集不到的宝贵训练数据。”

乘客安全与舒适一个都不能少

自动驾驶测试的一大目标就是保证车辆绝对安全,但 Cruise 还想让乘客也坐得舒服,而这个指标也能通过仿真来量化。

对乘客舒适度这个指标来说,加速度是个非常重要的项目。“地球绕太阳运转可是每小时数万公里,但我们感觉不到,因为速度没什么变化,不过在路上行驶可没有如此理想的情况。而且别忘了,如果变线变得急,乘客也会在车里东倒西歪。”Boyd 说道。

通过仿真,Cruise 就能找出车辆会在哪里急加速或急减速,从而发现其根本原因并对软件进行相应调整以提升乘客舒适度。Boyd 就指出,“人类的内耳和平衡系统会对某个频率范围非常敏感,我们可以对纵向与横向的加速进行计量,找到让乘客感觉舒适的驾驶方式。”

当然,增加了舒适度新目标也意味着 Boyd 的团队必须与工程团队紧密合作,测试的复杂度会一并升高。

Cruise 在仿真方面的努力不但让我们意识到了虚拟世界的魔力,还展示了科技在解决外部困难问题时的强悍力量。

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