淺談自動(dòng)駕駛汽車(chē)關(guān)鍵技術(shù)-人工智能(AI)

自動(dòng)駕駛汽車(chē)正在徹底改變出行方式。人工智能AI在自動(dòng)駕駛車(chē)輛中的應(yīng)用包括傳感器數(shù)據(jù)處理、路徑規(guī)劃、路徑執(zhí)行、監(jiān)測(cè)車(chē)輛狀況和駕駛數(shù)據(jù)收集和分析。

1 前言

在科技飛速發(fā)展的今天，人工智能（AI）正在徹底改變各行各業(yè)，其中最突出的領(lǐng)域之一就是汽車(chē)行業(yè)。將人工智能融入自動(dòng)駕駛汽車(chē)，正在重塑我們對(duì)出行的認(rèn)知，帶我們進(jìn)入了一個(gè)安全、高效、便捷的新時(shí)代。

我們將很快在日常生活中看到自動(dòng)駕駛汽車(chē)。自動(dòng)駕駛車(chē)輛執(zhí)行的許多操作都基于傳感器信息和一些人工智能算法。車(chē)輛需要收集數(shù)據(jù)、規(guī)劃軌跡和執(zhí)行軌跡。這些任務(wù)需要非傳統(tǒng)的編程方法，并依賴(lài)于機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，而機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)是人工智能的一部分。

2  AI在自動(dòng)駕駛汽車(chē)中的應(yīng)用

傳感器數(shù)據(jù)處理

在自動(dòng)駕駛車(chē)輛運(yùn)行過(guò)程中，傳感器會(huì)采集海量信息。AI需要能夠?qū)崟r(shí)理解和處理傳感器采集的海量數(shù)據(jù)流。其中一項(xiàng)主要任務(wù)就是檢測(cè)和識(shí)別車(chē)輛前方和周?chē)奈矬w。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ANN）是這一任務(wù)通常使用的算法。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)包含許多層，其中包含許多節(jié)點(diǎn)。深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)如圖所示。

深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

視頻數(shù)據(jù)分析使用機(jī)器學(xué)習(xí)算法，使用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來(lái)對(duì)物體進(jìn)行分類(lèi)。AI可以并行處理數(shù)據(jù)，從而加快決策速度。每個(gè)傳感器單元都可以使用不同的人工智能算法，然后將結(jié)果傳遞給其他單元或中央處理計(jì)算機(jī)。

路徑規(guī)劃

路徑規(guī)劃對(duì)于優(yōu)化車(chē)輛軌跡和改善交通狀況非常重要。這有助于減少延誤，避免道路擁堵。它是一項(xiàng)動(dòng)態(tài)任務(wù)，路徑規(guī)劃是一項(xiàng)非常適合人工智能算法的任務(wù)。

路徑執(zhí)行

在規(guī)劃好路徑后，車(chē)輛能夠通過(guò)檢測(cè)物體、行人、自行車(chē)和交通信號(hào)燈來(lái)導(dǎo)航路況，從而到達(dá)目的地。物體檢測(cè)算法是人工智能的關(guān)鍵。

監(jiān)測(cè)車(chē)輛狀況

預(yù)測(cè)性維護(hù)采用監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)模型來(lái)確定機(jī)器的狀況，并預(yù)測(cè)可能出現(xiàn)的故障和故障發(fā)生的時(shí)間。AI可以預(yù)測(cè)未來(lái)的問(wèn)題，而不是已經(jīng)存在的問(wèn)題。

駕駛數(shù)據(jù)收集和分析

車(chē)輛的駕駛數(shù)據(jù)包含有關(guān)駕駛員行為的信息，這些信息可用于分析交通事故。這些數(shù)據(jù)也可用于處理索賠。對(duì)于全自動(dòng)駕駛汽車(chē)而言，交通責(zé)任將從駕駛員轉(zhuǎn)移到制造商身上。

3 自動(dòng)駕駛汽車(chē)融入AI的優(yōu)勢(shì)

將人工智能融入自動(dòng)駕駛汽車(chē)可帶來(lái)眾多好處：

提高安全性

人工智能驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)駕駛汽車(chē)可以大大減少因人為失誤造成的事故，如分心駕駛、酒后駕駛和超速行駛。先進(jìn)的傳感器和人工智能算法可以幫助汽車(chē)比人類(lèi)更快、更準(zhǔn)確地檢測(cè)和應(yīng)對(duì)潛在危險(xiǎn)，從而使道路更加安全。

減少交通擁堵

自動(dòng)駕駛汽車(chē)中的人工智能可實(shí)現(xiàn)連續(xù)排車(chē)，即汽車(chē)以一致的速度緊密行駛在一起，從而進(jìn)一步提高交通效率，減少瓶頸。

增強(qiáng)包容性

自動(dòng)駕駛汽車(chē)有可能使那些無(wú)法駕駛汽車(chē)的人，包括殘疾人、老年人和太年輕的人，也能使用交通工具。使用自動(dòng)駕駛汽車(chē)的共享乘車(chē)服務(wù)也能為許多人提供更實(shí)惠、更方便的汽車(chē)出行方案。

節(jié)能

人工智能驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)駕駛汽車(chē)可以更高效地運(yùn)行，優(yōu)化加速、制動(dòng)和路線，從而降低油耗。人工智能還能實(shí)現(xiàn)環(huán)保駕駛策略，有助于減少溫室氣體排放和節(jié)約能源。

提升生產(chǎn)力和增加便利性

乘客在乘坐自動(dòng)駕駛汽車(chē)時(shí)有更多的時(shí)間和自由。他們可以將旅行時(shí)間用于工作、休閑或放松，而不是專(zhuān)注于駕駛。由人工智能驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)駕駛送貨車(chē)輛可以提供便捷高效的包裹遞送服務(wù)，減少對(duì)人工送貨司機(jī)的需求。

4 自動(dòng)駕駛汽車(chē)融入AI的挑戰(zhàn)

在自動(dòng)駕駛汽車(chē)中融入人工智能會(huì)帶來(lái)一些挑戰(zhàn)：

安全性和可靠性

確保自動(dòng)駕駛汽車(chē)中人工智能系統(tǒng)的安全性和可靠性是一項(xiàng)重大挑戰(zhàn)。人工智能算法需要在任何情況下都能完美運(yùn)行，包括復(fù)雜和意想不到的場(chǎng)景。保持人工智能系統(tǒng)在惡劣天氣條件、異常道路布局可靠性至關(guān)重要。

監(jiān)管和法律

為自動(dòng)駕駛汽車(chē)制定全面一致的法規(guī)是一個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題。政府和監(jiān)管機(jī)構(gòu)需要制定明確的安全、保險(xiǎn)、責(zé)任和數(shù)據(jù)隱私相關(guān)法規(guī)。

公眾信任

獲得公眾的信任和接受對(duì)于自動(dòng)駕駛汽車(chē)的成功至關(guān)重要。人們對(duì)這項(xiàng)技仍然充滿(mǎn)懷疑和恐懼，尤其是在安全和數(shù)據(jù)安全方面。

網(wǎng)絡(luò)安全

自動(dòng)駕駛汽車(chē)有可能受到網(wǎng)絡(luò)攻擊，從而導(dǎo)致安全和隱私風(fēng)險(xiǎn)。保護(hù)汽車(chē)的通信網(wǎng)絡(luò)和敏感數(shù)據(jù)免遭黑客攻擊是一項(xiàng)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

倫理和道德困境

自動(dòng)駕駛汽車(chē)可能會(huì)面臨必須做出道德決策的情況，例如在避免傷害車(chē)內(nèi)人員的事故和保護(hù)行人之間做出選擇。通過(guò)人工智能解決這些道德難題非常復(fù)雜，需要慎重考慮。

5 自動(dòng)駕駛汽車(chē)融入AI的應(yīng)用前景

人工智能在自動(dòng)駕駛汽車(chē)中的應(yīng)用遠(yuǎn)未結(jié)束。預(yù)期的技術(shù)進(jìn)步包括增強(qiáng)的機(jī)器學(xué)習(xí)算法、改進(jìn)的傳感器技術(shù)以及與智能城市基礎(chǔ)設(shè)施的無(wú)縫集成。這些發(fā)展將進(jìn)一步提高自動(dòng)駕駛汽車(chē)的可靠性和性能。

總之，自動(dòng)駕駛汽車(chē)背后的人工智能技術(shù)將給行業(yè)帶來(lái)了巨大飛躍。隨著人工智能與汽車(chē)工程之間的協(xié)同作用不斷發(fā)展，我們可以預(yù)見(jiàn)，未來(lái)自動(dòng)駕駛汽車(chē)將重新定義我們的出行方式。