每個故事都有個開頭，對人工智能(Artificial Intelligence， AI)而言，可以選擇的開頭有很多，因為人類對人工智能的夢想，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

出版時間：2021年3月

作者介紹

[英]

邁克爾·伍爾德里奇

Michael Wooldridge

國際人工智能學(xué)界領(lǐng)軍人物，現(xiàn)任牛津大學(xué)計算機學(xué)院院長，投身人工智能研究30余年。

2015—2017年曾擔(dān)任國際人工智能聯(lián)合 會議（IJCAI）主席（該會議是人工智能界頂級會議之一），2020年獲頒英國計算機領(lǐng)域至高榮譽——洛芙萊斯獎?wù)拢蛔u為英國計算機領(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)用打開了大門，在21世紀(jì)的第二個10年里，自從20世紀(jì)90年代萬維網(wǎng)出現(xiàn)以來，還沒有另一門新技術(shù)如人工智能這樣吸引人們的注意力。每個擁有數(shù)據(jù)和需要解決問題的人都忍不住要問，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、媒體和藝術(shù)等各個領(lǐng)域。未來，或許有些領(lǐng)域會有非常明顯的人工智能痕跡，有些領(lǐng)域則不會。人工智能將悄然無聲地嵌入我們的世界，就像今天的計算機一樣。正如計算機和萬維網(wǎng)，人工智能也將改變我們的世界。

人工智能的偉大應(yīng)用 — 無人駕駛汽車

在撰寫本文的時候，全球每年有超過100萬人死于和汽車有關(guān)的交通事故，僅中國和印度就占了其中的四分之一；每年還有5000萬人在跟汽車有關(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)一種每年可以奪取100萬人性命的新型流感病毒，那一定會引起全球性恐慌。然而，我們卻習(xí)慣了公路上的危險——我們似乎已經(jīng)接受這就是現(xiàn)代社會的現(xiàn)狀。不過，人工智能能夠帶來大幅降低交通事故的前景：在發(fā)展智能中期內(nèi)出現(xiàn)無人駕駛汽車，已經(jīng)成為可能。最終，它能夠拯救無數(shù)人的生命。

自20世紀(jì)40年代以來，人們在自動駕駛領(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，無人駕駛汽車面臨的挑戰(zhàn)也是艱巨的，最根本的問題就是感知。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)找到解決無人駕駛問題的方法了。而要解決感知問題，我們需要采用現(xiàn)代機器學(xué)習(xí)技術(shù)：沒有它們，無人駕駛汽車無法實現(xiàn)。

無人駕駛技術(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。一輛汽車在無人駕駛的情況下從德國慕尼黑開到丹麥的歐登塞，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)，但是在沒有人工干預(yù)的情況下，最長的一次無人駕駛距離約為100英里。

2004年，美國國防高級研究計劃局(DARPA)組織了一場無人駕駛汽車頂級挑戰(zhàn)賽，邀請研究人員組隊參加挑戰(zhàn)賽，讓無人駕駛的車輛穿越150英里的美國鄉(xiāng)村。共有106支來自大學(xué)研究院和汽車公司的參賽隊。但在這一屆比賽中，沒有一支隊伍完成超過8英里的賽程，有的車輛甚至都沒能駛離出發(fā)區(qū)。跑得最遠(yuǎn)的是來自卡內(nèi)基-梅隆大學(xué)的無人駕駛汽車，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)研究團隊摘得，獲得了200萬美元的獎金。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)的團隊打造。它是由一輛大眾途銳汽車改造的，用了不到7個小時就完成了比賽，平均時速20英里。STANLEY配備了7臺車載電腦，它們需要解讀GPS、激光測距儀、雷達(dá)和視頻傳輸中的數(shù)據(jù)。

從那以后，無人駕駛汽車技術(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代車輪甩掉，也有新公司發(fā)現(xiàn)有機會來搶奪傳統(tǒng)汽車制造商的蛋糕。

2014年，美國自動化工程師協(xié)會提供了一個實用的分級方案，為自動駕駛分級制定了標(biāo)準(zhǔn)：

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

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)是輔助駕駛的一個例子，它可以使用剎車和油門來控制車速。

Level 2：部分自動化。在這個等級，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)備好在必要的時候進(jìn)行干預(yù)。

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

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

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

在撰寫本書時，最先進(jìn)的商用無人駕駛汽車系統(tǒng)可能是特斯拉的自動駕駛系統(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)格電動車系列中的旗艦車型，在發(fā)布之時，它或許是全世界技術(shù)最先進(jìn)的市售電動車。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“自動駕駛”功能——當(dāng)然，是一種有限的自動駕駛能力。

無論這項技術(shù)有多先進(jìn)，很明顯，涉及自動駕駛儀的嚴(yán)重事故還是會發(fā)生，而第一例特斯拉自動駕駛儀導(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)未能識別出路上還有另一輛車存在，直接高速撞上卡車。

無人駕駛何時才能進(jìn)入日常生活？

目前圍繞無人駕駛汽車的一系列活動表明，這項技術(shù)已經(jīng)日趨成熟，但是離它進(jìn)入我們的現(xiàn)實生活還有多久呢？我們什么時候可以跳上一輛無人駕駛汽車，只需要說出自己的目的地，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駕駛汽車脫離報告。從行駛里程數(shù)和每千英里最低脫離次數(shù)來看，一家名為Waymo的公司遙遙領(lǐng)先，該公司的自動駕駛汽車平均每行駛5000英里才報告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是谷歌旗下的無人駕駛汽車公司，最初，它是谷歌內(nèi)部的一個項目，運營負(fù)責(zé)人是塞巴斯蒂安·特隆，他曾經(jīng)率領(lǐng)團隊贏得2005年美國國防高級研究計劃局組織的無人駕駛汽車挑戰(zhàn)賽。2016年，Waymo成為谷歌的子公司，2018年，Waymo的報告說，該公司旗下無人駕駛汽車已經(jīng)達(dá)到平均行駛超過11 000英里才報告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結(jié)論是：汽車行業(yè)經(jīng)驗的積累并不是無人駕駛汽車技術(shù)取得成功的關(guān)鍵條件。仔細(xì)想想這并不奇怪：無人駕駛汽車的關(guān)鍵不是內(nèi)燃機，而是軟件——人工智能軟件。因此，美國汽車巨頭通用公司在2016年收購了無人駕駛汽車公司Cruise Automation，金額保密(但顯然數(shù)額巨大)，而福特公司給自動駕駛初創(chuàng)公司Argo AI投資10億美元。兩家公司都公開了推出無人駕駛汽車的雄心勃勃的聲明：福特公司預(yù)測將在2021年前投入運營一款“完全自動駕駛”的商用汽車。

有趣的是，與無人駕駛汽車技術(shù)工程師交談會發(fā)現(xiàn)，他們認(rèn)為這項技術(shù)的關(guān)鍵難點在于如何應(yīng)對突發(fā)事件。我們可以訓(xùn)練汽車應(yīng)對大多數(shù)可能出現(xiàn)的危險，但當(dāng)汽車遇見一種與訓(xùn)練中任何事件都不同的情況，會發(fā)生什么呢？雖然大多數(shù)駕駛場景都是常規(guī)和可預(yù)期的，但難免會出現(xiàn)完全無法預(yù)計的突發(fā)狀況。在這樣的情況下，人類駕駛員可以憑借豐富的經(jīng)驗進(jìn)行處理，利用經(jīng)驗思考處理方案，如果實在來不及思考，也會憑借直覺處理。而無人駕駛汽車沒有直覺這種奢侈的東西——在可以預(yù)見的未來，它們也不會擁有。

鑒于我對無人駕駛汽車技術(shù)進(jìn)步的樂觀評價，以上的問題聽起來可能讓人十分悲觀。所以，讓我盡可能解釋一下我認(rèn)為未來幾十年內(nèi)，事情會怎樣發(fā)展。首先，我的的確確相信無人駕駛汽車技術(shù)在某種形式上很快就會在日常生活中應(yīng)用——當(dāng)然，是在未來10年內(nèi)。然而，這并不意味著L5級的自動駕駛可以很快實現(xiàn)。相反，我認(rèn)為，我們將開始看到無人駕駛技術(shù)在特定的“安全”領(lǐng)域開始推廣，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)域開始推廣呢？我認(rèn)為采礦業(yè)是一個很好的例子，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動作的人也少得多。事實上，采礦業(yè)已經(jīng)大規(guī)模使用自主汽車駕駛技術(shù)。例如，橫跨英國和澳大利亞的跨國礦業(yè)集團力拓集團于2018年宣稱，在西澳大利亞皮爾巴拉地區(qū)，他們的大型自動卡車車隊已經(jīng)運送超過10億噸礦石和礦產(chǎn)。從公開的信息看，這些自動卡車離L5級別的全自動駕駛還差得遠(yuǎn)——更偏向“自動化”而不是“自主駕駛”。不過這是個很好的例子，說明無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。我相信在未來幾年內(nèi)，無人駕駛技術(shù)將在這些領(lǐng)域得到大規(guī)模應(yīng)用。