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徐令予:小心,别掉到汽车自动驾驶的陷阱中
关键字: 特斯拉自动驾驶马斯克汽车【为防止汽车自动驾驶系统所使用的通信网路受黑客攻击,负责制定汽车国际法规的联合国机构将在今年11月通过汽车自动驾驶安全标准。有报道称,此标准由在自动驾驶技术研发中处于领先地位的日本和德国主导,主要包括阻止黑客攻击及探测到攻击时警告司机并防止失控等措施。不过,除了黑客攻击,汽车自动驾驶就没有别的容易掉进的陷阱了吗?】
最近,特斯拉公司的首席执行官马斯克有点烦,尽管股市大盘牛气冲天,他的公司股票却逆势往下掉。屋漏偏逢连夜雨,特拉斯汽车自动驾驶接连发生事故。先是五月七日,一辆自动驾驶的特拉斯Model-S钻入了运货大卡车的肚子里,车毁人亡。祸不单行,七月一日又一辆特拉斯Model-X在底特律车子翻了个底朝天,当时车子也处于自动驾驶状态,车内两位乘客被送进了附近医院。紧接着七月十一日,一位姓Pang的华人车主,开着他的特斯拉从西雅图去黄石公园,在两车道的乡间普通公路上,车速55码,处于自动驾驶状态的汽车偏离车道撞到了路边的标桩上,幸运的是:车虽毁而人未伤。更多的事故见注解[1]
但是业界对汽车驾驶自动化的热情似乎并未受到这些负面新闻的影响,让公众以为全自动驾驶的汽车已经在街角等着他们了[2]。事实上,汽车自动驾驶路漫漫,不少坑坑洼洼在前头。难题一:十字路口的左转弯(或称大转弯),这是自动驾驶面临的难题之一,自动驾驶造成的第一例惨祸的部分原因即是对方道车子左转造成的。难题二:道路交通指示灯故障,改由交警指挥,自动驾驶汽车又该如何应对?难题三:在雨雪纷飞的恶劣的气候条件下,在强电磁干涉环境中,又如何保证汽车的各种传感器正常工作?
公众对汽车自动驾驶的雾里看花和盲目乐观由来已久,造成这种局面的主要推手就是一些不负责任的媒体,而汽车厂商更是从中推波助澜有意误导消费者,他们故意模糊汽车的自动驾驶、无人驾驶和自助驾驶等不同的概念,让他们的产品看上去神通广大、无其不能,但如果仔细阅读产品用户手册,里面到处是蝇头小字,实则告诉你这也不能那也不行,我估计这就是所谓的市场学理论吧。
为了消除歧义、统一认识,SAE International国际自动机工程师学会 (原译名:美国汽车工程师学会 )对汽车自动驾驶制定了一个标准。下面的这张表格把这个标准展示得一清二楚:该标准把汽车驾驶自动化程度分成六个等级,对应于表格中的六个竖列;又把汽车驾驶分解成四个子任务,对应于表格中横向四排,驾驶自动化等级的演变就反映在对这些子任务的逐步自动化的过程中。
驾驶自动化标准的零级就是我们痛苦的昨天——几乎没有什么自动化,而第五级则是遥不可及的未来——全自动化。其中的第一级就是我们今天的现实,有些自动巡航和避撞感应器等自动化的辅助设备。目前媒体和厂家吆喝的目标就是第二级,但符合这个等级标准的汽车还远未商品化。谈论第三级为时尚早,而步入第四级至少要在十年以后。尽管尼桑公司首席执行官 Chalos Ghosn 踌躇满志地宣布自动驾驶汽车将在2020年上路,我估计他自己也不知在说些什么,据专家估计实现全自动的第五级可能要到2075年,甚至更晚。
软件恶梦
只要想一想你的电脑出现过多少次蓝屏重新启动,毁掉了你辛辛苦苦刚码好的数千字;又有多少次去银行或机关办事,因电脑系统当机被晾在一边干着急,你想死的心都有。但如果同样脆弱的系统软件控制着自动驾驶汽车,那么很可能你真的活不了。目前汽车的致命事故率是330万小时一次,一般事故率是6万4千小时一次。这两个数据为自动驾驶软件的可靠性划定了最基本的标准,而问题是这样最低的要求都使软件工程师十分为难。
人们往往有一个误解,认为空中的客机和军用无人机都能自动驾驶,汽车自动驾驶应该是小菜一碟。事实两者没有多少可比性,空中飞机驾驶的环境比地面要简单得多。首先,飞机之间都是按各自规定航线飞行,相互之间有足够的距离,一旦发生情况,驾驶员有较充足的反应时间,而地面上前后左右各类汽车相距咫尺,失之毫厘就大禍临头。其次,空中环境中面对的要么是经过严格训练的飞行员或者自动驾驶飞机,与地面上良莠不齐的业余驾驶员根本不是一个等量级。汽车自动驾驶面对的情况要复杂混乱得多,软件的逻辑理性设计又如何应付那些醉驾和路霸?最后一点也很重要,飞机上采用的一些高精尖技术(譬如冗余度技术)也不一定适用于汽车,毕竟汽车是大众商品,不能不考虑成本问题。
到目前为止,软件的正确性测试和纠错仍停留在原始化阶段,带着成百上千漏洞的软件不管三七二十一先丢给用户,用户付了钱花了时间帮软件公司寻出一个个问题,然后软件公司修改后推出1.1.X版让大家继续试用,用户小心翼翼下载更新,常常导致系统崩溃N次,软件厂商连一声道歉也没有。这样的汽车自动驾驶软件你也敢用?如果开车在路上,看到前面车子保险杠的车贴:本车使用Beta V0.1.0 自动驾驶软件,这不是大白天撞见了鬼,你又该怎么办?
总之汽车自动驾驶软件的设计和测试一定要另辟新路,最好能找到数学证明那样的方法。记得七十年代末我在上海交大读硕,我的两位同门师兄的选题就是“程序设计自动化验证”,当时的硕士生课题都挺“高大上”的,大多严重脱离实际。也不知该领域的研究近来有否突破。
两难困境—公德与私利
假设自动驾驶汽车正带着你迅驶在单行道上,左边是路障、右边是石墙,突然前方十多米处窜出一群孩子,紧急刹车已经为时太晚,驾驶软件该作何种决策?是救孩子而急打方向盘让汽车撞向石墙,还是尽一切可能保护车上乘客的安全?为此有专业机构对二千多人作了问卷调查,得到的结果是:76%的答者认为牺牲一个乘客换取十个行人的生命更为道德,但81%答者要购买那些不惜一切代价保护乘客安全的自动驾驶汽车。
这样的调查结果看似十分矛盾,但它反映了人们在车外和车内时的不同立场,人们自始至终把自己的生命放在第一位,这都是自私的基因在作祟。现在的问题是汽车厂商的软件设计的决策标准应该如何制定?这可能会成为一个政治问题,必须通过政府制定政策法规来解决。
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- 责任编辑:孙武
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