让AI像人一样开车,端到端模型如何解码自动驾驶?
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  • 依婷科技
  • 2023-12-07 18:42:33 3019

导读:

出品 | 虎嗅智库 编辑 | 杨明宇 图片来源 | 视觉中国

在自动驾驶领域,端到端模型正崭露头角,成为技术革新的重要驱动力。那么,端到端自动驾驶模式究竟带来了哪些优势?如何通过数据训练和优化驾驶体验?特别是在复杂交通环境下,模型如何实现智能安全决策,确保行车高效与安全?

《端到端自动驾驶模型方案及发展趋势》一文,由虎嗅智库撰写并发布,深入解析端到端算法的进化与产品设计,通过学术与产业双视角,展示端到端模型在自动驾驶领域的探索与创新,为汽车制造商和自动驾驶领域从业者提供了专业见解。

同时,12月12日19时,虎嗅智库将举办线上研讨会,邀请北汽研究院、智加科技与环形科技的专家,共同探讨自动驾驶的研发方向。

自动驾驶技术的算法演进与产品形态:

当前,自动驾驶系统主要分为传统模块化与端到端两大类型。传统方案聚焦于感知-预测-规划-控制流程,如百度阿波罗系统,适应硬件需求,便于大规模生产。而端到端方案则将所有模块集成在一个统一架构中,通过传感器输入直接映射至轨迹或控制信号,更加贴合人类驾驶逻辑。

虎嗅智库结合模型对规则算法的依赖程度,以及对人类驾驶行为的模拟程度,将自动驾驶模型分为三类:规则算法驱动的小模型(A型)、部分算法规则驱动的半拟人化模型(B型)与完全拟人化的无规则端到端AI大模型(C型)。其中,C型模型直接接收原始传感器数据,并输出规划或控制指令,理论上应具备高度的可解释性,尽管目前尚未有实际落地的产品。

端到端自动驾驶技术的关键阶段:

端到端技术从基于神经网络的控制模型起步,随后发展至采用监督学习的卷积神经网络,再到引入策略预训练模型,不断融合深度学习与拟人化算法,以解决更多自动驾驶难题。这一过程始于1988年的ALVINN项目,随后出现了端到端的CNN原型系统。

随着技术进步,2021年端到端模型在产品层面得以实现,通过多传感器组合实现全方位感知,利用高级架构捕捉环境的全局信息,通过NEAT、NMP和BDD-X等方法提高模型的可解释性和安全性,涵盖了记忆泊车、城市导航辅助(NOA)、高速公路导航辅助等功能,标志着端到端自动驾驶技术进入了解决完整算法问题的探索阶段。

实践案例分析:

学术界案例:上海人工智能实验室与武汉大学、商汤科技合作研发的UniAD,以路径规划为核心,实现了感知决策一体化。UniAD整合了目标检测、跟踪、地图构建、轨迹预测、障碍物预测等任务,通过Transformer架构实现端到端网络,融合环视图像特征,完成目标跟踪、实时地图构建和未来预测,最终通过规划器进行多模块联合优化与微分训练。

工业界案例:特斯拉的FSDBetaV12,采用感知决策一体化模型,将感知与决策合并于同一框架内,仅依赖车载摄像头与神经网络,实现视觉感知与决策。测试显示,该系统能处理大多数驾驶场景,但在某些特定情况如识别红灯等方面仍有待改进。

数据驱动与规则辅助的未来趋势:

端到端模型的优势在于其简洁的架构与高效的数据驱动特性,能够实现高性能和规模化应用。然而,模型缺乏解释性,以及对大量真实驾驶数据的需求限制了其商业化进程。未来,大数据驱动与规则辅助相结合的模型架构将成为主流,通过语言模型范式实现自动驾驶逻辑的可解释性。同时,面向通用大模型的研发将支持更广泛的自动驾驶应用场景,推动端到端技术在产业中的广泛应用与持续创新。

我们的核心价值:

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    本文来源:图灵汇
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