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目标解决“电车难题”:详解英特尔的自动驾驶“阿西莫夫三定律”

周到
2018-06-06 · 10:15
[ 亿欧导读 ] 当艾萨克·阿西莫夫提出“机器人三定律”的时候可能不会想到,自己在书中的想法会在自动驾驶场景中优先得到实践。随着自动驾驶汽车在全球范围内的研发和落地,包括政府、车企、科技公司和芯片制造商的各方都需要加入到规则的制定当中。
智能汽车,自动驾驶,人工智能,自动驾驶,英特尔,Mobileye

作者:周到,图片来自网络

不知从何时,人们把拷问了无数人良心的“电车难题”交给了无人驾驶汽车。于是乎在各种行业论坛和发布会上,我们都能看到不少人面对企业和专家提出了特殊情景下“该撞谁”的问题。

从表面上看,这似乎是广大人民群众在“杞人忧天”,但其背后深层次原因却不容忽视:一方面,公众已经普遍认同自动驾驶技术的价值,并意识到其终将替代人类司机的发展趋势。但另一方面,由于信息不对称问题的广泛存在,大家对新技术基本不了解,更谈不上信任。

而作为社会交通的广泛参与者,自动驾驶汽车一定,也是必须要获得人们的信任。因此,这项新技术在决策和执行环节的相对透明化也必须提上日程。实际上,很多企业正在这方面进行努力和探索。

日前,亿欧汽车对英特尔无人驾驶解决方案资深首席工程师、首席系统架构师,Jack Weast进行了采访交流。在长达一个小时的对话中,他为包括亿欧汽车在内的多家媒体阐述的英特尔旗下的自动驾驶技术公司Mobileye,在日前推出的责任敏感安全模型——RSS(Responsibility Sensitive Safety),以及该模型的运行模式。在交流中,Jack Weast将RSS定义为给自动驾驶汽车的“阿西莫夫三定律”。在可预见的未来,类似这样的安全模型将在自动驾驶汽车的研发与推广中扮演重要作用。

“电车难题”本身不应该提给自动驾驶汽车

在详细阐述RSS之前,让我们先说回到“电车难题”。这一伦理学问题是由哲学家菲利帕·福特(Philippa Foot)于1967年发表的《堕胎问题和教条双重影响》论文中提出来的,起初用于功利主义。后者提出的观点是,大部分道德决策都是根据“为最多的人提供最大的利益”的原则做出的,即“人的生命价值,无法简单用数量来衡量”。也就是说,这个问题从始至终,就建立在假设的基础上。实际上,除非铁轨上的人下定决心要自杀,否则不会有人看到电车驶来而不躲避。

如今的电车难题已经产生了无数个变种,但底层还是类似的逻辑

(如今的电车难题已经产生了无数个变种,但底层还是类似的逻辑)

在这个难题提出超过50年以来,全世界人民被这个问题折磨已久。因此拥有人工智能的自动驾驶技术走入现实后,大家也把这个问题拿来考验新技术。但是,用一个哲学范畴内的题目来考现实世界中的自动驾驶汽车,显然不具备实际价值。

如果说这个难题在自动驾驶技术的研发中有一丁点价值的话,那便是:

自动驾驶技术应当为自身建立合理的大前提,以便最大程度上避免进入两难选择的尴尬局面。

大前提:自动驾驶汽车不会万无一失,但也不会导致事故

当人们谈到自动驾驶汽车的优点时,“安全”肯定被列在第一的位置。但是,只要道路中有除了人工智能外的其他交通参与者,那么100%的安全就不可能存在。但究竟自动驾驶汽车的“安全”应该达到一个怎样的水平,外界并没有一个清晰地定义。

对此,RSS为自动驾驶汽车的安全给出了两个明确目标:

1、自动驾驶汽车只可能被卷入事故,而不会成为事故的责任方;2、自动驾驶汽车面对事故要有正确应对。

根据统计数据,当前人类驾驶汽车造成伤亡事故的发生率是10^-6次/小时。而如果想让社会广泛接受新技术,自动驾驶汽车的事故发生率降低三个数量级到10^-6次/小时是较为合理的。但如果通过路测来实现这一点,自动驾驶系统需要积累超过30亿英里的测试数据。同时,一旦软件升级,那么相应的测试就很可能需要重新再来一遍。而如果简单地依靠堆叠传感器和超级计算机,那么自动驾驶汽车永远只能因为成本高企而无法实现量产。

因此,自动驾驶汽车需要从底层的规划环节,避免成为事故的责任方。而在面对事故时,自动驾驶汽车也要给予正确的应对。

4个常识,不让自动驾驶汽车成为事故责任方

在具体的执行层面,RSS定义了4个“常识”,让自动驾驶汽车避免成为交通事故中的责任方。事实上,这些常识已经覆盖了绝大多数的道路事故场景:

追尾不是前车的责任,后车需要保持安全车距;因突然并线而导致的追尾,责任在前车;不能因为自动驾驶车的“路权”高,就不采取制动措施,要尽量避免事故发生;注意道路盲区,避免因被其他车遮挡造成事故。

与此同时RSS还规定,自动驾驶汽车面对突发情况的反应模式应当与人类一致。同时,车辆也不能遇见情况就频繁停车,还要保证道路的通行效率。

对于这四点常识,Mobileye在RSS中进行了详细界定。首先,研发人员提出了最小安全距离计算公式。这其中的参数和常数也需要根据路况、天气、驾驶环境等因素的不同进行动态调整。实际上这次英特尔与清华大学和中科院开展合作,就是为了根据中国道路环境的特殊性,确定自动驾驶汽车在中国行驶时需要采用的参数和常量。

最小安全车距计算公式

(参数:Vf前车速度,Vr后车速度,反应时间ρ、最小刹车加速度αmin,brake、最大刹车加速度αmax,brake以及最大加速度αmax,accel)

其次,界定路权高低问题。简单来说,RSS对路权高低的判定与我们人类在驾校中学到的内容类似,即“后车让前车”、“辅路让主路”、“转弯让直行”、“并线让后车”。但是,RSS还强调自动驾驶汽车不应当只是刻板地遵守路权,还应当判断其他车辆的行为,避让侵犯其路权的交通参与者。毕竟即使能在事故中免责,但从根源上断绝事故的发生才是王道。

最后,在面对行人和道路盲区时,RSS要求在居民区等复杂道路时行人路权高于汽车。此外在面对遮挡等场景时,RSS规定车辆的行驶速度应当比行人更低。因而即便发生碰撞,也不会造成后者严重伤亡。

总结:自动驾驶汽车需要“阿西莫夫三定律”

回顾RSS模型我们可以看出,这项技术旨在解决自动驾驶汽车自身面对外界其他交通参与者的关系问题。即如何保护其他人类、车辆,以及如何保护自身。

在交流的最后,Jack Weast告诉亿欧汽车,RSS责任敏感安全模型之余自动驾驶汽车,就像阿西莫夫三定律之于拥有意识的机器人,“RSS其实是为自动驾驶汽车制定的基本规则”。

当著名科幻作家艾萨克·阿西莫夫提出“机器人三定律”的时候可能不会想到,自己在书中的想法会在自动驾驶场景中优先得到实践。但是,只被一家企业认同的规则,顶多只是企业规范。随着自动驾驶汽车在全球范围内的研发和落地,包括政府、车企、科技公司和芯片制造商的各方都需要加入到自动驾驶汽车基本规则的研发和制定当中。

毕竟,一辆量产车需要能在全球范围内行使,自动驾驶车也是一样。

本文经授权发布,版权归原作者所有;内容为作者独立观点,不代表亿欧立场。如需转载请联系原作者。

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