点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:清华大学等单位科研人员合作研发 新型自动驾驶安全测试系统问世
首页> 科技频道> 综合新闻 > 正文

清华大学等单位科研人员合作研发 新型自动驾驶安全测试系统问世

来源:光明网-《光明日报》2023-04-12 03:45

  【科技前沿】

  光明日报北京4月11日电(记者 邓晖 通讯员田姬熔、常潇予)飞速发展的自动驾驶技术让汽车迈入“无人之境”的梦想不再遥不可及,但要想真正实现自动驾驶汽车的大规模商业化落地,安全测试验证成为行业进一步发展的重中之重。自动驾驶汽车到底是“新手上路”,还是车技稳如“老司机”?近日,清华大学自动化系智能交通研究团队助理教授封硕与美国密西根大学Mcity主任刘向宏等科研人员合作研发出一套全新的安全测试系统,为“AI司机”量身定制出一套“驾考试题”。日前,该项研究成果以《基于密集强化学习的自动驾驶汽车安全性测试》为题发表于《自然》正刊,并登上当期封面。

  随着自动驾驶技术的发展,当驾驶水平越来越接近人类驾驶员,自动驾驶汽车的安全性能测试变得愈发重要,但同时也更难以开展。封硕告诉记者:“目前业内对此已初步达成了研究共识:亟须解决‘百亿公里’难题。”

  什么是“百亿公里”难题?

  研究人员介绍,在自动驾驶汽车投入大规模应用前,需要开展大规模的道路测试,从统计学上验证自动驾驶汽车的安全性。据估算,这个测试规模至少要达到百亿公里。从时间、资源与成本上来看,在实际道路上进行测试显然难以实现。这便是当前自动驾驶技术发展所面临的最棘手问题之一。

  “我们所做的就是希望能够加速这个过程,用尽可能少的测试里程等价代替这百亿公里的实地测试。”封硕表示。

  如何以最小的成本、最高效地找出自动驾驶汽车的安全问题?封硕带领团队从统计学的视角寻找研究切入点。

  经验丰富的司机在开车时遇到突发状况,会结合道路情况、附近车辆的反馈,凭借直觉判断并迅速作出反应,那么同样的情况摆在人工智能面前,它该如何作出决策?

  “这本质上是一个超高维空间小概率事件的期望估计问题。”封硕解释道,“人机交互的复杂性与道路交通状态的复杂性决定了自动驾驶汽车需要处理超高维空间内发生的各种情况,这是我们面对的‘维度灾难’。而在测试中为了验证安全性,我们需要自动驾驶汽车学会处理各种危险状况下的交通事件,由于危险状况往往是小概率事件,所以我们还会面临‘稀疏度灾难’。”

  将实际问题从统计学的视角转化为学术问题后,封硕和团队成员从理论层面寻求突破,创造性地提出了密集强化学习方法,通过识别和删除非安全关键状态、连接安全关键状态,并在编辑后的马尔科夫过程中训练神经网络,解决了“稀疏度灾难”。同时利用密集强化学习方法训练交通环境中的背景车辆,构建出一个由自动驾驶汽车和背景车辆组成的智能测试环境,从而实现了模拟环境替代实际道路环境。

  “通俗来讲,我们的智能测试系统将自动驾驶汽车周围的背景车辆模拟成为一个个智能体,大家有着不同的驾驶目的:自动驾驶汽车希望更安全地行驶,背景车辆希望更好地帮助自动驾驶汽车发现安全问题。这样我们就可以通过改变背景车辆的行为来实现对自动驾驶汽车安全性能的测试,让测试里程大幅减少,让测试过程变得更高效。”封硕形象地将这一过程比喻成为“AI司机”寻找“陪练”。

  为了让“陪练”更精准有效地提供帮助,研究团队收集了海量人类驾驶数据,对“陪练”进行拟人化训练,从而确保测试环境更加贴合人类驾驶环境。同时还通过技术手段增加“陪练”司机的“危险系数”,让它们在行驶过程中表现出更强的侵略性与对抗性,从而增加测试环境的挑战性。

  基于增强现实测试平台,研究团队将经过反复理论推演的研究思路在美国密西根大学Mcity和美国交通中心的测试场中付诸实践,对L4级自动驾驶汽车开展安全性测试。结果表明,这种方法不但可以有效学习生成智能测试环境,并且与直接在自然驾驶环境中测试自动驾驶汽车相比,智能测试环境可以加快评估过程多个数量级。这意味着,实验中每一公里的测试,近似等价于实际道路测试中一千到一万公里的结果,极大加速了安全测试流程。

  “我们这套方法为‘AI验证AI’这种研究思路提供了一个可供借鉴的具体案例。”封硕对于当前的研究还有更长远的构想,“这套方法未来有潜力拓展到更广泛的领域,这也是我们未来的研究方向。同时,这项研究成果未来更有潜力为下一步自动驾驶技术的研发进行方向性的引鉴和指导:通过测试找到问题,对症下药地开展优化安全设置和性能的研究,就能间接地推动自动驾驶安全性的有效提升。”

  《光明日报》( 2023年04月12日 08版)

[ 责编:曾震宇 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 北京阵雨过后见彩虹

  • 文旅新地标解锁古老敦煌新风尚

独家策划

推荐阅读
据英国《自然》网站9日报道,美国生命生物科学公司当天宣布,首次通过细胞“部分重编程”疗法,尝试让一名青光眼患者眼部受损的衰老细胞“返老还童”。
2026-06-12 09:32
一项发表于《科学》杂志的最新研究,绘制了首张全球菌根真菌“地下网络”分布图。这是继去年《自然》杂志发表菌根真菌多样性全球分析之后,科学家首次实现对其物理密度的全球可视化。
2026-06-12 09:29
斯坦福大学数学家贾里德·杜克尔·利希特曼在社交平台X上将这种现象类比为国际象棋中的“非常规开局”,认为AI有时能跳出人类长期形成的“审美与惯例”。
2026-06-12 09:28
在前不久举行的第三十四届哈尔滨国际经济贸易洽谈会上,哈尔滨工程大学智能海洋航行器技术全国重点实验室的展台前,围满了参观者。
2026-06-12 09:27
如今,智谱的大模型已经成为全球众多顶级云服务商和知名编程平台的“默认选项”之一,深受海外开发者的欢迎。如果说智谱代表了AI通用大模型在信息空间的实力,那么北京科学智能研究院则展示了AI征服物理和微观世界的强大力量。
2026-06-12 09:26
“在洞窟里,把冷光灯打开,面对着千年壁画的那一刻,所有的烦恼都会瞬间远离,觉得能近距离接触如此杰出的艺术品,是很震撼、很幸运又很幸福的事。遵循这一“笨规矩”,于宗仁组织完成了莫高窟与甘肃省内外多处壁画彩塑保护方案与实施工作,例如莫高窟千像塔彩塑保护修复、莫高窟第196窟壁画彩塑保护修复,以及麦积山石窟部分洞窟的塑像壁画保护修缮等。
2026-06-11 10:23
国际科技出版机构施普林格·自然10日发布的自然指数2026科研领导者榜单显示,中国继续保持全球第一,2024年至2025年科研产出增长22.4%,是全球十强中唯一实现两位数增长的国家。机构表现方面,自然指数显示,中国科学院整体排名位列榜首,在除健康科学和社会科学以外的5个学科领域位居第一。
2026-06-11 10:23
量子传感是一种利用量子效应进行高精度测量的新技术。量子传感可通过增加粒子数量来提高传感性能,然而这面临一个重要挑战——量子热化。“这不仅深化了人们对量子热化这一基础科学问题的认识,也为发展新一代高灵敏度量子传感器提供了新的思路。
2026-06-11 10:23
扎根智能制造一线,很多像马遵农一样的年轻人用技术创新护航制造业转型升级。如今,基于模型的系统工程等方法已应用于飞机制造的各个环节,新工艺的研发更高效、更精准、更节约。
2026-06-11 10:23
阶段扩建,计划新增一个综合舱段,让空间站整体构型从“T”字变为“十”字。从初具规模的三舱组合,到不断扩容升级,中国空间站的成长,是中国载人航天稳步发展的缩影。
2026-06-11 10:23
6月9日16时23分,朱雀二号改进型遥六运载火箭在东风商业航天创新试验区发射升空。
2026-06-10 09:57
6月8日,火烈鸟在盐湖湿地嬉戏,成为一道亮丽风景线。
2026-06-10 09:57
日前,长江干线首个“复式航道”在安徽土桥水道和大通水道试运行,预计每日分流200余艘上行浅吃水船舶。
2026-06-10 09:52
近年,智能除锈凝胶与高相容性的新型加固材料的研发与成功应用,分别为脆弱青铜器无损清除锈蚀病害与矿化层加固提供了创新方法。
2026-06-10 09:51
为了让更多患者在关键时刻“用得上、用得起”,一群年轻的航天人坚定踏上了国产ECMO攻关之路。
2026-06-10 09:48
作为长江、黄河、澜沧江发源地,青海多年来持续推进三江源水生生物资源保护修复,持续巩固青海省高原河湖生态屏障。据悉,此次大批量土著鱼苗放流,进一步充实了黄河上游鱼类资源储备,对修复河道生物群落、改善水域生态环境具有积极作用。
2026-06-09 09:57
记者从自然资源部中国地质调查局获悉,“海洋地质六号”船近日完成深海地质调查第16航次科考任务,在深海地质环境调查、海洋探测关键技术装备研发应用等方面取得多项成果。
2026-06-09 09:56
培育新质生产力、建设现代化产业体系,是推动经济高质量发展、夯实中国式现代化产业根基的重要任务。未来产业依托前沿技术与颠覆性创新引领发展方向,赋能传统产业与新兴产业,拓展发展边界、培育全新增长点。
2026-06-09 09:52
人工智能与数智技术的发展,无疑是当下人们最为关切的议题之一。
2026-06-09 09:50
耕地是保障粮食安全的根本。当前,我国耕地质量总体呈现稳中有升良好态势,东北黑土地保护性耕作面积持续扩大,南方酸化耕地治理和北方盐碱地改造利用均取得积极进展。
2026-06-09 09:36
加载更多