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

  • 南通:光储行业跑出“中国速度”

  • 叙利亚两辆巴士相撞致35人死亡

独家策划

推荐阅读
国家药监局近日批准全球首个选择性食欲素2型受体激动剂上市,用于治疗16岁及以上青少年和成人1型发作性睡病。该药为原创靶点、新机制罕见病治疗药物,在中国、美国、日本、欧盟同步申报,我国率先完成审批,实现全球“首报首发”的历史性突破。
2026-07-24 08:55
记者从市场监管总局了解到,国际电工委员会智能制造系统委员会近日发布IEC SRD 63459:2026《智能制造用例模板》国际标准。为此,国际电工委员会智能制造系统委员会于2019年成立首个工作组,组织各国专家制定国际统一的智能制造用例模板,以统一的方式描述、存储和使用用例。
2026-07-24 08:51
23日20时,我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭,成功将天链二号06星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务取得圆满成功。
2026-07-24 08:50
王虹、邓煜与其他两位数学家共同获得菲尔兹奖,这是令国人振奋的消息,也是中国数学家感到自豪的时刻。邓煜的另一项研究,是与合作者成功建立了三维波动方程吉布斯测度的不变性,将概率论方法系统性地引入波动方程研究。
2026-07-24 08:49
记者从北京大学获悉,2026年国际数学家大会23日在美国费城开幕。王虹,本科就读于北京大学数学科学学院,获理学学士学位;2014年相继取得巴黎综合理工学院工程师学位与巴黎-萨克雷大学硕士学位;后于麻省理工学院完成博士学位。
2026-07-24 08:48
7月22日,美国佛蒙特大学研究团队在《自然》杂志发表论文称,他们在北美鲶鱼体内发现一种可传染的黑色素瘤。换言之,肿瘤细胞本身就是“感染因子”,如同寄生虫一般,从一条鱼传到另一条鱼。这些带病的鲶鱼,正为科学界提供一个观察癌症演化的难得机会。
2026-07-23 09:57
《自然》杂志22日发表了一项天文学研究,可能揭示了人类对首个已知的系外卫星(exosatellite)的观测。在三层等级系统中,一颗恒星周围有一颗伴星,如行星或褐矮星,而第三个天体围绕伴星,这第三个天体可称为系外卫星。
2026-07-23 09:57
生物腐烂是生态系统养分循环的关键过程,但腐烂区域同时也是病原微生物高度活跃、可能对活体植物造成侵害的“危险区”。
2026-07-23 09:49
习近平总书记在国家科学技术奖励大会、两院院士大会、中国科协第十一次全国代表大会上的讲话中指出,“科学的未来在青年”,强调“要把青年科技人才队伍建设作为一项战略工程,全方位做好培养、引进、使用工作”。
2026-07-23 09:49
黄瓜是受到全球广泛喜爱的蔬菜,它源自喜马拉雅山脉南麓,由其野生祖先驯化而来,历经2000余年的传播扩散,遍布世界。中国科学院院士、崖州湾国家实验室副主任钱前评价,该研究为黄瓜分子设计育种提供了坚实支撑,兼具重要基础科学价值与育种应用前景。
2026-07-23 09:48
中国水稻研究所研究员王克剑团队近日在杂交水稻育种领域取得重要进展——成功研发出克隆效率稳定超过99%、结实完全正常的一系法杂交水稻,团队将其命名为“一系1号”。图为团队创制的无融合生殖株系在试验田大群体种植下表现出的克隆效率与结实率情况。
2026-07-22 09:35
今年新增农业机器人、盐碱地科学与工程、智慧渔业三大新农科专业,分别由江苏大学、山东农业大学、宁波大学首批开设,为涉农人才培养开辟了新跑道。
2026-07-22 09:31
这场举世瞩目的盛会,凝聚共识,密集发布国际合作倡议与行动计划,为促进全球人工智能朝着向上向善、造福人类的方向发展注入了更多新动能。
2026-07-22 09:29
虽然现阶段机器人能做的事还很有限,但这种“人机搭档”的新模式,让我们的生活服务向高品质、多样化和便利化发展。我想,这就是科技落地的意义吧。
2026-07-22 09:28
重离子加速器是探索基本相互作用、物质结构和宇宙演化的重要工具,研究中产生的新知识、技术和方法被广泛应用于航天、医疗、农业等多个领域。
2026-07-22 09:26
无法驶出的化肥运输船,迟迟不散的热浪,突然生效的出口禁令……近期,一系列事件叠加,或许正给全球粮食安全带来显著不确定性。
2026-07-21 03:40
拔尖创新人才作为国家战略科技力量的核心支撑,其培育成效直接关系到高水平科技自立自强的进程。科学教育是拔尖创新人才培养的基础工程,必须把握青少年成长的关键期,构建全链条、一体化的科学教育新生态,推动教育、科技、人才深度融合,为强国建设筑牢人才根基。
2026-07-21 03:40
以人工智能为代表的新一轮科技革命和产业变革,正深刻重塑产业形态与劳动方式,职业教育作为对接产业最紧密的教育类型,面临的根本性问题已不再是如何培养标准化、重复性的熟练操作者,而是要回答人机协同时代究竟需要什么样的高技能人才。
2026-07-21 03:40
暑假已至,以中小学生为主力的研学游市场持续升温。外出研学已成为不少中小学生家庭的假期常规安排。家长往往将研学活动视作教育由家庭、学校向社会课堂的延伸,是学校教育的重要补充。
2026-07-21 03:40
毕业论文AI率检测,已成为无数大学毕业生关心的热点话题。AI工具引发的学术不端如何界定?为规避高AI率而拆解论文、打乱表达的无奈如何化解?AI检测产品缺少国家标准、质量参差不齐的困局如何突破?这些追问,热度居高不下,答案却远未清晰。
2026-07-21 03:40
加载更多