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

  • 习近平会见孟加拉国临时政府首席顾问尤努斯

  • 共赴科幻之旅——探访2025中国科幻大会

独家策划

推荐阅读
2025中关村论坛年会于3月27日至31日在北京举办,以“新质生产力与全球科技合作”为年度主题。其中将举办碳达峰碳中和科技、世界绿色设计等论坛,为新质生产力发展注入绿色动能。
2025-03-28 03:30
日前,我国自主研制的最大直径盾构机“沧渊号”成功下线,将承担世界最长公路水下盾构隧道——海太长江隧道工程左线掘进任务。大海古称“沧渊”,海太长江隧道横跨长江入海口,全长39.07公里,其中过江隧道长11.185公里,最大埋深超75米,计划于2028年建成。“沧渊号”开挖直径达16.66米,整机总长176米,总重量超5650吨,再创国产超大直径盾构机新纪录。
2025-03-28 04:00
3月27日,国家重大科技基础设施高能同步辐射光源HEPS正式宣布启动带光联调,这标志着HEPS装置建设进入冲刺阶段。HEPS是设计亮度世界最高的第四代同步辐射光源,也是我国第一台高能量同步辐射光源。截至2025年1月,经过多轮束流调试,HEPS储存环束流强度达到40毫安以上,发射度降低到93皮米弧度。
2025-03-28 04:00
3月27日,以“新质生产力与全球科技合作”为主题的2025中关村论坛年会在北京中关村国际创新中心拉开帷幕。来自100多个国家和地区的上千名嘉宾齐聚一堂,共议前沿科技趋势、共享创新思想、共谋发展机遇。
2025-03-28 03:30
近日,国家卫生健康委会同国家市场监督管理总局发布50项食品安全国家标准和9项标准修改单。截至目前,我国已累计发布食品安全国家标准1660项,包含2万多项指标,涵盖全部340余种食品类别。
2025-03-28 04:00
记者日前获悉,自去年10月全球洲际间断分布的5种崖柏属植物全部落户重庆市开州区崖柏国家林木种质资源库以来,科研团队已成功繁育崖柏实生苗30万株,崖柏扦插苗20万株,
2025-03-27 04:00
职业技能培训对劳动者提技增收、缓解就业矛盾意义重大。党中央、国务院高度重视职业技能培训工作,2024年印发《关于实施就业优先战略促进高质量充分就业的意见》,要求健全终身职业技能培训制度。
2025-03-27 05:10
长期以来,天气预报主要依赖于传统的数值天气预报模型。随着AI技术的突破,气象领域开始应用AI技术提高天气预报以及气候预测水平。2023年,《科学》杂志将“AI辅助天气预报的发展”评为世界科学十大进展,同年我国主导的AI大模型在精细化天气预报中的应用,更被评为中国科学十大进展之首。这些里程碑既展现了大气科学与AI融合的潜力,也为应对极端天气和防灾减灾创造了新机遇。
2025-03-27 05:10
当前,人工智能技术快速迭代并被应用到各行各业,从根本上改变着人类的生产生活。人工智能的发展越快,公众的期待与担忧越是急剧上升。如何平衡推进人工智能应用与治理,如何缩小科技发展带来的数字鸿沟,成为今年论坛上嘉宾热议的焦点之一。
2025-03-27 05:10
近日,国家互联网信息办公室、工业和信息化部、公安部、国家广播电视总局联合发布《人工智能生成合成内容标识办法》(以下简称《办法》)。《办法》聚焦人工智能“生成合成内容标识”关键点,通过标识提醒用户辨别虚假信息,明确相关服务主体的标识责任义务,规范内容制作、传播各环节标识行为,将于2025年9月1日起施行。如何让人工智能生成合成内容“亮明身份”,不再“真假难辨”?如何破解人工智能安全治理难题?记者就此进行了采访。
2025-03-27 05:10
当前,人口老龄化问题正在全球范围内加速蔓延,已经成为世界各国必须面对的共同挑战。世界卫生组织数据显示,预计2050年全球60岁以上人口数量将达21亿,其中包括4.26亿80岁以上的老年人。在养老领域,养老机器人不仅可以减轻社会和家庭照料老年人的负担,还可支持老年人享受高质量的居家生活,因此智能养老机器人正逐渐成为世界各国应对人口老龄化挑战的重要技术手段。
2025-03-27 05:10
目前,中国电信积极探索中央企业和国家科研院所的深度合作范式,打通基础研究和成果转化通道,推动量子技术产业化发展。
2025-03-26 10:28
至此,中国空间站舱外航天服已经圆满保障空间站任务以来的19次出舱活动,使用年限次数超出“3年15次”的寿命设计指标。
2025-03-26 10:27
中国人工智能大模型加速“出海”“出圈”,让更多澳大利亚华商和杨东东一样,开始将目光瞄准中国人工智能领域,积极寻找投资机会。
2025-03-26 10:27
随着生活水平的提高,人们的文旅需求正从“看山看水看风景”向“品文品魂品生活”转变。比如,逛博物馆,青铜器的精美纹饰固然能够吸引人的兴趣,但观众更希望了解青铜器纹饰背后的礼制密码;去故宫旅游,飞檐斗拱彰显的传统建筑之美固然让人欣喜,但榫卯结构背后的“天人合一”哲学更引人深思。山水器物背后的文化密码,具有一定的隐匿性,不易被直接观察和理解,而数智技术为游客了解这些文化密码提供了一把钥匙。
2025-03-26 04:45
记者从25日召开的中央企业“人工智能+”媒体通气会上获悉,近年来,国务院国资委持续深化中央企业“人工智能+”专项行动,着力提升中央企业在人工智能领域的竞争力。截至目前,中央企业在工业制造、能源电力、智能网联汽车等重点行业布局应用人工智能,科研、生产、客服等方面降本增效明显。
2025-03-26 04:45
25日,人类细胞谱系大科学研究设施(以下简称“细胞谱系设施”)在广东广州国际生物岛正式启动建设。这一设施是国家“十四五”重大科技基础设施,
2025-03-26 03:45
1956年,27岁的林皋带领年轻教师和同学们从零开始,通过自行设计制作的激振和测振仪器设备,在我国率先开展大坝抗震试验。
2025-03-25 09:10
2024年财政收入恢复性增长,比上年增长1.3%。在深入实施创新驱动发展战略,促进现代化产业体系加快建设方面,《报告》指出,推动加快实现高水平科技自立自强。
2025-03-25 09:09
在应用数学中心,来自东南大学通信、网络安全、电子、医学、制药等约10个学科的科研团队经常汇聚一堂,寻找交叉融合的合作点。
2025-03-25 09:05
加载更多