信息技術(shù)發(fā)展具有 20 年的周期律： 1970 年至 1990 年是發(fā)軔于 PC 的數(shù)字化，1990 年至 2010 年是互聯(lián)網(wǎng)推動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)化，而從 2010 年開(kāi)始的這 20 年，我們面臨的將是人工智能的寒武紀(jì)大爆發(fā)。
目前，人工智能炙手可熱，創(chuàng)業(yè)公司如雨后春筍般涌現(xiàn)。從業(yè)者開(kāi)始思考，如何讓技術(shù)形成漣漪效應(yīng)，促使產(chǎn)業(yè)非線性、躍遷式增長(zhǎng)。
有人把人工智能和產(chǎn)業(yè)的關(guān)系比喻成 “ 葡萄干和面包 ” ，雖然葡萄干離開(kāi)面包仍是葡萄干，但兩者結(jié)合在一起就能創(chuàng)造出高價(jià)值的新品類(lèi)。
筆者近年來(lái)一直在探索人工智能的產(chǎn)業(yè)機(jī)會(huì)，并得出結(jié)論：未來(lái) 15 年，智能駕駛將是人工智能所帶來(lái)的增值最大的產(chǎn)業(yè)，沒(méi)有之一。
首先，激活、重塑和創(chuàng)造多個(gè)萬(wàn)億級(jí)市場(chǎng)。
激活汽車(chē)市場(chǎng)，智能、安全和人機(jī)共駕的新體驗(yàn)將重新激起人們換車(chē)的需求；
重塑出行市場(chǎng)，無(wú)人駕駛 ＋ 共享汽車(chē)將解決如今困擾消費(fèi)者和出行服務(wù)商的最大問(wèn)題——司機(jī)成本和 “ 壞人 ” 風(fēng)險(xiǎn)。如果說(shuō)當(dāng)前的網(wǎng)約車(chē)只解決了 2 ％ 的出行，那么未來(lái)無(wú)人駕駛出租車(chē)可以將這個(gè)比例提升數(shù)十倍；
創(chuàng)造了新的消費(fèi)經(jīng)濟(jì)和生產(chǎn)力市場(chǎng)——乘客經(jīng)濟(jì)。乘客在路上或消費(fèi)，或工作，或娛樂(lè)，每一輛車(chē)都可以變成移動(dòng)的商業(yè)地產(chǎn)。
其次，解決人類(lèi)進(jìn)入汽車(chē)社會(huì)以來(lái)一直無(wú)法解決的多個(gè)社會(huì)問(wèn)題——交通擁堵（以及怠速行駛帶來(lái)的廢氣排放）、事故頻發(fā)、停車(chē)難等。無(wú)人駕駛?cè)缤哂星|公里的駕駛經(jīng)驗(yàn)和百萬(wàn)年駕齡的“ 老司機(jī)”，不疲勞、不路怒、不酒駕藥駕、不隨意加塞、也不用操心停車(chē)，可以根本性解決上述問(wèn)題，真正滿(mǎn)足人民群眾對(duì)美好生活的向往。
智能駕駛的發(fā)展，可以分成4個(gè)階段：
2004 年以前；
2004 年 － 2009年：第一個(gè) 6 年——孕育；
2010 年 － 2015 年：第二個(gè) 6 年——成長(zhǎng)；
2016 年 － 2021 年：第三個(gè) 6 年——開(kāi)花；
2022 年 － 2027 年：第四個(gè) 6 年——結(jié)果。
2004 年以前
自動(dòng)駕駛的前世
1921 年 8 月，第一輛無(wú)人駕駛（實(shí)為遙控）汽車(chē)在美國(guó)誕生，美國(guó)陸軍的一位電子工程師坐在后面的一輛車(chē)上，用無(wú)線電操控前面那輛無(wú)人車(chē)的方向盤(pán)、離合器和制動(dòng)器。
1939 年的紐約世界博覽會(huì)，通用汽車(chē)在 “ 未來(lái)世界 ” 展覽上，預(yù)言 1960 年高速公路將具有電子軌道，與汽車(chē)的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)相配合，實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛，直到駛出高速公路才切換回司機(jī)駕駛。
此后，通用汽車(chē)并沒(méi)有把這個(gè)預(yù)言當(dāng)做兒戲，而是在 1956 年展出了 Firebird II，這輛看似 “火箭” 的概念車(chē)有史以來(lái)第一次具備了自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)。兩年以后，F(xiàn)irebird III 問(wèn)世時(shí)，BBC 現(xiàn)場(chǎng)直播了基于車(chē)路協(xié)同的無(wú)人駕駛，高速公路上預(yù)埋的線纜與車(chē)端的接收器通過(guò)電子脈沖信號(hào)進(jìn)行通訊，展示了未來(lái)高速公路的無(wú)人駕駛形態(tài)。
實(shí)際上，真正具備獨(dú)立自動(dòng)駕駛能力的原型——Shakey，出現(xiàn)在 20 世紀(jì) 60 年代，誕生于斯坦福研究院（Stanford Research Institute），這個(gè)研究院后來(lái)改名為斯坦福國(guó)際研究院（SRI International），以發(fā)明了電腦鼠標(biāo)和語(yǔ)音助手 Siri 聞名，它的另一重要貢獻(xiàn)是機(jī)器人。
Shakey 是第一個(gè)具有完整感知、規(guī)劃和控制能力（這也是后來(lái)機(jī)器人和無(wú)人車(chē)的通用框架）的機(jī)器人。Shakey 之父是科學(xué)怪才查爾斯·羅森（Charles Rosen），也是斯坦福國(guó)際研究院的創(chuàng)始人。獵奇的媒體對(duì) Shakey 做出了超出其實(shí)際能力，甚至聳人聽(tīng)聞的宣傳，末日論第一次泛起，這讓科學(xué)家們頗為尷尬，而這也是人工智能學(xué)界第一次與媒體結(jié)下了梁子，后來(lái)無(wú)數(shù)次反復(fù)。
如果說(shuō) Shakey 只是個(gè)在室內(nèi)移動(dòng)的機(jī)器人，那么 “斯坦福車(chē)（Stanford Cart）” 則是第一輛接近于無(wú)人駕駛汽車(chē)的機(jī)器人。漢斯·莫拉維克（Hans Moravec）被譽(yù)為“人工智能最堅(jiān)定的支持者”，在他的領(lǐng)導(dǎo)下，“斯坦福車(chē)”取得了巨大進(jìn)展。莫拉維克的團(tuán)隊(duì)研發(fā)了很多新技術(shù)，例如，用單一攝像頭計(jì)算場(chǎng)景的深度，后來(lái) Mobileye 采用了類(lèi)似技術(shù)。多數(shù)情況下，“斯坦福車(chē)” 需要通過(guò)遠(yuǎn)程圖像來(lái)操控，有一次它逃脫了控制，直接駛?cè)肓朔泵Φ牡缆罚?dāng)莫拉維克從監(jiān)視器中看到一輛真實(shí)的車(chē)輛從 “斯坦福車(chē)” 邊上呼嘯而過(guò)，大吃一驚，于是追捕“叛逃機(jī)器人”成為無(wú)人車(chē)歷史上詼諧的一筆。
莫拉維克在機(jī)器視覺(jué)的探索中遭遇了很多挫折，后來(lái)提出了著名的莫拉維克悖論（Moravec’s Paradox）——人類(lèi)的高階智能，比如推理、規(guī)劃和下棋，計(jì)算機(jī)都能夠輕易實(shí)現(xiàn)。而只有幾個(gè)月大的嬰兒就能駕輕就熟的低階智能，如感知和運(yùn)動(dòng)配合，計(jì)算機(jī)都遙不可及。在深度學(xué)習(xí)尚在襁褓之中的時(shí)代，科學(xué)家們還找不到頭緒。
上世紀(jì) 80 年代，電視劇《霹靂游俠》（Knight Rider）中的 KITT 自動(dòng)駕駛汽車(chē)風(fēng)靡一時(shí)。幾乎同時(shí)，汽車(chē)制造強(qiáng)國(guó)日本、德國(guó)和美國(guó)真正開(kāi)始自動(dòng)駕駛汽車(chē)的研發(fā)。日本的筑波工程研究實(shí)驗(yàn)室、德國(guó)的慕尼黑國(guó)防軍大學(xué)與梅賽德斯聯(lián)合團(tuán)隊(duì)、美國(guó)的國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局（DARPA）和卡內(nèi)基梅隆大學(xué)，分別以 “ 攝像頭為主、其他傳感器為輔 ” 開(kāi)發(fā)出不同的自動(dòng)駕駛汽車(chē)的原型，并且在真實(shí)路況中展現(xiàn)出了令人信服的能力。
尤其是卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的 NavLab ，在 1995 年完成了從匹茲堡到圣地亞哥的 “ No Hands ” 跨越美國(guó)之旅，其中 98．2 ％ 的里程由無(wú)人駕駛完成，雖然車(chē)輛速度不快，但即使放到今天來(lái)說(shuō)，這樣的成果仍然非常了不起。這輛后來(lái)進(jìn)入 “ 機(jī)器人名人堂 ” 的無(wú)人車(chē)是基于 Pontiac Trans Sport Minivan（小型多用途車(chē)）改造的，主要原因是相比轎車(chē)，Minivan 能塞進(jìn)去更多的設(shè)備。后來(lái) Waymo 也是采用了菲亞特克萊斯勒的 Minivan “ 大捷龍（Pacifica）” 作為無(wú)人車(chē)的改裝基礎(chǔ)。
90 年代末的另一個(gè)創(chuàng)舉來(lái)自意大利帕爾馬大學(xué)視覺(jué)實(shí)驗(yàn)室 VisLab ，他們利用雙目攝像頭組成的立體視覺(jué)系統(tǒng)，在高速公路上實(shí)現(xiàn)了 2000 公里的長(zhǎng)距離試驗(yàn)，無(wú)人駕駛占比 94 ％ ，而車(chē)速則達(dá)到了 112 公里／小時(shí)。
幾乎與此同時(shí)，中國(guó)學(xué)術(shù)和產(chǎn)業(yè)界也開(kāi)始了智能駕駛的探索。在清華大學(xué)，1978 年齊國(guó)光教授課題組開(kāi)始研究自動(dòng)駕駛，1986 年何克忠教授的 HTMR 課題組接力，到 HTMR－III，才真正有了接近自動(dòng)駕駛汽車(chē)的原型車(chē)。
中國(guó)第一輛自動(dòng)駕駛汽車(chē)是 90 年代初的 ATB－1（Autonomous Test Bed－1），由北京理工大學(xué)、南京理工大學(xué)、國(guó)防科技大學(xué)、清華大學(xué)和浙江大學(xué)五家單位聯(lián)合研究，而后的 ATB－2 速度較之第一代提升了 3 － 4 倍，這些院校多數(shù)成為了后來(lái)中國(guó)無(wú)人駕駛?cè)瞬诺膿u籃。
同樣是 90 年代，中科院自動(dòng)化研究所的王飛躍教授在美國(guó)也開(kāi)始了無(wú)人車(chē)的研究。
與美國(guó)類(lèi)似，中國(guó)在遙控駕駛方面的探索也較早，1980 年國(guó)家立項(xiàng)“遙控駕駛的防核化偵察車(chē)”項(xiàng)目，哈爾濱工業(yè)大學(xué)、沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所和國(guó)防科技大學(xué)參與了該項(xiàng)目的研究。在第二個(gè)階段來(lái)臨的前一年（ 2003 年），國(guó)防科技大學(xué)與一汽合作的紅旗 CA7460 實(shí)現(xiàn)了高速公路的自動(dòng)駕駛演示，峰值速度達(dá)到 170 公里／小時(shí)，并且實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)超車(chē)。
2004 年 ～ 2009 年
第一個(gè) 6 年：孕育
2004 年的大事件是美國(guó)國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局（DARPA）的無(wú)人車(chē)挑戰(zhàn)賽 “ Grand Challenge ” 。時(shí)值 “ 第二次海灣戰(zhàn)爭(zhēng) ” 剛剛開(kāi)始，國(guó)防部注意到沙漠行動(dòng)中的士兵傷亡，希望用無(wú)人駕駛來(lái)解決這一問(wèn)題。
DARPA 挑戰(zhàn)賽是美國(guó)的一項(xiàng)優(yōu)良傳統(tǒng)，國(guó)會(huì)撥專(zhuān)款，通過(guò)挑戰(zhàn)賽發(fā)現(xiàn)那些變革性的、高回報(bào)的科研成果，極大地縮短了基礎(chǔ)科學(xué)發(fā)現(xiàn)與軍事應(yīng)用之間的鴻溝。3 次無(wú)人車(chē)挑戰(zhàn)賽、1 次機(jī)器人挑戰(zhàn)賽（Robotics Challenge），以及 2018 年的航天發(fā)射挑戰(zhàn)賽（Launch Challenge），使其天下聞名。
挑戰(zhàn)賽要求無(wú)人車(chē)成功穿過(guò)240公里的沙漠道路，不出意料，2004 年所有車(chē)隊(duì)在沙漠中折戟。這讓隨后 2005 年的挑戰(zhàn)賽成就了一段光輝歲月。
卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的 Red 車(chē)隊(duì)是奪冠熱門(mén)，其負(fù)責(zé)人、機(jī)器人專(zhuān)家雷德·惠塔克（Red Whittaker）志在必得。他認(rèn)為無(wú)人駕駛不是僅僅靠努力工作就能實(shí)現(xiàn)的，“ If you haven＇t done everything， you haven＇t done a thing． ”意思是你什么都得會(huì)，才能夠取得成功，只懂某些方面等于零。這也間接道出了無(wú)人駕駛的高門(mén)檻。
在參賽隊(duì)伍中，斯坦福大學(xué)的 “ 斯坦利（Stanley）” 無(wú)人車(chē)并不起眼，可是領(lǐng)隊(duì)塞巴斯蒂安·特龍（Sebastian Thrun）矢志奪魁，他是機(jī)器人 SLAM（同步定位與地圖創(chuàng)建）技術(shù)的先驅(qū)者，先前從卡內(nèi)基梅隆大學(xué)失意出走，試圖在這場(chǎng)比賽中奪回尊嚴(yán)。無(wú)人駕駛車(chē)的傳統(tǒng)三強(qiáng)是卡內(nèi)基梅隆大學(xué)、斯坦福大學(xué)和麻省理工學(xué)院，但在挑戰(zhàn)者當(dāng)中還有一個(gè)來(lái)自加州大學(xué)伯克利分校的年輕人，安東尼·萊萬(wàn)多斯基（Anthony Levandowski），這個(gè)身高 2L米、特立獨(dú)行的年輕人以一輛名為 “惡靈騎士” 的摩托車(chē)參賽，吸足了眼球。
卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的兩輛車(chē)一路領(lǐng)先，可下半程莫名的故障導(dǎo)致兩輛車(chē)大幅減速，只獲得第二名和第三名?！?斯坦利 ” 雖然在比賽中出了幾次事故，但沒(méi)有大礙，在刪除了一些無(wú)關(guān)緊要的代碼后竟然越跑越快，最終斬獲 200 萬(wàn)美元的冠軍獎(jiǎng)金。一直到 12 年以后，卡內(nèi)基梅隆失利的原因才浮出水面，原來(lái)是引擎控制模塊和噴嘴之間的一個(gè)過(guò)濾器壞了，使引擎失去了動(dòng)力?！?千里之堤，潰于蟻穴 ”，對(duì)待無(wú)人駕駛要有十二分的敬畏之心。特龍后來(lái)感嘆，斯坦福能贏，純粹是隨機(jī)性發(fā)生作用。
在這次比賽中，很多車(chē)輛都使用了激光雷達(dá)、高精度的地理信息系統(tǒng)和慣性導(dǎo)航系統(tǒng)，直到今天這些仍然是很多無(wú)人車(chē)的標(biāo)準(zhǔn)配置。當(dāng)然，那個(gè)時(shí)候的激光雷達(dá)可以說(shuō)是千奇百怪，其中霍爾（Hall）兄弟做的激光雷達(dá)大如臉盆，這兩兄弟是音響店的老板，又是 “ 格斗機(jī)器人 ” 的愛(ài)好者，從鉆研機(jī)器人到研究激光雷達(dá)，成就了后來(lái)激光雷達(dá)領(lǐng)域的先鋒 —— Velodyne。
筆者第一次接觸無(wú)人車(chē)就是在 2005 年，當(dāng)時(shí)英特爾研究院的 Gary Bradski（OpenCV 之父）幫助特龍的團(tuán)隊(duì)提升視覺(jué)能力，他力勸英特爾的市場(chǎng)部門(mén)贊助斯坦福車(chē)隊(duì)，彼時(shí)英特爾已經(jīng)花了 10 萬(wàn)美元贊助卡內(nèi)基梅隆大學(xué)，于是特龍給了個(gè)友情價(jià)—— 2 萬(wàn)美元，英特爾幸運(yùn)地贏得了這個(gè)最終冠軍的賭注。有趣的是，由于“斯坦利”全身已經(jīng)貼滿(mǎn)各種贊助商的商標(biāo)，英特爾的標(biāo)志只能貼在前車(chē)窗上，這是個(gè)很醒目的位置，而且昭示這是輛無(wú)人車(chē)（因?yàn)闆](méi)有司機(jī)透過(guò)前車(chē)窗看后視鏡）。
轉(zhuǎn)眼到了 2007 年，DARPA 已經(jīng)不滿(mǎn)足于荒野的無(wú)人駕駛，開(kāi)始 “ 城市挑戰(zhàn)賽 （Urban Challenge）”?？▋?nèi)基梅隆大學(xué)卷土重來(lái)，這次他們準(zhǔn)備充分，組建了一支 40 人的隊(duì)伍，其中包括大將克里斯·烏爾姆森（Chris Urmson）。除了兩輛參賽的車(chē)輛，還有一輛補(bǔ)給車(chē)提供充足的零件替換?？▋?nèi)基梅隆大學(xué)的惠塔克終于摘得桂冠。據(jù)說(shuō)，這次卡內(nèi)基梅隆大學(xué)投入巨大，以至于拿到 200 萬(wàn)美元大獎(jiǎng)后依然沒(méi)有填補(bǔ)虧空。在他們的裝備庫(kù)里，第一次出現(xiàn)了一種新型的 64 線激光雷達(dá)，為了讓這件裝備投入使用，卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的工程師編寫(xiě)了大量的驅(qū)動(dòng)程序。霍爾兄弟的 Velodyne 提供了這一超級(jí)武器，從臉盆大小到花盆大小，凝聚了他們的很多心血。在其后的近 10 年間，64 線激光雷達(dá)成為全世界絕大多數(shù)無(wú)人車(chē)必須配置的組件。
兩次挑戰(zhàn)賽極大地振奮了科研屆的信心，也培養(yǎng)了大量人才。據(jù)說(shuō)谷歌的創(chuàng)始人拉里·佩奇（Larry Page）是個(gè)極客，他與特龍因?yàn)閷?duì)機(jī)器人感興趣而成為密友，對(duì)于無(wú)人駕駛，佩奇有了新的想法。他把特龍招來(lái)谷歌，先是在谷歌街景上小試牛刀，到 2009 年的時(shí)候，秘密成立了無(wú)人車(chē)項(xiàng)目 “司機(jī)（Chauffeur）”，并且聚集了一批在挑戰(zhàn)賽中聲名鵲起的名將，包括前面提到的烏爾姆森和萊萬(wàn)多斯基。
阿姆儂·沙書(shū)亞（Amnon Shashua）是一位視覺(jué)專(zhuān)家，屬于麻省理工派，在斯坦福學(xué)術(shù)休假時(shí)是特龍的室友。作為希伯來(lái)大學(xué)教授，他創(chuàng)建了 Mobileye，是第一個(gè)試圖產(chǎn)品化 ADAS（先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)）技術(shù)的先驅(qū)者。Mobileye 創(chuàng)建于 1999 年，到 2009 年時(shí)，走過(guò)了 “ 從 0 到 1 ”的苦旅，已經(jīng)有多款車(chē)型安裝了它的產(chǎn)品。創(chuàng)立之初，沒(méi)有人想到它一直到 2014 年才敲鐘上市，更讓人沒(méi)有想到的是，2017 年它被英特爾收購(gòu)，而這 18 年，它走出了一條少有人走的道路。
DARPA 的無(wú)人車(chē)挑戰(zhàn)賽激勵(lì)了中國(guó)的同行。2009 年，在國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì) “ 視聽(tīng)覺(jué)信息的認(rèn)知計(jì)算 ” 重大研究計(jì)劃的支持下，首屆中國(guó) “ 智能車(chē)未來(lái)挑戰(zhàn) ” 大賽在西安舉行，從此拉開(kāi)了中國(guó)系列挑戰(zhàn)賽的序幕。
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