無(wú)人駕駛的真正落地時(shí)間的預(yù)測(cè),近兩年從非常樂觀迅速轉(zhuǎn)向謹(jǐn)慎甚至悲觀。真正的無(wú)人駕駛到底還需要多久,無(wú)人駕駛初創(chuàng)公司 May Mobility 的 CEO Edwin Olson,針對(duì)這個(gè)問題,結(jié)合已有的數(shù)據(jù)做了一個(gè)推理。
他利用技術(shù)發(fā)展的指數(shù)性作為假設(shè),試圖找到無(wú)人駕駛發(fā)展的摩爾定律,進(jìn)而推導(dǎo)出實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛的大概時(shí)間表。他得出的時(shí)間,可能比多數(shù)人預(yù)測(cè)的要長(zhǎng),尤其是國(guó)內(nèi)的自動(dòng)駕駛創(chuàng)業(yè)公司。
以下是全文編譯。
作為一家無(wú)人車公司的 CEO,我總是在問一個(gè)問題,那就是究竟還要多久自動(dòng)駕駛的士才能在任何時(shí)候載人去任何地方。我們已經(jīng)聽到了推銷的(「X公司將會(huì)在 2019 年解決自動(dòng)駕駛的士問題!」)和工程師(「呃,這很難」)的各種版本的估計(jì),那究竟誰(shuí)的話更可信呢?
在本文中,不妨用每脫離一次行駛的英里數(shù)(miles per disengagement,MPD,自動(dòng)駕駛脫離)來(lái)衡量某系統(tǒng)的表現(xiàn)。所謂的脫離,大概的意思是指當(dāng)技術(shù)失效需要安全司機(jī)接管的時(shí)候。好的無(wú)人車這個(gè)數(shù)字會(huì)很大——意味著車子可以自行行駛很長(zhǎng)距離,很少會(huì)失效。
摩爾定律?
為了回答開頭的那個(gè)問題,我決定用摩爾定律來(lái)進(jìn)行比較。摩爾定律是一條經(jīng)驗(yàn)觀察,也就是晶體管的數(shù)量每 18 個(gè)月就會(huì)翻番。這屬于指數(shù)式的增長(zhǎng)——是摩爾定律讓你的手機(jī)一舉超越了你 2000 年時(shí)候的計(jì)算機(jī)。
指數(shù)式增長(zhǎng)是很罕見的。比方說(shuō),樹和人都是線性生長(zhǎng)的,這種速度要慢得多。大多數(shù)有指數(shù)式增長(zhǎng)的東西都難以為繼;比方說(shuō),細(xì)菌在變得太過擁擠之前就是指數(shù)式繁殖的。實(shí)際上,摩爾定律似乎已經(jīng)無(wú)法在計(jì)算機(jī)上維持了!
話雖如此,技術(shù)在早期以指數(shù)式的速度發(fā)展并不是不尋常之事。這是一個(gè)樂觀的假設(shè),但如果你想對(duì)世界因?yàn)榧夹g(shù)而改變的速度有多快做出大膽的未來(lái)主義預(yù)測(cè)的話,你應(yīng)該假設(shè)會(huì)出現(xiàn)指數(shù)式增長(zhǎng)。
那么現(xiàn)在,我們就來(lái)對(duì)無(wú)人車的未來(lái)做出大膽的樂觀的預(yù)測(cè)。我們將假設(shè)技術(shù)的改進(jìn)會(huì)有指數(shù)式增長(zhǎng)。換句話說(shuō),我們將為無(wú)人車計(jì)算摩爾定律。但你可能不會(huì)喜歡這個(gè)答案。
數(shù)據(jù)
2004 年,最好的無(wú)人車是 CMU(卡內(nèi)基梅隆大學(xué))的 Sandstorm,它「贏」得了第一家屆 DARPA 挑戰(zhàn)賽,成績(jī)是 150 英里的總賽程走了 7.4 英里,然后就卡在一個(gè)路堤上,輪胎徒勞無(wú)功地打轉(zhuǎn)到冒出白煙(這可不是數(shù)落它,其他人的車表現(xiàn)更糟!)。我們打個(gè)折姑且算它的失敗率是每 10 英里失敗一次吧。
2018 年,Waymo 的數(shù)據(jù)是每次放手(disengagement,由加州定義,大概是「技術(shù)失效」的意思)可行駛 11017 英里。這大概相當(dāng)于每失效前可走 10 的 4 四次方英里。
有了這兩個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn),我們就可以計(jì)算無(wú)人車的摩爾定律了。
……自動(dòng)駕駛脫離里程數(shù)大概每 16 個(gè)月就會(huì)翻番……
無(wú)人車的摩爾定律幾乎跟計(jì)算機(jī)的摩爾定律一模一樣——性能每 16 個(gè)月翻番!這是一個(gè)宇宙級(jí)的巧合!
上面的黑線代表了無(wú)人車從 2004 年 DARPA Urban Challenge 到 2018 年間所取得的進(jìn)展。我們可外推出那條線(紅)然后看看那條線跟人類表現(xiàn)(藍(lán))什么時(shí)候出現(xiàn)交叉。Y 軸是對(duì)數(shù)標(biāo)尺,所以指數(shù)增長(zhǎng)會(huì)以直線形式體現(xiàn)。
關(guān)鍵問題是「系統(tǒng)需要有多好的表現(xiàn)?」假設(shè)目標(biāo)是能跟人的表現(xiàn)媲美。人類其實(shí)是非常出色的司機(jī),每 1 億(10^8)英里才有一次致命事故!我們可以把這一點(diǎn)放到這個(gè)背景下理解:人類司機(jī)一輩子平均的行駛里程大概是幾十萬(wàn)英里。而每一輛無(wú)人車的行駛里程可能不到 2000 萬(wàn)英里。
迄今為止,人類的表現(xiàn)(致命事故間隔 10^8 英里)與表現(xiàn)最好的無(wú)人車(每次放手可行駛 10^4 英里)之間的差距是 10000 倍。換句話說(shuō),無(wú)人車的表現(xiàn)是人類的 0.01%。
哪怕每 16 個(gè)月表現(xiàn)翻番,無(wú)人車也要用 16 年的時(shí)間才能趕上人類水平——也就是 2035 年。那些宣稱 2019 或者 2020 年就能實(shí)現(xiàn)無(wú)人車的說(shuō)法看起來(lái)就比較可疑了。(當(dāng)然,我們會(huì)看到引人注目的無(wú)人車公司的演示,這只是為了展示他們的技術(shù)。未必意味著他們的系統(tǒng)表現(xiàn)跟人一樣好!)
很多無(wú)人駕駛的失效只是導(dǎo)致受傷而不是致命的。人類發(fā)生兩次致傷事故的行駛里程間隔「只有」10^7 英里,所以如果我們假設(shè)無(wú)人車失效從來(lái)都不會(huì)導(dǎo)致致命事故(只是致傷)的話,前面的預(yù)測(cè)就可以減少 4 年。但仍然需要 12 年才可以達(dá)到人類的表現(xiàn)。
所以概括起來(lái),有幾點(diǎn)需要注意:
無(wú)人車大概每 16 個(gè)月就性能翻番。這是無(wú)人車的摩爾定律。
目前無(wú)人車的表現(xiàn)大概相當(dāng)于人類司機(jī)的 0.01%,自動(dòng)駕駛的士在 2035 年以前可能還是個(gè)夢(mèng)想。
這個(gè)預(yù)測(cè)有兩個(gè)漏洞。可能會(huì)有新技術(shù)的出現(xiàn)來(lái)改變這條增長(zhǎng)曲線。或者公司可以決定去實(shí)現(xiàn)難度略低于「任何時(shí)間去到任何地方」的應(yīng)用。
對(duì)于自動(dòng)駕駛的士公司來(lái)說(shuō)這可能是個(gè)壞消息,但卻是通勤公司的好消息。
附錄
如果你注重細(xì)節(jié)的話,這里還有 3 點(diǎn)需要考慮:
第一點(diǎn)
無(wú)人車的「摩爾定律」依賴于我們使用的數(shù)據(jù)。如果你認(rèn)為無(wú)人車公司對(duì)自己車子的性能估計(jì)過于樂觀的話,自動(dòng)駕駛的士的實(shí)現(xiàn)可能還要往后推。
另一方面,如果你相信當(dāng)今最好的無(wú)人車駕駛要比 Waymo 的公開數(shù)字好 10 倍(比如每次放手可行駛 110000 英里)的話,那么改進(jìn)率就要比上面的計(jì)算快得多。但即便是今天的系統(tǒng)駕駛得有這么好,也仍然需要到 2028 年才能達(dá)到人類司機(jī)的水平。
第二點(diǎn)
本文在前面所做的一個(gè)關(guān)鍵假設(shè)是技術(shù)會(huì)以指數(shù)的速率改進(jìn)。這一假設(shè)推算出脫離率每 16 個(gè)月就會(huì)翻番。這個(gè)數(shù)字是樂觀的:我們精心挑選了 2004 年的一個(gè)非常低的自動(dòng)化率,同時(shí)擇優(yōu)挑選了 2018 年最好的商用數(shù)據(jù),這往往會(huì)造成一幅進(jìn)展神速的畫面。
要想看看這一假設(shè)有多樂觀,可以看看加州的公共呈報(bào)情況。AV 公司是不是在以指數(shù)式的速率在增長(zhǎng)?如果是的話,這個(gè)速率是不是快于或者慢于 16 個(gè)月?
Waymo 的數(shù)據(jù)是按年提供的,我只能找到 4 年的數(shù)據(jù)。注意,這條曲線不像上面是對(duì)數(shù)式的;如果趨勢(shì)是指數(shù)式的話,我們會(huì)看到一條向上急彎的曲線。Waymo 2018 年報(bào)告的表現(xiàn) 2 倍于 2017 年,但 2017 年基本上跟 2016 年持平(而 2016 年相對(duì)于 2015 年來(lái)說(shuō)是個(gè)豐年!)。這意味著什么?這個(gè)數(shù)據(jù)我們可以用指數(shù)去套,能夠得出每 16 個(gè)月翻番的結(jié)論。(注:數(shù)據(jù)匹配還有很多種方式。我是把 2015 年設(shè)為元年,然后以 A*exp(Bt) 的形式用最小二乘法擬合)但是這種擬合其實(shí)挺差勁的——如果你想知道的話可以看看附錄 2。為了方便討論,這 4 個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)用線性擬合看起來(lái)也一樣可信(這樣的話自動(dòng)駕駛的士可能就要 20000 年后才能實(shí)現(xiàn)。)但是 16 個(gè)月再次出現(xiàn)這難道不是很優(yōu)雅的嗎?
Cruise 的逐月數(shù)據(jù)也是向上發(fā)展的,但是數(shù)據(jù)的噪聲很多。利用上述相同的擬合策略的話,我們會(huì)得到每 18 個(gè)月性能翻番。
盡管現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)據(jù)充滿了挑戰(zhàn),有趣的是最后得出的結(jié)論跟 16 個(gè)月比較接近。這讓大家的發(fā)展都在一個(gè)水平線上的想法有了一定的可信度,也因此自動(dòng)駕駛的士在 2035 年之前大概都不會(huì)實(shí)現(xiàn)。除非,第三點(diǎn)。
第三點(diǎn)
加州對(duì)脫離的定義排除了很多類型的干預(yù),所以這本身就是對(duì)技術(shù)成熟度的樂觀度量。換句話說(shuō),這些脫離率數(shù)字只是大概相當(dāng)于公司預(yù)計(jì)技術(shù)會(huì)有效但出現(xiàn)了系統(tǒng)失效的情況,并沒有包含到那些不指望技術(shù)能行的情況。
所以,在本來(lái)就不指望系統(tǒng)能行的情況下系統(tǒng)的表現(xiàn)當(dāng)然是很糟糕的了!但如果問題是「我們距離可行的、幾乎能去任何地方自動(dòng)駕駛的士還有多遠(yuǎn)?」,那就還有一大類沒有被考慮在內(nèi)的駕駛場(chǎng)景會(huì)讓你遲疑一下。
Waymo 在 2016 年的信息披露進(jìn)行了很好的概括:
DMV 規(guī)則對(duì)脫離的定義是自動(dòng)模式在兩種情況下的去激活:(1)「檢測(cè)到自動(dòng)技術(shù)失效」,或者(2)「當(dāng)車輛的安全操作需要無(wú)人車測(cè)試司機(jī)解除自動(dòng)模式,馬上對(duì)車輛采取手動(dòng)控制時(shí)」按照這一定義,DMV 指出:「這一澄清對(duì)于確保制造商不會(huì)報(bào)告每一種常見的或者例行的脫離是必要的。」
作為測(cè)試的一部分,我們的汽車每天會(huì)多次切換自動(dòng)模式。每年這些脫離數(shù)都會(huì)有好幾千次,盡管絕大部分可被視為常規(guī)動(dòng)作而非安全相關(guān)的原因。安全是我們的最高優(yōu)先級(jí),Waymo 的測(cè)試司機(jī)都是受過培訓(xùn)的,會(huì)在很多情況下采取手動(dòng)控制,不僅僅是在安全操控「需要」他們這么做時(shí)。我們的司機(jī)原則上是寧求穩(wěn)妥也不愿涉險(xiǎn),如果他們對(duì)繼續(xù)自動(dòng)模式的安全性存在疑慮的話就會(huì)采取人工控制(比方說(shuō),由于附近無(wú)人車或者任何車輛、行人、或者自行車手的行為),或者因?yàn)槠渌P(guān)切需要有人工控制的保障,比如改善乘坐舒適度或者緩解交通流量時(shí)。類似地,無(wú)人車的計(jì)算機(jī)在很多不涉及「自動(dòng)技術(shù)失效」,無(wú)需司機(jī)馬上接管的情況下也會(huì)將控制交給司機(jī)……
附錄2
以下是 Waymo 和 Cruise 數(shù)據(jù)擬合出來(lái)的曲線。這些模型大部分情況擬合都相當(dāng)好,但我認(rèn)為你可以很可靠地得出結(jié)論,要想證明改進(jìn)率比這里計(jì)算的要高得多基本上已經(jīng)很難。
Waymo 的 MPD 與指數(shù)擬合的疊加。指數(shù)曲線正好對(duì)應(yīng)每 16 個(gè)月性能翻番,但是這種擬合其實(shí)相當(dāng)糟糕。
Cruise 的 MPD 與指數(shù)擬合疊加。這個(gè)擬合尤其有疑問,因?yàn)榇嬖谝恍┰肼暋5€不清楚指數(shù)擬合是否合適。
這里還是 Cruise 的數(shù)據(jù),導(dǎo)致問題的峰值被手工去掉了。這類數(shù)據(jù)修補(bǔ)在統(tǒng)計(jì)學(xué)上是不合適的,所以對(duì)此可以持保留態(tài)度吧。這條曲線擬合顯示性能可以每 7.5 個(gè)月翻番,但是曲線其實(shí)跟數(shù)據(jù)是不契合的,尤其是右側(cè)擬合已經(jīng)高于真實(shí)數(shù)據(jù)。
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原文標(biāo)題:自動(dòng)駕駛的摩爾定律:無(wú)人駕駛的最終實(shí)現(xiàn)時(shí)間或在2035年丨厚勢(shì)汽車
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