“今后只要你坐上智能汽車，開(kāi)汽車就像開(kāi)電梯一樣容易，輕輕按一下按鈕，汽車就能把你安全送到目的地。”在2011中國(guó)智能產(chǎn)業(yè)高峰論壇上，中國(guó)工程院院士、中國(guó)人工智能學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)李德毅描繪了一幅智能駕駛的美好畫卷。

 

　　智能駕駛正在變成現(xiàn)實(shí)

　　記者：智能駕駛是在什么樣的背景下提出來(lái)的?

　　李德毅：汽車進(jìn)入人類生活已經(jīng)有一百多年歷史。現(xiàn)代社會(huì)中，移動(dòng)通信和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展非常迅速，把娛樂(lè)和信息引入汽車生活是一個(gè)趨勢(shì)。這促進(jìn)了汽車電子的進(jìn)一步發(fā)展，但是又大大分散了駕駛員的注意力，會(huì)產(chǎn)生很多安全問(wèn)題。比如說(shuō)有些駕車者是球迷，開(kāi)著車，看著世界杯，可能就撞上前面的車了。

　　提出智能駕駛，一是為了把人從繁瑣的駕駛活動(dòng)中解放出來(lái)，另外也是為了順應(yīng)信息社會(huì)汽車發(fā)展的新趨勢(shì)。現(xiàn)代汽車電子技術(shù)已經(jīng)很先進(jìn)，傳感器、自動(dòng)化和人工智能技術(shù)已經(jīng)可以讓交通實(shí)現(xiàn)零碰撞、零死亡，這為智能駕駛提供了現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)。

　　記者：什么是智能駕駛?

　　李德毅：智能駕駛本質(zhì)上涉及注意力吸引和注意力分散的認(rèn)知工程學(xué)，主要包括網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)航、自主駕駛和人工干預(yù)三個(gè)環(huán)節(jié)。智能駕駛的前提條件是，我們選用的車輛滿足行車的動(dòng)力學(xué)要求，車上的傳感器能獲得相關(guān)視聽(tīng)覺(jué)信號(hào)和信息，并通過(guò)認(rèn)知計(jì)算控制相應(yīng)的隨動(dòng)系統(tǒng)。

　　對(duì)智能駕駛技術(shù)進(jìn)行分解可以看到：智能駕駛的網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)航，解決我們?cè)谀睦铩⒌侥睦?、走哪條道路中的哪條車道等問(wèn)題;自主駕駛是在智能系統(tǒng)控制下，完成車道保持、超車并道、紅燈停綠燈行、燈語(yǔ)笛語(yǔ)交互等駕駛行為;人工干預(yù)，就是說(shuō)駕駛員在智能系統(tǒng)的一系列提示下，對(duì)實(shí)際的道路情況做出相應(yīng)的反應(yīng)。

　　記者：智能駕駛和云計(jì)算有什么聯(lián)系?

　　李德毅：智能駕駛首先要解決一個(gè)導(dǎo)航問(wèn)題。智能車的網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)航，就是通過(guò)云計(jì)算環(huán)境下的組合導(dǎo)航服務(wù)中心來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在云計(jì)算環(huán)境下，網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)航服務(wù)中心包括地理信息服務(wù)和定位服務(wù)，是基于衛(wèi)星定位技術(shù)，集成移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)、地理信息系統(tǒng)、慣性導(dǎo)航等手段而發(fā)展起來(lái)的。

　　云計(jì)算環(huán)境下的導(dǎo)航精度，需要達(dá)到亞米級(jí)，即50厘米左右，我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)車道寬度是3.5米，導(dǎo)航達(dá)到50厘米精度就可以讓汽車自動(dòng)駕駛在某個(gè)特定車道內(nèi)了。所以云計(jì)算可以實(shí)現(xiàn)更個(gè)性、更準(zhǔn)確的導(dǎo)航定位，為智能駕駛奠定了基礎(chǔ)，使得智能駕駛可以成為現(xiàn)實(shí)。

　　智能駕駛并非無(wú)人駕駛

　　記者：這么說(shuō)，以后我們可以什么都不用做，坐在車上按一下啟動(dòng)，車子就能自己跑到目的地，太方便了!

　　李德毅：這個(gè)說(shuō)法不全對(duì)。就算開(kāi)汽車像開(kāi)電梯一樣簡(jiǎn)單，但是你進(jìn)了電梯之后，要去哪一層，或者有碰到意外情況，都還是需要人來(lái)控制的。智能駕駛只是代替了人開(kāi)車的很多繁瑣動(dòng)作，為我們?nèi)祟惙?wù)，在現(xiàn)階段，還不可能完全代替人類駕駛。

　　我們提出的智能駕駛包括自主駕駛，它是車輛行駛過(guò)程中繁瑣、低級(jí)的駕駛活動(dòng)的自動(dòng)化。但自主駕駛不是對(duì)人的全部能力的自動(dòng)化模擬，以自主駕駛所需要的自然視覺(jué)認(rèn)知能力分析技術(shù)為例。人類的視覺(jué)有三大優(yōu)點(diǎn)：變尺度的認(rèn)知能力，即大尺度物體優(yōu)先;對(duì)結(jié)構(gòu)信息，尤其是幾何等拓?fù)湫畔⒌恼J(rèn)知能力強(qiáng)，即結(jié)構(gòu)優(yōu)先;偏好依附性，即統(tǒng)計(jì)律優(yōu)先。這三個(gè)“優(yōu)先”在通常的圖像處理中是做不到的。

　　事實(shí)上，在智能駕駛過(guò)程中，我們的組合導(dǎo)航、自主駕駛和人工干預(yù)之間是有一個(gè)優(yōu)先權(quán)控制問(wèn)題，人工干預(yù)的優(yōu)先權(quán)最高，其次是自主駕駛，最后才是組合導(dǎo)航，也就是說(shuō)，在智能駕駛的過(guò)程中，人還是最重要的。

　　記者：智能駕駛技術(shù)在我國(guó)發(fā)展到什么程度了?近期的發(fā)展藍(lán)圖是什么?

　　李德毅：我們?cè)诰┙蚋咚俟飞弦呀?jīng)跑了很多趟了。京津高速公路有特大橋八座，大橋十三座，雙向六到八車道，設(shè)計(jì)車速120公里，現(xiàn)在我們能跑到每小時(shí)70公里，效果比較好。這一次大家來(lái)到智博會(huì)，還會(huì)看到科學(xué)院物質(zhì)研究所研究的移庫(kù)倒庫(kù)系統(tǒng)和上海交通大學(xué)的縮微車泊車系統(tǒng)，都做得很不錯(cuò)。我們共同興趣課題組，已經(jīng)工作多年，準(zhǔn)備三步走：到2011年，做到城際公路的智能駕駛，因?yàn)槌请H公路基本上是半封閉的，比較好辦;2013年，爭(zhēng)取做到城市公路的智能駕駛，城市交通行人很多，比較復(fù)雜;到2015年，我們準(zhǔn)備解決私家道路、無(wú)公共道路設(shè)施的智能駕駛。

　　為城市擁堵提供解決方案

　　記者：在智能駕駛、智能交通的研究中，有什么經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)?解決方案是什么?

　　李德毅：在實(shí)驗(yàn)過(guò)程當(dāng)中有太多的體會(huì)，我們發(fā)現(xiàn)，綜合集成常常是繞不過(guò)去的。智能汽車開(kāi)發(fā)中的一個(gè)普遍現(xiàn)象是，別人代碼很難重用，自己的代碼很難被別人重用，科研工作者們經(jīng)常陷在寫代碼、調(diào)代碼和跑代碼這種低水平的重復(fù)工作中。為了解決這個(gè)問(wèn)題，我們采用了抽象與分層的技術(shù)，把傳感器選型和調(diào)試過(guò)程相對(duì)隔離，建立更開(kāi)放的、模塊化的平臺(tái)，從而減少不必要的低水平重復(fù)勞動(dòng)。另外我們還采用了一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)，就是對(duì)異?，F(xiàn)象的捕捉與浮現(xiàn)。有些小車本身的動(dòng)力學(xué)性能不太好，我們專門對(duì)異?，F(xiàn)象進(jìn)行捕捉，對(duì)捕捉到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，修改算法，再試驗(yàn)。

　　記者：智能駕駛、智能交通的研究能不能最終解決城市交通擁堵問(wèn)題?在現(xiàn)有的道路條件下，進(jìn)行智能駕駛的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地可能有限，怎么解決這一問(wèn)題?

　　李德毅：城市交通擁堵問(wèn)題是城市快速擴(kuò)張過(guò)程中各種因素?zé)o序競(jìng)爭(zhēng)、疊加的結(jié)果，不僅是一個(gè)科學(xué)問(wèn)題，更是一個(gè)社會(huì)問(wèn)題、經(jīng)濟(jì)問(wèn)題、歷史問(wèn)題。通過(guò)智能駕駛和智能交通的研究，可能使得駕駛變得更簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)無(wú)需專門培訓(xùn)，人人都能駕駛的目標(biāo)，同時(shí)，相關(guān)研究也有可能為城市擁堵提供良好的解決方案，改善城市環(huán)境。

　　我們現(xiàn)在主要利用縮微道路環(huán)境來(lái)進(jìn)行研究試驗(yàn)?？s微道路環(huán)境是在縮微尺度下研究智能駕駛與智能交通不可或缺的載體，縮微道路環(huán)境設(shè)計(jì)遵循“場(chǎng)景可重構(gòu)、現(xiàn)場(chǎng)可交互、試驗(yàn)可評(píng)估、異地可觀看”的原則，如果能夠?qū)Φ湫偷牡乩韰^(qū)域、道路環(huán)境和特定時(shí)段，通過(guò)半實(shí)物仿真和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，可以發(fā)現(xiàn)城市、城際交通車輛的數(shù)量、類型、分布、動(dòng)力學(xué)行為和道路擁擠程度的關(guān)系。

　　機(jī)器人為您服務(wù)

　　你知道服務(wù)機(jī)器人和工業(yè)機(jī)器人的區(qū)別嗎?那就是前者比后者更kiss!

　　這是中國(guó)工程院院士、香港中文大學(xué)教授徐揚(yáng)生在本屆中國(guó)智能產(chǎn)業(yè)高峰論壇上的開(kāi)場(chǎng)白。他說(shuō)，相比較于工業(yè)機(jī)器人而言，服務(wù)機(jī)器人更和善(kind)、更智能(intelligent)、更安全(safe)、更簡(jiǎn)單(simple)，歸結(jié)起來(lái)，那就是服務(wù)機(jī)器人比工業(yè)機(jī)器人更“kiss”。

　　你知道機(jī)器人能爬樹(shù)、打掃衛(wèi)生、養(yǎng)寵物，甚至陪人玩游戲嗎?在論壇上，徐揚(yáng)生向聽(tīng)眾一一介紹了上述幾款機(jī)器人。

　　爬樹(shù)機(jī)器人的靈感來(lái)自于毛毛蟲(chóng)。“你可別小看毛毛蟲(chóng)，無(wú)論大樹(shù)小樹(shù)、彎樹(shù)直樹(shù)，毛毛蟲(chóng)都能爬，而且它還能承載比自身重很多倍的重物。”受到這種啟發(fā)，徐揚(yáng)生借鑒毛毛蟲(chóng)的形體結(jié)構(gòu)特征，做出了“毛毛蟲(chóng)機(jī)器人”，這種靈活小巧的機(jī)器人被設(shè)想用在森林，尤其是原始森林里工作。由于任何地方都能爬，這些機(jī)器人可以到達(dá)森林深處人類無(wú)法到達(dá)的地方。

　　打掃衛(wèi)生是一件令人頭疼的事情，而在家養(yǎng)小寵物也不輕松。有了家庭服務(wù)機(jī)器人，這兩件事情不再是問(wèn)題。徐揚(yáng)生設(shè)計(jì)制作的家庭服務(wù)機(jī)器人其實(shí)是一個(gè)高智能的“球”，它每時(shí)每刻都在家里滾動(dòng)，把犄角旮旯里的灰塵吸得干干凈凈。遇到主人出差了，這個(gè)球形的機(jī)器人還能定時(shí)給家里的小貓小狗釋放定量的食物，而主人通過(guò)打電話給機(jī)器人，還能和家里的寵物說(shuō)說(shuō)話。球形機(jī)器人甚至能充當(dāng)“家庭衛(wèi)士”的角色，每當(dāng)有人進(jìn)門，機(jī)器人通過(guò)智能識(shí)別系統(tǒng)，可以很快分辨出此人是否家庭成員，如果進(jìn)來(lái)的是一個(gè)陌生人，機(jī)器人馬上就會(huì)用攝像頭給他拍照，并將照片通過(guò)彩信形式發(fā)送給主人，提醒主人：“有客人來(lái)了，要報(bào)警么?”

　　很多老年人生活中缺少伴侶，加上兒女又不在身邊，不僅端茶倒水之類的小事不方便，一旦身體發(fā)生異常，身邊又沒(méi)有人，后果不堪設(shè)想。家庭機(jī)器人可謂是老年人的福音，它可以根據(jù)指令，在家居環(huán)境中為老人的日常生活提供照顧，比如幫老人拿罐飲料之類;它還能對(duì)老人的生理狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)異常時(shí)及時(shí)報(bào)警。另外，做成小貓小狗形狀的家庭機(jī)器人，還能和老年人對(duì)話，陪老年人打牌、玩游戲，或者跟著不同的音樂(lè)跳不同的舞，給老年人的生活增添樂(lè)趣。

　　“智能機(jī)器人有三個(gè)方面能力——感知、判斷、行動(dòng)。如何提高智能機(jī)器人這三方面的能力?對(duì)人的神經(jīng)系統(tǒng)的研究，給我們提供了很多可以借鑒的成果。”徐揚(yáng)生說(shuō)，“怎么跟自然結(jié)合，向自然學(xué)習(xí)，研制出能更好地為人類社會(huì)服務(wù)、為普通家庭服務(wù)的機(jī)器人，是我們一直在努力的方向。希望在不遠(yuǎn)的將來(lái)，服務(wù)機(jī)器人可以走進(jìn)千家萬(wàn)戶。”

　　情感也可以計(jì)算

　　“你叫什么名字?”

　　“我叫尤利。”

　　“你的名字很奇怪呀!”

　　“請(qǐng)不要這樣說(shuō)!”

　　“騙你的，很可愛(ài)的名字。”

　　“謝謝，我很高興!”

　　這是一段機(jī)器人尤利和人之間的對(duì)話。神奇的是，機(jī)器人尤利在說(shuō)到“請(qǐng)不要這樣說(shuō)”的時(shí)候，語(yǔ)調(diào)明顯提高，帶有生氣的意味，面部也有了生氣的神色;而聽(tīng)到夸獎(jiǎng)的語(yǔ)言時(shí)，機(jī)器人很開(kāi)心地說(shuō)：“謝謝，我很高興!”并配合了相應(yīng)的微笑表情和手部動(dòng)作。

　　原來(lái)，機(jī)器人也可以有情感!

　　這是日本德島大學(xué)教授任福繼在本屆中國(guó)智能產(chǎn)業(yè)高峰論壇上播放的一段視頻錄像。

　　任福繼表示，他所在的科研中心，長(zhǎng)期致力于智能機(jī)器人的研究，其中，讓機(jī)器人像人類一樣具有情感，是他和他的科研伙伴們的努力方向之一。

　　任福繼介紹，將機(jī)器人運(yùn)用到家庭中，是未來(lái)的一個(gè)趨勢(shì)。在現(xiàn)代科技手段之下，很多機(jī)器人具備人的外形，能夠直立行走，有的機(jī)器人甚至比人類更靈敏，能從事更加復(fù)雜和危險(xiǎn)的工作，而且很多機(jī)器人已經(jīng)具備了說(shuō)話的能力，然而機(jī)器人入戶至今沒(méi)有成功。這是什么原因呢?任福繼分析說(shuō)，嚴(yán)格意義上來(lái)講，機(jī)器人不是“人”——因?yàn)榫邆淙说耐庑魏驼f(shuō)話的能力，只能使機(jī)器人與自然人“形似”，而思考能力以及情感的缺失，則制約了機(jī)器人與自然人“神似”。“人類不希望一個(gè)冷冰冰的機(jī)器進(jìn)入到家庭中，只有機(jī)器具備情感，能和人交流，才能進(jìn)入家庭。”任福繼說(shuō)。

　　如何讓機(jī)器人有情感、更智能呢?可以通過(guò)工程計(jì)算的方法來(lái)解決。

　　在心狀態(tài)轉(zhuǎn)移網(wǎng)絡(luò)理論的指導(dǎo)下，任福繼及其科研團(tuán)隊(duì)給機(jī)器人裝上了“腦”和“心”，這樣，機(jī)器人在看到你的同時(shí)，就能通過(guò)分析你的語(yǔ)言、音調(diào)和表情，對(duì)你的情感狀態(tài)做出判斷，然后根據(jù)心狀態(tài)轉(zhuǎn)移網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生一個(gè)對(duì)應(yīng)的情感，并配合相應(yīng)的語(yǔ)音、面部表情和手勢(shì)，達(dá)到和你情感交流的目的。

　　機(jī)器人怎么會(huì)具有不同的面部表情和語(yǔ)音呢?這得益于科研團(tuán)隊(duì)建立的語(yǔ)音、面部表情數(shù)據(jù)庫(kù)?？蒲泄ぷ髡邆儚娜澜绶秶鷥?nèi)收集大量語(yǔ)音和面部表情信息，通過(guò)相關(guān)軟件進(jìn)行測(cè)試，推算出某種語(yǔ)音或面部表情所對(duì)應(yīng)的情感狀況，并總結(jié)出一般規(guī)律，應(yīng)用到機(jī)器人研發(fā)中去，讓機(jī)器人能適時(shí)做出喜怒哀樂(lè)的不同反應(yīng)。

　　“用計(jì)算機(jī)來(lái)識(shí)別人類感情的技術(shù)有很好的商業(yè)前景，目前已用于游戲、醫(yī)療、學(xué)習(xí)、通訊、電話服務(wù)中心等領(lǐng)域。”任福繼說(shuō)，“現(xiàn)在應(yīng)用得最好的是游戲產(chǎn)業(yè)。”