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    • 01、「唯端到端論」忽視了什么?
    • 02、高 TOPS 不是唯一的解法
    • 03、自動(dòng)駕駛是一個(gè)商業(yè)命題
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如何打開自動(dòng)駕駛最終章,終于讓Mobileye講清楚了

01/21 10:30
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作者|劉佳藝

在今年 CES 這屆全球科技春晚上,AI 成了重頭戲。

單看智駕領(lǐng)域,又在上演新的算力、端到端、生成式 AI 等技術(shù)神話。

如果站在 L2+這個(gè)節(jié)點(diǎn)往回看,技術(shù)主義的確突破了瓶頸期,讓智駕成為一件確定的事。

但如果看向未來,單靠技術(shù)主義還不能回答好「完全無人駕駛」這個(gè)時(shí)代命題。

今天智駕每上一個(gè)臺(tái)階,規(guī)?;⒂纳虡I(yè)阻力就加倍增長。所以陷入技術(shù)狂歡的市場(chǎng),終歸需要一種理性主義的聲音來拆解問題。

Mobileye 擔(dān)任了這個(gè)角色,其創(chuàng)始人 Amnon Shashua 教授在今年 CES 的演講中,指出了評(píng)判自動(dòng)駕駛模型的兩大維度:

一是精確率,也指代安全性,關(guān)乎 MTBF(平均故障間隔時(shí)間),相當(dāng)于接管率。

二是回率,也指可用性,關(guān)乎智駕設(shè)定運(yùn)行條件、地域可擴(kuò)展性、成本三大指標(biāo)。

簡(jiǎn)單來說,要實(shí)現(xiàn)完全無人駕駛,這個(gè)智駕系統(tǒng)一邊需要保證低接管率,一邊需要支持低成本、大范圍地快速落地。

在這個(gè)坐標(biāo)軸內(nèi)的兩側(cè),一邊是因激光雷達(dá)等昂貴傳感硬件及高精地圖導(dǎo)致成本高企,進(jìn)而追求精確度但暫舍召回率;另一邊則是追求高召回率但精確度尚未達(dá)到脫眼級(jí)別的技術(shù)路線。

按照 Mobileye 的發(fā)展軌跡,基于其復(fù)合人工智能系統(tǒng),已經(jīng)延展出了 SuperVision(可脫手)、Chauffeur(可脫眼)、Drive(無人駕駛)的高階智駕方案,在 Mobileye 的方法論下,這是一個(gè)能夠持續(xù)遞進(jìn),并成功打開最終章節(jié)的過程。

Mobileye 自然具備話語權(quán),這家擁有 20 余年的經(jīng)驗(yàn),積累了大量的「know-how」的智駕供應(yīng)商,從基礎(chǔ) ADAS 到 L2 直至 L5,從芯片、感知硬件到軟硬一體,憑借涵蓋各級(jí)智駕應(yīng)用的解決方案始終活躍于市場(chǎng)。

截至 2024 年三季度末,全球范圍內(nèi)搭載 Mobileye 技術(shù)的車輛來到了 1.9 億。

如果把產(chǎn)品、技術(shù)、商業(yè)光環(huán)聚集一體,Mobileye 其實(shí)找不到相同維度對(duì)壘的對(duì)手,它在一個(gè)新圖層內(nèi)。

正如這幾年 Shashua 教授延續(xù)的演講主題:「Mobileye: Now. Next. Beyond.」。

Mobileye 一直在超越自我,目標(biāo)是到達(dá)完全無人駕駛的最終形態(tài),而這個(gè)過程中,它的解題思路有別于多數(shù)玩家,這可能是一種更為立體、辯證、理性的聲音。

01、「唯端到端論」忽視了什么?

行業(yè)對(duì)于端到端技術(shù)路徑的注解,大多都指向了自動(dòng)駕駛最終章。

但這不意味著,只靠端到端,就能解決完全無人駕駛這個(gè)終極命題。

現(xiàn)在再回顧一遍端到端的定義:

通過 AI 大模型,打通感知、預(yù)測(cè)、規(guī)劃、控制全流程,輸入數(shù)據(jù)就可以得到最終結(jié)果。

這種數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的方式,站在了規(guī)則驅(qū)動(dòng)的對(duì)立面。系統(tǒng)如何應(yīng)對(duì)極端情況,不再是通過工程師手動(dòng)敲代碼,而是 AI 系統(tǒng)通過觀察、判斷、總結(jié),學(xué)會(huì)類人駕駛行為。

技術(shù)理論可行,但落地存在不少 Bug。

因?yàn)閷W(xué)習(xí)需要正確干預(yù),如果完全靠自我領(lǐng)悟,那難免會(huì)犯一些原則性錯(cuò)誤。

一個(gè)形象案例是,系統(tǒng)是否可以辨別「罕見但正確」與「常見但錯(cuò)誤」。比如大量視頻數(shù)據(jù)中,人類司機(jī)超速、壓線、加塞插隊(duì)甚至闖紅燈的不文明駕駛行為。

答案是否定的。Mobileye 表示,系統(tǒng)會(huì)從概率角度評(píng)判,偏向于選擇錯(cuò)誤答案。

另外一點(diǎn)是,僅靠無監(jiān)督數(shù)據(jù)訓(xùn)練,端到端方案的準(zhǔn)確率可以從 0 快速推進(jìn)到 95%,但無法達(dá)到 100%。

因?yàn)橄到y(tǒng)會(huì)犯很多匪夷所思的毛病,比如不會(huì)總結(jié)公式、不會(huì)應(yīng)對(duì)罕見的長尾問題等。

但這不是在做題,而是在駕駛汽車,95% 的準(zhǔn)確率不足以承擔(dān)起安全風(fēng)險(xiǎn)。

于是規(guī)則干預(yù)成為了一道必要的安全閥

Mobileye 在復(fù)合人工智能系統(tǒng)中,給端到端系統(tǒng)注入了抽象概念,即提供行為規(guī)范守則。

比如 RSS(責(zé)任敏感安全)模型,它的本質(zhì)是一套數(shù)學(xué)模型,即將人類安全駕駛理念,比如規(guī)范變道、與前車保持安全距離、避免發(fā)生事故等,轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)公式與計(jì)算方法,然后對(duì)系統(tǒng)決策結(jié)果進(jìn)行審查,結(jié)果安全才可以執(zhí)行。

值得一提的是,Mobileye 在注入抽象概念時(shí)強(qiáng)調(diào)了「適量」,即如何讓 AI 系統(tǒng)正確地理解豐富的物理世界,站在機(jī)器學(xué)習(xí)的角度,需要找到一個(gè)「偏差-方差」的權(quán)衡點(diǎn),簡(jiǎn)單概括下:

偏差指過度干預(yù),相當(dāng)于規(guī)則輸入太多了使得系統(tǒng)混亂容易出錯(cuò);

方差則是干預(yù)得不夠,一些極端情況沒有被囊括進(jìn)來,同樣會(huì)產(chǎn)生安全風(fēng)險(xiǎn)。

Mobileye 這種嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S模式在智駕系統(tǒng)上貫穿始終,它一直嘗試從科學(xué)、全面的角度剖析自動(dòng)駕駛背后盤根錯(cuò)節(jié)的復(fù)雜性。

這點(diǎn)在 Mobileye 獨(dú)創(chuàng)的 PGF(Primary-Guardian-Fallback)高階融合模型上也能體現(xiàn)。

對(duì)于 Mobileye 而言,端到端留下的可解釋性問題并非無解,它選擇建立一個(gè)可分解系統(tǒng),在錯(cuò)誤出現(xiàn)時(shí)可以直達(dá)「病癥」部位。

具體而言,利用所有傳感器對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行可分解訓(xùn)練,構(gòu)建出三個(gè)子系統(tǒng):

「Primary」主系統(tǒng):用于預(yù)測(cè)

「Fallback」備用系統(tǒng):基于不同方法就同一情形做預(yù)測(cè)

「Guardian」監(jiān)護(hù)系統(tǒng):使用第三種方法來驗(yàn)證 Primary 主系統(tǒng)的預(yù)測(cè)是否正確,如正確則按此執(zhí)行;否則采用 Fallback 備用系統(tǒng)的預(yù)測(cè)結(jié)果。

這種方式適用于非二元情況,即子系統(tǒng)之間并沒有出現(xiàn)「少數(shù)服從多數(shù)」的情況時(shí),需要有子系統(tǒng)跳出來,代表更高層級(jí)擔(dān)任審查角色。

具體應(yīng)用場(chǎng)景為,三個(gè)系統(tǒng)各司其職,比如系統(tǒng)判斷前方應(yīng)該左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)還是直行時(shí),若主系統(tǒng)選擇直行,監(jiān)護(hù)系統(tǒng)判斷其正確則直行,若不正確則采用備用系統(tǒng)的選擇。

相當(dāng)于在系統(tǒng)決策基礎(chǔ)上增加了一個(gè)「把關(guān)人」,并且準(zhǔn)備好了「Plan B」,即當(dāng) 3 個(gè)系統(tǒng)中有 2 個(gè)同時(shí)出現(xiàn)故障時(shí),才會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)失效。由此通過協(xié)同作業(yè)方式,總體誤差可以降至最低。

02、高 TOPS 不是唯一的解法

智駕領(lǐng)域有一條定律名為 Scaling Law,指模型性能會(huì)隨著數(shù)據(jù)集規(guī)模、模型參數(shù)量和計(jì)算能力的增加而不斷提升。

由此,它指引了多數(shù)玩家都按照大算力、大參數(shù)、大數(shù)據(jù)的方向前行。

但 Scaling Law 的背面,是推理成本也在隨著模型規(guī)模呈指數(shù)級(jí)增長,這并不利于商業(yè)落地。

尤其是算力,端到端大浪拍過來,對(duì)于算力的需求一下子來到了千卡、萬卡數(shù)量級(jí),這是一個(gè)巨大的成本投入。

并且這個(gè)成本,并不一定與價(jià)值對(duì)等。

百度集團(tuán)副總裁侯震宇曾直言,當(dāng)使用超過 1000 張、5000 張、10000 張卡時(shí),單一任務(wù)跑集群會(huì)有大量故障。

許多供應(yīng)商能搭建 2000、3000 張卡的集群,但能跑起來就很困難,跑不起來就是資源浪費(fèi)。

行業(yè)對(duì)于算力的大力崇拜,讓一些問題隱藏在深水區(qū)。

一是用 TOPS 作為算力計(jì)算指標(biāo)的局限性

TOPS 即每秒萬億次操作,當(dāng)下被視為衡量算力的常見指標(biāo),尤其是對(duì)于智駕芯片而言,已經(jīng)從上百卷到了上千 TOPS。

但由于 TOPS 僅關(guān)注運(yùn)算次數(shù),并不區(qū)分邏輯運(yùn)算、浮點(diǎn)運(yùn)算等計(jì)算類型,其實(shí)并不能體現(xiàn)芯片在特定計(jì)算類型上的能力。

并且運(yùn)算次數(shù)的統(tǒng)計(jì)方式,忽視了運(yùn)算的精度,將復(fù)雜運(yùn)算與簡(jiǎn)單運(yùn)算按次數(shù)劃等號(hào)。

Mobileye 做了個(gè)形象比喻,TOPS 就像通過員工人數(shù)來衡量公司質(zhì)量一樣,并不能代表什么。

這種單一的衡量維度,在反應(yīng)芯片實(shí)際性能上存在偏差。

對(duì)此,Mobileye 提出了一個(gè)新指標(biāo)——FPS(Frames per second),即每秒能處理的畫面幀數(shù)。

這是一個(gè)更貼合自動(dòng)駕駛領(lǐng)域的指標(biāo),因?yàn)樽詣?dòng)駕駛在訓(xùn)練大模型時(shí)就是在投喂海量的視頻圖像數(shù)據(jù),而 FPS 正體現(xiàn)了芯片處理圖像、視頻幀的速度,同時(shí),畫面處理速度流暢,也間接反映了芯片系統(tǒng)的整體協(xié)同能力。

二是高效才是芯片性能的直觀體現(xiàn)。

高算力并不是高效運(yùn)算的唯一解法,與其花費(fèi)大成本拉高算力,不如直接從結(jié)果回溯,思考如何高效利用算力。

尤其在數(shù)據(jù)處理過程中,各類傳感器輸入的海量數(shù)據(jù)源源不斷,從感知層到?jīng)Q策層的數(shù)據(jù)處理呈指數(shù)級(jí)增長,關(guān)鍵在于如何快速消化這些數(shù)據(jù)。

Mobileye 提出了「合理分工」的解題思路,其在芯片設(shè)計(jì)上采用了完全異構(gòu)的計(jì)算架構(gòu)。

這種架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)在于調(diào)度資源,對(duì)于卷積網(wǎng)絡(luò)、Transformer 等不同計(jì)算場(chǎng)景,分配對(duì)應(yīng)的運(yùn)算任務(wù),進(jìn)而提升整體運(yùn)算效率。

可以理解為,在芯片上建立了一座高效運(yùn)轉(zhuǎn)的數(shù)字工廠,調(diào)度系統(tǒng)會(huì)按照生產(chǎn)計(jì)劃和訂單要求安排分工與協(xié)作任務(wù)。

由于可以動(dòng)態(tài)分配,這套異構(gòu)計(jì)算架構(gòu)也能帶來低功耗、可擴(kuò)展性強(qiáng)、降低維護(hù)成本的優(yōu)勢(shì)。

典型案例是 Mobileye EyeQ 系列芯片,EyeQ5H 的算力為 16TOPS,最大功耗僅為 27 瓦,目前已在極氪 001 和 009、極星 4、沃爾沃等車型上落地。

從實(shí)際表現(xiàn)上看,兩顆 EyeQ5H 支持的 SuperVision 方案,算力 32TOPS,已經(jīng)能夠支持 L2+級(jí)智駕,與其它搭載 500TOPS,甚至 1000TOPS 的智駕方案水平對(duì)齊。

并且,相較于高 TOPS 下產(chǎn)生的上百瓦功耗,兩顆 EyeQ5H 芯片產(chǎn)生的功耗僅有 54 瓦。

而 Mobileye 在此基礎(chǔ)上升級(jí)的 EyeQ6H 芯片能力再度進(jìn)階,單顆算力為 34TOPS,相比 EyeQ5H 提升了約 2 倍,而 FPS 卻飆升了 10 倍。

與此同時(shí),功耗僅比 EyeQ5H 增加了 25%。

這意味著,它能夠處理更復(fù)雜的視覺處理任務(wù),支撐更高階的智駕能力。

目前,EyeQ6H 已經(jīng)應(yīng)用于 SuperVision、Chauffeur 以及 Drive 高階智駕方案,相當(dāng)于支持 L2+、L3,甚至 L4 級(jí)智駕,預(yù)期今年即將開始量產(chǎn)。

值得一提的是,Mobileye 并未停下腳步,其更具競(jìng)爭(zhēng)力的芯片——EyeQ7H 已經(jīng)在開發(fā)中,其制程僅為 5nm,算力為 67TOPS,最大功耗僅為 60 瓦,預(yù)計(jì)在 2027 年開始量產(chǎn)。

03、自動(dòng)駕駛是一個(gè)商業(yè)命題

回歸到安全性與可用性的坐標(biāo)系中,可以看到,圍繞著復(fù)合智能人工系統(tǒng)這張核心底牌,Mobileye 通過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)計(jì)算將智駕系統(tǒng)誤差降至最小,從而支持自動(dòng)駕駛邁向「可脫手」、「可脫眼」甚至無人化階段。

與此同時(shí),Mobileye 也在積極思考另一個(gè)核心命題,即技術(shù)如何從一個(gè) Demo 版本走向大規(guī)模落地

它沒有忽略任何一個(gè)關(guān)鍵因素,包括成本、地域可擴(kuò)展性、系統(tǒng)運(yùn)行條件等,這種周密式考量貫穿了 Mobileye 軟硬一體式的產(chǎn)品組合。

一個(gè)重要案例是 EyeQ 系列芯片,兼具低成本與高性能的優(yōu)勢(shì),能夠快速上車高階智駕方案。

另一個(gè)是成像雷達(dá),相比傳統(tǒng)雷達(dá)它具備更精準(zhǔn)的物理探測(cè)能力與高分辨率,可以在復(fù)雜場(chǎng)景中識(shí)別出各類障礙物,除了常規(guī)的人、自行車等,還能識(shí)別到橋下的靜止車輛。

并且,它具備長距離探測(cè)能力,可以探測(cè)到 240 米內(nèi)的可能性危險(xiǎn),即便是在車輛高速行駛狀態(tài)下,也不會(huì)影響到探測(cè)精度。

這種探測(cè)能力可以獨(dú)立于攝像頭、激光雷達(dá),基于「真正冗余」的架構(gòu),成像雷達(dá)在其它傳感器失效時(shí),依然可以單獨(dú)扛起感知任務(wù),保證智駕系統(tǒng)的可靠性。

成像雷達(dá)的設(shè)計(jì)其實(shí)是為高階智駕方案的過渡、落地搭建了一座梯子。

這里面包含了「模塊化」的巧思。

所謂模塊化,是指智駕系統(tǒng)像是「搭積木」一般,從系統(tǒng)中提取一些模塊就可以構(gòu)建一套低成本的智駕方案,若是想要走向更高階智駕層級(jí),只需要增加積木,比如加上額外的成像雷達(dá)。

顯然,這種方式相比「把積木推倒重來」要更為快捷方便,并且不用耗費(fèi)太大成本。

當(dāng)然,Mobileye 對(duì)于無人化落地的另一層信心其實(shí)也來源于工程化經(jīng)驗(yàn)。

除了 ADAS 方案合作了比亞迪、奇瑞、長城、大眾、福特等國內(nèi)外多款車型,高階智駕方案也已經(jīng)拿下多個(gè)定點(diǎn)。

比如搭載 EyeQ5H 的 SuperVision 方案已經(jīng)在極氪、極星部分車型上落地,最新數(shù)據(jù)是,搭載了 SuperVision 方案的極氪 001、極氪 009 車型數(shù)量來到了 24 萬臺(tái)。

而更新到 EyeQ6H 的 SuperVision 方案也與保時(shí)捷、奧迪、賓利、蘭博基尼旗下 17 款車型達(dá)成定點(diǎn)合作。

值得一提的是,這些豪華品牌的部分車型也選擇了更高階的 Chauffeur 方案,支持可脫手、脫眼的高階智駕。

以及在 L4 領(lǐng)域,大眾、Schaeffler、Benteler、Verne 等汽車集團(tuán)也與 Mobileye 在 Drive 平臺(tái)上共同開發(fā)無人駕駛出租車。

而說到 Mobileye 于全球范圍內(nèi)廣泛的客戶群體和部署經(jīng)驗(yàn),以及在安全合規(guī)方面的突出優(yōu)勢(shì),對(duì)于中國車企全球化出海的進(jìn)程,也能夠發(fā)揮獨(dú)特的助力優(yōu)勢(shì)。

在 CES 演講結(jié)尾,Amnon Shashua 教授表示,按照規(guī)劃,至 2027 年,Mobileye 將通過 Chauffeur、Drive 方案,為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛革命鋪平道路。

對(duì)于 Mobileye 而言,這是一個(gè)充滿確定性的任務(wù)。

作為自動(dòng)駕駛供應(yīng)商,Mobileye 一向具備很強(qiáng)的目標(biāo)導(dǎo)向思維,它將從技術(shù)到商業(yè)上的每一個(gè)戰(zhàn)略要點(diǎn)思考得非常清晰,并重視戰(zhàn)略確定后的每一次精準(zhǔn)執(zhí)行。

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