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)推動的網(wǎng)絡(luò)化，而從 2010 年開始的這 20 年，我們面臨的將是人工智能的寒武紀大爆發(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。
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 ” ，雖然葡萄干離開面包仍是葡萄干，但兩者結(jié)合在一起就能創(chuàng)造出高價值的新品類。
筆者近年來一直在探索人工智能的產(chǎn)業(yè)機會，并得出結(jié)論：未來 15 年，智能駕駛將是人工智能所帶來的增值最大的產(chǎn)業(yè)，沒有之一。
首先，激活、重塑和創(chuàng)造多個萬億級市場。
激活汽車市場，智能、安全和人機共駕的新體驗將重新激起人們換車的需求；
重塑出行市場，無人駕駛 ＋ 共享汽車將解決如今困擾消費者和出行服務(wù)商的最大問題——司機成本和 “ 壞人 ” 風(fēng)險。如果說當(dāng)前的網(wǎng)約車只解決了 2 ％ 的出行，那么未來無人駕駛出租車可以將這個比例提升數(shù)十倍；
創(chuàng)造了新的消費經(jīng)濟和生產(chǎn)力市場——乘客經(jīng)濟。乘客在路上或消費，或工作，或娛樂，每一輛車都可以變成移動的商業(yè)地產(chǎn)。
其次，解決人類進入汽車社會以來一直無法解決的多個社會問題——交通擁堵（以及怠速行駛帶來的廢氣排放）、事故頻發(fā)、停車難等。無人駕駛?cè)缤哂星|公里的駕駛經(jīng)驗和百萬年駕齡的“ 老司機”，不疲勞、不路怒、不酒駕藥駕、不隨意加塞、也不用操心停車，可以根本性解決上述問題，真正滿足人民群眾對美好生活的向往。
智能駕駛的發(fā)展，可以分成4個階段：
2004 年以前；
2004 年 － 2009年：第一個 6 年——孕育；
2010 年 － 2015 年：第二個 6 年——成長；
2016 年 － 2021 年：第三個 6 年——開花；
2022 年 － 2027 年：第四個 6 年——結(jié)果。
2004 年以前
自動駕駛的前世
1921 年 8 月，第一輛無人駕駛（實為遙控）汽車在美國誕生，美國陸軍的一位電子工程師坐在后面的一輛車上，用無線電操控前面那輛無人車的方向盤、離合器和制動器。
1939 年的紐約世界博覽會，通用汽車在 “ 未來世界 ” 展覽上，預(yù)言 1960 年高速公路將具有電子軌道，與汽車的自動駕駛系統(tǒng)相配合，實現(xiàn)無人駕駛，直到駛出高速公路才切換回司機駕駛。
此后，通用汽車并沒有把這個預(yù)言當(dāng)做兒戲，而是在 1956 年展出了 Firebird II，這輛看似 “火箭” 的概念車有史以來第一次具備了自動導(dǎo)航系統(tǒng)。兩年以后，F(xiàn)irebird III 問世時，BBC 現(xiàn)場直播了基于車路協(xié)同的無人駕駛，高速公路上預(yù)埋的線纜與車端的接收器通過電子脈沖信號進行通訊，展示了未來高速公路的無人駕駛形態(tài)。
實際上，真正具備獨立自動駕駛能力的原型——Shakey，出現(xiàn)在 20 世紀 60 年代，誕生于斯坦福研究院（Stanford Research Institute），這個研究院后來改名為斯坦福國際研究院（SRI International），以發(fā)明了電腦鼠標(biāo)和語音助手 Siri 聞名，它的另一重要貢獻是機器人。
Shakey 是第一個具有完整感知、規(guī)劃和控制能力（這也是后來機器人和無人車的通用框架）的機器人。Shakey 之父是科學(xué)怪才查爾斯·羅森（Charles Rosen），也是斯坦福國際研究院的創(chuàng)始人。獵奇的媒體對 Shakey 做出了超出其實際能力，甚至聳人聽聞的宣傳，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，后來無數(shù)次反復(fù)。
如果說 Shakey 只是個在室內(nèi)移動的機器人，那么 “斯坦福車（Stanford Cart）” 則是第一輛接近于無人駕駛汽車的機器人。漢斯·莫拉維克（Hans Moravec）被譽為“人工智能最堅定的支持者”，在他的領(lǐng)導(dǎo)下，“斯坦福車”取得了巨大進展。莫拉維克的團隊研發(fā)了很多新技術(shù)，例如，用單一攝像頭計算場景的深度，后來 Mobileye 采用了類似技術(shù)。多數(shù)情況下，“斯坦福車” 需要通過遠程圖像來操控，有一次它逃脫了控制，直接駛?cè)肓朔泵Φ牡缆?，?dāng)莫拉維克從監(jiān)視器中看到一輛真實的車輛從 “斯坦福車” 邊上呼嘯而過，大吃一驚，于是追捕“叛逃機器人”成為無人車歷史上詼諧的一筆。
莫拉維克在機器視覺的探索中遭遇了很多挫折，后來提出了著名的莫拉維克悖論（Moravec’s Paradox）——人類的高階智能，比如推理、規(guī)劃和下棋，計算機都能夠輕易實現(xiàn)。而只有幾個月大的嬰兒就能駕輕就熟的低階智能，如感知和運動配合，計算機都遙不可及。在深度學(xué)習(xí)尚在襁褓之中的時代，科學(xué)家們還找不到頭緒。
上世紀 80 年代，電視劇《霹靂游俠》（Knight Rider）中的 KITT 自動駕駛汽車風(fēng)靡一時。幾乎同時，汽車制造強國日本、德國和美國真正開始自動駕駛汽車的研發(fā)。日本的筑波工程研究實驗室、德國的慕尼黑國防軍大學(xué)與梅賽德斯聯(lián)合團隊、美國的國防高級研究計劃局（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 ” 開發(fā)出不同的自動駕駛汽車的原型，并且在真實路況中展現(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 ” 跨越美國之旅，其中 98．2 ％ 的里程由無人駕駛完成，雖然車輛速度不快，但即使放到今天來說，這樣的成果仍然非常了不起。這輛后來進入 “ 機器人名人堂 ” 的無人車是基于 Pontiac Trans Sport Minivan（小型多用途車）改造的，主要原因是相比轎車，Minivan 能塞進去更多的設(shè)備。后來 Waymo 也是采用了菲亞特克萊斯勒的 Minivan “ 大捷龍（Pacifica）” 作為無人車的改裝基礎(chǔ)。
90 年代末的另一個創(chuàng)舉來自意大利帕爾馬大學(xué)視覺實驗室 VisLab ，他們利用雙目攝像頭組成的立體視覺系統(tǒng)，在高速公路上實現(xiàn)了 2000 公里的長距離試驗，無人駕駛占比 94 ％ ，而車速則達到了 112 公里／小時。
幾乎與此同時，中國學(xué)術(shù)和產(chǎn)業(yè)界也開始了智能駕駛的探索。在清華大學(xué)，1978 年齊國光教授課題組開始研究自動駕駛，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駕駛汽車的原型車。
中國第一輛自動駕駛汽車是 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)成為了后來中國無人駕駛?cè)瞬诺膿u籃。
同樣是 90 年代，中科院自動化研究所的王飛躍教授在美國也開始了無人車的研究。
與美國類似，中國在遙控駕駛方面的探索也較早，1980 年國家立項“遙控駕駛的防核化偵察車”項目，哈爾濱工業(yè)大學(xué)、沈陽自動化研究所和國防科技大學(xué)參與了該項目的研究。在第二個階段來臨的前一年（ 2003 年），國防科技大學(xué)與一汽合作的紅旗 CA7460 實現(xiàn)了高速公路的自動駕駛演示，峰值速度達到 170 公里／小時，并且實現(xiàn)了自動超車。
2004 年 ～ 2009 年
第一個 6 年：孕育
2004 年的大事件是美國國防高級研究計劃局（DARPA）的無人車挑戰(zhàn)賽 “ Grand Challenge ” 。時值 “ 第二次海灣戰(zhàn)爭 ” 剛剛開始，國防部注意到沙漠行動中的士兵傷亡，希望用無人駕駛來解決這一問題。
DARPA 挑戰(zhàn)賽是美國的一項優(yōu)良傳統(tǒng)，國會撥專款，通過挑戰(zhàn)賽發(fā)現(xiàn)那些變革性的、高回報的科研成果，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 次無人車挑戰(zhàn)賽、1 次機器人挑戰(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)賽要求無人車成功穿過240公里的沙漠道路，不出意料，2004 年所有車隊在沙漠中折戟。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 車隊是奪冠熱門，其負責(zé)人、機器人專家雷德·惠塔克（Red Whittaker）志在必得。他認為無人駕駛不是僅僅靠努力工作就能實現(xiàn)的，“ If you haven＇t done everything， you haven＇t done a thing． ”意思是你什么都得會，才能夠取得成功，只懂某些方面等于零。這也間接道出了無人駕駛的高門檻。
在參賽隊伍中，斯坦福大學(xué)的 “ 斯坦利（Stanley）” 無人車并不起眼，可是領(lǐng)隊塞巴斯蒂安·特龍（Sebastian Thrun）矢志奪魁，他是機器人 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，試圖在這場比賽中奪回尊嚴。無人駕駛車的傳統(tǒng)三強是卡內(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)中還有一個來自加州大學(xué)伯克利分校的年輕人，安東尼·萊萬多斯基（Anthony Levandowski），這個身高 2L米、特立獨行的年輕人以一輛名為 “惡靈騎士” 的摩托車參賽，吸足了眼球。
卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的兩輛車一路領(lǐng)先，可下半程莫名的故障導(dǎo)致兩輛車大幅減速，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，但沒有大礙，在刪除了一些無關(guān)緊要的代碼后竟然越跑越快，最終斬獲 200 萬美元的冠軍獎金。一直到 12 年以后，卡內(nèi)基梅隆失利的原因才浮出水面，原來是引擎控制模塊和噴嘴之間的一個過濾器壞了，使引擎失去了動力?！?千里之堤，潰于蟻穴 ”，對待無人駕駛要有十二分的敬畏之心。特龍后來感嘆，斯坦福能贏，純粹是隨機性發(fā)生作用。
在這次比賽中，很多車輛都使用了激光雷達、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人車的標(biāo)準配置。當(dāng)然，那個時候的激光雷達可以說是千奇百怪，其中霍爾（Hall）兄弟做的激光雷達大如臉盆，這兩兄弟是音響店的老板，又是 “ 格斗機器人 ” 的愛好者，從鉆研機器人到研究激光雷達，成就了后來激光雷達領(lǐng)域的先鋒 —— Velodyne。
筆者第一次接觸無人車就是在 2005 年，當(dāng)時英特爾研究院的 Gary Bradski（OpenCV 之父）幫助特龍的團隊提升視覺能力，他力勸英特爾的市場部門贊助斯坦福車隊，彼時英特爾已經(jīng)花了 10 萬美元贊助卡內(nèi)基梅隆大學(xué)，于是特龍給了個友情價—— 2 萬美元，英特爾幸運地贏得了這個最終冠軍的賭注。有趣的是，由于“斯坦利”全身已經(jīng)貼滿各種贊助商的商標(biāo)，英特爾的標(biāo)志只能貼在前車窗上，這是個很醒目的位置，而且昭示這是輛無人車（因為沒有司機透過前車窗看后視鏡）。
轉(zhuǎn)眼到了 2007 年，DARPA 已經(jīng)不滿足于荒野的無人駕駛，開始 “ 城市挑戰(zhàn)賽 （Urban Challenge）”?？▋?nèi)基梅隆大學(xué)卷土重來，這次他們準備充分，組建了一支 40 人的隊伍，其中包括大將克里斯·烏爾姆森（Chris Urmson）。除了兩輛參賽的車輛，還有一輛補給車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，這次卡內(nèi)基梅隆大學(xué)投入巨大，以至于拿到 200 萬美元大獎后依然沒有填補虧空。在他們的裝備庫里，第一次出現(xiàn)了一種新型的 64 線激光雷達，為了讓這件裝備投入使用，卡內(nèi)基梅隆大學(xué)的工程師編寫了大量的驅(qū)動程序?；魻栃值艿?Velodyne 提供了這一超級武器，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 線激光雷達成為全世界絕大多數(shù)無人車必須配置的組件。
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)說谷歌的創(chuàng)始人拉里·佩奇（Larry Page）是個極客，他與特龍因為對機器人感興趣而成為密友，對于無人駕駛，佩奇有了新的想法。他把特龍招來谷歌，先是在谷歌街景上小試牛刀，到 2009 年的時候，秘密成立了無人車項目 “司機（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多斯基。
阿姆儂·沙書亞（Amnon Shashua）是一位視覺專家，屬于麻省理工派，在斯坦福學(xué)術(shù)休假時是特龍的室友。作為希伯來大學(xué)教授，他創(chuàng)建了 Mobileye，是第一個試圖產(chǎn)品化 ADAS（先進駕駛輔助系統(tǒng)）技術(shù)的先驅(qū)者。Mobileye 創(chuàng)建于 1999 年，到 2009 年時，走過了 “ 從 0 到 1 ”的苦旅，已經(jīng)有多款車型安裝了它的產(chǎn)品。創(chuàng)立之初，沒有人想到它一直到 2014 年才敲鐘上市，更讓人沒有想到的是，2017 年它被英特爾收購，而這 18 年，它走出了一條少有人走的道路。
DARPA 的無人車挑戰(zhàn)賽激勵了中國的同行。2009 年，在國家自然科學(xué)基金委員會 “ 視聽覺信息的認知計算 ” 重大研究計劃的支持下，首屆中國 “ 智能車未來挑戰(zhàn) ” 大賽在西安舉行，從此拉開了中國系列挑戰(zhàn)賽的序幕。
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