点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:清华大学等单位科研人员合作研发 新型自动驾驶安全测试系统问世
首页> 科技频道> 综合新闻 > 正文

清华大学等单位科研人员合作研发 新型自动驾驶安全测试系统问世

来源:光明网-《光明日报》2023-04-12 03:45

  【科技前沿】

  光明日报北京4月11日电(记者 邓晖 通讯员田姬熔、常潇予)飞速发展的自动驾驶技术让汽车迈入“无人之境”的梦想不再遥不可及,但要想真正实现自动驾驶汽车的大规模商业化落地,安全测试验证成为行业进一步发展的重中之重。自动驾驶汽车到底是“新手上路”,还是车技稳如“老司机”?近日,清华大学自动化系智能交通研究团队助理教授封硕与美国密西根大学Mcity主任刘向宏等科研人员合作研发出一套全新的安全测试系统,为“AI司机”量身定制出一套“驾考试题”。日前,该项研究成果以《基于密集强化学习的自动驾驶汽车安全性测试》为题发表于《自然》正刊,并登上当期封面。

  随着自动驾驶技术的发展,当驾驶水平越来越接近人类驾驶员,自动驾驶汽车的安全性能测试变得愈发重要,但同时也更难以开展。封硕告诉记者:“目前业内对此已初步达成了研究共识:亟须解决‘百亿公里’难题。”

  什么是“百亿公里”难题?

  研究人员介绍,在自动驾驶汽车投入大规模应用前,需要开展大规模的道路测试,从统计学上验证自动驾驶汽车的安全性。据估算,这个测试规模至少要达到百亿公里。从时间、资源与成本上来看,在实际道路上进行测试显然难以实现。这便是当前自动驾驶技术发展所面临的最棘手问题之一。

  “我们所做的就是希望能够加速这个过程,用尽可能少的测试里程等价代替这百亿公里的实地测试。”封硕表示。

  如何以最小的成本、最高效地找出自动驾驶汽车的安全问题?封硕带领团队从统计学的视角寻找研究切入点。

  经验丰富的司机在开车时遇到突发状况,会结合道路情况、附近车辆的反馈,凭借直觉判断并迅速作出反应,那么同样的情况摆在人工智能面前,它该如何作出决策?

  “这本质上是一个超高维空间小概率事件的期望估计问题。”封硕解释道,“人机交互的复杂性与道路交通状态的复杂性决定了自动驾驶汽车需要处理超高维空间内发生的各种情况,这是我们面对的‘维度灾难’。而在测试中为了验证安全性,我们需要自动驾驶汽车学会处理各种危险状况下的交通事件,由于危险状况往往是小概率事件,所以我们还会面临‘稀疏度灾难’。”

  将实际问题从统计学的视角转化为学术问题后,封硕和团队成员从理论层面寻求突破,创造性地提出了密集强化学习方法,通过识别和删除非安全关键状态、连接安全关键状态,并在编辑后的马尔科夫过程中训练神经网络,解决了“稀疏度灾难”。同时利用密集强化学习方法训练交通环境中的背景车辆,构建出一个由自动驾驶汽车和背景车辆组成的智能测试环境,从而实现了模拟环境替代实际道路环境。

  “通俗来讲,我们的智能测试系统将自动驾驶汽车周围的背景车辆模拟成为一个个智能体,大家有着不同的驾驶目的:自动驾驶汽车希望更安全地行驶,背景车辆希望更好地帮助自动驾驶汽车发现安全问题。这样我们就可以通过改变背景车辆的行为来实现对自动驾驶汽车安全性能的测试,让测试里程大幅减少,让测试过程变得更高效。”封硕形象地将这一过程比喻成为“AI司机”寻找“陪练”。

  为了让“陪练”更精准有效地提供帮助,研究团队收集了海量人类驾驶数据,对“陪练”进行拟人化训练,从而确保测试环境更加贴合人类驾驶环境。同时还通过技术手段增加“陪练”司机的“危险系数”,让它们在行驶过程中表现出更强的侵略性与对抗性,从而增加测试环境的挑战性。

  基于增强现实测试平台,研究团队将经过反复理论推演的研究思路在美国密西根大学Mcity和美国交通中心的测试场中付诸实践,对L4级自动驾驶汽车开展安全性测试。结果表明,这种方法不但可以有效学习生成智能测试环境,并且与直接在自然驾驶环境中测试自动驾驶汽车相比,智能测试环境可以加快评估过程多个数量级。这意味着,实验中每一公里的测试,近似等价于实际道路测试中一千到一万公里的结果,极大加速了安全测试流程。

  “我们这套方法为‘AI验证AI’这种研究思路提供了一个可供借鉴的具体案例。”封硕对于当前的研究还有更长远的构想,“这套方法未来有潜力拓展到更广泛的领域,这也是我们未来的研究方向。同时,这项研究成果未来更有潜力为下一步自动驾驶技术的研发进行方向性的引鉴和指导:通过测试找到问题,对症下药地开展优化安全设置和性能的研究,就能间接地推动自动驾驶安全性的有效提升。”

  《光明日报》( 2023年04月12日 08版)

[ 责编:曾震宇 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 北京:“五一”假期逛车展

  • 山东淄博:陶瓷琉璃博物馆打卡热

独家策划

推荐阅读
董耀会的理想是在全国的长城沿线开发出一万个村,把长城沿线的优质农产品卖到世界各地。
2026-05-02 08:15
习近平总书记强调,要以更大力度、更实举措加强基础研究,提升我国原始创新能力,进一步打牢科技强国建设根基。
2026-05-01 18:40
加强基础研究,建设科技强国的必由之路。
2026-04-30 16:22
“AI投毒”“控评”“互踩”“人肉”“开盒”“算法黑箱”……AI时代,面对这些媒介乱象,该如何约束?
2026-04-30 09:02
近日,国家市场监管总局与教育部联合发布全国首批“专业与标准化教育融合试点单位”名单,位于江苏苏州太仓市的苏州健雄职业技术学院入选。如今,苏州健雄职业技术学院立足太仓“德企之乡”的实际需求,建校20余年来为太仓560余家德企直接输送技能人才或提供相关培训。
2026-04-30 08:59
西出世界屋脊,东汇百川入海,长江绵延6300多公里,滋养了源远流长的中华文明,哺育着勤劳勇敢的中华儿女。“各民主党派中央、无党派人士积极开展长江生态环境保护民主监督,立足实际,各展优长,推动中共中央有关决策部署落实到位。
2026-04-30 08:56
“刚出厂的机器人如同懵懂孩童,需要在数据喂养与场景训练中不断成长。”  他告诉记者,目前训练场的训练内容覆盖现代农业、工业制造、医疗康养等6大领域,精准对接12大产业、27个应用场景。
2026-04-30 08:55
2025年度全国十大考古新发现29日在北京揭晓,吉林东部长白山旧石器时代遗址群、河南新郑裴李岗遗址、河北宣化郑家沟遗址、甘肃庆阳南佐遗址、山西昔阳钟村遗址、河南郑州商城遗址、陕西富平长春遗址、山东青岛琅琊台遗址、浙江绍兴越国都城和汉六朝会稽郡遗址、宁夏贺兰苏峪口瓷窑址上榜。
2026-04-30 08:54
2010年,舒易来获得赴美国哈佛大学麻省眼耳医院联合培养的机会,在该院陈正一教授课题组继续开展耳聋治疗研究。2014年,舒易来带着最前沿的基因编辑理念回到复旦大学附属眼耳鼻喉科医院,继续探索耳聋治疗的新方法。
2026-04-29 10:43
一张4厘米见方、6微米厚的薄膜贴附于大脑功能区表面的硬脑膜外,就能采集到大脑信号。“北脑一号”已在研究者发起的临床研究中完成7例患者植入手术,器械在人体内累计工作时长超4.5万小时,初步验证产品的安全有效性。
2026-04-29 10:38
生物医药基础科研水平大幅提升。据统计,2023年,中国学者在生物医药领域三家全球顶尖学术刊物《细胞》《自然》《科学》发表的文章数量,跃升至全球第二,仅次于美国。在评选出的“2024年医疗界十大临床突破”中,有四项来自中国。
2026-04-29 10:33
乘坐自动扶梯时,很多人有“左行右立”的习惯:右侧站立,左侧留给赶路行人。可如果“左行”撞到了“右立”,还造成了一定损失,要担责吗?近期,上海铁路运输法院审结了一起相关案件。
2026-04-29 10:27
4月27日,农业法修订草案提交十四届全国人大常委会第二十二次会议审议。为突出耕地等农业资源保护和农业绿色发展,草案将现行农业法第八章“农业资源与农业环境保护”分为“土地等农业资源保护”“农业绿色发展”两章。
2026-04-29 10:13
教育部今天(28日)发布《普通高等学校本科专业目录(2026年)》,共新增38种普通高校本科新专业。本次获批申办高校可纳入2026年高考招生。
2026-04-28 11:22
目前,本科专业目录共涵盖13个门类、92个专业类、883种专业。
2026-04-28 11:20
中国农业科学院作物科学研究所小麦基因资源发掘与利用创新团队近日成功克隆了调控小麦分枝与主茎之间角度的关键基因,并揭示了其平衡调控小麦“站姿”的分子机制。
2026-04-28 10:01
作为牵头用户,生态环境部已有8颗环境和大气系列卫星在轨运行,还可统筹调用140余颗民商卫星数据资源。
2026-04-28 10:00
西南大学徐洛浩、刘海平教授团队联合德国科学院院士阿克塞尔·迈尔开展攻关,成功破解相关科学难题。
2026-04-28 09:59
人工智能的崛起为人类社会开启了变革的新纪元,深刻重塑着我们生活与生产的各个方面。而作为文明传承与思维锻造的核心路径,阅读在这一浪潮中经历着前所未有的影响与重构。
2026-04-28 09:57
透视农业农村经济“开门红”,其背后是国家战略引领、政策有力支持和市场社会力量的协同发力。
2026-04-28 09:46
加载更多