DARPA大賽是兩個世界的分界線——在一個世界中,機器人被視作玩具或研究人員的玩物;而在另一個世界中,人們開始接受機器人能夠在世界上自由移動的事實。如今,“半自動”汽車已經在市場上出現,它們給交通的未來開啟了兩條路—— 一條路配有更智慧、更安全的人類司機;而在另一條路上,人類將成為乘客。
20 05年秋,在亞利桑那州佛羅倫薩附近的一條沙漠公路上,一輛大眾途銳汽車揚起了一路飛塵,以每小時32~40公里的速度勻速行駛,車上搭載了4名乘客。對那些漫不經心的觀察者來說,這輛車的駕駛方式并沒有什么異常。這條路格外難走,起伏的路兩邊零星可見幾株仙人掌和一些低矮的荒漠植被。
這輛沿路行駛的車靠近的時候,你可以看到車上的4位乘客都戴著一頂特殊的防撞頭盔。車身上貼滿了貼紙,讓它看起來儼然是巴哈1000越野賽的參賽車;車頂前部還安裝了5個外形奇怪的傳感器,沿途景象一覽無余;車頂上還架著其他種類的傳感器,比如雷達;車內一個視頻攝像頭透過擋風玻璃對準窗外;車尾的位置則放置了一條長長的拉桿天線,它與那一大堆傳感器一起描繪出了一種后世界末日的氣氛,讓人不禁聯想起電影《瘋狂的麥克斯》(Mad Max)。
車頂上那5個傳感器實際上是一些機械高科技裝置,每一個都能對車前的環(huán)境發(fā)射紅外激光束進行掃描。這些人眼無法捕捉到的光束不間斷地在碎石路面和車輛周圍的荒漠上反射。反射回傳感器的這些激光能夠不斷描繪出周圍時刻變化的路況、景觀,并能精確到厘米級別。即使是路上相距幾百米的小石頭,也不會被這些從不眨眼的傳感器——LIDAR(機載激光雷達)漏掉。
這輛途銳車內的景象則更為讓人稱奇。司機塞巴斯蒂安·特龍是一位機器人專家、人工智能研究者,不過在汽車行駛時,他并沒有負責駕駛,那時的他正在用手比比劃劃,和其他乘客交談。他很少會關注路況,最惹眼的是,他的手并沒有碰過方向盤,但方向盤卻在來回轉動,仿佛被看不見的幽靈操控著。
坐在特龍身后的人名叫邁克·蒙特梅羅(Mike Montemerlo),也是位計算機研究員,不過他也沒在開車。那時,他正聚精會神地盯著筆記本電腦屏幕上由車載激光器、雷達和攝像機采集的數據。這些數據觀測著車前的一切景觀,在雷達屏幕上,潛在的障礙物成了光點彩虹的一部分,揭示了一個不斷變化、由彩色亮點構成的云,它們一起呈現著車前沙漠中的道路。
這輛名為“斯坦利”(Stanley)的車當時正由車上裝載的5臺計算機上的軟件程序駕駛。特龍是高級機器人導航技術SLAM(simultaneous localization and mapping,即時定位與地圖構建)的先驅。SLAM已經發(fā)展成為使機器人探測陌生地形并找到路線的標準工具。方向盤繼續(xù)來回轉動,這輛由機器駕駛的汽車在滿是車轍的路上馳騁,飛速掠過路旁的仙人掌和石塊。在特龍右邊的前排座椅之間,有一個大大的紅色“E-Stop”(緊急停止)按鈕,在緊急情況下按下它,汽車的自動駕駛狀態(tài)就將終止。
這輛車在蜿蜒曲折的路上行駛10公里后,“興致”似乎突然降了下來。斯坦利并沒有一直在高速公路上飛奔,因此,在大漠風光從兩旁飛掠而過的時候,戴著防撞頭盔似乎也越來越沒有必要,這仿佛就是一次普普通通的周末公路之旅。
這輛車是在為參加五角大樓舉辦的第二屆自動駕駛汽車挑戰(zhàn)賽而進行訓練,這次大賽旨在推動未來軍用自動駕駛汽車的技術。21世紀初,美國國會指示美國軍方開始設計自動駕駛汽車,國會甚至給五角大樓定下了一個具體目標:到2015年,1/3的軍隊用車應該能在沒有人類駕駛者的情況下到達設定好的目標位置。不過,這一指令并沒有明確指定是自動駕駛還是遠程遙控車輛,但對兩種情況的考慮是一樣的:智能車輛能夠節(jié)約資金,并減少士兵傷亡。
可是到了2004年,這一項目仍然沒能取得什么進展。后來,五角大樓藍天研究機構DARPA的負責人托尼·特瑟(Tony Tether)另辟蹊徑,決定展開一場高調的較量,旨在說服黑客、大學教授以及那些希望以此一戰(zhàn)成名的企業(yè),在這片軍方已宣告失敗的戰(zhàn)場上進行創(chuàng)新。特瑟的立場是由軍事工業(yè)綜合體決定的,而比賽本身則是一次大膽的坦白,宣告了國防科技工業(yè)界并沒能完成任務。向由愛好者組成的平民隊伍敞開大門時,特瑟承擔了風險,破壞了這個由圍繞著華盛頓特區(qū)的私人公司主宰的秘密世界,此前,正是這些公司拿到了最大份額的軍事研究經費。
2004年舉辦的第一屆DARPA挑戰(zhàn)賽慘淡收場。車輛或是翻倒,或是原地繞圈,也有的不幸撞到了圍墻。即使是參賽者中最成功的,也僅在這場全長193公里的拉力賽中走過11公里便被困在灰塵之中——它沖出了馬路,一個車輪無奈地瘋狂旋轉。塵埃落定后,一位記者乘著一架輕型飛機俯瞰賽場時,看到各式各樣色彩鮮亮的車輛散落在沙漠中。當時,似乎很明顯的事實是,自動駕駛汽車的發(fā)展仍需假以時日,特瑟也被批評組織了一場嘩眾取寵的比賽。
現在,經過一年多的時間,特龍正坐在第二代機器人選手的方向盤后。似乎未來世界到來得比預期中早。不過,人們只用了十幾公里就意識到,技術的熱情通常還無法帶來成熟的結果。斯坦利開上沙漠,然后巧妙地扎進了一個洼地。隨著汽車向上傾斜,它的激光制導系統掃過了懸垂在車輛上空的樹枝。在毫無征兆的情況下,機器人導航系統出現異常,車子猛烈地搖擺,先是向左,然后向右,并瞬間跌出了道路。一切發(fā)生得太快,特龍甚至來不及伸手砸向那個大大的紅色急停按鈕。
幸運的是,這輛車經歷了一次“軟著陸”,陷入了路邊一片巨大的沙漠荊棘。荊棘讓這次撞擊得到了緩沖,車緩緩停下,甚至氣囊都沒有彈出。事故調查顯示,很明顯,如果沒有這片荊棘,結果可能比現在更糟。被撞到的植物兩邊各有一根巨大的樁,所幸這輛車錯過了這兩個“目標”。
乘客們迷迷糊糊地爬出了車,特龍爬上車頂,把那些因為撞擊而脫離位置的傳感器重新擺好。之后,每個人重新回到車內,蒙特梅羅刪除了一段代碼,這段代碼的本意是讓乘車體驗對人類乘客來說更舒適。特龍重啟了自動駕駛模式,這輛車再次一頭沖進了亞利桑那的沙漠。那天,它還出了其他事故。人工智能控制器對陷入泥坑的后果毫無概念,當天晚些時候,斯坦利陷入了馬路中間的一個小湖。幸運的是,附近還有幾輛由人駕駛的支持車輛,當車輪開始絕望地轉動時,支持團隊的人類幫手們趕忙把車子推了出來。
這些都是這個團隊遇到的一些小挫折。這是一支由斯坦福大學的教授、大眾汽車公司的工程師和學生黑客們組成的團隊,是十幾支劍指百萬美元獎金的隊伍中的一支。那天是實驗的一個低谷,在那之后,一切都得到了顯著的改善。
人工智能里程碑
事實證明,DARPA大賽是兩個世界的分界線——在一個世界中,機器人被視作玩具或研究人員的玩物;而在另一個世界中,人們開始接受機器人能夠在世界上自由移動的事實。