負(fù)責(zé)Cruise仿真工作的是 Tom Boyd
作者：大壯旅

新智駕按，無論是自動駕駛汽車、機器人還是復(fù)雜的醫(yī)療器械，在投入使用前都需要大量的測試，這個過程不但會耗時數(shù)年甚至數(shù)十年時間，還需要雄厚的財力支持。

為了繞開這一過程，各家公司開始尋求在虛擬世界里解決問題，因此到仿真器里走一遭成了產(chǎn)品量產(chǎn)前的必經(jīng)之路。就拿英偉達來說，為了幫助殘疾人重新掌握一些基本生活技巧，它們做了數(shù)百萬次仿真來迭代自家機器人。

在通用旗下自動駕駛部門 Cruise 這里，負(fù)責(zé)仿真工作的是 Tom Boyd——他曾是業(yè)內(nèi)知名的游戲開發(fā)者（曾開發(fā)過《仿真人生4》和《星球大戰(zhàn)》系列游戲）。

在新冠疫情肆虐美國，自動駕駛公司測試車全面“禁足”的情況下，仿真工作更是變得異常重要。

“只要在建模時足夠精準(zhǔn)，我們就能在仿真器里重現(xiàn)物理世界。”Boyd 在接受采訪時解釋道。“自動駕駛汽車上路之前，就已經(jīng)在仿真器里開過成千上萬公里的車了。”

“瘋狂折磨”
仿真器解決了自動駕駛汽車上路前的關(guān)鍵問題之一：訓(xùn)練自動駕駛汽車對路上的危險做出正確反應(yīng)。這點確實相當(dāng)重要，畢竟沒有哪家公司敢冒著風(fēng)險讓車輛真的身處危險境地，而且極端情況在物理世界也沒那么容易精準(zhǔn)復(fù)現(xiàn)。

Boyd 指出，仿真讓 Cruise 和其它自動駕駛公司能在虛擬世界“瘋狂折磨”自動駕駛系統(tǒng)，以保證它們未來在道路上遭遇危險時能做出合適的規(guī)避動作。

“我們能在仿真器里看到自動駕駛汽車會做出什么反應(yīng)，從而對其代碼進行相應(yīng)調(diào)整。我們甚至能借助仿真生成訓(xùn)練中可用的寶貴數(shù)據(jù)。”Boyd 解釋道。

對自動駕駛公司來說，想在物理世界完成無以計量的路測根本不現(xiàn)實，且不說成本問題，光是時間消耗就會讓大家無力承受。不過，仿真器能順利解決這場“消耗戰(zhàn)”，在仿真中總結(jié)的經(jīng)驗甚至能反哺給路測。

據(jù) Cruise 介紹，它們每天能完成 3 萬次仿真測試，而在現(xiàn)實世界中這樣的速度根本就是天方夜譚。更重要的是，仿真器中的虛擬世界還有一定的前瞻性，Cruise 在這里解決的問題可能會領(lǐng)先路測幾個月甚至幾年。

Boyd 甚至表示：“自動駕駛公司成立的那天它們的仿真器就得全速運轉(zhuǎn)。”

四大支柱
對 Cruise 來說，仿真器的最基本功能就是在車輛回到車庫后，復(fù)現(xiàn)路測中遇到的各種路況。

在路測過程中，車輛會持續(xù)采集各類信息，包括車輛周邊情況，或是自動駕駛汽車通過某社區(qū)的速度等。Cruise 能對這些信息進行梳理，找出它們認(rèn)為車輛表現(xiàn)有失水準(zhǔn)的區(qū)域，然后在仿真器中復(fù)現(xiàn)這段路線以提升自動駕駛軟件的性能。

其次，仿真器還是 Cruise 讓車輛“赴湯蹈火”的好幫手，在路測中它們可不舍得讓自家測試車身處險境。

“我們想得到那些假設(shè)情況的答案，因為這些極端事例總有一天會發(fā)生。”Boyd 解釋道。“我們不敢保證這世界會按照既定秩序穩(wěn)定運行，我們只能保證自家車輛在路上能做個良民。”

舉例來說，Cruise 會在仿真器中重復(fù)測試“無保護左轉(zhuǎn)”場景，而要想在現(xiàn)實世界打磨好這項技巧，恐怕得花數(shù)千小時。

以上這兩大功能是 Cruise 仿真器的主要工作內(nèi)容。除此之外，仿真器還能復(fù)現(xiàn)整個虛擬城市，Cruise 就搞了個虛擬版的舊金山。

在這個虛擬城市中，Cruise 能引入各種各樣的威脅，從毛毛躁躁的行人到開車亂竄的駕駛員，并借此觀察自家自動駕駛系統(tǒng)的反應(yīng)。不過，虛擬城市的維護費用可不低。

“想維持這個規(guī)模的仿真，你就得租大量算力，而且還得搞定場景中的小細(xì)節(jié)。”Boyd 解釋道。

最后，與科學(xué)家拿海量圖片訓(xùn)練人工智能識別圖像一樣，Cruise 能通過不斷地訓(xùn)練讓仿真器成為新的數(shù)據(jù)機，用寶貴數(shù)據(jù)反哺路測工作。

Boyd 表示：“這是最難的部分，你得保證仿真環(huán)境絕對的真實，這樣才能生成那些在現(xiàn)實世界采集不到的寶貴訓(xùn)練數(shù)據(jù)。”

乘客安全與舒適一個都不能少
自動駕駛測試的一大目標(biāo)就是保證車輛絕對安全，但 Cruise 還想讓乘客也坐得舒服，而這個指標(biāo)也能通過仿真來量化。

對乘客舒適度這個指標(biāo)來說，加速度是個非常重要的項目。“地球繞太陽運轉(zhuǎn)可是每小時數(shù)萬公里，但我們感覺不到，因為速度沒什么變化，不過在路上行駛可沒有如此理想的情況。而且別忘了，如果變線變得急，乘客也會在車?yán)飽|倒西歪。”Boyd 說道。

通過仿真，Cruise 就能找出車輛會在哪里急加速或急減速，從而發(fā)現(xiàn)其根本原因并對軟件進行相應(yīng)調(diào)整以提升乘客舒適度。Boyd 就指出，“人類的內(nèi)耳和平衡系統(tǒng)會對某個頻率范圍非常敏感，我們可以對縱向與橫向的加速進行計量，找到讓乘客感覺舒適的駕駛方式。”

當(dāng)然，增加了舒適度新目標(biāo)也意味著 Boyd 的團隊必須與工程團隊緊密合作，測試的復(fù)雜度會一并升高。

Cruise 在仿真方面的努力不但讓我們意識到了虛擬世界的魔力，還展示了科技在解決外部困難問題時的強悍力量。