Nvidia首度公開自駕車研發(fā)新進(jìn)展

　　Nvidia現(xiàn)在不只賣GPU卡，甚至最近也揭露了耗費9個月所完成的自駕車的新成果。其中，Nvidia借助了深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)路CNN與機(jī)器學(xué)習(xí)框架Torch7作訓(xùn)練，因而讓無人汽車在短時間內(nèi)就具有跟其他自動車同樣的行駛功能。

　　Nvidia現(xiàn)在不只靠GPU搶攻深度學(xué)習(xí)、AI與VR/AR市場，近來也積極投入無人汽車的研究，最近Nvidia更首度揭露了耗費9個月所完成的自動駕駛車的最新成果。Nvidia借助了深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)路CNN與機(jī)器學(xué)習(xí)框架Torch7作訓(xùn)練，因而讓無人汽車在短時間內(nèi)就具備有跟其他自駕車一樣的自駕功能，這項成果最近也公開在美國康乃爾大學(xué)的電腦科學(xué)類研究網(wǎng)站上發(fā)表。

　　Nvidia自駕車專案展示有新成果

　　Nvidia在去年發(fā)起的一項Dave-2自駕車專案中，分別使用了來自2016年出產(chǎn)的Lincoln MKZ與2013年系列的Ford Focus共兩款車輛進(jìn)行自動駕駛的模擬與道路實測。Nvidia在這2輛車內(nèi)都分別裝有3組相機(jī)鏡頭，還有一個可儲存資料用的SSD硬碟，并都使用Nvidia Drive PX做為車載電腦系統(tǒng)的核心。

　　而從Nvidia自駕車研究小組所共同撰寫發(fā)表的論文內(nèi)容來看，截至今年3月底，Nvidia僅用了將近72個小時搜集的環(huán)境數(shù)據(jù)資料，持續(xù)做為汽車的機(jī)器學(xué)習(xí)訓(xùn)練后，已成功能讓汽車自動安全行駛在高速公路或一般道路。而之所以能用較少的資料作訓(xùn)練，就可讓汽車自動開上路，甚至不需要人為介入操控，Nvidia解釋，背后的關(guān)鍵正是利用了卷積神經(jīng)網(wǎng)路(Convolutional Neural Network，CNN)，來建立一套可用于無人汽車訓(xùn)練的深度學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)路模型。

　　CNN是一種前饋式神經(jīng)網(wǎng)路(Feed-Forward Neural Network)，其特色是可以直接輸入原始來源的圖像，而避免對圖形進(jìn)行復(fù)雜的前處理過程，例如特征提取和資料重建等。CNN因為采用局部連接(Sparse Connectivity)的神經(jīng)網(wǎng)路形式，并透過權(quán)值共享(Shared Weights)的方式來減少神經(jīng)元的連接數(shù)量，因而比起傳統(tǒng)全連接的神經(jīng)網(wǎng)路，可以用較少的參數(shù)，更快速的完成學(xué)習(xí)訓(xùn)練過程。CNN過去在圖像處理一直獲得很好的發(fā)揮效果，也常使用于語音分析和圖像識別的相關(guān)研究，現(xiàn)在也被運用于無人汽車的學(xué)習(xí)訓(xùn)練用途。

　　Nvidia自駕車研發(fā)團(tuán)隊這次一共建構(gòu)了深度多達(dá)9層的CNN神經(jīng)網(wǎng)路架構(gòu)，并連結(jié)了將近2,700萬條神經(jīng)元，以及使用了25萬個參數(shù)，才打造出可用于自動駕駛車訓(xùn)練的深度學(xué)習(xí)預(yù)測模型。

　　當(dāng)以無人汽車進(jìn)行深度學(xué)習(xí)訓(xùn)練時，會先透過將相機(jī)捕捉到的道路環(huán)境影像直接輸入至CNN神經(jīng)網(wǎng)路模型內(nèi)，并經(jīng)過模擬計算后，再將產(chǎn)生出的運算結(jié)果，拿來和實際人類駕駛的操控行為，例如方向盤轉(zhuǎn)動角度等，進(jìn)行兩相比較后，再重新不斷修正演算法模型，來提高CNN預(yù)測的準(zhǔn)確度。而至今，這些用來做為CNN模擬訓(xùn)練而使用的環(huán)境影像資訊，如果換算成距離的話，累積已有100英哩。

　　除此之外，Nvidia還借助了另一個開源機(jī)器學(xué)習(xí)框架Torch7，來提高汽車行駛判斷的能力，以便能將從相機(jī)搜集到的周圍道路資訊，包括來往車輛、交通號志，以及各式障礙物等，經(jīng)過機(jī)器學(xué)習(xí)演算法計算后，來決定接下來的行駛策略，是要變更行駛路線，抑或是調(diào)整車速快慢等。

　　根據(jù)Nvidia的說明，這輛自駕車經(jīng)過道路實測后，初期已能在美國紐澤西高速公路上完成9成以上的自動化駕駛，甚至少數(shù)路段更達(dá)到全程自動化行駛，即使是在不同氣候環(huán)境條件下，如雨天等，汽車也能正常行駛。

　　除了成立無人汽車研究團(tuán)隊來開發(fā)自駕車外，Nvidia最近也宣布將參與協(xié)助打造首輛賽車用的無人汽車計畫，該賽車完成后將參加Formula E電動方程式即將在2016至2017年賽季首度舉辦的Roborace自動駕駛汽車大賽，并挑戰(zhàn)要在1小時內(nèi)連續(xù)跑完數(shù)十圈以上的賽道。

　　而從Nvidia目前所公布關(guān)于這輛賽車的架構(gòu)設(shè)計圖，也顯示出這輛無人賽車之后也將采用Nvidia新一代自動駕駛平臺Drive PX2，做為汽車電腦系統(tǒng)核心。這場專業(yè)無人車賽的最后決勝關(guān)鍵，將決定于哪只隊伍可以運用機(jī)器學(xué)習(xí)，甚至借助深度學(xué)習(xí)的類神經(jīng)演算法，以發(fā)揮出更準(zhǔn)確的駕駛判斷能力。