人工智慧在自動駕駛車的作用

作者 : Anton Hristozov，軟體工程師/研究員
2020-10-12

自動駕駛車輛(autonomous vehicles)在農業、交通運輸和軍事等領域開始成為一種現實，很快地我們也將會看到它應用於一般消費者的日常生活中。

自動駕駛車輛根據感測器資訊和人工智慧(Artificial Intelligence；AI)演算法來執行一些必要的操作，因而需要收集資料、規劃並執行行駛路線。而這些任務，尤其是規劃和執行行駛路線需要非傳統的編程方法，這就有賴於AI中的機器學習(Machine Learning；ML)技術。

自動駕駛車輛仍有許多任務面臨巨大的挑戰，必須採用更先進縝密的方法來解決。取代人類的認知和運動能力並不是一件容易的事情，還需要持續多年的努力。AI還必須解決各種不同的任務，才能夠實現安全和可靠的自動駕駛。

宅經濟下，你需要知道電競週邊整合方案

本文將介紹讓自動駕駛車得以實現的AI應用，並提出其所面對的挑戰以及至今取得的成就，另外也探討了相較於傳統軟體的AI本質差異。在後續的文章中將進一步討論在自動駕駛領域進行開發、測試和部署AI技術的特定挑戰。

自動駕駛車的AI分析

自動駕駛車是汽車產業中成長最快速的領域，而AI則是自動駕駛車中最重要和最複雜的組成部份。圖1所示為典型的自動駕駛車組成。

自動駕駛車對於傳送即時數據的感測器數量，以及對數據進行智慧處理的需求可能會非常龐大。而AI主要被用於現代汽車的中央單元以及多個電子控制單元(ECU)中。

由於AI已在機器人等眾多領域中得到應用，它自然成為自動駕駛的首選技術。結合AI和感知等技術承諾可提供更安全、更具確定性的行為，從而帶來燃油效率、舒適性和便利性等優勢。

開發像自動駕駛車這樣複雜的AI系統面臨諸多挑戰。AI必須與多種感測器互動，並即時使用數據。許多AI演算法都是運算密集的工作負載，因此很難搭配使用記憶體和速度受限的CPU。現代車輛是一種即時系統，必須在時域中產生確定性結果，這關係到駕駛車輛的安全性。諸如此類的複雜分佈式系統需要大量的內部通訊，但這些內部通訊通常易於造成延遲，從而干擾AI演算法做出決策。此外，汽車中執行的軟體還存在功耗問題。運算越密集的AI演算法消耗功率也越多，尤其是對僅依靠電池充電的電動車(EV)而言，這會是一大問題。

在自動駕駛車中，AI用於執行多項重要任務。其主要任務之一是路徑規劃，即車輛的導航系統。AI的另一項重要任務是與感測系統互動，並解讀來自感測器的數據。

很顯然地，提供一套完整的解決方案來取代人類操控駕車的是一項艱鉅的任務。因此，製造商們開始將問題劃分為更小的部份，並逐一地解決，以期透過小幅進展最終實現完全的自動駕駛。業界一直不乏新創公司或具顛覆性的公司試圖解決所有的自動駕駛問題，並曾誓言要在2020年實現完全自動駕駛車上路。如今看來，現實顯然更複雜得多了，AI本質上存在的一些問題帶來了很多障礙。

隨著AI的發展與完善，我們將越來越接近具有安全且自主行駛的交通運輸願景。在那之前，我們必須展開長時間的開發與測試，而最終是否採用則取決於消費者的信心以及市場驅動力。儘管比預期費時更長，但一切終會發生。

需求與要求已經出現了，技術也幾近完備。其實際應用可能或快或慢，這完全取決於法規要求。分階段實施是可行之道，從比較簡單和更具確定性的用例開始，例如先在已知環境中導入自動駕駛。如果僅在具有較少未知的特定條件下行駛自動駕駛車，則可以充份緩解所使用的演算法壓力。

自駕車中的AI應用

感測器數據處理

自動駕駛車輛在運行期間，無數的感測器為車輛的中央電腦提供了數據，包括道路資訊、道路上出現的其他車輛資訊，以及如同人類感知般地偵測到任何障礙物的資訊。有些感測器甚至可以提供比普通人更好的感知能力，但要做到這一點就需要智慧演算法，用於理解即時產生的數據串流。

智慧演算法的主要任務之一是檢測並辨識車輛前方和周圍的物體。人工神經網路(ANN)是用於該任務的典型演算法，也稱為深度學習，因為神經網路包含許多層級，而每個層級又包含許多節點。圖2顯示了這種深度神經網路，不過在實際的神經網路中，其節點數和層數可能更多。

為了分類物體，視訊輸入分析採用機器學習演算法以及最可行的神經網路。由於我們有多個不同類型的感測器，因而必須為每個感測器配備專用的硬體/軟體模組。這種方法允許平行處理數據，因此可以更快做出決策。每個感測器單元都可以利用不同的AI演算法，然後將其結果傳達給其它單元或中央處理電腦。

路徑規劃

路徑規劃對於最佳化車輛行駛軌跡並產生更好的交通模式非常重要。它有助於降低延遲並避免道路擁堵。對於AI演算法來說，規劃也是一項非常適合它的任務。因為這是一項動態任務，可以考慮到很多因素，並在執行路徑時解決最佳化問題。路徑規劃的定義如下：「路徑規劃讓自動駕駛車輛能夠找到從A點到B點之間最安全、最便捷、最經濟的路線，它利用以往的駕駛經驗協助AI系統在未來作出更準確的決策。」

路徑執行

路徑規劃好之後，車輛就可以透過檢測物體、行人、自行車和交通號誌來掌握道路狀況，透過導航到達目的地。目標檢測演算法是AI社群的主要關注點，因為它能夠實現仿人類行為。而當道路情況不同或天氣條件變化時，挑戰就來了。許多測試車輛發生事故都是由於模擬環境與現實環境的條件不同，而AI軟體若接收到未知數據，很可能會做出無法預測的反應。

監測車輛狀況

最具前景的維護類型是預測性維護。其定義如下：「預測性維護利用監測和預測模型來確定機器狀況，並預測可能發生的故障以及何時發生。」它嘗試預測未來的問題，而不是已然存在的問題。從這方面來看，預測性維護可以節省大量的時間和金錢。包括監督學習和無監督學習都可用於預測性維護。其演算法能夠根據機載和機外數據來做出預測性維護的決策。用於該任務的機器學習演算法屬於分類演算法，例如邏輯迴歸、支援向量機以及隨機森林演算法等。

收集車險資料

來自車輛的數據記錄可以包含有關駕駛員行為的資訊，而且這些數據可以用來分析交通事故，也可用於處理車險理賠。所有這些都有助於降低汽車保險的保費，因為具有更加確定的安全性與保證。對於全自動駕駛車輛來說，賠償責任將從乘客(不再是駕駛人)轉移到製造商。而對半自動駕駛車輛來說，駕駛人仍可能承擔一部份責任。

要證明這一類的情況將越來越依賴於車輛AI系統所擷取到的智慧數據。來自所有感測器的數據會產生巨量的資訊，隨時保存所有數據可能不切實際，但是保存相關數據的快照，似乎是獲得證據的折衷方法，這些證據可用於特定交通事件的事後分析。這種方法類似於黑盒子保存數據的方法，可以在發生碰撞事故後根據其中的數據進行分析。

附圖：自動駕駛在農業、交通運輸和軍事等領域開始成為一種現實，很快地我們也將會看到它應用於一般消費者的日常生活中...
圖1：自動駕駛/連網車輛。（來源：Lentin, 2017）
圖2：深度神經網路示意圖（來源：Beachler, 2019）。

資料來源：https://www.eettaiwan.com/20201012ta31-role-of-ai-in-autonomous-vehicles/?fbclid=IwAR3ynFHau_8Podk-XKuJWJnvDbxUOR_TeNH-HWNiv7qOHV8LDTQAKVI3HmY

隔壁棚 DR.Xperia 的100種購機買 #XZPremium 的理由，實在是太狂了🤣🤣

超狂的XZ Premium 100問
手酸了，一秒看結論
就是在專賣門市購賣享最大優惠！
門號，刷卡，舊換新，延長保固再加專屬好禮

Q1.為何要買XZ Premium?
A1.因為他是今年最新最高規格的旗艦！

Q2.請問他何時開始銷售？
A2.可靠消息預計下周販售！

Q3.請問他的CPU是？
A3.高通S835

Q4.請問他螢幕是?
A4.世界第一台4K HDR螢幕

Q5.請問他支援雙卡嗎？
A5.支援4g+3g

Q6.請問他的內建容量為？
A6.內建64g rom

Q7.請問他的邊框材質為？
A7.金屬邊框

Q8.請問他的螢幕玻璃材質是？
A8.大猩猩5康寧玻璃

Q9.請問他的傳輸介面是？
A9.Type-C

Q10.請問他的相機畫素是？
A10.1900萬畫素

Q11.為何畫素變低？
A11.如此一來提升感光面積,拍照更美

Q12.請問他的電池容量為？
A12.3230毫安培

Q13.防水係數呢？
A13.IP65/68

Q14.iso值最高多少？
A14.高感光iso12800

Q15.視訊鏡頭為多少畫素？
A15.1300萬22mm廣角鏡

Q16.超級慢動作怎麼拍
A16.手機進入錄影模式,錄影鈕上方就有960fps模式按下即可開始使用

Q17.請問超級慢動作的一次指的是？
A17.即為一次性的0.2秒慢動作補捉,然後放慢到6秒鐘的影像放映

Q18.有四K錄影嗎？
A18.有的一樣為條件式4k錄影

Q19.請問手機顏色有那些？
A19.官方目前推出黑，銀，粉

Q20.使用的sim卡為？
A20.兩個卡皆為nano sim

Q21.請問是否支援快充？
A21.有的,QC3.0的快充支援

Q22.有指紋辨識嗎？
A22.有,可五組

Q23.有電子錢包功能嗎？
A23.可選擇android pay或台灣自主開發的T wallet

Q24.音樂上有厲害的地方嗎？
A24.支援hi res高解析音樂

Q25.遊戲方面呢？
A25.可遙控遊玩play station 4,或是支援dual shock 4的搖桿

Q26.記憶卡最大支援多少？
A26.256gb記憶卡

Q27.錄影方面有啥特別的？
A27.全球獨家五軸防手震錄影

Q28.請問手機盒裝內容物有
A28.手機,耳機,快充頭,傳輸線等

Q29.台灣建議售價？
A29.24900元

Q30.請問上市前有預購禮嗎？
A30.有的,從5/19日中午12：00開始

Q31.何時結束預購
A31.到5/23 23：59：59止

Q32.請問在那預購？
A32.各大電信與一般通路通訊行都可

Q33.內容物呢？
A33.NC750+充電座+usb3.1傳輸線

Q34.網址是？
A34.http://www.sony-xperia.com.tw/XZP/preorder/

Q35.預購要下訂嗎？
A35.此活動為搶奪贈品資格大作戰,所以以各門市為主

Q36.內容物的NC750有何特別之處？
A36.此耳機為降噪耳機兼支援hi res音樂格式

Q37.那充電座呢？
A37.此此充電座為type-c in,type-c out,還具有傳輸功能

Q38.傳輸線呢？
A38.為usb 3.1規格的,傳輸速度超快！

Q39.登記需要那些資料？
A39.國民身分證字號及email登入即可取得

Q40.請問何時開始開放登入購買證明？
A40.2017/6/1 12:00:00pm至2017/6/30 11:59:59pm為止.

Q41.請問那些購買管道符合兌換資格？
A41.Sony Mobile行專賣店、各大電信通路、一般店家、網路購物 ( 不含Yahoo奇摩購物中心、PChome 24h購物、momo購物網以及神腦線上購物 )

Q42.購買憑證為何？
A42.購買發票(發票內品名有註明採購 Xperia™ 機種型號)，搭配0元專案消費者請務必保存申裝書.

Q43.登記完後何時會收到？
A43.在兌換登錄完成14個工作天內會立即安排出貨，如於14個工作天後尚未收到贈品，請電洽活動專線 02-2269-7602。

Q44.那上述所排外的如yahoo是拿不到首購禮的嗎？
A44.Yahoo奇摩購物中心、PChome 24h購物、以及神腦線上購物消費之響樂首購禮，將由各購物網站另行寄送.(數量以各家為準)

Q45.所以大家都是一樣的首購禮囉？
A45.若您是在Sony Mobile行動通訊專賣店購買即可於購機時額外獲得專屬背蓋

Q46.背蓋可以貼差價換別的嗎？
A46.不行呦

Q47.可刷卡嗎？
A47.各通路均有,但Sony mobile專賣店更有6期零利率呦

Q48.聽起來專賣店買很划算,真的嗎？
A48.真的真的,真心不騙.

Q49.在專賣店購買XZ Premium有特別的保固嗎？
A49.保固特別延長為VIP兩年保固哦

Q50.兩年保固內容為？
A50.有手機的免費簡易健診服務,原廠配件，即可享有建議售價之 9 折優惠,軟體升級更新服務,快修服務等

Q51.快修服務？那是啥？
A51.備用機服務,快修 3 天完修服務,手機完修後,贈送保護貼,最重要的是維修零件費用 93 折優惠.

Q52.那我的預算稍稍不夠...怎辦？
A52.專賣店還有舊換新的優惠,只要符合舊機回收資格,就能再省下一筆錢呦

Q53.專賣店還有其他優惠嗎？
A53.5/19開始到6/30間,到專賣店買XZ Premium可以得到時尚後背包,但是是限量到呦

Q54.我想看實機在確定要不要買耶,那邊可以看到實機？
A54.從5/19傍晚起各專賣店就有實機可體驗囉！

Q55.那有相關的體驗活動嗎？
A55.連續兩個週末5/20，21，27，28在專賣店體驗的前20名消費者有哈根達資的冰淇淋券可拿呦！

Q56.還有其他體驗活動嗎？
A56.6/10,6/11高雄草衙道. 6/17,6/18台中勤美. 6/24,6/26台北香提廣場,都能體驗

Q57.那...有沒有免費的XZ Premium可拿？
A57.上述的體驗會參加體驗活動就有機會抽到一台呦

Q58.我覺得機率太小,有沒有高一點的？
A58.5/19到5/30信義新光A9北向走道有周杰倫AR互動,每小時抽獎,將有4台XZP可抽呦

Q59.那我想綁門號耶....
A59.其實專賣店也是有門號服務呦～或是等待各家系統公告也是可以,但還是專賣店最優惠了

Q60.Sony Mobile專賣店在那找呢？
A60.http://www.sony-xperia.com.tw/location.aspx?vip=1
這裡找～

Q61.那手機維修會不會很麻煩？
A61.可直接送往專賣店,可享3個工作日的快速維修,另外若是緊急狀況,可到各地新宇維修站處理

Q62.請問新宇維修站在那？
A62.http://www.sony-xperia.com.tw/location.aspx?cat=repair
以上網址可找到

Q63.若是手機上不會操作的話怎麼辦？
A63.自肥一下,可至Dr.xperia粉絲團詢問相關問題,團長很熱心解決團友問題,當然他更喜歡勸拜.

Q64.請問購買手機時要注意那些是？
A64.手機封條需完整,開機測試觸控,相機,麥客風,聽筒是否正常.

Q65.是否有七天鑒賞期？
A65.除網購外,實體通路購買是無七天鑒賞期的呦.

Q66.那若是有狀況該如何處理？
A66.可到原購買處詢問銷售人員即可

Q67.XZ Premium現在的系統為？
A67.Android 7.1的作業系統呦,未來也不定期提供最新軟體升級,Xperia旗艦最不用擔心了

Q68.上市時三個顏色都會上市嗎？
A68.目前先上市鏡黑與鏡銀呦,粉色稍後

Q69.實在是不知道選那個色,可以推薦嗎？
A69.若你是高調耍帥的時尚男女,鏡銀是不錯配額選擇,而若是低調奢華的成熟男子,就是鏡黑了.

Q70.請問6/30後還會有更優惠的嗎？
A70.這一檔已經是最優惠的了,不要在等了！

Q71.請問那我常去日本的人可以原機無痛漫遊嗎？
A71.可以的請放心,而且日本還沒推出,快帶去日本讓日本人流口水

Q72.充電是否安全？
A72.Xperia獨家Qnovo充電技術加上battery cate可以讓你長期使用除了不必擔心安危外,還可以延長手機壽命

Q73.XZ Premium 是5.5吋的會不會不好攜帶
A73.其實在XZ Premium旗艦級功能下,只有7.9mm的厚度,是相當好攜帶的

Q74.XZ Premium 待機會是一直在4k解析度嗎？
A74.XZ Premium在待機的情況下會聰明更動解析度到1080p,另外透過記憶功能,當回到先前用過的影像時會在切換為4k以達省電效果.

Q75.hi res音樂一定要用支援hi res的耳機聽嗎？
A75.這次的首購禮中附上NC750正是支援hi res便是希望大家對於音樂的聆聽品質能更上一層樓呀.

Q76.那我沒hi res怎麼辦？
A76.可透過mora音樂平台下載音樂即可享受如錄音室版的美妙樂曲.

Q77.沒有錢買hi res....
A77.沒關係,手機內建DseeHX能將mp3的音質還原跟CD相似的高品質音樂

Q78.那我的耳機也不太好耶
A78.音樂中的設定有耳機最佳化,讓耳機搖身一變為高水準耳機

Q79.主相機有多廣角？
A79.為25mm超廣角鏡頭

Q80.知道盒裝會有那些配件嗎？
A80.基本上會有快充頭,傳輸線,耳機

Q81.那跟預購禮很像呀
A81.贈送的首購禮可以將其一放置在家中,另一則公司,便不用在另外多購買一組了

Q82.首購禮共有幾組呀？
A82.搶訂就對了！

Q83.首購禮一定是寄送嗎？能直接到店購買時直接提供？
A83.首購禮都是以寄送的方式進行的.

Q84.那首購禮可以折價嗎？
A84.很可惜的是沒有辦法的,且他是用寄送的方式.

Q85.首購禮的耳機是可以挑顏色的嗎？
A85.一切為隨機出貨.無法挑色

Q86.註冊後可以更換寄送地址嗎？
A86.不能呦....要打專線處理

Q87.請問怎麼確認預購成功？
A87.會有email及簡訊通知

Q88.如果有收到簡訊,但沒收到email怎辦？
A88.請打02-2269-7602即可解決

Q89.請問XZ Premium大陸可使用嗎？
A89.XZ Premium符合大陸電信業者頻段

Q90.XZ Premium有吊飾孔嗎？
A90.沒有捏

Q91.XZ Premium的youtube據說有4k選項？
A91.你內行,他有的,還是第一款內建.

Q92.XZ Premium若是遇到非4K影片怎辦？
A92.可透過補差點的方式提升到4K畫質

Q93.XZ Premium手機是否有以前的0.6秒快啟快拍？
A93.沒有0.6秒了,因為變成0.5秒！

Q94.請問XZ Premium的智慧清除工具是？
A94.會依照手機的使用狀況釋放記憶體出來讓手機順暢

Q95.XZ Premium的防水防的水是指？
A95.一般清水,而若是肥皂水,海水,溫泉水,請盡量避免。

Q96.XZ Premium使用的是emmc還是UFS
A96.UFS呦

Q97.XZ Premium的是三選二卡嗎？
A97.是的,可選擇同時為sim卡,或一張sim一張記憶卡

Q98.XZ Premium下水時有沒有要注意的地方
A98.因手機為有條件式防水,所以下水前一定要再三確認孔蓋是否闔上.

Q99.傳輸線是否可使用副廠？
A99.建議使用原廠線,避免手機充電阜損傷

Q100.請問Dr.Xperia你給XZ Premium幾分？
A.超過100分