人類早期馴服野生自動駕駛汽車的珍貴史料

金磊 西風(fēng) 發(fā)自 凹非寺

量子位 | 公眾號 QbitAI

“從洛杉磯到拉斯維加斯，誰跑第一，誰就能獲得100萬美元獎金。”

21年前，美國國防部高級研究計劃局（DARPA）局長托尼·特瑟，在一次活動中現(xiàn)場宣布了這么一個決定，并將此命名為“DARPA大挑戰(zhàn)賽”（DARPA Grand Challenge）。

這場比賽著實有些特殊，甚至用前無古人來形容都不足為過——

因為參賽的主角不是人，而是無人駕駛汽車。

不過除了它的特殊性之外，“無厘頭”也是這場比賽躲不掉的一個標(biāo)簽。

因為最初就連特瑟都覺得能有10個參與者就不錯了，畢竟他只是把“大挑戰(zhàn)賽”當(dāng)成DARPA一個項目的The Grandma Test。

（The Grandma Test：數(shù)字營銷術(shù)語，指產(chǎn)品經(jīng)理的祖父母會不會用他們設(shè)計的產(chǎn)品，是檢驗用戶體驗的標(biāo)準(zhǔn)。）

而且同事還嫌棄他鋪張浪費，竟然要花2000美元買食物給這么點人。

還有更drama的，兩年后的2004年，在第一屆“大挑戰(zhàn)賽”舉辦過后，竟然沒有一支參賽隊伍能贏得這100萬美元……

但可能特瑟本人都沒有想到，就是這么一場充滿戲劇性的比賽，卻成為了拉開人類自動駕駛序幕的關(guān)鍵點。

它就像蝴蝶效應(yīng)一般，刺激了激光傳感器、計算機視覺、自主導(dǎo)航等技術(shù)的發(fā)展；還跟后來的自動駕駛商業(yè)化有著千絲萬縷的關(guān)系。

那么這到底是怎么一回事？

“劇情”超反轉(zhuǎn)的挑戰(zhàn)賽

2001年美國通過了一項國防法案，其中指出：實現(xiàn)無人駕駛和遠程控制技術(shù)的部署將是武裝部隊的一個目標(biāo)。

參與起草法案的軍事委員會幕僚長在當(dāng)時放言，“15年內(nèi)要讓無人車成為武裝部隊的主要力量”。

這項任務(wù)快速下達到了DARPA，準(zhǔn)確說是下達到了剛上任不久的局長托尼·特瑟手里。

特瑟認(rèn)為當(dāng)前要解決問題的關(guān)鍵在于整合而不是發(fā)明，要找到合適的方法將所有現(xiàn)有技術(shù)整合在一起。

舉行競賽這一創(chuàng)意成功吸引到了他的注意，“DARPA大挑戰(zhàn)賽”一觸即發(fā)。

官宣比賽前，特瑟甚至還沒來得及想太多細(xì)節(jié)，也還不知道該如何辦一場比賽。但能確定的是，他想要一種能讓任何人包括一位上了年紀(jì)的老奶奶都能看明白知道誰贏了的比賽。

經(jīng)過一番考察，他們設(shè)計了一條從洛杉磯東北方向的一個古老小鎮(zhèn)通往內(nèi)華達州邊境的普里姆鎮(zhèn)的比賽線路。

這條路直線距離約為160千米，混合了平坦的開放地形和陡峭的山丘，還有狹窄的小路，中途還經(jīng)過沙漠，近似于中東地區(qū)的駕駛環(huán)境。

誰能第一個跑到終點，誰就能拿下100萬美元獎金。

賽前特瑟還舉辦了一場發(fā)布會，邀請感興趣的人來了解更多的比賽規(guī)則、提出問題、分享創(chuàng)意，任何人都可以來參加。

他原本以為前來參加發(fā)布會的大概也就10來個人，所以對同事花2000美元買食物很不滿，大家將就著吃點兒比薩，喝點啤酒不香嗎？買太多根本吃不完。

然而令他沒想到的是，離開門還有半小時，門外就以4人并排的方式排起了大長隊，這其中就有汽車制造商、計算機程序員、機器人專家、人工智能開發(fā)者、科幻作家，還有一些可能是大學(xué)剛畢業(yè)的業(yè)余愛好者。

近500人的隊伍一直排到了拐角，他們一邊排隊等候一邊打探更多挑戰(zhàn)賽的消息。

最終有超過100個團隊報名參加，經(jīng)過提交技術(shù)論文、闡述車輛設(shè)計和技術(shù)方案等審核，又經(jīng)過資格賽淘汰，只有15個團隊進入了決賽。

抓馬不止于此，2004年3月的一天，這場眾人矚目的比賽正式打響。

各式各樣無人車頭頂大家伙駛?cè)氡荣悎龅亍?/p>

每輛車看起來都像是撞進了一家電子零售店，從另一邊出來時被電纜、電腦、攝像頭、激光雷達、天線等各種各樣的東西包裹著。

畢竟外觀不重要，跑到終點才是勝利。

除了吉普車、沙灘車……還有自動駕駛摩托車：

被圍觀者調(diào)侃為裝了輪子的浴缸車：

等待它們的是沙漠路線中的各種障礙物，陡坡、溝壑、巨石、積水。此外每輛車只有10個小時的時間完成全部賽程，還要沿著賽前兩個小時才公布的一系列相距90米的GPS導(dǎo)航點行駛。

這場比賽中有幾支隊伍格外引人注目。首先是第一位正式參賽者威廉·惠特克組建的紅隊，惠特克是CMU機器人研究所的教授，被認(rèn)為是場地機器人之父。

早在上世紀(jì)80年代，他就開始研究自動駕駛了，并曾用攝像頭、激光雷達等，改裝了一輛雪佛蘭廂式貨車，可以以緩慢速度自動駕駛。

而為應(yīng)對這場挑戰(zhàn)賽，他帶來的是一輛悍馬車——“沙暴”。

此外，萊萬多夫斯基組建的藍隊憑借劍走偏鋒拿出的自動駕駛摩托車——“幻影騎士”也十分吸睛。

當(dāng)時萊萬多夫斯基才23歲，研究生還沒畢業(yè)，所有關(guān)于機器人和計算機方面的知識都是自學(xué)的。

相比起惠特克的“紅隊”，“藍隊”多少顯得業(yè)余。研發(fā)方面還要萊萬多夫斯基自己拉贊助，為籌錢一度把自家主臥租了出去，自己則睡在客廳。

燒錢還是因為制造一輛自動駕駛汽車沒那么容易。非要往簡單說，那起碼要實現(xiàn)三步：

給車子裝備操控裝置的手和腳、給車子一套能夠感知周圍環(huán)境的感官、給車子一個能將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為決策的大腦。

難點在第二步和第三步，第二步要依靠激光雷達等傳感器設(shè)備，第三步則要依靠人工智能。

那時候這些技術(shù)還都不夠成熟，所以結(jié)果是：

萊萬多夫斯基的“幻影騎士”，還沒走出門就倒在了起跑線，原因是他忘了打開穩(wěn)定系統(tǒng)的開關(guān)。

按照比賽規(guī)則，一旦車輛開始比賽，就不能有外部干涉，車不能自己從地上爬起來，就只能宣告失敗。

（還真有能自己爬起來的）

只能說在過去一年里，這輛摩托車撞壞了近800次，沒有一次讓萊萬多夫斯基這么難受。

惠特克的“沙暴”順利那么一丟丟，但也只行駛了12千米，也就是整個賽程的5%。

其它車也沒好到哪里去，卡巖石上、上坡時拋錨、朝錯誤的方向一路狂奔，甚至還有半路起火的。沒有一輛車能順利駛?cè)虢K點，拿走這筆獎金。

如果安全監(jiān)察員不強制關(guān)停，那真是大型災(zāi)難現(xiàn)場。

此情此景，讓身為舉辦者的特瑟情何以堪……各家媒體都在報道嘲笑這是一個炒作過度的科學(xué)項目。

然而，當(dāng)特瑟被問到該怎么辦時，他回答道：

我們會再來一次的。這一次，獎金將是200萬美元。

令人驚訝的是，此消息傳出后，報名的隊伍不僅沒有因第一次比賽失敗而減少，反倒是第一次失敗的隊伍中有一半選擇重新加入，另外還有100多位新人報名。

在提高選拔規(guī)則、除技術(shù)論文還必須提交一份技術(shù)運行說明視頻的情況下，DARPA最終邀請了40支最有競爭力的團隊參加資格賽，其中有24支隊伍脫穎而出進入決賽。

而上面提到的萊萬多夫斯基在資格賽中就失敗了，沒能進入決賽圈。

2005年10月，第二次挑戰(zhàn)賽決賽拉開帷幕，選手將圍繞內(nèi)華達州的普里姆賽道進行一系列的環(huán)行比賽。

很多科技界名人也趕來觀看，這其中就包括蘋果公司聯(lián)合創(chuàng)始人史蒂夫·沃茲尼亞克，谷歌聯(lián)合創(chuàng)始人拉里·佩奇等。

這一次，24支隊伍中有22支打破了第一屆比賽的最遠記錄12千米，更有7支隊伍完成了一半的賽程。雖然過程仍然一片狼藉，陷入泥坑、撞電線桿子、車輪爆胎都不足為奇。

但在中途點，惠特克的H1 ghlander殺出重圍，跑在了最前面，且行駛得極為平穩(wěn)，很有可能順利駛向終點。這時，緊跟在H1 ghlander之后的一輛車成為了新的關(guān)注點，它與H1 ghlander咬得非常緊。

在將近7個小時的行駛后，緊跟在H1 ghlander之后的這輛車居然反超率先沖過了終點。

之后惠特克的兩輛車（H1 ghlander、沙暴）才跑過終點。

此外也還有兩輛車跑完了全程，一輛是一群新奧爾良杜蘭大學(xué)的學(xué)生所研制的車，另一輛是國防承包商制造的軍用卡車。

這輛最終反超取勝的黑馬，是由斯坦福大學(xué)計算機科學(xué)教授塞巴斯蒂安·特龍帶隊研發(fā)出來的，名為“斯坦利”（Stanley）。

第一次挑戰(zhàn)賽賽場上并沒有這輛車的身影，但比賽那天特龍就在莫哈韋，在場外默默注視著同行們的成果。然而，那一次他對同行們的表現(xiàn)感到失望透頂。

目睹第一次大挑戰(zhàn)賽的失敗，特龍認(rèn)為原因在于車輛什么都沒“看到”，當(dāng)即決定參加第二次比賽。

他帶領(lǐng)團隊查看了有關(guān)計算機視覺的文獻，研究了不同的激光傳感器和攝像頭，并探索如何將它們組合在一起。他們在車頂上安裝5臺激光雷達，并用大量數(shù)據(jù)進行了機器學(xué)習(xí)“告訴”汽車哪些是障礙物。

這樣一來激光雷達識別障礙物準(zhǔn)確率大為提高，這也是斯坦利最終能取勝的關(guān)鍵。

當(dāng)看到斯坦利如預(yù)想般順利沖過終點線，特龍表示這是他一生中最重要的一天。

而惠特克雖與勝利失之交臂，但他仍豪情滿滿地發(fā)表了演講，他說：

我們做了一件了不起的事。

之后，大挑戰(zhàn)賽并未結(jié)束，且賽事還在繼續(xù)升級。

2007年第三屆大挑戰(zhàn)賽被稱為“DARPA城市挑戰(zhàn)賽”，舉辦方把賽場搬到了城市，要求無人車能適應(yīng)城市場景，完成包括識別十字路口、在車流中改變車道、在停車場尋找空位泊車，且不違背交通規(guī)則等任務(wù)。

把賽場設(shè)在城市除了要應(yīng)對復(fù)雜的交通系統(tǒng)，導(dǎo)航也是一個令人頭疼的問題。

沙漠中挑戰(zhàn)伴隨著一系列坐標(biāo)，形成了一條從起點到終點的路線。而城市挑戰(zhàn)賽更像是尋寶游戲，需要自行找到從一個坐標(biāo)到另一個坐標(biāo)最快的可行路徑。

惠特克團隊迭代了曾經(jīng)的H1ghlander和沙暴的項目經(jīng)驗，重新編寫了整個框架，研制出了“Boss”。

這一屆比賽，惠特克終于奪冠了，在領(lǐng)獎臺上，他十分激動地說：

我很羨慕那些現(xiàn)在進入無人駕駛領(lǐng)域的人，從很多方面來說，我研究這個行業(yè)有點早了。

我來自一個騙子橫行的時代，那時候相關(guān)技術(shù)都還沒出現(xiàn)，（誰也不知道這項技術(shù)會走向何方）但現(xiàn)在大家可以全身心投入其中了，并且從年輕時就可以這么做，這樣的一個時代，必然會成就偉大的人。

然而，或許誰都沒有想到，就是這樣的比賽，最終會演變成更為宏大的一種競賽。

掀起自動駕駛江湖的波瀾

這三屆“大挑戰(zhàn)賽”可謂是把自動駕駛領(lǐng)域中的專業(yè)人士、極客、學(xué)生等一眾人才都匯聚到了一起，熱鬧程度可見一斑。

有人將此盛況比作是華山論劍，這一點也不違和，期間也確實出現(xiàn)了不少配得上東邪、西毒、南帝、北丐這樣稱號的人物。

例如萊萬多夫斯基、惠特克，還有后來的特龍等等，他們都在嘗試著用不同的方式和思路，讓自動駕駛這個技術(shù)能離現(xiàn)實生活更近一些。

不過單純的技術(shù)比拼要實現(xiàn)這個目標(biāo)，還是遠遠不夠的；在每一次華山論劍之后，都有人急切地想把自己的自動駕駛投入到商用，惠特克是如此，特龍亦是如此。

再如在2005年的大挑戰(zhàn)賽上，當(dāng)萊萬多夫斯基看到戴夫·霍爾的激光雷達傳感器發(fā)出的數(shù)據(jù)時，就立刻意識到了激光雷達傳感器的價值，也曾經(jīng)極力地安利霍爾讓自己成為他的推銷員。

確實，在當(dāng)時，要是自動駕駛能夠商用起來，那么這塊蛋糕簡直不要太大。

但在華山論劍的場外，同樣也有一批人正在默默地關(guān)注著這一切的發(fā)展，例如谷歌兩位創(chuàng)始人拉里·佩奇（Larry Page）和謝爾蓋·布林（Sergey Brin）都在全程觀戰(zhàn)。

而且經(jīng)常是頂著帽子、戴大墨鏡，怕被別人認(rèn)出來的那種。

非常巧合的是，第一屆“大挑戰(zhàn)賽”舉辦的2004年，佩奇剛好也在資助一項名為“街景”（StreetView）的類似項目。

于是，在第二屆賽事過后，佩奇就主動聯(lián)系上了特龍，請他吃壽司，并在餐廳的停車場，讓特龍幫忙看看如何安裝導(dǎo)航系統(tǒng)。

只花了24小時，特龍就解決了佩奇請教的難題，并把無人車還給了他；事后佩奇也向特龍拋出了橄欖枝，希望他能加入自己的陣營。

再后來到了2007年，佩奇正式和特龍的公司達成了合作，但佩奇胃口也不小，要求團隊在年底前繪制出160萬平方千米的地圖。

工作量大，時間緊迫，特龍為此特意找到了萊萬多夫斯基，聘請他來搭把手。

萊萬多夫斯基很聰明，他先是去豐田的一家汽車銷售商，要了100輛普銳斯混合動力汽車，再從網(wǎng)站上雇傭了一些司機，把每輛裝有價值1.5萬美元設(shè)備的車開到街上。

于是僅花費了6個月的時間，他倆就滿足了佩奇百萬平方千米地圖的目標(biāo)。

但在這個過程中，他們意識到了一個關(guān)鍵問題——地圖對于自動駕駛來說太重要了。

要是有這么一份地圖，它能夠精確的記錄每條車道線和路沿、路標(biāo)和交通信號燈的準(zhǔn)確位置，那對于無人車做決策將大有益處。

正所謂英雄所見略同，佩奇和布林這邊也是萌生了同樣的想法，于是在與特龍協(xié)商的過程中，他們給團隊設(shè)定了2個目標(biāo)：

無人車既要行駛足夠長的里程，也要有嫻熟的技能。

首先要讓無人車在公共道路上積累16萬千米的自動駕駛里程。這樣的話，他們就可以在任何他們喜歡的地方行駛了。

隨后，聯(lián)合創(chuàng)始人打開谷歌地圖，選擇了10條路線，每條大約160千米，都在加州境內(nèi)。

特龍迅速組建了一支隊伍，許多成員都是在挑戰(zhàn)賽中所結(jié)識的賽友，任務(wù)進行地也較為順利，在2010年就完成了這10條線路。

即使他們深知自動駕駛離上路還有一段時間要走，但試駕過的《紐約時報》記者卻大受震驚，同年的10月份，這位記者在報道中寫下了這樣一句話：

谷歌利用人工智能徹底改變汽車的研究項目證明，該公司的雄心不僅局限于搜索引擎業(yè)務(wù)。

然而諸多問題就擺在那里，特龍他們想到的一個解決辦法就是和老牌車企合作，在他們的車上安裝自己的系統(tǒng)和軟件，車輛可以在高速路段讓車主選擇自動駕駛模式。

但過程可以說是相當(dāng)不順利了，即便他們到訪底特律，甚至是德國，都是四處碰壁，因為老牌車企們覺得現(xiàn)在就用這個技術(shù)很不合時宜，而且車上頂著激光雷達也不好看。

然后機遇再一次降臨到了特龍他們的頭上——深度學(xué)習(xí)技術(shù)大爆發(fā)。

簡單來說，這項技術(shù)加速了機器自己學(xué)習(xí)的能力，這就為特龍他們提供了一個新的且可行的研究方向。

不過在這個期間，團隊的內(nèi)訌也在開始滋生，根源就出在了萊萬多夫斯基這里。

因為他太渴望加速自動駕駛的發(fā)展了，他不顧特龍的反對、甚至是未經(jīng)公司授權(quán)的情況下，在法律層面上跟議員們開始打交道。

即便后來也拿到了牌照，但對于其他人和谷歌而言，這種做可能是太激進了一些。

加之后來谷歌收購了萊萬多夫斯基自己的公司，團隊成員覺得谷歌還從他的公司采購硬件，這種做法很可疑。

與此同時，外邊的大環(huán)境也是發(fā)生一件大事，優(yōu)步（Uber）的誕生改變了人們出行的方式。

隨后優(yōu)步在2014年啟動了自動駕駛業(yè)務(wù)，這對于谷歌來說絕對算得上一次沖擊；而且優(yōu)步在這期間還在拉攏各方自動駕駛?cè)瞬牛渲芯桶ㄈR萬多夫斯基。

也正如我們剛才提到的，萊萬多夫斯基本身就屬于大冒險派，在谷歌的時候也曾放出過“不讓我負(fù)責(zé)團隊就離職”的威脅言論。

最終，萊萬多夫斯基在2015年離職谷歌，成立奧托公司；但僅6個月后，優(yōu)步便收購了他的這家公司，這也就意味著萊萬多夫斯基和優(yōu)步正式合作。

但更致命的一點是，他在離職谷歌前夕，拷走了1.4萬多份機密技術(shù)文件，包括至關(guān)重要的激光雷達系統(tǒng)等。

而且當(dāng)時的大環(huán)境是，不論是學(xué)界還是產(chǎn)業(yè)界，都嗅到了自動駕駛的巨大商機，紛紛入局于此，對谷歌本有的競爭優(yōu)勢產(chǎn)生了更大的沖擊。

于是在2017年，谷歌正式起訴優(yōu)步和萊萬多夫斯基，最后的結(jié)果也是可想而知，優(yōu)步以2.45億美元的股權(quán)的代價，與谷歌達成了和解。

不過在庭審期間的一個細(xì)節(jié)還是值得一提，律師在這個過程中問了萊萬多夫斯基諸多問題，他都選擇閉口不言。

但只有面對“你當(dāng)年為何要參加DARPA大挑戰(zhàn)賽”這個問題時，他松口了：

媽媽知道我有多喜歡機器人，也知道我有多喜歡制造東西，她給我打了一個電話，當(dāng)我看到（這個比賽）的時候，我忍不住了。

這場官司在當(dāng)年可謂是震動硅谷，但也從側(cè)面反應(yīng)了出大眾和市場對于自動駕駛技術(shù)逐漸的重視。

不過萊萬多夫斯基并沒有就此隱退江湖，在2018年來到紐約后的2個月，他正式宣布回歸，以及宣布了最新創(chuàng)業(yè)公司Pronto的成立。

他在一篇博客中這樣說到：

我的回歸是因為，讓無人車減少交通事故成為現(xiàn)實是我一生的熱情所在。

在過去的15年里，我們見證了自動駕駛技術(shù)的無數(shù)進步。我很自豪自己在其中扮演了重要的角色。與此同時，不得不承認(rèn)，我對這個行業(yè)無法兌現(xiàn)承諾感到失望，有時甚至失去耐心。

自動駕駛行業(yè)犯了兩個關(guān)鍵的錯誤：一是人們一直專注于實現(xiàn)直接從手動操作到完全自動駕駛的夢想，二是大家通過拐杖技術(shù)來追逐這個錯誤的夢想。

但無論過程如何曲折，萊萬多夫斯基依舊在這條路上前行著。

就好比2004年那場以不完美收場的挑戰(zhàn)賽，開啟了一場更大的比賽一樣，沒有人知道最終的結(jié)果會是如何，但這些把熱情和汗水付諸于路上的人和事，又何嘗不是一道美麗的風(fēng)景呢。

*本文多數(shù)觀點和內(nèi)容參考、引用自最近大火的《自動駕駛之爭》（中文版）。*

亞歷克斯·戴維斯在這本書中，記錄了更多自動駕駛從起源到發(fā)展的故事細(xì)節(jié)。

亞歷克斯·戴維斯是《大西洋月刊》編輯，曾經(jīng)還是《商業(yè)內(nèi)幕》(Business Insider)高級編輯、《連線》(WIRED) 雜志的編輯。

參考鏈接：

[1]《自動駕駛之爭》
[2]https://twitter.com/xiaohuggg/status/1698708986378502240
[3]https://en.wikipedia.org/wiki/DARPA_Grand_Challenge_(2004)