飆著車學(xué)「機(jī)器學(xué)習(xí)」？要不是380萬(wàn)人圍觀我都不敢相信

韓智 邊策 豐色 發(fā)自 凹非寺
量子位 報(bào)道 | 公眾號(hào) QbitAI

“秋名山上行人稀，常有車手較高低。如今無(wú)人車當(dāng)?shù)溃?AI 老司機(jī)。”

且問(wèn) AI 老司機(jī)表現(xiàn)如何？

可靈活轉(zhuǎn)彎，控速自如：

可行云流水，沿最優(yōu)路線過(guò)彎：

更可多次打圈，繞多少下也不在話下：

這場(chǎng)競(jìng)速賽事，主角確實(shí)是一群 AI 老司機(jī)，人類全程只能看，也沒(méi)有什么遙控器參與。

更準(zhǔn)確地說(shuō)，它們是歷經(jīng)千萬(wàn)次虛擬練車訓(xùn)練出來(lái)的人工智能模型。這些模型所角逐的賽事也在業(yè)內(nèi)頗具盛名，這就是亞馬遜云科技舉辦的——

Amazon DeepRacer League。

作為全球最多開(kāi)發(fā)者參與的自動(dòng)駕駛賽車聯(lián)賽，Amazon DeepRace 不拼誰(shuí)更有錢買跑車，更不拼誰(shuí)有資源搞場(chǎng)地，只拼選手們寫(xiě)的強(qiáng)化學(xué)習(xí)算法和訓(xùn)練水平——

堪稱全球智力水平選秀綜藝，充分詮釋“ Smart is the new sexy ”的真正奧義。

開(kāi)辦至今， Amazon DeepRacer 在 AI/ML 圈已有相當(dāng)名氣，14萬(wàn)開(kāi)發(fā)者參與其中，知乎上還有鐵粉曬經(jīng)歷、Po證書(shū)。

大眾影響力水漲船高，僅一部預(yù)告片就有380萬(wàn)播放量。

隨著賽事越辦越破圈，去年，Amazon DeepRacer League 更與 F1 官方搞起聯(lián)名，舉辦了一場(chǎng)虛擬“巴塞羅那站”比賽，坐實(shí)自動(dòng)駕駛界 F1 名頭。

所以，這個(gè) Amazon DeepRacer 什么來(lái)頭？為什么讓技術(shù)愛(ài)好者們?nèi)绱松项^？

最多開(kāi)發(fā)者參與的自動(dòng)駕駛聯(lián)賽

2018年，亞馬遜云科技萌生舉辦 AI 算法大賽念頭，讓更多人了解相關(guān)技術(shù)，甚至入門成為從業(yè)者，Amazon DeepRacer League 應(yīng)運(yùn)而生。

活動(dòng)一開(kāi)始就面向非業(yè)內(nèi)群體，官方提供了幾乎所有參賽軟件資源，甚至有教程攻略，參與者甚至無(wú)需花錢購(gòu)買實(shí)體小車，可以先在云平臺(tái)上 3D 賽車模擬器，訓(xùn)練自己的自動(dòng)駕駛算法。

入門后，參與者即可報(bào)名參加每個(gè)月的線上預(yù)選賽。如果你沖入全球前64強(qiáng)，就能獲得線下聯(lián)賽參賽資格——

和世界各路高手實(shí)地 PK 你的模型。

雖說(shuō)門檻低，比賽獎(jiǎng)金也卻很高。

冠軍將獲得10000美元的獎(jiǎng)金，亞軍則獎(jiǎng)勵(lì)5000美元，季軍2000美元。

低門檻加上高額獎(jiǎng)金，玩的還是前沿技術(shù)，比賽自打舉辦，吸引了全球不同背景的人們關(guān)注。

參與者中，既有硅谷全棧開(kāi)發(fā)人員、飛行員，來(lái)自新加坡、加拿大銀行員工，還有中國(guó)大學(xué)生……

不同背景參與者加入，不僅體現(xiàn)比賽多元性，讓機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)為更多人所知，同時(shí)，也為比賽增添許多有意思的小片段。

比如?Amazon DeepRacer TV 2019年決賽中，一位中國(guó)臺(tái)灣小哥逆轉(zhuǎn)獲勝后，贏得冠軍，但發(fā)表獲獎(jiǎng)感言時(shí)，他卻用了中文表達(dá)自己的心情，整得英語(yǔ)主持人一時(shí)不知道怎么接話…

值得一提的是，今年DeepRacer也開(kāi)始在國(guó)內(nèi)舉辦面向中國(guó)開(kāi)發(fā)者的中國(guó)挑戰(zhàn)賽，獎(jiǎng)品同樣豐厚，值得關(guān)注與期待。

如何馴服一只無(wú)人車？

從賽場(chǎng)回顧技術(shù)理論，實(shí)際上，Amazon DeepRacer 活動(dòng)背后的基礎(chǔ)即簡(jiǎn)單又前沿。

如何理解這句話？

不妨先從一輛自動(dòng)駕駛小車構(gòu)造展開(kāi)。

Amazon DeepRacer 的自動(dòng)駕駛小車有代際區(qū)分。一代車是參賽主力，核心包括一個(gè) Intel Atom? 處理器，一個(gè)四百萬(wàn)像素1080p分辨率攝像頭，一個(gè)高速 WiFi 以及 Intel OpenVino 計(jì)算機(jī)視覺(jué)工具套件。一代車主要用于競(jìng)速比賽，通過(guò)視覺(jué)識(shí)別判定賽道，完成比賽。

更高階的是二代車 DeepRacer Evo ，配備立體攝像頭和激光雷達(dá)，可用于可進(jìn)行追逐賽與避障賽。

如果熟悉自動(dòng)駕駛，你可能也能看出這一配置可謂“樸素”，卻足夠體驗(yàn)自動(dòng)駕駛的樂(lè)趣——

這是因?yàn)?真正賦予小車自動(dòng)駕駛靈魂的，是算法與模型。

同當(dāng)今馬路上的自動(dòng)駕駛車一樣，Amazon DeepRacer 同樣使用到機(jī)器學(xué)習(xí)門類下的一門技術(shù)：

強(qiáng)化學(xué)習(xí)（RL）。

該項(xiàng)技術(shù)興起不過(guò)數(shù)年，卻算得上是近些年人類最重要的技術(shù)突破之一。2016年戰(zhàn)勝李世石的 AlphaGo 背后就是該技術(shù)發(fā)揮作用。

強(qiáng)化學(xué)習(xí)原理不難理解，就是一種“馴獸師”機(jī)制，也可以理解為「巴浦洛夫的狗」原理。

以“小雞啄紙”為例：

如果我們想訓(xùn)練一只雞啄粉色紙片，那么，每當(dāng)它啄到粉色紙片時(shí)，就獎(jiǎng)勵(lì)給食物。

經(jīng)過(guò)一番訓(xùn)練后，這只雞就一直能正確找到粉色紙片了。

△?來(lái)自Twitter用戶@YAWScience

當(dāng)然，獎(jiǎng)勵(lì)無(wú)人小車和電腦不能用食物，而是用它們能懂的“獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)”（ Reward Function ）。

對(duì)于 Amazon DeepRacer 來(lái)說(shuō)，開(kāi)發(fā)者可以設(shè)置一個(gè)超級(jí)簡(jiǎn)單的獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)，它只有兩個(gè)參數(shù)：all_wheels_on_track 表示四個(gè)輪子是否全在賽道內(nèi)， progress 代表當(dāng)前完成進(jìn)度。

具體到代碼上，如果有車輪不在賽道上發(fā)生一次，就扣除獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)，反之，就一直以小車走過(guò)的進(jìn)度來(lái)獎(jiǎng)勵(lì)它。

獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)的值越大，就說(shuō)明訓(xùn)練越成功，當(dāng)獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)為負(fù)值時(shí)，任務(wù)失敗。

def?reward_function(params):
????if?not?params["all_wheels_on_track"]:
????????reward?=?-1
????else:
????????reward?=?params["progress"]
????return?reward

如果想讓小車更聰明，不要在跑道上拐來(lái)拐去，我們還可以把函數(shù)設(shè)置得稍微復(fù)雜一點(diǎn)，以小車偏離跑道中心虛線的距離作為一個(gè)參數(shù)。距離越小，則獎(jiǎng)勵(lì)越大。

訓(xùn)練過(guò)程中，小車通過(guò)攝像頭等記錄自己的位置，不斷調(diào)整車速和行駛方向，當(dāng)獎(jiǎng)勵(lì)函數(shù)最大化且穩(wěn)定后——

“馴獸”就完成了，恭喜，你已掌握強(qiáng)化學(xué)習(xí)的根本原理。

如何參賽？

比賽熱血好玩，還有獎(jiǎng)金可拿，原理易懂，現(xiàn)在，你是不是迫不及待想玩玩？

參與方式很簡(jiǎn)單：只需注冊(cè)一個(gè)亞馬遜云科技賬戶就行。

登陸賬號(hào)進(jìn)入 Amazon DeepRacer 控制臺(tái)。

在構(gòu)建模型之前，先在車庫(kù)配置一輛自己的虛擬賽車。

給它起一個(gè)炫酷的名字（名字不可以更改，千萬(wàn)不要取個(gè)“ test ”就完事了），選個(gè)你喜歡的顏色并根據(jù)你要參加的比賽類型配置攝像頭。

創(chuàng)建好專屬虛擬小車后，按照提示一步步創(chuàng)建模型：

官方還提供虛擬環(huán)境，降低上手門檻，讓小車在虛擬世界中訓(xùn)練，完成后，就可提交模型選一場(chǎng)比賽參加了！

參與線上競(jìng)賽不需要實(shí)體小車，直接參與即可。

等你在虛擬練車領(lǐng)域嶄露頭角后，也能可以獲得亞馬遜云科技免費(fèi)贈(zèng)送的實(shí)體小車，價(jià)值300美元。

當(dāng)然，不差錢的話，也可直接在官網(wǎng)購(gòu)買：

買小車雖說(shuō)要花點(diǎn)錢，不過(guò)確實(shí)更添玩樂(lè)趣味，你可以在家里復(fù)刻賽道，隨時(shí)進(jìn)行練習(xí)。

據(jù)說(shuō)，還有人為了拿個(gè)好成績(jī)直接換了大房子，在自家地下車庫(kù)里復(fù)刻了賽道練習(xí)（手動(dòng)狗頭）——

官網(wǎng)也貼心地提供了在家搭建賽道的教程：

最后，劃重點(diǎn)，提供一些薅官方羊毛機(jī)會(huì)。

如果你是新用戶首次參加 Amazon DeepRacer 項(xiàng)目，第一個(gè)月可以獲得10小時(shí)的免費(fèi)訓(xùn)練時(shí)長(zhǎng)以及5GB的存儲(chǔ)空間。

除了免費(fèi)時(shí)長(zhǎng)，Amazon DeepRacer 還提供了免費(fèi)的視頻教程教你強(qiáng)化學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)知識(shí)、比賽入門指導(dǎo)。

比賽技巧也是重點(diǎn)，官方網(wǎng)頁(yè)上連單圈記錄保持者寫(xiě)的攻略都要來(lái)了：

所以，不論你是技術(shù)小白還是有經(jīng)驗(yàn)的機(jī)器學(xué)習(xí)從業(yè)人員，都可以放心大膽地參與進(jìn)來(lái)。

賽車游戲讓更多人入門?AI

如前面所說(shuō)，亞馬遜云科技2018年就想以游戲活動(dòng)方式推廣 AI 算法，后來(lái)才有 Amazon Deepracer ，此舉目的，在于面對(duì) AI/ML 發(fā)展勢(shì)頭洶涌，這家大廠期望讓更多人了解相關(guān)技術(shù)，進(jìn)而參與其中。

就拿 Amazon Deepracer 來(lái)說(shuō)，為擴(kuò)大參賽人群，亞馬遜云科技還發(fā)起一項(xiàng)針對(duì)16歲以上高中生和大學(xué)生的學(xué)生比賽，注冊(cè)無(wú)需信用卡即可參與。

此外，如果完成所有學(xué)習(xí)模塊，在所有課程測(cè)試中獲得至少80%分?jǐn)?shù)，又在學(xué)生聯(lián)盟中單圈成績(jī)優(yōu)異，還可以獲得一份獎(jiǎng)學(xué)金。前500名的學(xué)生，還將獲得亞馬遜云科技和英特爾的技術(shù)專家指導(dǎo)，為期12個(gè)月。

不止于 Amazon DeepRacer ，亞馬遜云科技為讓不同背景的人都可以了解并入門機(jī)器學(xué)習(xí)，在方方面面都有所動(dòng)作。

比如，提供1000萬(wàn)美金的亞馬遜云科技 AI&ML 獎(jiǎng)學(xué)金計(jì)劃；

比如，發(fā)布無(wú)代碼機(jī)器學(xué)習(xí)圖形界面 Amazon SageMaker Canvas ，幫助零機(jī)器學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)級(jí)用戶解決業(yè)務(wù)問(wèn)題，讓各個(gè)業(yè)務(wù)背景的人都能上手。

再比如，面向更多開(kāi)發(fā)者，提供免費(fèi)算力的機(jī)器學(xué)習(xí)“實(shí)驗(yàn)室” Amazon Sagemaker Studio Lab ……

相信只有越來(lái)越多人了解并上手 AI/ML 相關(guān)技術(shù)和產(chǎn)品，這一興起不過(guò)10年的浪潮才能真正釋出價(jià)值。

更多關(guān)于亞馬遜云科技的新發(fā)布，長(zhǎng)按下方圖片了解：

最后的最后，你想試試 Amazon DeepRacer 么？

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