【中国科学报】开出实验室的中国智能车

近日，第十一届“中国智能车未来挑战赛”在江苏常熟开赛。许多熟悉这项比赛的人在发微信朋友圈时，不约而同地用了“如约而至”这个词。

11年前，2009年6月，作为国家自然科学基金委员会（以下简称自然科学基金委）重大研究计划“视听觉信息的认知计算”组成部分的首届中国智能车未来挑战赛在陕西西安举行。11年来，这一赛事已成为中国智能车研发领域的重要品牌，培养了一大批优秀的中青年科技骨干。

中国工程院院士、西安交通大学教授郑南宁欣慰地看到，这项比赛已成为中国智能车研发的“黄埔军校”。

从快走到追不上

来自高校、科研机构和企业的30支车队报名参加了本届比赛。最有看点的是一些参赛车队报名参加了无卫星导航信号（GPS）自主行驶的赛程。

“GPS信号能够帮助智能车精确定位，否则无人驾驶车辆只能利用激光雷达等传感器根据周围环境定位。”郑南宁解释，“这极大地增加了比赛的难度。”

比赛开始，第一辆无GPS的“选手”、西安交通大学研发的“先锋号”出发。《中国科学报》乘坐的观摩车紧随其后。

第一道“考题”是“施工占道”，“先锋号”行驶到靠近“前方施工”黄色指示牌只有不到1米处才停下来，观众都为它捏了一把汗。“人眼可以很远就看清指示牌，但车子只有到跟前才能识别出来。”坐在观摩车里的中国自动化学会副理事长王成红这样解释。

“先锋号”稍作停顿，小心避开施工占道指示牌，绕道继续向前行驶。一路上，西安交通大学人工智能学院常务副院长辛景民举着手机边录边跑，还是被“先锋号”甩下好几条街。

这个场景令许多参加或者围观过比赛的“老司机”们感慨不已，据说“第一届人快走就可以追上无人车，第二届要小跑，第三届开始飞毛腿也追不上了”。

当然，无人车的进步，不仅体现在速度上，更重要的是自动化程度。“先锋号”先后完成了模拟恶劣天气、路边停车、乡村道路行驶、环卫作业车辆遭遇、避让行人等复杂交通场景路段，回到地下停车场停车入位，表现近乎完美。最终，“先锋号”总分位列榜首。

郑南宁表示：“比赛充分展现了我国无人车研发的最高水平，也反映了我国无人车研发已步入世界先进行列。”

人工智能研究的最好平台

“无人车是研究人工智能的最好平台。”郑南宁告诉《中国科学报》。

这是由于，一方面，无人车的问题驱动了人工智能的研究。例如，如何用计算机视觉准确获取环境中的目标，正是人工智能领域的重要课题。另一方面，人工智能发展中出现了诸如深度学习、机器推理方法等一系列工具，能够应用到无人驾驶这一真实物理系统中。

利用无人车发展人工智能，目前也成为国际人工智能研究的热潮。

郑南宁告诉记者，最近几年举办的国际顶级人工智能会议上，已经陆续出现与无人驾驶技术相关的论坛和测试比赛，世界各地的研发团队都在积极地使用丰富的大规模交通场景数据库和测试环境验证他们的算法。

因此，无人车与人工智能正是一个应用与理论研究相互促进的典型实例。

没有重大研究计划，就没有智能车挑战赛

基于上述考虑，11年前，郑南宁在其担任指导专家组组长的“视听觉信息的认知计算”重大研究计划中创办了这项赛事，目的是通过真实物理环境中的比赛，交流和验证我国视听觉认知信息处理及无人驾驶智能车的研究进展和最新成果，并推动人工智能应用基础研究与物理可实现系统的有机结合。

自然科学基金委的重大研究计划开启了中国无人车研究之路，这几乎是无人车研发领域专业人士的共识。

事实上，早在1999年，“视听觉信息的认知计算”重大研究计划立项的前期思考和顶层设计工作就启动了。历经9年的研究积累和多次探讨，自然科学基金委才终于在2008年正式启动。

“这是我国在人工智能基础研究领域发展的里程碑之一，标志着中国人工智能科学研究‘国家队’的正式组建。”郑南宁介绍。

10年来，科学家围绕认知过程的“表达”与“计算”这一基本科学问题，重点开展了“感知特征的提取、表达与整合”“感知数据的机器学习与理解”和“多模态信息协同计算”3个核心科学问题的研究，无人车比赛的真实场景则验证了科学研究的成果。

2018年，该重大研究计划顺利结题，其“孵化”的无人车比赛仍在继续。如何继续深化以赛促研？让我们拭目以待。

原文刊载于2019年12月6日《中国科学报》第3版

报道链接：http://news.sciencenet.cn/sbhtmlnews/2019/12/351779.shtm