活動現(xiàn)場，中國科學院自動化研究所復雜系統(tǒng)管理與控制國家重點實驗室主任王飛躍發(fā)表了演講。

 

 

 

以下是演講實錄：

 

一、智能大趨勢

 

人工智能發(fā)展下去，人類該怎么辦? AlphaGo給了我們啟示：第一是平行，將來人們不管是工作、學習、生活，必須和形形色色的AlphaGo一起，平行互動。沒有AlphaGo，甚至連下圍棋的資格都沒有，將來沒有工作崗位的AlphaGo, 你連工作的資格都沒有；第二是從牛頓的“ 小數(shù)據(jù)、大定律”升華為默頓的“ 大數(shù)據(jù)、小定律”；第三，將來只要是做智能產(chǎn)品、智能設備、智能系統(tǒng)，必須要告訴人們產(chǎn)品系統(tǒng)的數(shù)據(jù)原料是什么，如何從“小數(shù)據(jù)”生成“大數(shù)據(jù)”的，又如何把“大數(shù)據(jù)”凝煉成"小智能"，就是面向具體場景問題的精準知識、深度智能。

 

由此，世界進入一個新的發(fā)展階段。我用“三個三、五個五”來概括這一新階段。哪三個三？“新、舊、老”三個IT，“物理、心理、人工”三個世界和相應的三個“軸心時代”。哪五個五？五個網(wǎng)絡、五種社會、五力合一、五度空間、五類產(chǎn)業(yè).

 

AlphaGo之后，時代的IT已不再是信息技術（Information Technology），那是舊IT，IT已成為新IT智能技術（Intelligent Technology）。大家也別忘了一百多年前興起的老IT工業(yè)技術（Industrial Technology），縮寫都一樣，都是IT，從今之后必須“新、舊、老”三個IT一起使用，聯(lián)合開發(fā)三個世界，平行驅動人類發(fā)展的三個軸心。

 

第二個“三”是三個世界，這是上世紀最偉大的科學哲學家之一卡爾·波普爾的觀點。每個世界都有其對應的主要開發(fā)技術。其中，第一世界是指物理世界，對應“老”IT工業(yè)技術，解決了人類發(fā)展的資源不對稱問題；第二世界是指心理世界，靠“舊”IT信息技術，打破信息不對稱；而第三世界，也就是人工世界，必須依靠“新”IT智能技術，解決人類智力不對稱問題。這是時代的任務，所以現(xiàn)在人工智能熱了，數(shù)據(jù)變成了石油、礦藏，新IT成了開發(fā)人工世界的核心技術了。

 

第三個“三”是三個軸心時代，在時間這個軸上我們進入了一個新的時代。卡爾·雅斯貝思在《歷史的起源與目標》中提出了軸心時代的概念。實際上，雅斯貝思只是揭示了第一物理世界的“軸心時代”的產(chǎn)生，即公元前800年到公元前200年之間人類在三個兩河流域獨自展現(xiàn)出來的人性大覺醒和人類哲學的突破。

 

從歷史的角度來看，人類進入了一個全新的時代——第三軸心時代。公元前六百年，世界各地出現(xiàn)了一批哲人，他們開始問“ 我是誰、我從哪里來、我到哪里去”。隨著主體意識的產(chǎn)生，哲學誕生了。哲學的原意是“ 愛智慧”，即人工智能。但這只是物理世界的第一軸心時代，三個世界必有三個軸心時代。心理世界的軸心時代是科學時代，牛頓、愛因斯坦的出現(xiàn)，導致了人類理性的大覺醒。現(xiàn)在又開始開發(fā)第三世界，第三世界的軸心在哪里？探索源自哥德爾的不完備定理，激發(fā)了圖靈和馮·諾依曼等對智能和計算的新認識，從而有了今天的人工智能，這就是第三軸心時代的開始。

 

為了利用這個時代，我們還有五個“五“。曾經(jīng)最大的網(wǎng)絡(Grid)是交通網(wǎng)，后來是能源網(wǎng)、信息網(wǎng)，現(xiàn)在是物聯(lián)網(wǎng)，但人類還缺一張智聯(lián)網(wǎng)。我們要從被聯(lián)到在聯(lián)，再到主聯(lián)。等到這五張網(wǎng)的"大5G"網(wǎng)絡建好后，人類的存在形態(tài)必然發(fā)生深刻的變化。你看交通現(xiàn)在已經(jīng)變成社會交通，能源正在變成社會能源，我們的計算早已變成了社會計算。隨著社會計算領域的發(fā)展，等到3D打印機、機器人一來，制造也會變成社會制造，但其核心必須是社會計算之后的社會智能。這五張網(wǎng)就把三個世界連成一個緊密的整體，數(shù)據(jù)之力、算法之力、計算之力、網(wǎng)絡之力、還有區(qū)塊鏈的力量形成五力合一。

 

我們小時候看到的農(nóng)村全是一層的平房，因為它建在土基、沙基上，所以蓋不高。而現(xiàn)在有了鋼筋、水泥，房屋建十幾層、幾十層、幾百層都可以。區(qū)塊鏈+人工智能就為智能系統(tǒng)建設了堅實的基礎，否則光靠大數(shù)據(jù)就如同在沙基、土基上建樓，危險，不可以。然而，所有的這一切還要在五度空間來做，所以要CPSS，而不是CPS，這么一來，產(chǎn)業(yè)自然就進入了工業(yè)5.0。

 

三次工業(yè)革命，五種產(chǎn)業(yè)形態(tài)，其中工業(yè)4.0和工業(yè)5.0不過是第三次工業(yè)革命的兩個階段而己。

 

2010年我分別寫過中英文文章，強調從CPS到CPSS才能有智能企業(yè)、智能產(chǎn)品和智能產(chǎn)業(yè)。那時候谷歌百度搜索都沒有“智能產(chǎn)業(yè)”這個詞，沒有想到現(xiàn)在發(fā)展這么快。

 

去年10月份，意大利請我做一個報告，他們開主題為工業(yè)4.0的國際大會，我說我要做工業(yè)5.0的報告。他們問：還有工業(yè)5.0嗎？到網(wǎng)上一查，原來只有我們自己在喊，但現(xiàn)在有許多人都在喊，核心就是知識自動化。

 

二、駛向第三軸心時代：智能汽車與人工智能

 

從歷史發(fā)展來看，無人車必須是人類駛向第三軸心的核心手段。問題是如何發(fā)展無人車產(chǎn)業(yè)？

 

從中國道路的“馬路”傳統(tǒng)叫法，我們就應該得到一些啟示。中國的路曾叫“馬路”，什么意思？——馬用的路。

 

中國50年前馬還在路上走，但現(xiàn)在多數(shù)地方馬上路是非法的，要上只能站在大卡車上。以前普通人家里差不多都有馬車，那個時候告訴他路不讓馬走，不跟你拼命才怪呢！這么多年過去了，現(xiàn)在誰能養(yǎng)得起馬？只有富人，唯一能見到馬的地方是什么地方？賽馬場或旅游。這就是變化。

 

現(xiàn)在幾乎每個人都有一部車，以后真正實現(xiàn)無人汽車的時候，只有富人才能擁有人開的車，唯一能見到有人開的車就是在賽車場或旅游，這是歷史的必然。為什么呢？最初汽車出來的時候，也是汽車跟馬車一起開，汽車不能開得太快，把馬驚了會出事故的。未來的無人車，車開得太快了，人司機要驚的，跟馬驚了是一樣的道理。無人車可以開得更快，可以開200邁，但是路上開車的人早就慌了。

 

上世紀末，馬作為主要的交通工具，隨之而來的卻是無法分解的馬糞，這個問題困擾了當時人們很多年，甚至有專門國際會議來研究當時面臨的“馬糞危機”。在馬車時代，我們沒有成功解決馬糞問題，然而汽車的普及，所有問題都不存在了。而在人工智能時代，當我們研究討論如何解決車輛的無人駕駛問題，車輛武裝上了高線束激光雷達等傳感器感知，配上“足夠算力”的計算單元，優(yōu)化算法，把一輛輛汽車改裝成繁雜的智能體搬到了馬路上，仍無法避免無人車在長久時間內不出現(xiàn)事故。這是否正是當下遇到的“馬糞問題”？

 

我們老百姓體驗智能最深的是手機，手機的體量還不夠，下一個肯定是車，5G來了以后，車就是大手機，今天的車和未來的網(wǎng)聯(lián)車比起來，就是以前的大哥大和今天的智能手機之比。所以，我們的思想可以再開放一下。將來真的汽車變成手機一樣，賣給人家一部車，先賣給人家軟件，他可以在手機上把車各個部件看得清清楚楚，你在開車的時候，平行的軟件車也在虛擬空間上開，監(jiān)控你的車是不是有毛病，你的駕駛行為是不是安全，提醒你，警告你，讓將來的汽車變成你的智能空間，通過一個虛擬的社會把你安全地推向實際社會的任何一個角落。讓車變成一個大手機，成為你通向世界各個地方的智能機場。

 

上世紀80 年代未，我們在美國開始了無人車的研究。研究從移動機器人開始，到空間站的移動機器人，到月球上的無人車，火星上的無人工廠，再到礦山上進行推土、裝載的無人車，再到高速公路上的無人車，一直到現(xiàn)在的民用無人車。團隊研發(fā)了VISTA Car， 當時不用GPS和LiDAR，只使用攝像頭和雷達，成為世界上唯一一個在美國51號公路上進行實車演示的團隊，測試點就在Uber無人車發(fā)生致命事故的地方，美國鳳凰城。十多年前，撰寫“智能車輛的平行車載服務：從真實汽車到人工汽車”技術報告，提出通過基于移動代理的連接汽車、家庭、辦公室和服務中心的方式來促進分布式控制和管理框架的先進駕駛輔助系統(tǒng)(ADADS)，確立了“車內簡單，車外復雜”的中心邊緣體系結構。過去三十多年，我們在無人挖掘、智能汽車、可持續(xù)交通、智能輪胎等方面發(fā)表了一些領域內首次的專著。

 

為了提高國內對自動駕駛技術的研發(fā)熱情，在2009年IEEE IV智能車大會舉辦期間，在鄭南寧院士及王飛躍教授的共同倡導下，在國家基金委的支持下，創(chuàng)辦了中國智能車未來挑戰(zhàn)賽，至今已經(jīng)連續(xù)舉辦了11年，這一賽事現(xiàn)在已經(jīng)成為了國際上歷史最久、規(guī)模最大、水平最高的無人駕駛賽事。中國研究無人車的創(chuàng)業(yè)者，大部分都是從這一賽事中產(chǎn)生的。挑戰(zhàn)賽的最初兩屆都在西安舉行，第一屆只有6部車參賽，人走的比車開的快，車速不及人步行的速度;第二屆就變成人跑的比車開得快，參賽車的車速不及人跑步的速度。在第二屆挑戰(zhàn)賽上，還增加了交通標志識別測試，當時沒有一個車隊通過測試。到了2011年、2012年，挑戰(zhàn)賽在內蒙古舉行，雖然當時無人車的車速已經(jīng)很高了，但是水平還有待提高。從2013年開始，這一賽事就固定在常熟舉辦。挑戰(zhàn)賽按4S評判：安全(Safty)、舒適(Smoothness)、快速(Sharpness)、智能(Smartness)。參賽者還需要在城市環(huán)境、郊外環(huán)境、高速環(huán)境上進行測試。

 

最大的變化是從2014年開始的，當年的賽事吸引了許多創(chuàng)業(yè)者、企業(yè)的目光。2015年，開始有人向我打聽參賽車隊中是否有人才可以跟他們一起創(chuàng)業(yè)。在這批初創(chuàng)公司中，我最熟悉的是慧拓和馭勢。之前，沒有一個科研單位曾寫出過如何測試、如何評價車輛智能水平的科學文章，而這個賽事已經(jīng)產(chǎn)生出了五篇此類文章。

 

在2002年，原定于中國舉辦IV 2006，但到了2003年，日本提出異議，他們認為中國的汽車市場規(guī)模較小，當?shù)厝藢o人車、智能車大會不會感興趣，建議大會移至日本召開，IEEE ITS委員重新進行了投票，最終決定不在中國開。一直到2009年，IV大會才到中國西安舉辦。

 

2018年是IV會議第二次在中國舉辦，此次大會的論文投稿數(shù)、參會人數(shù)、注冊的人數(shù)都是歷屆最多。此次參會的每個外國人都認為大會辦得非常成功，從來沒有見過這么大的規(guī)模。明年大會要在巴黎開，法國人表示"亞歷山大"。

 

三、平行智能與平行駕駛

 

從本質上講，ACP的平行理念的核心就是把復雜性與智能化系統(tǒng)“虛”的和“軟”的部分建立起來，通過可以定量實施的計算化、實時化，使之“硬化”，真正用于解決實際的問題。而所謂的大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)正是支撐ACP方法的核心技術。通過構建人工系統(tǒng)和實際系統(tǒng)閉環(huán)反饋、虛實互動、平行執(zhí)行的平行系統(tǒng)，使兩者協(xié)同發(fā)展，并確保系統(tǒng)按照人類期望的目標發(fā)展。

 

比如，將來大家工作的崗位上都可以裝三個知識機器人，上班由三個知識機器人做“跟班兒”。一個是“描述”機器人，負責告訴他這個崗位是干什么的；一個是“預測”機器人，負責告訴他會發(fā)生什么事情；一個是“引導”機器人，負責告訴他最佳實踐是什么。這樣讓工作簡單，但不是取代人。

 

平行駕駛是在有人駕駛、遠程控制、網(wǎng)絡駕駛、無人駕駛之上的統(tǒng)一化駕駛方式。平行駕駛中，通過人工建模與物理世界的交互，使得駕駛過程就是產(chǎn)生數(shù)據(jù)的過程，它把物理傳感器獲得的關于路況、關于車輛服務、關于車輛狀態(tài)的信息，進一步加工，把這些物理世界得來的這種小數(shù)據(jù)，通過計算實驗的方式，擴展成大數(shù)據(jù)，再用智能方法把這些大數(shù)據(jù)提煉成針對具體問題、具體服務的小智能、小規(guī)則、小知識，完成出行的智能控制，智能管理，讓出行變得安全、舒適、敏捷、智能。

 

四、平行駕駛典型應用：無人礦山

 

無人駕駛是在傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)基礎上融入了智能化、自動化、電動化以及互聯(lián)網(wǎng)化等技術的綜合性產(chǎn)業(yè)，然而由于政策法規(guī)、倫理道德、安全擔憂、技術水平等眾多因素的限制，自動駕駛車輛在開放道路場景的商業(yè)落地短期內仍然無法實現(xiàn)。而在限定場景、中低速工況下的礦區(qū)無人化運輸已成為行業(yè)內外廣泛關注的重要領域。

 

在礦區(qū)的自動駕駛方面，國外企業(yè)像卡特、小松、日立等均已在礦區(qū)應用多年，其中Cat自動駕駛礦車至今已累計行駛3500萬公里，至今已經(jīng)運輸了18億短噸礦山剝離物料。國外較早應用主要推動力量是駕駛員成本極高造成的。

 

礦山無人運輸作業(yè)體系包括挖機與礦卡的協(xié)同開采裝載作業(yè)、礦卡無人駕駛運輸、無人短倒物流運輸、中心端智能調度、虛擬平行礦山等幾部分組成。

 

在平行無人礦山解決方案中，與實際無人礦卡、礦山場景等相對應的，建立有一個虛擬平行礦山作為整個無人礦山系統(tǒng)的描述系統(tǒng)，無人礦卡、挖機的作業(yè)全程受到平行管控中心的監(jiān)管和調度指揮，基于虛擬礦山數(shù)據(jù)與真實礦山車輛數(shù)據(jù)的學習積累，管控中心能夠實現(xiàn)對所有無人礦卡設備運行狀態(tài)的智能化預測，并在實現(xiàn)對無人運輸整個作業(yè)流程的安全、高效引導。在必要時，遠程應急接管平臺對異常設備進行安全接管。

 

依據(jù)平行駕駛的核心理念：“車端感知、云端管控”，“車端簡單、云端復雜”，無人礦卡采用中心端智能化調度，可完全避免礦卡在交叉口發(fā)生停車、排隊、碰撞等現(xiàn)象，比“先到先行”的通行規(guī)則能節(jié)省近30%的通行時間，大幅度提高作業(yè)安全與運輸效率、降低燃油消耗，同時大幅降低了單車成本。

 

路側感知技術作為無人礦卡感知的重要輔助功能，可實現(xiàn)在復雜路口處的精準感知，通過V2X通訊將感知結果給到中心端管控中心，從而確保了中心端智能化調度的可靠性。

 

110噸載重能力的大型無人礦卡通過中心端智能調度與單車智能相結合，實現(xiàn)礦區(qū)全流程的自動運輸。

 

在整個平行駕駛解決方案下，無人寬體自卸車在管控中心智能引導和應急接管中心的保障下，實現(xiàn)自動駕駛循跡、避障、精準停靠、協(xié)同自動裝載、重車上坡、跟車、自動卸載等全流程自主作業(yè)。

 

五、平行駕駛發(fā)展規(guī)劃與展望

 

平行駕駛層級（PDL）：技術發(fā)展路線圖：2017年為平行駕駛元年，完全實現(xiàn)預計需要到2036年，共分為8級：PDL0~PDL7

 

2017-2018年為PDL0級，能夠理解基本的道路和交通信息，不具備V2X功能，無法進行協(xié)同駕駛，進而無法實現(xiàn)安全、節(jié)能、高效、舒適，對應于L0~L1級自動駕駛；

 

到2019年實現(xiàn)PDL1級，能夠理解基本的道路和交通信息，具備V2I和V2V功能，僅能夠實現(xiàn)一定的節(jié)能目的，但無法實現(xiàn)安全、高效、舒適，對應于L1~L2級自動駕駛；

 

到2021年實現(xiàn)PDL2級，能夠理解更多的道路和交通信息，具備V2I和V2V功能，能夠實現(xiàn)一定的節(jié)能和安全目的，但無法實現(xiàn)高效、舒適，對應于L2~L3級自動駕駛；

 

到2024年實現(xiàn)PDL3級，能夠理解更多的道路和交通信息，通過V2I和V2V功能能夠實現(xiàn)節(jié)能和安全目的，同時具備人工道路和人工車輛，實現(xiàn)簡單的中心管理功能，對應于L3級網(wǎng)聯(lián)自動駕駛；

 

到2027年實現(xiàn)PDL4級，能夠理解更多的道路和交通信息，具備V2X (V2I, V2V, V2S)功能，能夠實現(xiàn)節(jié)能和安全目的，同時具備人工道路和人工車輛，屬于初級的中心管理功能，對應于L4級平行自動駕駛；

 

到2030年實現(xiàn)PDL5級，能夠理解更多的道路和交通信息，具備V2X (V2I, V2V, V2S)功能，能夠實現(xiàn)節(jié)能、安全、高效通行的目的，同時具備人工道路和人工車輛，屬于中級的中心管理功能，對應于L4級平行自動駕駛；

 

到2033年實現(xiàn)PDL6級，能夠理解更多的道路和交通信息，具備V2X (V2I, V2V, V2S)功能，能夠實現(xiàn)節(jié)能、安全、高效通行的目的，同時具備人工道路、人工車輛、人工駕駛員，屬于中級的中心管理功能，對應于L4級平行自動駕駛；

 

到2036年實現(xiàn)PDL7級，能夠理解所有的道路和交通信息，具備V2X (V2I, V2V, V2S)功能，能夠實現(xiàn)節(jié)能、安全、高效、舒適的協(xié)同駕駛，同時具備人工道路、人工車輛、人工駕駛員，屬于高級的中心管理功能，對應于L5級平行自動駕駛。

 

平行駕駛理念雖然有近二十年的歷史，但還在路上，任重道遠，希望大家合作，讓平行駕駛真正成為人類進入智慧社會的核心安全手段。