DARPA挑戰(zhàn)賽 美國自動駕駛的“創(chuàng)新發(fā)動機”
1957年10月,前蘇聯發(fā)射了世界上首顆人造地球衛(wèi)星“旅行者一號”,對美國產生了巨大的震懾,當時被認為是二戰(zhàn)“珍珠港事件”后給美國帶來最嚴重的安全恐慌。
1958年,為了應對前蘇聯的科技威脅,時任美國總統(tǒng)艾森豪威爾批準組建了高級研究計劃局(Defense Advanced Research Projects Agency),簡稱DARPA。
DARPA由一批優(yōu)秀企業(yè)家和年輕科學家們組成,主要成員幾乎都是30歲左右的年輕人。并且從創(chuàng)建開始就遠離了各種無用的官僚主義,成為美國國防秩序森嚴體系下的一片單純追求技術創(chuàng)新的“凈土”。
DARPA的主要工作就是發(fā)現、改進、投入、放手,以軍事需求為牽引,轉化為民用領域,爭取資金和最新技術支持。
作為國防部下擁有特殊地位的準獨立機構,DARPA的匯報機制也十分簡單。創(chuàng)辦之初只需要直接向美國國防部長匯報,現在則是向分管研究與工程的國防部副部長報告,不受來自外部的其它任何部門或個人牽制。
位于弗吉尼亞州阿靈頓縣的DARPA總部
DARPA成立初期的主要任務都與對前蘇聯的防御有關,主要集中在航空航天、彈道導彈防御和核試驗探測三大領域。
DARPA研究的所有目的,都是為了讓美軍贏得未來可能出現的軍事沖突。
一份60年代的DARPA內部報告中寫道:“一系列人類行為研究均與國防相關!
DARPA內部報告
DARPA先后成功啟動了數百個重大科研項目,其中最為突出的項目成果包括互聯網、半導體、個人計算機操作系統(tǒng)(UNIX)、全球定位系統(tǒng)(GPS)、無人駕駛、隱形飛機等。
DARPA科研項目成果長卷(1957-2018)
如今我們使用的互聯網,前身叫做“阿帕網”!鞍⑴痢,即為當時高級研究計劃局的縮寫ARPA。
DARPA并不能算是一個嚴格意義上的科研機構,因為它并不從事參與具體的研究工作。它更像是一個國家設立的風險投資機構,專門投資和管理一些“高風險、高收益、前瞻性”的基礎科學研究。
總體來看,DARPA始終能夠洞見戰(zhàn)略科技最前沿,聚焦主題設置相應技術辦公室,牢牢把握國防科技創(chuàng)新主動權。正是由于DARPA的存在,才引領美國的國防技術水平始終走在了世界先進技術的前列。
自動駕駛,也是DARPA掀起未來科技浪潮中的一朵浪花。
美國自動駕駛的起源
2001年,美國深陷阿富汗戰(zhàn)爭。美國國會為了加速軍事領域的自動駕駛技術發(fā)展,授權DARPA組織了Grand Challenge(無人駕駛挑戰(zhàn)賽),并為獲勝團隊提供100萬美元的獎金。
DARPA挑戰(zhàn)賽最終的目的其實是想讓美軍三分之一的車輛在2015年達到無人駕駛。雖然無人駕駛挑戰(zhàn)賽僅舉辦了三屆,卻對行業(yè)產生了深遠的影響。
2004年3月13日,第一屆DARPA挑戰(zhàn)賽在美國莫哈韋沙漠地區(qū)舉行,但沒有任何一輛參賽車完成這條路線,因此沒有宣布獲勝者,也沒有給予現金獎勵。卡內基梅隆大學的賽車Sandstorm(改裝的悍馬車)行駛最遠的距離,完成了11.78公里(7.32英里)的路線。
2005年,第二屆DARPA挑戰(zhàn)賽需要在10小時內通過沙漠地形航行175英里,并且不允許人工干預。最終有5臺車輛完成了212公里(132英里)的賽程,斯坦福大學特倫(谷歌無人駕駛之父)帶領的團隊最終贏得了冠軍。
2005年奪冠車輛,斯坦福團隊的“Stanley”
2007年,第三屆挑戰(zhàn)賽也被稱為“城市挑戰(zhàn)賽”(Urban Challenge),當時的賽道全長60英里,參賽車隊需在6小時內完成比賽。
11個參賽團隊主要代表大學和大型企業(yè)利益,如CMU與通用汽車合作,斯坦福與大眾汽車合作,弗吉尼亞理工與TORC Technologies合作。此外,奧什科什卡車,霍尼韋爾,雷神,加州理工,Autonomous Solutions,康奈爾大學,以及麻省理工學院也積極參賽。最終卡耐基梅隆大學的參賽車輛Boss(2007款雪佛蘭)獲得了200萬美元的獎金。
2007年奪冠車輛,卡耐基梅隆大學團隊的“BOSS”
DARPA大力推動了美國的無人駕駛發(fā)展
DARPA的三屆挑戰(zhàn)賽奠定了卡內基梅隆大學和斯坦福大學在自動駕駛領域的地位。參加過比賽的科學家創(chuàng)立或加入的自動駕駛公司,現如今都成長為行業(yè)內耳熟能詳的自動駕駛頭部企業(yè)。如Waymo、通用Cruise、Aurora、Argo AI、Nuro、Zoox等。
這三屆無人駕駛挑戰(zhàn)賽,由于其豐厚的獎金和未來科技感的比賽內容,吸引了來自計算機編程和工程公司、車輛制造商、大學,甚至加利福尼亞州的高中共幾十個團隊,極大的激發(fā)了各行各業(yè)的優(yōu)秀創(chuàng)造力,加速了軍用自動駕駛汽車技術的發(fā)展。
從2004年沒有一支團隊完成比賽,到2005年幾乎所有決賽團隊都超越了2004年的最好成績,再到2007年在更加苛刻的規(guī)則下依然有團隊完成比賽,只用了3年的時間,無人駕駛技術的發(fā)展之快令人驚嘆,而這還是美國10多年前的自動駕駛水平。
在隨后的10多年,美國自動駕駛的發(fā)展同時加速了整個自動駕駛產業(yè)鏈的發(fā)展,如人工智能、視覺技術、深度學習、攝像頭、運算平臺、計算處理器等等,我國與美國自動駕駛在基礎技術上的差距進一步拉大。
McKinsey預測中國與世界自動駕駛領導者各項技術商業(yè)化所需時間對比
DARPA無人駕駛挑戰(zhàn)賽的優(yōu)勢
DARPA通過其職能的特殊地位,充分利用各種資源,通過公開競爭來動員全名參與,充分發(fā)揮了集智效果。
通過挑戰(zhàn)賽,吸引了來自各個專業(yè)領域的多種機構(高校是最大的一股參與力量),擴大了競爭規(guī)模,同時降低了研發(fā)風險,在自動駕駛的發(fā)展中起到了正杠桿作用,集中全民智慧推動自動駕駛技術的發(fā)展。
在挑戰(zhàn)賽中,參賽方可以直觀展示其創(chuàng)新技術和解決方案。讓不同領域的解決方案碰撞出新的火花,使得不同技術路線進行了融合,不斷地進化為最優(yōu)解。
其次,DARPA利用媒體資源進行社會宣傳,將自動駕駛進行全面普及,不僅提高了民眾對自動駕駛的接受程度,另一方面鼓勵引導資本開對自動駕駛領域進行關注,保證了持續(xù)的技術造血能力。
啟示
DARPA挑戰(zhàn)賽模式的成功,引起了世界范圍內的廣泛關注,并不斷得到繼承和創(chuàng)新。
英國《國防技術戰(zhàn)略》中明確提出要借鑒DARPA挑戰(zhàn)賽模式推動相關領域的技術發(fā)展。
而在美國國內,2009年奧巴馬政府通過了《美國創(chuàng)新戰(zhàn)略》,呼吁全社會通過獎勵和挑戰(zhàn)賽的形式激發(fā)創(chuàng)新,并在2010年通過表決將挑戰(zhàn)賽機制列入法典。
回到中國,在自動駕駛的道路上我們該如何發(fā)展后發(fā)優(yōu)勢?除了最關鍵基礎技術之外,目前國內更多的是缺乏對自動駕駛技術的耐心和激情。
雖然資本市場更多關心的是時間收益,但如果自動駕駛企業(yè)也將快速商業(yè)化落地作為出發(fā)點,而忽視了對基礎技術的持續(xù)投資研發(fā),那么無論對外宣傳有多厲害,市場份額有多大,沒有核心技術必然會受制于人,此前的“中興”就是前車之鑒。
對于自動駕駛,必須考慮現實,但也要有一點情懷,要做好“馬拉松”的準備。
“只有公開的、赤裸裸的競爭才能突破技術上的壁壘。雖然有錢可以做很多事,但你可能買不到性能那么好的東西,很可能是因為你買不到人的激情!
作者:牛得汀EO
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