端到端自動駕駛技術(shù)目前面臨的主要挑戰(zhàn)有哪些?
端到端自動駕駛技術(shù)目前面臨的挑戰(zhàn)主要包括以下方面:
數(shù)據(jù)量問題:
- 海量數(shù)據(jù)需求:訓(xùn)練端到端自動駕駛模型需大量真實(shí)駕駛場景數(shù)據(jù),以應(yīng)對復(fù)雜罕見情況,且數(shù)據(jù)要覆蓋不同天氣、道路和交通狀況來保證泛化能力。
- 數(shù)據(jù)收集成本:收集高質(zhì)量數(shù)據(jù)要配備昂貴傳感器設(shè)備和長時間路測,數(shù)據(jù)標(biāo)注也耗時費(fèi)力,增加成本。
- 數(shù)據(jù)質(zhì)量準(zhǔn)確性:高質(zhì)量數(shù)據(jù)對訓(xùn)練有效模型至關(guān)重要,低質(zhì)量或不準(zhǔn)確數(shù)據(jù)會導(dǎo)致模型學(xué)習(xí)錯誤行為,數(shù)據(jù)一致性也很關(guān)鍵。
- 存儲與處理:大量數(shù)據(jù)需巨大存儲空間和強(qiáng)大算力支持。
- 隱私與安全:收集的數(shù)據(jù)可能含敏感信息,要嚴(yán)格遵守隱私法規(guī),確保數(shù)據(jù)安全傳輸和存儲。
- 數(shù)據(jù)分布長尾問題:極端和稀有情況數(shù)據(jù)稀缺,數(shù)據(jù)集可能不平衡。
解決方案:使用仿真數(shù)據(jù)、眾包數(shù)據(jù)、自動標(biāo)注工具、聯(lián)邦學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)增強(qiáng)等。
算力問題:模型訓(xùn)練和運(yùn)行需要大量計(jì)算資源和優(yōu)化的訓(xùn)練算法。
可解釋性問題:訓(xùn)練好的端到端駕駛模型常被視為“黑盒子”,解釋性有限。
安全性和可靠性驗(yàn)證問題:要確保系統(tǒng)在各種未知和極端條件下安全可靠工作,涉及大規(guī)模模擬和實(shí)車測試及模型行為分析。
多模態(tài)和傳感器融合問題:設(shè)計(jì)合理傳感器布局并實(shí)現(xiàn)有效融合是挑戰(zhàn),多傳感器融合在早期、中期和晚期融合方式上各有優(yōu)劣。
語言作為輸入的問題:將自然語言納入駕駛?cè)蝿?wù)面臨諸多挑戰(zhàn),如推理時間長、定量精度低和輸出不穩(wěn)定。
視覺抽象問題:端到端自動駕駛系統(tǒng)的狀態(tài)編碼和策略解碼階段,設(shè)計(jì)良好的中間感知表示或預(yù)訓(xùn)練視覺編碼器很重要。
世界模型學(xué)習(xí)復(fù)雜性問題:建模高度動態(tài)駕駛環(huán)境有挑戰(zhàn),需解決世界模型不準(zhǔn)確性。
多任務(wù)學(xué)習(xí)的關(guān)鍵性依賴和挑戰(zhàn):優(yōu)化不同任務(wù)組合和損失加權(quán)以達(dá)最佳性能困難,構(gòu)建大規(guī)模數(shù)據(jù)集支持多種高質(zhì)量注釋對齊也是問題。
策略蒸餾效率低問題:模仿學(xué)習(xí)中,學(xué)生從零開始學(xué)習(xí)策略且專家不完美,知識傳遞效率低。
因果混淆問題:駕駛?cè)蝿?wù)時間平滑性易導(dǎo)致模型過度依賴過去規(guī)律,因果關(guān)系變化時模型性能不穩(wěn)定。
缺乏魯棒性問題:包括長尾分布、協(xié)變量轉(zhuǎn)移、領(lǐng)域自適應(yīng)等,可通過過采樣、DAgger 算法等方法解決。