端到端自動(dòng)駕駛技術(shù)目前面臨的主要挑戰(zhàn)有哪些?
端到端自動(dòng)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(wèn)題:
- 海量數(shù)據(jù)需求:訓(xùn)練端到端自動(dòng)駕駛模型需大量真實(shí)駕駛場(chǎng)景數(shù)據(jù),以應(yīng)對(duì)復(fù)雜罕見(jiàn)情況,且數(shù)據(jù)要覆蓋不同天氣、道路和交通狀況來(lái)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(zhǎng)時(shí)間路測(cè),數(shù)據(jù)標(biāo)注也耗時(shí)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(duì)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(huì)導(dǎo)致模型學(xué)習(xí)錯(cuò)誤行為,數(shù)據(jù)一致性也很關(guān)鍵。
- 存儲(chǔ)與處理:大量數(shù)據(jù)需巨大存儲(chǔ)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(chǔ)。
- 數(shù)據(jù)分布長(zhǎng)尾問(wèn)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(dòng)標(biāo)注工具、聯(lián)邦學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)增強(qiáng)等。
算力問(wèn)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(wèn)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(wèn)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(chē)測(cè)試及模型行為分析。
多模態(tài)和傳感器融合問(wèn)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(yǔ)言作為輸入的問(wèn)題:將自然語(yǔ)言納入駕駛?cè)蝿?wù)面臨諸多挑戰(zhàn),如推理時(shí)間長(zhǎng)、定量精度低和輸出不穩(wěn)定。
視覺(jué)抽象問(wèn)題:端到端自動(dòng)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(jué)編碼器很重要。
世界模型學(xué)習(xí)復(fù)雜性問(wèn)題:建模高度動(dòng)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(lài)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(duì)齊也是問(wèn)題。
策略蒸餾效率低問(wèn)題:模仿學(xué)習(xí)中,學(xué)生從零開(kāi)始學(xué)習(xí)策略且專(zhuān)家不完美,知識(shí)傳遞效率低。
因果混淆問(wèn)題:駕駛?cè)蝿?wù)時(shí)間平滑性易導(dǎo)致模型過(guò)度依賴(lài)過(guò)去規(guī)律,因果關(guān)系變化時(shí)模型性能不穩(wěn)定。
缺乏魯棒性問(wèn)題:包括長(zhǎng)尾分布、協(xié)變量轉(zhuǎn)移、領(lǐng)域自適應(yīng)等,可通過(guò)過(guò)采樣、DAgger 算法等方法解決。