智能交通的发展现状与趋势

核心提示事先声明,这不是一篇科幻题材的文字。有人读过后可能觉得某些描述略显科幻,但我想说明的一点是,科幻是脱离现有科技水平而做出的对未来的描述,而本篇则是基于现有的科技水平而做出的合理推测。这是本质上的区别。对于这个标题,如果你知道阿里达摩院最近公

声明一下,这不是科幻小说。

可能有人看了会觉得有些描述有点科幻,但是我想明确一点,科幻是用现有科技水平做出的对未来的描述,而这篇文章是基于现有科技水平的合理推测。这是本质区别。

对于这个标题,如果你知道阿里达摩院最近公布的2020年十大技术趋势,我想如果第七条——人工智能从感知智能到认知智能的进化——实现了,那么这个标题大概就名副其实了。

事实上,AI还不成熟,但2020年5G的大规模商用以及由此产生的一些变化,将为大数据、云计算、IOT提供肥沃的土壤,这些技术在某种程度上将成为AI的“四肢”和工具。

本文不打算从宏大的角度切入这些技术趋势,而是从交通的角度,具体通过提出一些解决交通问题的思路,来谈谈我对今年十大技术趋势的一些看法,以及一些有趣的推测。

交通问题究竟是什么问题?

既然要解决交通问题,那么首先要明白什么是交通问题?

读者可能要举手了。交通问题不就是像交通堵塞和撞车这样的坏事吗?

说实话,这么说没有错,只是这种理解还不够深入本质。

我们先玩个小游戏。这个游戏的名字是渐进式交通系统建设。我们有很多道具,比如小房子、汽车、轮船、飞机、自行车、电动车和很多模型人。

现在我们开始玩游戏。

首先,我们只在会场放模特。他们可以四处走动,就像古代人一样。事实证明,模特们之间不存在流量问题。

其次,我们放入马匹和马车。这时候出现了少量的交通问题,但是由于马车和马在所有交通主体中所占的比例很低,所以交通问题还是微不足道的。

然后,我们在场地里放了很多房子,房子之间形成了街道,街道形成了网络。与此同时,自行车、摩托车和少数汽车开始出现。这时候交通问题开始出现,成为现代文明的噩梦之一。在这里,行人走在街上可能会遇到人、自行车、摩托车或汽车,但他接收道路信息的方式与古代人无异,需要面对的情况呈几何倍数增长。

最后再加上大量的汽车,电动车,自行车,拥挤的人群。这是现代交通工具。虽然拥有迄今为止地球上最先进的文明和科技,但交通问题仍然每年夺走成千上万人的生命。

从这个渐进式交通系统的建设中,你是否注意到了一些导致交通问题的关键因素?

从第一阶段到第二阶段,说明交通信息量在增加;从第二阶段到第三阶段,表明交通信息的多并发属性明显加强;从第三阶段到第四阶段,说明流量的即时信息和并发性是人类无法控制的。

在我看来,现代交通问题的本质就在于这两点,可以概括为信息不对等和“数据产生率与数据处理率的不匹配”。

在现代交通系统中,人、车、路构成了基本的立体结构。但由于这个系统中各种影响因素的密度迅速增加,信息量会呈指数级增长,各种影响因素之间的信息无法共享,最终导致各种交通问题。

这种信息不对称同时表现在时间和空上。前一种不对称造成“堰塞湖”现象是因为信息的滞后性——即信息会在某个时间点出现一次性的爆发,而后一种不对称会使交通问题复杂化——而后者可能因此成为交通问题的组成部分。

信息不对称的直接结果就是会产生大量需要处理的数据,而且会随着时间和空的变化而变得更加复杂,考验人的数据处理能力。

所以就像恶性循环。现在的交通规则和管理制度基本都是在后期发力——也就是中断数据生成的源头,尽快处理。

不得不说,这种方法对于百年来的交通状况来说是一种非常好的方案,但是近年来,由于交通系统中的影响因素呈几何级数增长,这种单纯依靠人力的交通管理系统面临着严峻的挑战。

换句话说,对于交通系统来说,最大的变数已经发生了——如果信息不对称继续发展下去,单纯靠“治标不治本,就地控制”的方法将无法有效控制交通系统。

因此,人们关注智慧城市和智能交通。

这个领域的核心技术是阿里达摩院提到的一些,比如机器之间的大规模协作,比如AI从感知智能到认知智能的进化,比如云计算的发展。

智能交通:“让机器管理机器”

其实技术的发展就是为了解决问题,推动整个系统的升级。所以我并不是只分析某一个方向的技术发展,因为一个问题的解决往往需要多种技术齐头并进。

比如交通问题,我们为交通问题寻求的解决方案的名字叫智能交通,但是什么是智能交通呢?很多人可能会描述科幻电影里的画面。事实上,那也是我们的努力之一,但人们可能需要更现实和明智的答案。

比如,我们形象地把智能交通变成一个人。那么这个人的大脑就是AI,他的神经元既是一个数据采集器,又是一个命令发送器——同时又与各个交通影响因素相连接,所有的交通影响因素在时间上都能达到近似相等的信息空。保障这一切的血管和毛细血管就是物联网,信号通道——也就是5G的相关数据通道——是维持整个系统运转的基础。

其实很多人都能理解,智能交通是一种逐渐脱离“人治”的新型管理系统,其核心在于“让人工智能凌驾于所有交通影响因素之上来管理整个系统”。

但在具体实现方式上存在差异:一种方式是绝对集权,以某个AI主体为绝对核心;另一种方式是去中心化。每个交通影响因子都有对应的AI系统,但是AI可以在机器之间进行交流和协作。第三种方式是两者的融合。有更高层次的AI来应对复杂多变的交通状况,同时机器上的AI也能相互配合。

这代表了三个方向。

但这三个方向是目前的技术无法实现的,而阿里达摩院提到的十大趋势中,这三个方向都有需要的技术进步。

首先说两个AI相关的项目:“保护数据隐私的AI技术将加速落地”和“人工智能从感知智能进化到认知智能”。

从智能交通的发展历史来看,保护数据隐私的AI技术大概会更早的得到应用和发挥作用。在交通领域,至少在技术上有了这样的突破之后,我们可以放心地构建一个相对完整的立体交通网络。

目前各种汽车、自行车、电动车、行人等。基本上都配备了自己的位置信息。但是,因为数据隐私问题,这些来自不同交通影响因子的位置信息无法同步共享,这意味着我们可能已经实现了最初的信息对等,但因为数据隐私问题,我们不得不搁置它。

如果应用保护数据隐私的AI技术,智能交通将能够迈出第一步——整合位置信息资源,并将其应用于交通问题的预防。

这将直接改变目前糟糕的交通状况。

而“人工智能从感知智能到认知智能的进化”对后面智能交通的发展大有裨益。在我前面列举的三种情况中,无论人们最终选择哪个方向,人工智能都需要从感知阶段进化到认知阶段。

这里有一个重要的区别:如果说感知智能属于通过公式学习规律,最后根据掌握的规律分析数据,那么认知智能更类似于它做出选择的能力,它通过分析自己主动选择学习什么。

换句话说,认知智能是意识的复活。

对于未来的交通系统,认知智能具有更高效的预防和处理能力。当然,在让人放心的前提下。

其次,与物联网有关,即机器之间的大规模协作。

和数据隐私保护一样,如果有所突破,将是智能交通的巨大推动力。

机器之间大规模协作所需要的东西,今天似乎有了突破。无人车上的各种传感器和中央控制系统共同构成了汽车的“AI”灵魂,不同汽车之间AI的交流有助于物联网的有效连接。

他们将能够在互联网上共享数据,同时,他们将把汽车的信息传输到沿途的所有地方,以便提前规划汽车之间的所有路线。一旦这种大规模的合作顺利进行,那么也许有一天红绿灯会消失,所有的交通信号都会变成汽车AI之间的“对话”。

机器之间大规模协作的基础是5G。随着2020年5G更大规模的商用,相信会有更多的项目落户这里。

然后,还有云计算。

我们不可能把超级计算机装进汽车,传统的计算机也承载不了AI的运算,所以更有可能的是AI会藏在云服务器里,汽车只是云服务的一个展示界面。

回到现在,随着物联网的应用和机器之间的大规模协作,大数据的生成和分析将会前所未有的蓬勃发展,而当人们回归生活,大量的信息将会隐藏在更容易随身携带或者更集中的设施中,那么承载计算的部分必然会被转移,所以今年将会是云计算开始发力的一年。

总之,这些技术的突破将共同推动智能交通的发展和智慧城市功能的完善。

最后说说AI。

事实上,这让我有点毛骨悚然。

我一直认为AI最终会成为人类技术发展产生的曼陀罗花,但我也发现我自己的思维有局限性——用我们现有的思维去思考另一种技术背景下的一个新事物,很容易产生偏见和短视。

就像中世纪哥白尼宣扬日心说一样,当人们看着太阳和脚下的地球时,谁会相信地球会绕着太阳转?当人类的眼睛冲破大气层,向宇宙深处望去,就知道了无声的真相。

或许在未来,那些我们认为的对人工智能的担忧,在新技术的背景下,会成为另一个时代的“无知传说”。

如果是这样,也许我们应该对AI说,欢迎来到我们的世界。

 
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