埃隆·马斯克:特斯拉自动驾驶
Elon Musk: Tesla Autopilot
马斯克讲述特斯拉自动驾驶的技术方案、传感器取舍与全自动驾驶的实现时间表。
2019年4月,Lex Fridman 和他在 MIT 的团队发布了一篇论文,研究司机使用特斯拉 Autopilot 时的“功能性警觉”。他们收集了超过18900次 Autopilot 接管行为的视频数据,逐帧标注:系统退出那一刻,司机有没有把注意力放回路面,有没有能力接住方向盘。
结论和过去几十年关于自动化与人类警觉性的文献预测相反。这些司机保持了功能性警觉,没有出现人们担心的那种滑坡:自动化越强,人越走神。
论文发布后,特斯拉团队主动联系了 Lex,提出让他在播客里跟埃隆·马斯克聊一次。Lex 接受了,条件是问题自己定,公开什么内容也自己定。他后来在节目开头说,最终没有删掉任何有实质性的部分。
两人在一件事上分歧明确:基于摄像头的驾驶员监控,到底有没有用。Lex 的立场是,实施得当的话,这类监控在短期和长期都有益。马斯克的立场是,只要 Autopilot 的统计安全性远远超过人类,人的介入本身反而会拉低安全水平。
这个分歧几乎贯穿了整场对话。马斯克用了好几个类比来支撑自己的判断,其中一个是电梯。
两台革命同时发生:电动化,和自动化
把时间拨回2014年,Autopilot 的硬件第一次装进特斯拉的车里。马斯克对这件事的愿景,要放进一个更大的判断里才看得懂。
他认为汽车行业同时发生两场革命。一场是电动化,另一场是自动化。在他的推演里,未来任何一辆没有自动驾驶能力的车,实用性都会变得像马一样。“并不是说完全没用,只是变得稀有,变得有点小众。”今天还有人养马,那是有意为之。自动驾驶普及之后,还有人坚持自己开车,也会变成一种刻意选择。
他甚至给这件事标了价:一辆自动驾驶汽车的价值,可能是没有自动驾驶汽车的五到十倍。这个判断至少覆盖未来五年,也许十年。
从这个前提出发,要不要参与自动化革命,从产品层面的选择变成了生死层面的选择。不参与,你的车相对对手就会变得没用。
仪表盘上那个渲染视图,是一次健康检查
Autopilot 早期有一个很有意思的设计决定:在仪表盘上、在 Model 3 的中控屏上,把传感器看到的世界渲染出来。车道线、周围的车、红绿灯,以矢量的形式画在屏幕上。
这个决定背后是什么考虑?Lex 问。
马斯克的回答很直接:整个显示的意义,是给这辆车的现实感知做一次健康检查。车从摄像头、雷达、超声波、GPS、IMU 收集信息,把信息渲染进矢量空间,变成一个个带属性的对象。你坐在车里,往窗外看一眼,再看一眼屏幕,就能确认这辆车到底知不知道周围发生了什么。
“这对让人理解系统、跟系统融为一体,是很有力量的。”
Lex 追问:有没有考虑过把不确定性也展示出来?计算机视觉在路上是有概率的,边缘检测、目标检测,底层都带着一组概率。把人眼看不到的那层不确定性画出来,能不能帮普通人建立对计算机视觉的直觉?
马斯克说他自己的车一直开调试视图。调试视图有两种。一种是增强视觉,在识别到的物体周围画框、打标签。另一种内部叫 visualizer,把所有传感器输入汇总成矢量空间表示,不显示任何图像,只显示车对世界的坐标级理解。
他觉得第二种对普通人太难了。“他们根本不知道自己在看什么。”所以最终呈现给普通用户的,是优化过的那一版。得让一个完全不懂计算机视觉的人,看一眼屏幕就知道车懂不懂。
开发版是另一回事。马斯克自己的车跑开发版,能看到全部调试信息。“那些东西对大多数人来说就是天书。”
99% 的数据握在一家手里
聊到资源分配,Lex 把 Autopilot 拆成三块:算法、数据、硬件。钱和时间都有限,怎么分?
马斯克的回答里跳出一个数字。
特斯拉当时的车队每天自动汇入海量数据。路上大约有40万辆车,每辆装了8个朝外的摄像头、1个雷达、通常12个超声波传感器,外加 GPS 和 IMU。这个规模正在逼近50万辆。
他补了一句:不确定全世界还有多少辆在路上跑的车装了同等规格的传感器套件,但如果超过5000辆,他会很意外。
换句话说,这个星球上99%的自动驾驶真实路况数据,握在一家公司手里。
这个数字不一定精确到小数点,量级上的差距是实打实的。别的厂商要么车队太小,要么传感器配置不一样,要么数据不上传。数据飞轮一旦转起来,落后的一方很难靠单纯的工程能力追回来。
数据进来之后,还得有算力处理。特斯拉花了大约三年,做出自研的 FSD 芯片(Full Self-Driving Computer),处理能力是当时车上那套系统的整整一个数量级。替换方式简单得很:把旧电脑拔下来,插上新电脑,就完了。老车主也能换。
马斯克说,他们现在还在摸这块芯片的能力边界。让所有摄像头跑满帧率、跑满分辨率、甚至不做图像裁剪,即便只用其中一颗芯片,依然有余量。
FSD 计算机其实是两台计算机,两颗系统级芯片,完全冗余。马斯克的描述很形象:你基本可以一枪打穿这个系统的任何部位,它照样工作。
Lex 问:这两颗芯片是完全一样的副本,还是像冗余架构那样各自做不同判断?
马斯克说纯粹是冗余,没有双系统交叉验证那套设计。他打了个比方:双引擎飞机,两个引擎都工作时状态最好,但只靠一个也能安全飞。眼下他们压根没摸到性能上限,所以没必要把功能分散到两颗芯片上,直接各跑一份完整副本就行。
凡是人要出手的地方,都记成系统的错
深度学习的好处是数据越多效果越好。真正值钱的数据,是那些罕见场景。
Lex 提到他听过马斯克讲“脱离”(disengagement)这个时刻的重要性。马斯克顺着往下讲了两类数据。
一类是正向样本。比如想搞清楚穿越一个复杂路口的最优轨迹,那就去找那些全程没有人工干预的片段。系统看到这样的路况,做出了这样的走线,结果很顺。把海量同类路口的成功样本收集起来,从中提炼出“看起来像这样的时候,就这么走”。
另一类是反向样本。司机接管,原因未必是图方便,也可能是真的从 Autopilot 手里抢回了控制权。
马斯克给出了一句很有杀伤力的判断:
把所有输入都当成错误。只要用户需要做任何输入,那这个输入就是错误。(埃隆·马斯克)
这个视角很硬。它把所有人类介入默认标记为系统失败,然后倒逼系统去追问:为什么会发生这次介入。
Lex 立刻提出了一个反驳。有时候司机接管只是因为想下高速,这是导航决策,Autopilot 当初就不负责这个。这也能算错误吗?
马斯克的回答是,这个问题会随着 Navigate on Autopilot 的发布基本消失。自动变道、超车、下匝道、走高速互通,绝大部分接管动机都会被消解掉。
Lex 说,人们没意识到这是多大的一步。
马斯克说,你开一次就懂了。
从打灯变道,到自己找最快的车道
回顾 Autopilot 的历史,哪几步算得上真正的跃迁?
马斯克挑了当时刚发布的那个版本:Navigate on Autopilot,不需要司机确认的自动变道。
它做的事情不只是导航,还包括主动寻找最快的车道。前面有慢车,它自己超过去。到了该下的出口,它自己下。遇到高速互通,它自己走。
再往前一步是红绿灯识别。这个功能最早只给一个警告,而在马斯克自己开的开发版上,车已经能在红绿灯前完全停下,再自己起步。
把这些拼在一起,全自动驾驶的轮廓就出来了。
那最大的技术障碍是什么?
马斯克的回答是,他其实不觉得还有硬件层面的障碍。FSD 计算机已经在量产,只要下单买 Model S、Model X 或者 Model 3 并选装全自动驾驶套件,拿到的就是这颗新电脑。基础算力够了,剩下的就是打磨神经网络和控制软件,而这些都能通过 OTA 推送完成。
他在即将到来的投资者日上准备强调的一点是:现在正在生产的车,用现在正在生产的硬件,就已经具备全自动驾驶的能力。
“具备能力”这个词值得掰开看。硬件是那块难换的部分,软件可以一点点升级。能力会随软件迭代大幅提升,可靠性会随之提升,然后拿到监管批准。
由此他抛出了整场对话里最有冲击力的一句商业判断:
如果你今天买一辆特斯拉,我相信你买的是一项增值资产,而不是贬值资产。(埃隆·马斯克)
这话在汽车行业里几乎是异端。车从来都是落地就掉价的消耗品。如果一辆车能通过软件升级获得新能力,甚至在未来某天自己出去跑网约车赚钱,它的资产属性就变了。
软件边际成本接近于零,整个逻辑才立得住。
高速上已经很爽,城市才是硬骨头
软硬件路线清楚了,剩下那段路有多难走?
马斯克说,高速上用 Autopilot 的体验已经非常好了,对生活质量的改变是彻底的。接下来要做的是把这套能力延伸到城市街道:识别红绿灯、穿越复杂路口,然后搞定复杂的停车场。
他描述了一个场景:车自己从一个车位开出来找你,哪怕停车场像个迷宫。它把你送到门口,然后自己去找车位停下。
Lex 说,光停车场这一项的价值就很大。人手动停车时的烦躁程度是实打实的,这块的自动化收益相当可观。
至少六个月内,还得检测你的手在不在方向盘上
话题转向人类。Lex 提到当时那些号称 Level 4 的玩家,Waymo 之类的,技术上算自动驾驶,设计哲学却不同,几乎全都有安全员在监控系统。
特斯拉的全自动驾驶,会不会在很长一段时间里仍然需要人类监督?能力足够强,仍然需要一个人像安全员一样盯着?
马斯克给出了一个时间尺度:至少六个月内,还是需要检测手在方向盘上。
真正的变量在监管。一辆车要比人类安全多少倍,才允许不监控?这个问题值得公开辩论,也需要大样本,需要统计上足够高的置信度,证明这辆车显著比人安全,并且加一个人进来不会实质性地改变安全水平。
他给了一个粗略的数字:可能需要比人类安全200%到300%。
怎么证明?看事故率。每英里事故数、碰撞数、死亡数。死亡是重要指标,但死亡样本太少,达不到统计显著性。碰撞样本多得多,可以先评估碰撞概率,再单独评估受伤概率、永久性伤害概率、死亡概率。每一项都得显著优于人类,大概两三倍那个量级。
Lex 问,跟监管机构能进行健康的对话吗?
马斯克的回答带着一点无奈。监管机构对那些能产生新闻的事件,注意力分配是失衡的。
美国每年大约有4万起汽车死亡事故。如果其中4起跟特斯拉有关,它拿到的报道量可能是其他厂商的一千倍。
“这背后的心理机制其实很有意思,但我们今天大概没时间聊这个。”
18900 次接管,和一份让马斯克想反驳的论文
Lex 把话题拉回自己的研究。他和 MIT 团队从 Autopilot 三年前首次公开推送时就开始收集数据,记录司机的面部视频和身体姿态。
马斯克说他在推特上引用过论文摘要里的一句话,所以至少扫过一眼。
Lex 开始讲结论:在他们采集的数据里,18900 次 Autopilot 脱离,逐次标注司机能否及时接管。结果是,这些司机保持了功能性警觉,接管时人是在场的,眼睛是看着路的。
这跟大量关于自动化与警觉性衰减的文献预测相反。
但样本有限,只是一小部分司机。Lex 主动提出一个批评:会不会存在一小撮特别负责任的司机,恰恰是他们的警觉性不会随 Autopilot 使用而下降,从而让整体数据显得乐观?
马斯克的回应是,这个争论很快会被扫进历史。
系统进步太快。如果一件事已经比人安全好几倍,那么加一个人进来,对安全的影响是有限的,甚至可能是负的。
Lex 确认了一遍:所以即使有一部分人出现警觉性衰减,也不会影响整体安全统计?
马斯克说是的,这个转折点会来得非常快,也许今年年底,最晚明年。到那时候,人类介入反而会降低安全。
他又回到电梯。
过去电梯里有操作员,你不被允许自己进电梯扳那个杆子在楼层之间移动。现在没人想要电梯操作员,因为自动停靠的电梯比人安全得多。反过来,让一个随机的人在电梯里握着一根大杆子,在楼层之间移动轿厢,那才叫危险。
摄像头监控之争:两种判断,都很自洽
Lex 承认马斯克的类比有力量,但他还是要把自己的立场摆出来。他算法层面最着迷的问题之一,是基于摄像头的驾驶员感知:判断司机在看哪里、认知负荷多高、身体姿态如何。业界也有很多人相信,摄像头驾驶员监控是必须的。
马斯克的回应可以拆成一个条件句:
如果你的系统错误率低于人类水平,那么驾驶员监控有意义。如果你的系统已经显著比人更可靠,监控就没多大帮助。
他再次搬出电梯。你真想要一个人握着一根大杆子,随机地在楼层之间操作吗?他更信任按钮。
这一段是两人分歧最清晰的地方,谁也没说服谁。Lex 在节目开头就说明了这一点,他在意的是把两种判断都摆出来,让听众自己判断。
为什么特斯拉让 Autopilot 哪儿都能开
另一个早期设计选择是运行设计域(ODD),也就是 Autopilot 到底允许在什么范围内启用。
Lex 拿凯迪拉克的 Super Cruise 做对照。那套系统被严格限制在特定类型的高速公路上,地图测绘做得非常细,测试也很充分,适用范围比特斯拉窄得多。
两种哲学各有代价。特斯拉这种宽 ODD,好处是司机能更早探索系统的边界,配合仪表盘上的感知渲染,慢慢建立对系统能力的理解。代价是,你基本上让司机在任何能识别出车道的路上都能开启它。
这是有意为之吗?
马斯克没有正面回答,他把话题落在一个更大的判断上:
说实话,让一个人手动驾驶一台两吨重的死亡机器,这件事本身就很疯狂。(埃隆·马斯克)
他说,未来的人回头看会难以置信:那时候居然允许任何人开着这种两吨重的死亡机器,想去哪去哪。就像电梯曾经允许你扳着杆子随便停,甚至停在两层楼之间。
在未来人眼里,人类自己开车会显得像一件荒唐事。
马斯克绕开了 ODD 的权衡,把问题提到另一个层面:在他眼里,真正的风险基准落在人类驾驶本身有多危险上,Autopilot 该在哪开启只是次要问题。
对抗样本:同时教它“是车”和“绝对不是车”
当时有几个黑客用对抗样本骗过了 Autopilot,让它做出异常反应。神经网络对输入的微小扰动非常敏感,这几乎是这类系统的通病。整个行业能防住吗?
马斯克的回答很干脆:能。
理由是攻击的门槛。神经网络本质上是一堆矩阵运算,攻击者必须非常懂行,基本要逆向工程出这些矩阵是怎么搭起来的,然后精心构造一个能让矩阵运算结果偏一点点的输入。
防守方要做的事情简单得多。加一层识别,把看起来像矩阵攻击的输入排除掉。
训练数据的构造方式才是重点:
你其实要同时教它什么是车,以及什么绝对不是车。这是两件不同的事。(埃隆·马斯克)
把对抗样本作为负样本喂进去,模型就学会了排除。这套思路在工程上确实成立,虽然学术界对对抗鲁棒性的争论远没有结束,马斯克的表述明显偏向乐观一端。
AGI 还差几个关键想法,但会来得很快
从 Autopilot 往外跳一层:现在的深度学习方法,离通用智能还有多远?需要全新的想法,还是现有路线能走到?
马斯克说,还需要几个关键想法。
紧接着补了一句:它会来得非常快,快到我们可能得考虑该怎么办,如果那时候我们还有得选的话。
他提醒别把窄 AI 和通用智能混为一谈。让车识别车道线、在城市里导航,跟通用智能是两件非常不同的事。就像烤面包机和计算机都是机器,复杂度完全不在一个层级。
Lex 问:你确信自己能造出世界上最好的烤面包机吗?或者说,世界上第一辆真正的自动驾驶汽车?
马斯克的回答罕见地直白:
就目前来看,这盘棋像是已经将军了。除非我变得自满或者过度自信,否则这就是它现在看起来的样子。我可能是错的,但看上去特斯拉确实远远领先于所有人。(埃隆·马斯克)
“game, set, match”,他说这个词的时候没加太多修饰。
物理视角的爱,和模拟之外
最后一个问题很柔软。我们会不会造出一个我们能爱、它也以深刻的方式爱回来的系统?像电影《她》那样。
马斯克的回答没走情感路线,走的是物理。
他说这样的系统完全有能力让你相信你爱上了它,说服力会非常强。至于这算不算“真的”爱,那是个形而上的问题,情感和思想是否存在于另一个领域,他说他不知道。
他的训练背景是物理,所以他倾向从物理角度看:
如果它爱你的方式让你分辨不出真假,如果不存在任何可执行的检验能让你区分,那么就没有区别。(埃隆·马斯克)
他把这跟模拟假说连了起来。也许不存在任何测试能区分真实世界和模拟世界,那么从物理的角度看,两者就是一回事。
不过他补了一个反向可能:也许有办法测出自己在模拟里。也完全可能,一旦模拟中的实体找到了检测模拟的方法,模拟本身会重启、暂停或者换一个新的,把这个错误修正掉。
Lex 最后问:假如你造出了一个 AGI,你有机会问它一个问题,你会问什么?
马斯克的答案只有一句:
模拟之外是什么?(埃隆·马斯克)
这场对话真正留下的东西
六年过去,回头看这场2019年的对话,有些判断被验证了,有些被推迟了。
FSD 芯片确实量产了,老车主确实能换。数据规模的优势确实存在,特斯拉车队积累的里程至今仍是一个难以追赶的数字。Navigate on Autopilot 确实释放了高速场景,自动变道、自动超车、自动下匝道都成了标配体验。
“今年年底或者最晚明年,人类介入会降低安全性”这个时间点,没有兑现。城市街道、复杂路口、停车场,这几块硬骨头比当时预估的要难啃得多。Robotaxi 的落地时间表一再后移,监管审批的节奏也远比技术演示慢。
马斯克在那场对话里最核心的方法论,倒是一直没变:把所有人类输入当成错误,然后倒逼系统去消灭这个错误。 这个思路解释了特斯拉为什么坚持纯视觉、为什么坚持宽 ODD、为什么不给方向盘加更多传感器。它是一条自洽的工程路线,代价是把所有不确定性都押在系统足够好这一件事上。
而 Lex 提出的那个问题,在这六年里没有被回答掉,反而越来越重要:当系统只在99%的情况下比人可靠,剩下的1%该由谁来兜底?摄像头看着司机,到底是一种有效的冗余,还是一种心理安慰?
这个问题没有标准答案,它取决于你信不信那条指数曲线会一直陡下去。
马斯克信。他在对话里说得很清楚,从 FSD 芯片上看到的改进速度是指数级的。
这场对话的价值落在它把两种判断世界的框架摆得很清楚:一种相信技术曲线的斜率会解决一切社会学问题,一种相信人在回路里的位置需要被认真设计。两者都能自洽,冲突点在时间尺度上。
如果你想从这场对话里拿走点能用的东西,可以试试这几条:
- 遇到任何“人机协作”的系统,先问一句:这个环节里人的输入,被当成帮助还是被当成错误。这两种默认设定会导向完全不同的产品设计。
- 评估一项自动化技术时,别只看它平均表现,去看它在长尾场景里的接管率,以及接管那一刻人有没有能力接住。功能性警觉可以被设计,也会被消耗掉。
- 判断一个技术判断靠不靠谱,看它有没有明确的时间边界和可证伪的指标。“安全200%到300%”这种数字比“会非常安全”有用得多,即便最后没兑现,也能用来校准。
- 当你听到“增值资产而不是贬值资产”这类判断时,先去找它的前提:有没有一样东西是买回来之后能持续变好的。软件定义的产品里,这个前提才成立。
- 对媒体放大效应保持警觉。4万起死亡事故里4起属于某家厂商,它拿到的报道量可能是一千倍。这条提醒自己别让新闻频率替代风险频率,跟替谁辩护无关。
- 如果你在做需要人监督的系统,别只优化系统本身。同步设计“人什么时候必须介入、介入时能看到什么”这两件事,否则系统越强,人的位置越模糊。
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