「CES 2016」怒砸十亿美元，丰田的人工智能梦原来是这样
丰田作为全球最大的整车制造生产商，一直给人一种「 硬件狂人」 的感觉。从油电混动技术到氢能源，说丰田是汽车硬件黑科技的摇篮真是一点也不过分。不过随着整车结构中有越来越多的代码出现（一辆整车包含的软件代码可以达到百万行之多），丰田也意识到了汽车软件的重要性，于是乎，他们在去年下半年宣布，与美国斯坦福大学及麻省理工学院合作成立人工智能研究院，并投资 10 亿美元，专门研究人工智能在自动驾驶领域的应用。 为了体现自己对于这个名为 Toyota Research Institute(以下简称 TRI) 的研究院的重视，丰田特意在今年 CES 的发布会上用大量笔墨介绍了 TRI 刚刚成立的核心研发团队。发布会由 TRI 的 CEO Gill Pratt 博士主讲，发布内容可以概括为两个方面：TRI 将如何使用丰田给的 10 亿美元，以及介绍核心管理层团队。 10 亿美元到底怎么花？ 拿了别人这么多钱，自然要好好规划一下怎么办事。Gill 博士讲到，目前行业内落地的自动驾驶技术均是建立在较为简单的驾驶环境上，就算让驾驶者亲自掌控这种驾驶环境也是非常轻松的，而 TRI 要解决的是困难驾驶环境下的自动驾驶，并且要确保搭载这种自动驾驶技术的车永远不会发生碰撞事故。 为了实现这个目标，需要对自动驾驶汽车进行不断的实际道路测试，因为测试的越多，能够遇到的突发情况以及驾驶困难也就越多，TRI 的研究目标就是要一个一个的解决这些困难。目前行业内累计的自动驾驶实际道路测试里程已经达到了 100 万英里，能够在短短的几年内达到这个数字可以说是非常优秀的成绩，不过要想真正实现完全的自动驾驶，Gill 博士认为至少需要将目前的测试里程乘上 100 万倍，达到令人瞠目的 1 万亿英里。 想要达成这样的测试里程肯定是一个漫长的积累过程，因此在具体的研究进度上，TRI 将分为四个阶段进行： 1. 通过研究确保汽车能够避免任何碰撞事故，不管驾驶者的技术有多烂或者驾驶环境有多困难。 2. 帮助更多原本不能驾驶的人群（如老人和残疾人）实现开车的愿望。 3. 将丰田在户外交通领域内的专业技术应用到室内交通上，TRI 的目标是要帮助人们在房间内，城市内乃至国家间的移动。 4. 将人工智能及机器学习的研究成果应用在材料科学领域，加快其进步速度。 以上四个步骤难免给人一种画抽象大饼的感觉，所以 Gill 又介绍了一些眼前已经在执行的计划。 首先，TRI 已经作为一个独立的新公司开始运作，并在斯坦福大学和麻省理工学院的旁边分别建立了研究所（分别离两所学校有 10 分钟左右的车程），这么做的目的是为了让这两所学校能够更好的投入到 TRI 的研究当中。在研究方向上，两所学校目前也有着不同的分工。 斯坦福大学：研究的课题名为不确定性事件的不确定性（Uncertainty on Uncertainty）。这个拗口的课题旨在让汽车能够在驾驶员不介入的情况下，自主应对行驶中的突发事件。例如当车辆行驶时面对前方货车上掉下来的石块该如何做出反应。这个项目给人一种爱因斯坦当时想用科学解释万物发生原理的感觉。 麻省理工学院：研究的课题名为能够自我阐述的汽车（The Car Can Explain）。说的明白些就是当自动驾驶车做出了人们没有预料到的驾驶行为后，它需要能够给出相应的解释，告诉人们在当时是怎样的一种情况以及它当时为什么会做出那样的判断。这可以说是对不确定性时间的应对做出的原理解释。 总体来说，TRI 的研究目标就是要通过人工智能技术让自动驾驶车变得更加完美，这需要很长的研究周期与不断的积累试错，并且由于总会有新的不确定事件发生，你永远都无法确定这项技术是不是真正的完美。我想这也是为什么丰田会找到两所名牌大学合作，因为教授及学生的科研精神才是坚持这项研究的关键。 科研风浓厚的研发管理团队 提到科研，可以说 TRI 的核心团队是由一群学究儿组成，这其中包括： Larry Jackel：前贝尔实验室负责人及 DARPA 的软件项目主管。他将负责 TRI 的机器学习领域。 Eric Krotkov：前卡耐基梅隆大学教授及 DARPA 软件项目主管。他将出任 TRI 的 COO。 James Kuffner：卡耐基梅隆大学教授及前谷歌机器人项目主管。将负责 TRI 的云计算研究。 John Leopard：麻省理工教授。将兼职负责 TRI 的自动驾驶研究。 Hiroshi Okajima：丰田研发部门的项目总经理。将作为执行联络官。 Russ Tedrake：麻省理工教授，将兼职负责感知与控制领域的研究。 从这份名单中可以看出，除了一个丰田公司的人，剩下的都有很强的学术研究背景且并没有车厂相关工作经验。这给我带来了疑问：毕竟这是一个有丰田投资并挂名的机构，请了这么多的学术派教授，丰田只用一个联络官怎么管理？整个团队将如何运作？ 抱着这些问题，我去提问了 TRI 的 COO Eric 博士。他告诉我，他们的团队才刚刚组建，这次发布会其实是他们团队第一次聚在一起（第一次就画这么大饼合适么？），对于这个研究院，丰田希望能够保证足够的科研性，因此在确保研究方向的基础上，并不会过多的出于企业盈利考虑对其进行干涉。联络官的主要任务一方面是实时跟进研发进度，另一方面是为了能够向研究院提供可研究的数据，丰田旗下汽车产品在使用过程中所产生的数据将成为 TRI 初期研究的样本。在团队配合上，团队中一部分人将分别前往刚建立的两个研究所负责各自的项目，剩下的兼职人员以及丰田方面将通过远程视频会议的形式在各自的办公地点进行相应的沟通。 可以看出，丰田这次是下了血本希望在人工智能机自动驾驶的算法领域取得一些突破性的成果。但是正如上文中多次提到的，这是一个相当漫长的研究过程，目前的规划在未来的实际操作中可能会面临着很多的挑战。 作为主机厂，丰田能够在短期内抛开企业盈利投资科研的精神确实让人敬佩，但是对于用户来说，研究的成果究竟何时能够落地？或者说他们真的能够坚持到取得成果的那一天么？正像 Gill 博士所说的，一万亿英里，对于 TRI 和用户来说，都是一条太长的路要走。 原创声明： 本文为 GeekCar 原创作品，欢迎转载。转载时请在文章开头注明作者和「来源自 GeekCar」，并附上原文链接，不得修改原文内容，谢谢合作！ 同时欢迎关注 GeekCar 微信公众号： GeekCar 极客汽车 （微信号：GeekCar）& 极市 （微信号：geeket）。
3D 打印发动机不过瘾，他又打印了配套的变速箱
3D 打印应用于汽车领域？也许听起来还很遥远，但是已经有人用这个技术来「 制造」 动力总成了。 一个叫做 Eric Harrell 的外国人在前一阵 3D 打印了一台可工作的丰田四缸 22RE 发动机。Eric 基于自己的 RepRap 3D 打印机，最大程度上的反向制造出了仅为原始发动机大小 35%的复制品：80 个不同的组件通过磁性组装起来，耗费整整一卷重 1Kg 的树脂纤维的同时，也花费了超过 34 个小时将它打印出来。他当时就断言：「 这对你和你的打印机来说绝对是一项的巨大挑战」。事实证明，他是对的。 但那时仅仅是一月末，现在，Eric 带着他更牛逼的新产品「 华丽回归」 了。这一次他创造出了一个更大并且更复杂的 3D 打印模型——搭配 22RE 发动机的一台五档变速箱。包括逆转齿轮在内，这完全就是一个匹配他之前产品的可工作的微小复制品。他是这么描述的：「 这个模型比发动机本身还要复杂的多」，在装配过程中，困难比想象中还要大得多。 作为一个高精度的发动机模型，Eric 在三维软件里首先对它进行了完整的设计。他说：「 所有的尺寸都由卡尺粗略估量，并且所有部分都在脑子里被重新设计」，这些东西随后都被他用自己的 3D 打印机打印了出来。全部材料都是树脂，整个 3D 打印过程耗时 48 小时。当然，还需要一些现成的零部件来完成组装，比如 3 毫米的垫圈、轴承等等。 当然，因为它还只是塑料产品，所以还不能像一个真正的变速器那样工作，但它们的工作原理却是完全一样的。Eric 说，如果在某种程度上将其回归到完整尺寸，并且用比树脂更加耐用的材料来制造的话，它完全能像变速器那样工作。」 同时，只要对之前打印的发动机架做一些修饰和调整，这个变速箱就能完美匹配发动机了。 Eric 设计这个模型的初衷，就是要做先前产品的后续补充。「 我之所以做变速器，也归功于四缸发动机的成功面世，有太多的人对上一个产品痴迷。基于其中的复杂性和制作所耗费的时间，我还真没想到会引起这么强烈的反响，」 他透露道，「 但目前已经有 8 个人在做这个发动机了，并且有越来越多的人加入到了这个过程中。」 由于整个的打印过程有太多纷繁复杂的步骤和部分，以至于很难将其转化为组装图来说明，所以 Eric 并不准备发布制作指南。如果想要做类似尝试，可以观看他的短片，并且观察其中的步骤。「 你会慢慢明白该在哪儿钻孔、打磨。」 3D 打印发动机的视频： 他说：「 那些同样想通过 3D 打印来复制发动机和变速箱的人，会从我的例子里更好的了解到，到底怎么把零部件一步一步组装成一个真实发动机模型。」 和之前 3D 打印发动机一样，拥有工程机械学位的 Eric 在对真正的发动机了如指掌之后，才决定去 3D 打印出发动机部件的模型。「 我认为，在展示各个部件的工作状态方面，模型绝对是最棒的选择。这个发动机和变速器模型，清楚地向人们展示了这些零部件是如何工作、如何被控制的。」 在他看来，这些模型或许可以被应用在教学上，相比真正的发动机，它的成本还是要低一些，对于学校来说这是一个不错的选择。 毫无疑问，当这两个振奋人心的产品问世之后，大家都想要知道的是：接下来还会有什么值得期待的吗？毕竟，Eric 依旧奋斗在 3D 打印完整的汽车的道路上。他给出的确切的消息是：「 接下来将要通过 3D 打印技术来复制出一台差速器」。 这是一个非常复杂，也非常具有挑战性的项目，但毋庸置疑，这是我们迈向 3D 打印汽车的第一步。