对话英特尔CTO——量子计算到底还有几道关卡?


新智元报道

作者:常疆

【新智元导读】近日,英特尔宣布成立英特尔智能网联汽车大学合作研究中心,与清华大学、中国科学院自动化研究所签署合作协议,共同推动自动驾驶汽车相关研究。英特尔CTO兼英特尔研究院院长Michael Mayberry在本次活动的5个关于量子计算的问答颇为精彩。

随着人工智能、5G通信与新兴技术与汽车产业的融合,作为全球最大的汽车市场之一,中国正在从宏观政策、标准制定、技术研发等方向推动自动驾驶的发展,作为连续9年全球汽车销量第一的国度,未来极有可能成为最大的自动驾驶市场,也吸引着全球科技巨头的注意力与合作投入。

近日,英特尔宣布成立英特尔智能网联汽车大学合作研究中心(ICRI-IACV),与清华大学、中国科学院自动化研究所签署合作协议,共同推动自动驾驶汽车相关研究。发布会上,不仅有英特尔无人驾驶解决方案资深首席工程师Jack Weast 详解由 Mobileye 提出的 RSS(Responsibility Sensitive Safety)责任敏感安全模型,英特尔CTO兼英特尔研究院院长Michael Mayberry更从人工智能、神经拟态计算、概率计算到量子计算等方面介绍了英特尔正在进行的前沿创新与颠覆。

英特尔与清华大学、中科院自动化研究签署合作协议,推动自动驾驶在中国的联合创新。

量子计算未来的5个精彩问答

“整个世界范围内,人工智能和5G这两场革命在历史性的交汇,中国恰恰是这次变革中能够提供很多应用场景的地方,也会加速智能网联、自动驾驶的突破和落地。”英特尔中国研究院院长宋继强在开场时表示。“朝着这个方向,会有很多未知领域需要我们探索,前瞻性研究也非常重要。”

英特尔中国研究院院长宋继强

在本次活动上英特尔公司高级副总裁、首席技术官兼英特尔研究院院长Michael Mayberry对重点前瞻领域的研究——量子计算作出了多重精彩回答,这也可以算是本次活动的“量子彩蛋”了。

量子计算商业化标志

目前,英特尔已经实现了49量子位的量子计算,但在量子计算的商业化标志上,Michael Mayberry认为当实现对于目前计算机无法解决的材料模拟及解密算法,才能称为量子计算的商业化时代到来的标志,而类似模拟分子中的原子这一计算,需要实现数百万的量子位才能实现。Michael Mayberry还解释了量子计算自身对于量子计算的推动——量子计算的对于室温超导材料的研究,事实上正是量子计算对于材料的需求之一。

量子计算商业化:10年?5年?

Michael Mayberry表示英特尔认为量子计算的商业化将在未来10年来到,这与之前某量子计算巨头之一的5年预期并不相同。对此Michael Mayberry解释道,英特尔认为在5年时间内,量子计算还无法对材料模拟及解密算法产生实质贡献。

量子计算与传统计算的博弈

量子计算的优势之一就在于破解长比特位的加密密钥,Michael Mayberry表示,目前算法界人士的工作之一就是致力于研究后量子时代的加密算法,也就是无法被量子计算破译的算法。

量子位越多越好?

量子计算的根本是量子纠缠,而计算需要逐一的让量子进入纠缠状态,并保证多个量子位的量子纠缠的稳态时间,进而实现更多操作也是目前需要解决的问题。Michael Mayberry表示,由于这一问题,目前的量子计算整个系统的生命期与单个量子位的生命期并不相同,且只能进行数百个操作,这还远远不足。

量子计算还有几道关卡?

除了系统生命周期与量子位的生命周期不同外,Michael Mayberry认为量子计算还是有3道关卡需要攻克。

  • 本地的量子位控制,而非目前的使用长线缆进行异地控制
  • 量子位的路由设置,实现算法可用
  • 量子位之间的连接,如何连接目前可能上千个量子位

英特尔公司高级副总裁、首席技术官兼英特尔研究院院长Michael Mayberry

安全当道!从政策、平台框架到产业落地之路

2017年10月,国家发改委起草了《智能汽车创新发展战略》。根据这一战略愿景,到2020年,中国标准智能汽车的技术创新、产业生态、路网设施、法规标准、产品监管和信息安全体系框架将基本形成。为实现这一目标,一方面要在智能汽车系统及部件、车载智能操作系统及计算平台、5G网络及车载通讯、人工智能、大数据、云计算等核心技术领域取得突破;另一方面要结合智能汽车的发展需求,健全法律法规,开展条款适用性的研究。

推动智能网联汽车的应用突破,建立乘客的信任是最关键的。如果乘客不信任,自动驾驶就寸步难行,信任的基础是安全,安全的基础是对这些数据有全面、充分的理解和应用。

清华大学汽车工程系教授、中国智能网联汽车产业创新联盟专家委员会主任 李克强

在对中国智能联网汽车产业进行结构化解读的同时,针对安全与信任,中国自动驾驶领域“长老”之一的清华大学汽车工程系教授李克强表示,并会在以下三方面具体展开合作研究:

  • 行车安全区域实用化的标定方法,以及安全评估应用
  • 基于V2X下多车的组织协同,利用通信拓扑重新组合,利用通信方法做交叉路口冲突模型构建,以及避免冲突的几何结构构形
  • 非理想通信环境下的V2X应用,面向车联网应用的信息量化与截断方法,包括在网络不可靠的情况下控制器如何设计

“智能网联汽车是引领中国汽车产业实现转型升级的关键方向之一,是人工智能等新兴技术的重要载体。汽车领域正处于变革的转折期,此次变革是跨界的,是基于新一代移动互联、ICT技术和汽车结合以后将带来新架构、新技术产品形态甚至是未来交通形态的出现,这是变革的关键时期。包括英基于5G的模块、基于云的技术、FPGA、Mobileye英特尔在自动驾驶领域有非常强的基础。我们认为未来可以基于前面三个问题,借助英特尔技术开展共同研究。”,李克强表示。

“我国交通死亡率几乎是欧洲国家的4倍,美国的2倍,这么大市场带了的安全问题,仍然是最严峻的挑战。不管是哪种驾驶最重要的就是安全。”。中国智能车未来挑战赛IVFC的组织者与“裁判长” 复杂系统管理与控制国家重点实验室主任、中国自动化学会副理事长兼秘书长王飞跃也将安全问题放置在了首位。

复杂系统管理与控制国家重点实验室主任、中国自动化学会副理事长兼秘书长王飞跃

“随着人工智能、大数据、移动互联等新技术的蓬勃发展,智能联网汽车正在步入加速发展的新时代。联网汽车的研究面临着巨大的工程复杂性和社会复杂性,而开放与合作是推动自动驾驶乃至整个智能生态产业发展的必由之路。通过此次合作,相信我们在平行驾驶、平行智能系统等领域的研究成果,结合英特尔在自动驾驶领域的技术积累,将有助于自动驾驶在中国的落地。”与李克强教授一样,王飞跃教授对于自动驾驶面临的巨大机遇与挑战,更准确的说是基于安全当道的前提下,从政策、平台框架到产业生态落地的方式,以及对未来交通方式的变革的思考与行动方式几近一致。

此次英特尔智能网联汽车大学合作研究中心将瞄准五大课题方向,涵盖了自动驾驶汽车、车联网技术以及支撑自动驾驶的大规模智能基础设施;针对中国以及亚太地区独特的文化、交通习惯、地理特点,应对自动驾驶汽车在广泛应用和部署时需面临的独特挑战等方面。具体研究方向包括:

  • 自动驾驶汽车安全性;
  • 自动驾驶的人机接口,以及新配套法律法规带来的挑战;
  • 开放数据集以及基准测试;
  • 基于蜂窝无线网络的车联网(C-V2X)、移动边缘计算、智慧交通以及智慧基础设施研究;
  • 基于新型硬件器件和架构(例如英特尔3D Xpoint)的先进算法研究。

RSS责任敏感安全模型——“安全”自动驾驶的机器法则

作为英特尔自动驾驶领域的“拳头”——Mobileye也参加了本次合作仪式。该公司占据了80%的ADAS(高级驾驶员辅助系统)市场,这项技术可以通过单目摄像头、SOC和计算机视觉算法的集合,实现自动刹车和保持车道,Mobileye与宝马、奥迪等不同的汽车厂商结合正在实现着L2至L4级的自动驾驶方案。也正是基于这一基础,英特尔在2017年3月斥资153亿美元收购了这家以色列公司。

很多自动驾驶公司在宣称其成绩时,大多会称已安全行驶数十万公里,而在底层则是自动驾驶技术——尤其是对于计算、数据、传感器的高密度堆砌,Mobileye则希望以更加“智慧”的方式形成新的安全模型。

RSS责任敏感安全模型(Responsibility Sensitive Safety )就是Mobileye在去年10月提出的形式化与数学模型结合的解决方案,通过数学的方式,形成自动驾驶汽车行驶的“绝对”安全状态,使之成为一个真正具备危机处理能力的系统,让自动驾驶汽车必须在各种千钧一发的危险情况下证明自己避免危险的能力,避免引发事故。

英特尔无人驾驶解决方案首席工程师兼首席系统架构师 Jack Weast 介绍了RSS责任敏感安全模型在一系列复杂路况中的判断。RSS明确界定了什么是安全驾驶、什么是鲁莽驾驶。对于人类驾驶员来说,碰撞和其它事故责任的解释不是一成不变的。驾驶员的失误,都是根据事件发生后不完整的信息和各类因素来判定的。

英特尔无人驾驶解决方案首席工程师兼首席系统架构师 Jack Weast

对于机器而言,这些定义可以是正式的、精准的。机器拥有周围环境的高度精确信息,机器知道其反应时间和机械制动水平,并且永远不会分心、走神或是被干扰。有了结合起来RSS的自动驾驶技术,我们不需要在事后解释其行为。相反,我们可以对机器进行编程,使其遵循一个既定模式。

RSS模型中的安全距离方程式

RSS模型的核心,其实就是要把人类社会目前面临的的驾驶困境形成数字方式,并把它放在方程式中让自动驾驶车辆系统理解,同时保持对人类的透明公开。

例如,并道和超车时的安全距离和安全车距;哪辆车超车并应由其保持安全距离;如何把路权融入模型;如何通过有限的感应来界定安全驾驶,比如传感器在前一秒看到了一个人或物体,而在下一秒这个人被遮挡住,那么自动驾驶系统,并不会刹车或者加速,而是通过下一秒的传感器信息或是对这个人或物体进行运动趋势预测,再进行相应动作。与之相似的甚至包括了,RSS模型甚至会避免人类社会中“占小便宜”导致的其他交通参与者的悲剧,比如在高速、密集的车道“加塞”,从而引发后车撞入其他车道的“蝴蝶效应”悲剧……

通过Jack Weast的介绍,新智元感到如此“主动”的RSS系统不仅是一个可能可行的人工驾驶的数字化运行模型,而是真正可能让自动驾驶汽车按照最高安全标准来运行的创新模型。通过将规则判断、责任和过错的规范化判断与避免,从而让自动驾驶产业形成普遍落地成为可能。从而一定意义上避免依靠硬件堆砌而成的自动驾驶,不仅成本高昂,成为少部分人的玩具。更避免可能因为单一的从机器的视角进行判断,而让自动驾驶的落地承担更多不可预见的高昂社会成本。

对于新智元关心的该合作研究成果将如何呈现出来的问题,英特尔中国研究院院长宋继强表示,“一些研究成果是以论文的形式进行发表,一些会申请专利,一些会是实验原型结果,如Mobileye的安全性成果,会分享到不同的企业平台中去,还有一些会是数据集,可供学校和企业使用,可以解决他们通过长时间的统计性测量解决不了的问题。”

科研领域也对Mobileye的RSS模型呈现肯定,王飞跃教授表示,“可以构建开源平台,用人工场景与RSS结合来缩短测试时间。”李克强教授表示,“我们首先在国际上提出汽车行驶安全场这样一个定量描述,希望能够借助跟英特尔合作,最后能够真正在中国复杂状况的攻关下实现出来,能够实质性的为产业化做储备。”


原文发布于微信公众号 - 新智元(AI_era)

原文发表时间:2018-06-01

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