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George Hotz:请收下我的智驾系统代码(附论文)

2016-08-06 小猴机器人 新智元


1 新智元原创   

作者:小猴机器人


【新智元导读】我知道以GeoHot的脾气,最终 comma.ai 全套AI模型的代码肯定会被他开源,但我没想到会这么快,而且我也没想到这么完备,几乎毫无保留,多达80G的驾驶数据,模型以及论文全部开放,黑客精神在这位老兄身上的到了淋漓尽致的体现。本文结合GeoHot此次发表的论文和代码,讲解此前为Bloomberg演示时所采用的深度学习框架。代码采用Python语言编写,涉及tensorflow,anaconda,cv2等多个常用深度学习常用开发框架,是不可多得的学习材料。



桀骜不逊的自动驾驶破局者


智驾深谈的第一期,就是关于这位老兄George Hotz,江湖人称GeoHot,“声名狼藉的”iPhone和PlayStation破解者,做过多家IT帝国的被告。几个月前研究上了自动驾驶技术,紧接着就公然挑战Tesla、Google和Mobileye,自嘲是个“智痴(I'm an Idiot.)”,而其他家的水平,只能算是智障。Musk发邮件邀请他去Tesla,被他拒了,声称自己年底就要出不到一万人民币的产品,而且效果绝对秒杀。四月初拿到了310万美元融资,并在拉斯维加斯正常车流中,GeoHot演示了目前的技术进展,完成度颇高,只用了一个前置摄像头,以及一个草草贴在前保险杠上的毫米波雷达。


深度学习端到端:开源概况


此前我提过,目前的自动驾驶技术可以划分为两类,一种是感知-决策-控制然后不断闭环,每个模块用不同的方法力争最好,很多情况下需要专家提供基于经验的规则。另一种则是GeoHot正在采用的办法,叫做End-to-End,端到端方法,指以摄像头的原始图像作为输入,直接输出车辆的速度和方向,中间用某种数学模型来拟合逼近最优驾驶策略,目前常用的就是深度学习模型。


本次GeoHot开源的东西非常丰富,包括下面几个内容:


  • 七小时十五分的高速公路图像数据

  • 两种使用该数据的机器学习实验方法

  • 一篇利用深度学习RNN网络进行自动驾驶的论文(在新智元公众平台回复0806下载)

  • 整套试验代码包括tensorflow,anaconda,keras等常用工具的用法


这些材料,足够读者复现GeoHot为Bloomberg演示的效果,比起此前Mobileye或者Nvidia光发布论文前进了一大步。

 

深度学习端到端:数据准备

                       

驾驶数据是本次开源的重要组成部分,不但包括前视摄像头裁剪的数据,共计7.25小时,分为11个视频,160*320大小,并且还包括了GeoHot那辆讴歌采集的转向、制动、速度以及惯导数据,以及图像输入和控制输出的同步时间戳数据。本次发布的论文主要聚焦在通过图像输入来学习控制转向和速度,GeoHot将图像缩小为80*160并将像素值归一化。


深度学习端到端:模型介绍



目前深度学习用于自动驾驶可以大概分为两类,一类是收集驾驶数据,离线训练模型,不断逼近人类驾驶员;另一类是在模拟器中,利用Q函数,不断自我决策和试错来提高驾驶技术。由于真正图片的复杂以及输出命令的连续性,使得现实世界中能够得到好结果比较困难,所以我们目前见到的很多都是在模拟器中尝试。



本次GeoHot开源的是第一种方法,且是在真实道路上经过实测的。其基本原理是,将摄像头获得的图像数据,利用Autoencoder编码(如上图锁匙,期间还用到最近很火的GAN),然后用一个RNN深度网络来从人类驾驶数据中学习,最终预测下一步操作。


深度学习端到端:代码概要



从代码结构上来看,大概可以分为数据、模型和训练框架三部分,其中模型部分包括了autoencoder和RNN,训练框架则以server.py文件作为入口。


结语


我非常惊讶于GeoHot做出这次开源的决定,看过论文和代码之后,相信复现他们演示结果并不是一件很难的事情,算是让大部分想要尝试深度智驾模型而又无从下手的人得到了福利。那么开源是否会对整个智驾产业带来影响呢?如果你觉得GeoHot还不够强的话,Google未来开源了会不会有影响呢?谁也很难说智驾不会像智能手机一样,成为下一个兵家必争之地。






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