从生物演化角度看自动驾驶发展路径

编者按：

为推进车联网产业发展，特邀请业内专家学者共同建言献策，推出“车联网百家谈”系列。作为本系列第一期，周玉山博士和欧先国先生提出从生物演化角度看自动驾驶发展路径，“L0-L5仅表达了当前主流的人-车维度分级方式，我们还可以引入道路、网络、法规等因素，形成更为复杂的方案配比，提供更多的路线选择”，“L5不是自动驾驶唯一最佳的终极目标”，未来只要能演化成功的自动驾驶路径都应该是合理的，比如“20%人，30%车，50%路”，而不是盲目追求最聪明的车。期待通过作者独特的视角和观点，带给读者不一样的启发。

前言

近年来，随着人工智能技术的突飞猛进，自动驾驶在各种场景中也得到了越来越广泛的应用。然而，安全事故的频发和商业模式的缺失，让人们不得不重新思考一系列问题：相关技术是否已经满足大规模应用的要求？“人和车”、“车和路”、“无人车和有人车”，“技术和规则”……种种交通要素应当如何联结？各种运营模式是否存在最优的组合方案？

本文尝试从生物演化的角度对自动驾驶发展路径进行探讨，希望为业内人士提供自动驾驶技术和模式发展的另一种思路。

01

技术发展的“渐进式”特征

“渐进”是生物演化的一大特征。从最初的单细胞生物体，到今天种类繁多的各种生物，演化过程有着清晰连续的化石痕迹。比如鸟类翅膀的演化，虽然现代鸟类的翅膀形态和其先祖恐龙的爪子外观大相径庭，但骨骼构造基本一致，而且可以看出明显的沿袭关系。

技术的发展是否也是逐渐变化的？技术发展在一定程度上是“设计”的结果，呈现“阶梯式”变化的性质，似乎并不完全是渐变式发展。

然而在基础理论没有突破性发展的前提下，特别是在某一个技术体系框架之内，由于各种条件的限制，人们通常只能在前人的研究基础上进行改良式创新。

因此，在同一个“台阶水平”上，技术演变基本呈现“渐进式”发展的特征。以锂电池为例，其内在化学体系提出至今，材料构成、机械结构以及各方面性能的变化，都遵循“逐渐发生”的变化逻辑，本质上没有明显的颠覆性突变。

因此，也许可以借用演化论的思想，对技术发展路径进行一定的梳理和分析。

02

自动驾驶分级和生物的进化

对于自动驾驶的发展，最广为人知的是SAE J3016的等级划分方式。这一分级标准明显有着逐步演进的特征，很容易令人联想到生物的进化。

自动驾驶的“进化”逻辑。这种“类似生物的进化”的联想，会带来两点强烈的暗示：

暗示一：L5级别的完全自动驾驶，是自动驾驶的终极状态。各种技术的发展，都是为了实现这一目标；

暗示二：自动驾驶技术是从L0至L5，逐步连续发展变化的。

假如以上暗示成立，可以推出几点逻辑悖论：

悖论一：L3 级自动驾驶难以推广。一方面，“逐步发展”意味着L3是不可跨越的必经阶段；另一方面，L3又要求驾驶员在没有任何操作的同时，始终保持注意力集中在路面上，随时准备接管车辆，这种状况是难以长时间持续的；

悖论二：车联网和车路协同相关研究工作都将成为“过渡状态”。作为终极目标的L5，要求车辆能够在任何条件下自动驾驶，意味着未来的场景是能够完全脱离网络支持。换言之，网络和外界支持终将退出系统；

悖论三：安全员的产品导向问题。由于当前大部分地区的法规要求，自动驾驶车辆必须配备安全员。而安全员的存在，必然会对车辆软硬件设置及技术路线的选择产生影响。在这样的情况下，一旦法规允许取消安全员，车辆将难以 “逐渐演化”为完全无人的技术状态。

03

“不可逆”的进化路径

让我们暂时放下以上悖论，看看进化论如何分析这些问题：上文所述的两点暗示，从进化论的角度，可以类比为以下两个命题：

命题一：人类是进化的顶峰，是进化的终极状态；

命题二：生物大致沿着鱼类-两栖类-爬行类-低等哺乳类-灵长类-人类的路径演化。

人类是否进化的顶峰？在讨论这一命题之前，首先要厘清“顶峰”的评判标准。进化的评判标准只有一个——生存能力。活下来的，就是成功者。以这一标准来评价，人类在恶劣的自然环境面前的生存能力，其实远远不如低等动物如蟑螂、老鼠。不用说和更低等的单细胞生物相比了。

人类的演化路径人类是不是沿着鱼类-两栖类……灵长类的路径逐渐演化而来的？换句话说，人是不是从猴子变来的？下图是进化树的环形示意图，图中圆环中心代表物种的起源，越接近圆周的物种，代表年代越晚。

我们今天所能看到物种，都被标注在圆环边缘之上。可以清晰的看到，从5.4亿年前原始的鱼类进化到今天的人类，进化树产生了多次分支（生殖隔离），进化路径经历了多次选择。

目前多数考古学家认为，距今1000-2000万年前，东非大裂谷地区的森林古猿，在地壳强烈运动造成的气候和地形剧变之下，完成了最为关键的一次路径选择。他们从森林走向稀树草原，下到地面生活，开始直立行走，从而逐步演化成为今天的智人。

（编辑：东莞站长网）

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