自動駕駛的困境與未來
自動駕駛,是一個根植于人類內心深處的夢想。隨著科技的發(fā)展,近年來,自動駕駛已逐步成為現(xiàn)實。縱使如此,它仍然面臨不小的挑戰(zhàn)。
一、夢想
Flying Carpet, by Viktor M. Vasnetsov, 1880
自動駕駛,從古至今都是人類的一個美好的夢想。
世界各地的文化中都記載著各種各樣的關于自動駕駛的神話傳說。比如在中國,就有許多描述人乘著法器飛行的神話,例如御劍飛行、八仙過海、筋斗云;或是歐洲神話里的飛毯;以及美國童話里的雪地馬車等。這些都是人類對自動化駕駛的浪漫的幻想。
到了上個世紀,汽車的誕生和發(fā)展更是令人類離這個夢想無限接近。美國曾有過一則關于自動駕駛的廣告,描述了汽車自動行駛在道路上,一家人在車內可以自由地做想做的事情。
Driverless Car of the Future,America’s Electric Light and Power Companies, 1950s.
科幻小說家還賦予了汽車智慧,他們在作品中描繪了未來世界里,搭載著人工智能的交通工具是如何工作的。
甚至一些科學家還進行了一些實驗,例如通過道路改造來實現(xiàn)自動駕駛。這個自動駕駛的原型,是由美國無線電公司和GM公司共同開發(fā)的自動化公路,該公路有無線電控制裝置,可用于控制車輛的速度和轉向;而汽車中的磁鐵可以跟蹤嵌入道路的鋼纜;控制塔則可以管理整體的交通流量。
Autonomous Highway System tests, 1950s
在進入現(xiàn)代社會后,駕駛汽車已經成為人們主要的出行方式。并且,隨著科技的進步和發(fā)展,人們對于自動駕駛的幻想終于不再只是神話和科幻小說的情節(jié)。自動駕駛正一步步變成現(xiàn)實,盡管它仍在不斷地完善中。
如今在以深度學習為突破的“人工智能時代”大風口下,自動駕駛被給予了前所未有的關注,包括互聯(lián)網公司、傳統(tǒng)車廠、新興創(chuàng)業(yè)公司、各路資本爭相競逐,包括市場需求、政策規(guī)范都在不斷地推動著自動駕駛的發(fā)展。
圖中描繪的是這樣一種場景,未來道路上所有的車輛都安裝了自動駕駛系統(tǒng),車輛之間的數(shù)據都能通過互聯(lián)網共享。如果這種假設成真,我們將會看到怎樣的景象?
圖片中,綠燈亮時一輛自行車想要直行穿過路口,這時在同一個路口等待右轉的卡車,因為裝載的自動駕駛系統(tǒng)會馬上感知到右側的自行車。無論自行車是直行還是右轉,自動駕駛系統(tǒng)都可以按照預先設置好的程序避讓自行車,從而避免事故的發(fā)生。
再來看一個場景:停在路邊的汽車,乘客準備打開車門下車,這時有一輛自行車從不遠處對向行駛過來,汽車的自動駕駛系統(tǒng)就會自動發(fā)出預警,避免車門與自行車發(fā)生碰撞。
另外,未來在車聯(lián)網的作用下,裝有自動駕駛系統(tǒng)的車輛還可以檢測到突然出現(xiàn)在車輛附近的學生,并會提示其他車輛小心行人。
二、困境
自動駕駛由于倫理道德的約束,將長期處于人機共存的狀態(tài)。通過上面描述的場景我們可以看到,自動駕駛的優(yōu)勢是顯而易見的。
但即便科技足夠發(fā)達,能夠實現(xiàn)上述場景的判斷,也并不代表人工智能就能取代人類,接管駕駛的全部行為。
接下來,我們將討論自動化駕駛面臨的兩難境地,即倫理問題。
為什么說倫理問題對自動駕駛的發(fā)展是一個兩難的困境呢?首先我們必須明確,兩難指的是兩個選擇的結果都是不好的,但卻必須要選擇其中之一。
我們來看一個著名的倫理實驗:
圖片中一輛載有4名乘客的車子即將通過路口時發(fā)現(xiàn)剎車失靈,這時路口的人行道上正有行人在通過。在短短幾秒的時間內,駕駛員必須面臨兩個選擇,而且不管哪種選擇都必定有人要付出生命的代價。一種選擇是打轉向,撞向左邊的護欄,車毀人亡;另一種是撞向人行道上的行人,行人死亡。
如果是你,你會如何選擇?
假如,我們預先知道人行道上的行人中,有幾個是搶劫犯,那么我們的選擇會容易一些嗎?
如果這種假設還不足以讓你下決定,我們不妨再加些碼。車上乘坐的是你的孩子,人行道上的是搶劫犯,這時你能夠迅速地做出選擇嗎?
當我們面對這種左右為難的局面時,左右我們做決定的是倫理道德系統(tǒng)。從這個角度而言,無論選擇是什么,這都是非常個人化的選擇,很難判斷對錯。
德國哲學家伊曼努爾·康德有一個著名的提問:“我應該做什么?”。
這是我們作為人,在任何情況下都要思考的問題。對康德而言,每個人都是能夠自我決定的個體,而且面對相同的情況,不同的人會做出不同的選擇。所以,并不是所有的情況和選擇都可以標準化。
但是如果做決定的變成了自動駕駛的汽車呢?是不是所有的情況都可以通過測算來得出并制定一個標準化的規(guī)則呢?
德國有一個機構叫“自動和互聯(lián)駕駛道德委員會”。這是一個跨學科的專家委員會,由哲學、法律、社會科學、技術影響分析、消費者保護、汽車工業(yè)以及軟件開發(fā)的代表組成。該委員會的任務是“為自動駕駛和互聯(lián)駕駛制定必要的道德準則”。
下面是委員們所制定的一些規(guī)則:
1. 當向大眾介紹一款自動駕駛系統(tǒng)的時候,大家對倫理道德是有需求/要求的。
2. 當面臨危險時,人的性命是最重要的。機器人是不能傷害人類的。
3. 面對倫理的兩難選擇,人是會猶豫的,不可能馬上做出選擇,也不可能被規(guī)范化。
4. 反對任何在緊急情況下,將人的生命與其他人的生命進行分配的結論。在緊急情況下,人的生命也不可相互抵消。個人不應背負團隊的責任,不應為他人犧牲自己,即使是拯救更多的人。
即便存在這樣一個專門解決倫理道德問題的委員會,至今也仍有很多存在爭議、有待解決的問題。
換句話說,在未來很長一段時間內,在開放道路上,自動駕駛都不能完全脫離人類的控制。
1886年,當?shù)谝惠v梅賽德斯奔馳車首次在路上行駛時,在車輛的不遠處有一個警察拿著一面小紅旗警告人們,“注意!這里有一輛非人力駕駛的車輛在行駛”。
有意思的是,2007年,一輛自動駕駛汽車行駛在道路上,車輛的前后各配備一名警察,邊走便告訴行人,“注意,這里有一輛無人駕駛汽車在行駛”。
新技術的誕生是伴隨著爭議的。
在馬車和機動車過渡的時代出現(xiàn)過這樣一個方案:1865年英國議會通過了一部《機動車法案》。其中規(guī)定:每一輛在道路上行駛的機動車,必須由3個人駕駛,其中一個必須在車前面50米以外做引導,還要用紅旗不斷搖動為機動車開道,并且速度不能超過每小時4英里(每小時6.4公里)。
這部法案后來被人嘲笑為《紅旗法案》。但是之所以這么規(guī)定,是因為馬車和機動車在路上并行,機動車速度太快,馬會受到驚嚇。
同樣的道理也適用于未來人機并行的智能駕駛時代。交通工具的升級,注定需要一段過渡期和適應期。
三、體驗
自動駕駛的出現(xiàn),重新定義了城市和遠距離的出行方式,更是為車輛中人機交互的方式,帶來了全新的挑戰(zhàn)。
自動駕駛給社會和科技帶來了很多倫理挑戰(zhàn),但我們也并不能因噎廢食。既然自動駕駛的人機共存狀態(tài)還將長期存在,那就代表著自動駕駛和輔助駕駛將長期并存。
ADAS(高級駕駛輔助系統(tǒng))需要給人類駕駛員更好的提醒,自動駕駛的車輛也要有很強的適應能力,本身的Self-contained的能力要強,沒有網絡也得能搞定。
因此我們關注的重點應該放在如何給駕駛員更好的駕駛體驗上。
那么自動駕駛汽車的用戶體驗的關鍵點是什么?專家們討論的結果是存在著以下三個挑戰(zhàn):
挑戰(zhàn)1:如何把汽車從單純的交通工具變?yōu)橐粋€兼具娛樂和出行功能的事物?
我們可以來看一些用戶體驗設計師們所提出的案例:
這兩位先生在車內的一張交互式桌子上玩著有趣的互動游戲,桌子由2塊顯示屏組成
這對夫妻通過增強現(xiàn)實的車窗玻璃了解了更多有關當?shù)仫L景名勝的信息
在這個挑戰(zhàn)中,用戶研究人員需要去研究駕駛自動化汽車的人能夠把多少精力放在與駕駛行為無關的事情上(閱讀簽署文件、互動游戲、查看信息等)。
挑戰(zhàn)2:如何使司機快速地重新參與到駕駛中?
站在人機交互的角度思考,用戶的駕駛行為可以劃分為三個等級:
- 初級駕駛目標是簡單地操控汽車,比如踩剎車,調整方向盤;
- 中級駕駛目標是基于初級以上的,還包括指示燈和喇叭等;
- 高級駕駛目標是調節(jié)駕駛環(huán)境,如座墊、溫度、音響等,和駕駛本身沒太大關系。
其中最大的挑戰(zhàn)是,當一個駕駛員在享受駕駛以外的活動時,比如說讀書或者看電影時,如何能夠快速地感知駕駛環(huán)境的變化而做出及時的反應。
我們曾做過一些對比試驗。找一輛有司機駕駛的汽車,在道路上設置了各種各樣的路牌。專門研究司機需要多久才能重新完全地控制住駕駛狀況。
在這個挑戰(zhàn)中,用戶研究的目標就是,司機重新參與到駕駛需要獲取哪些信息?在上面提到的三個等級的駕駛目標中,哪些能在這個過程中由AI自動完成?
挑戰(zhàn)3:如何在復雜多變的交通環(huán)境下進行駕駛?
自動化駕駛過程中會反復出現(xiàn)和其他車輛、行人的交互。我們多年來的研究重點也是在復雜多變的交通環(huán)境下如何更好地進行自動駕駛。研究者研究了各種各樣的交通狀況,搜集了各種情況下自動駕駛該做的反應。
我們提煉出了一個非常典型的道路行駛行為模式,其中包括長短車距、臨時變道、不按車道行駛、并排駕駛、車隊駕駛等。
面對如此復雜的交通狀況,我們必須想出合適的自動駕駛應對方法。今天,司機只需要與其他司機互動。但在未來,道路的復雜性將會大大增加。駕駛員不僅僅要和交通狀況溝通,還要和自動駕駛系統(tǒng)溝通。
這個時候,我們不僅需要開發(fā)全新的整體交互概念,來使配備自動駕駛系統(tǒng)的車輛能夠以安全和直觀的方式參與到未來的混合交通環(huán)境中;同時對駕駛員提出新的要求,他們必須具備一個全新的駕駛思維。
最后,我們看到自動駕駛的出現(xiàn),重新定義了城市和遠距離的出行方式,更是為車輛中人與技術的交互方式,帶來了全新的挑戰(zhàn)。
如何設計自動駕駛下,人機交互的界面,甚至是人與人,系統(tǒng)與系統(tǒng)之間的交互方式,都將是一個值得不斷探索和挖掘的話題。
我們期待著科幻故事里的情節(jié)能變成現(xiàn)實,為此我們將在自動駕駛的體驗研究領域繼續(xù)努力!
演講者:柯海迪(Heidi Kr?mker),德國班貝格大學用戶界面設計博士。本文據柯海迪教授演講內容翻譯整理。
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“這是我們作為人,……。對康德而言,……”是不是改成道德好一些
感謝您的留言。我們認為這里面不僅僅是道德問題,倫理、人性、規(guī)則、以及科技等等,涉及到的問題太多,但總歸是人自身的問題,所以我們選擇“人”而不是“道德”。一家之言,歡迎來辯,謝謝!