1957年10月(yuè),前苏联发射(shè)了世界上首(shǒu)颗人(rén)造地球卫星(xīng)“旅行者一号”,对(duì)美国产生了巨(jù)大的震慑,当时被认为是二战“珍珠港事件”后给美国带来最(zuì)严重的安全恐(kǒng)慌。
1958年(nián),为了应对前(qián)苏联(lián)的科技威(wēi)胁,时任美国(guó)总统艾森豪威尔(ěr)批(pī)准组(zǔ)建了高级研究计划局(Defense Advanced Research Projects Agency),简称(chēng)DARPA。
DARPA由一批优秀企业(yè)家(jiā)和年(nián)轻(qīng)科(kē)学家们(men)组成(chéng),主要(yào)成员几乎都是30岁左右的年轻(qīng)人。并且从创建(jiàn)开(kāi)始就远离了(le)各种无(wú)用的官僚主义,成为(wéi)美国(guó)国防秩序森严体(tǐ)系(xì)下的一片(piàn)单纯追求技(jì)术创(chuàng)新的“净土”。
DARPA的(de)主要工作就是发现、改进(jìn)、投入、放手,以军事需求为牵引,转化为民用领域,争取(qǔ)资金和最新技术(shù)支(zhī)持。
作为国防部下拥有特(tè)殊地位的准独立机构,DARPA的汇报机制也十分简(jiǎn)单。创办之初只需要(yào)直接向美国国防(fáng)部长汇报,现在则是向(xiàng)分管(guǎn)研究与工程的国(guó)防部副部长报告,不受来自外部的其它任何(hé)部门或个人牵制。
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位于弗吉尼亚州阿灵顿县的(de)DARPA总部
DARPA成立初期(qī)的主(zhǔ)要任务都与对前苏联的防御有(yǒu)关(guān),主要集中在航空航天、弹道导弹防御和核试(shì)验探测三大领域。
DARPA研究的(de)所有目的,都是为了(le)让美军赢得未来可(kě)能出现的军事冲突(tū)。
一份60年代的(de)DARPA内部报告中写道:“一系(xì)列人类行为研究均与(yǔ)国防相关。”
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DARPA内部报(bào)告(gào)
DARPA先后成功启动了数百个重大科研(yán)项目,其中最为突出的项目成果包括互联网(wǎng)、半导(dǎo)体、个人计算机操(cāo)作(zuò)系统(UNIX)、全球(qiú)定位系统(GPS)、无人驾驶、隐形飞机(jī)等。
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DARPA科研项目成(chéng)果(guǒ)长卷(juàn)(1957-2018)
如今我们使用的互联(lián)网,前身叫(jiào)做“阿(ā)帕网”。“阿帕”,即为当时(shí)高级研究计(jì)划局的缩(suō)写(xiě)ARPA。
DARPA并不(bú)能(néng)算是一个严(yán)格意义上的科研机构,因(yīn)为它并不(bú)从事参(cān)与具体(tǐ)的研究(jiū)工作。它(tā)更像是一个国家设立的风险投资机构,专门投(tóu)资和管理一些“高(gāo)风险、高收益、前瞻性”的基础科学研(yán)究。
总体来看,DARPA始终能够洞(dòng)见战略科技最前沿,聚焦主题设置(zhì)相应(yīng)技术办(bàn)公(gōng)室,牢牢把握国防(fáng)科技(jì)创新(xīn)主动(dòng)权。正(zhèng)是由于DARPA的存在,才(cái)引领(lǐng)美国(guó)的国(guó)防技术水(shuǐ)平始终走在了(le)世界先进技术的前列。
自动驾驶,也是DARPA掀起未来科技浪潮中的一朵(duǒ)浪花。
美(měi)国自动驾驶的(de)起源
2001年,美(měi)国深陷阿富汗战争。美国国会为了加速军事领(lǐng)域的自动驾驶技(jì)术发展,授权DARPA组织(zhī)了Grand Challenge(无人驾驶挑(tiāo)战赛),并为获胜团队提供100万美元的奖金。
DARPA挑战赛最(zuì)终的(de)目的其实是想让美军三(sān)分之一的车辆在2015年达到无人驾(jià)驶(shǐ)。虽然无人驾驶挑战赛仅举办了三届(jiè),却对行业产生了深远的影响。
2004年3月13日,第一届DARPA挑战赛(sài)在美国莫哈(hā)韦沙漠地区举行,但没有(yǒu)任(rèn)何(hé)一辆参赛车完成(chéng)这条路线,因此(cǐ)没有宣布(bù)获(huò)胜(shèng)者,也没有(yǒu)给予现金奖励。卡内基梅隆大学(xué)的赛(sài)车Sandstorm(改装的悍马车(chē))行驶最(zuì)远(yuǎn)的(de)距离,完成了11.78公里(7.32英里)的(de)路线(xiàn)。
2005年,第二(èr)届DARPA挑(tiāo)战赛需要在10小时内通过沙漠(mò)地(dì)形航行175英里,并且(qiě)不允许人工干预。最终有5台车辆完成了212公里(132英里)的赛程,斯坦福大学特伦(谷歌无人(rén)驾驶之父)带领的(de)团队最终赢得了冠军。
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2005年夺冠车辆,斯坦福团队(duì)的(de)“Stanley”
2007年,第三届挑战赛也被称为“城(chéng)市(shì)挑(tiāo)战赛”(Urban Challenge),当时的赛道全(quán)长60英里,参(cān)赛车队需在6小时内完成比赛。
11个(gè)参赛团队(duì)主要代表大学(xué)和大型企业利益,如CMU与通用汽车(chē)合作(zuò),斯坦福与(yǔ)大众汽车合作,弗吉尼亚理(lǐ)工与TORC Technologies合作(zuò)。此(cǐ)外,奥什(shí)科什卡(kǎ)车,霍(huò)尼韦尔,雷神,加(jiā)州理工,Autonomous Solutions,康奈尔大学,以及(jí)麻省理工学院也积极(jí)参赛。最终卡耐基梅(méi)隆大学(xué)的(de)参赛车辆Boss(2007款雪佛兰)获得了200万美元的奖(jiǎng)金。
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2007年夺冠车辆,卡耐基(jī)梅隆(lóng)大学(xué)团队的(de)“BOSS”
DARPA大力(lì)推动了美(měi)国的无人驾驶发展(zhǎn)
DARPA的三(sān)届挑战赛奠定了卡(kǎ)内基(jī)梅隆大学和斯坦福大学(xué)在自动驾驶(shǐ)领域的地位。参(cān)加过比(bǐ)赛的科学家(jiā)创立(lì)或加入(rù)的自动(dòng)驾驶公司,现(xiàn)如今都(dōu)成长为行业内耳(ěr)熟能详的自动驾驶头部企(qǐ)业。如Waymo、通用Cruise、Aurora、Argo AI、Nuro、Zoox等。
这三届无(wú)人驾驶挑(tiāo)战赛,由于其丰(fēng)厚的奖金和(hé)未来科技感(gǎn)的(de)比赛内容,吸(xī)引了来自计算机(jī)编程和(hé)工程公司、车(chē)辆制造(zào)商、大(dà)学,甚至加利福尼亚州的高中共几十个团队,极大的激发了各行(háng)各业的优(yōu)秀(xiù)创造力(lì),加速了军用自动(dòng)驾驶汽车技术的发展。
从2004年(nián)没有一(yī)支团队完(wán)成比赛,到2005年几(jǐ)乎所有(yǒu)决赛(sài)团队(duì)都超越(yuè)了2004年的(de)最好成绩,再(zài)到(dào)2007年在(zài)更加苛(kē)刻(kè)的规(guī)则下依然有团(tuán)队完成比赛(sài),只用了3年的时(shí)间,无人驾驶技术(shù)的发展(zhǎn)之(zhī)快令人惊叹,而这(zhè)还是美国10多年前的自动驾驶水平。
在(zài)随后的10多(duō)年,美国自动驾(jià)驶的(de)发展同时加速(sù)了整个(gè)自动驾驶(shǐ)产业链的发展,如人工智能、视觉技术、深度(dù)学习、摄(shè)像头、运算平(píng)台(tái)、计算处理器等等,我国与美国(guó)自(zì)动驾驶在基础技术上(shàng)的差距进一步拉(lā)大。
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McKinsey预测中国与世界(jiè)自动驾驶领导者各项技术商业化(huà)所(suǒ)需时间对比
DARPA无人驾驶挑战(zhàn)赛的优势
DARPA通过其职(zhí)能的特殊地(dì)位,充分利用各种资源,通过公开竞争来动员全名参与,充分发挥了集智效果。
通过挑战赛,吸引(yǐn)了来自各个专(zhuān)业领域的(de)多种机(jī)构(gòu)(高(gāo)校(xiào)是最大的一股参与力量),扩(kuò)大(dà)了竞争规模,同(tóng)时降低了研发风险,在(zài)自动驾(jià)驶的发(fā)展(zhǎn)中起到了正杠杆作用,集中(zhōng)全民智慧推(tuī)动自动驾驶(shǐ)技术的发展。
在挑战赛中,参赛方可(kě)以直观展示(shì)其创新技术和解决方案(àn)。让不同领域的解决方案碰撞出(chū)新的(de)火花,使得不同技术路(lù)线进行(háng)了融(róng)合,不(bú)断(duàn)地进化为最优解。
其次,DARPA利用媒体资源进行社会宣(xuān)传(chuán),将自(zì)动驾驶进行全面普(pǔ)及,不仅(jǐn)提高(gāo)了(le)民众对自动驾驶的接受(shòu)程度,另(lìng)一方面鼓励引导资本开对自动驾驶(shǐ)领域进行关注,保证了持续(xù)的技术造血能力。
启示(shì)
DARPA挑战赛模式(shì)的成(chéng)功,引起了世界范(fàn)围内的广泛关注,并不断得到继承和创(chuàng)新(xīn)。
英国《国防技术战略》中明确提出要借(jiè)鉴DARPA挑战赛(sài)模式推(tuī)动相(xiàng)关领域的技(jì)术发展。
而(ér)在美(měi)国(guó)国内,2009年奥巴马政府通过了《美国创新战略》,呼吁全社会通过奖励和挑战赛的形(xíng)式(shì)激发创新,并在2010年通过(guò)表决将挑战赛机制列入法(fǎ)典。
回到中(zhōng)国,在自动驾驶的道路上我们该如何(hé)发展后发优势(shì)?除了最(zuì)关键基础技(jì)术之外,目前国内(nèi)更多的(de)是缺(quē)乏对自动(dòng)驾驶技(jì)术的耐心和(hé)激情(qíng)。
虽(suī)然资本市场更多关心(xīn)的是时间收(shōu)益,但如(rú)果自动(dòng)驾驶企业也将快速商(shāng)业化落地作为出发点(diǎn),而忽视了对基础(chǔ)技术的持续(xù)投资(zī)研发,那么无论(lùn)对外宣传(chuán)有多(duō)厉害,市场份额有多大,没有核心技术必然会受制于人,此前的(de)“中兴”就是前车之鉴。
对于自动驾驶(shǐ),必须考虑现实(shí),但也要有一(yī)点情怀,要做(zuò)好“马拉松”的准备。
“只有公开的、赤裸裸(luǒ)的(de)竞争才能(néng)突(tū)破(pò)技术上的壁垒。虽然有钱可以做很多事,但你可能买不到性能那么好的东(dōng)西,很可能是因为你买不到人的激情。”