¿Qué tan importante es el aprendizaje profundo en la conducción autónoma?

El aprendizaje profundo (DL) es una tecnología muy interesante y sí resuelve muy bien la percepción, sin embargo, creo que actualmente no es lo suficientemente bueno para los automóviles autónomos. Los autos autónomos están a 10-20 años de distancia. DL tiene algunas propiedades muy interesantes, como ser capaz de aprender automáticamente funciones complejas de mapeo y la capacidad de escalar. Dichas propiedades son importantes en muchas aplicaciones del mundo real, como la clasificación y el reconocimiento de imágenes a gran escala.

La mayoría de los algoritmos de aprendizaje automático (ML) se estancan en un cierto punto, mientras que los algoritmos DL escalan fácilmente a escalas muy grandes y, por lo tanto, pueden hacer un buen uso de los grandes datos. DL es probablemente el único algoritmo de ML que es capaz de aprovechar las enormes cantidades de datos de entrenamiento que provienen de sensores autónomos del automóvil, como el sistema de cámara.

DL se puede utilizar en automóviles autónomos para procesar datos sensoriales y tomar decisiones informadas. Solo para ampliar un poco la respuesta de Roman Trusov, DL puede usarse para:

  • Detección de carril : esto es útil para una conducción adecuada, ya que el automóvil necesita saber en qué lado de la carretera se encuentra. La detección de carril también facilita el seguimiento a lo largo del camino curvo en muchas condiciones.
  • Detección de peatones : el sistema debe detectar la presencia de humanos en una escena mientras conduce. El sistema necesita saber si un objeto es un peatón o no para poder poner más énfasis en no golpear a los peatones, es decir, debe ser más cuidadoso al conducir alrededor de los peatones que otros objetos menos importantes.
  • Reconocimiento de señales de tráfico: el sistema debe reconocer las señales de tráfico y poder comportarse en consecuencia.
  • Detección de semáforos : el automóvil necesita detectar y reconocer los semáforos para que pueda cumplir con las reglas de la carretera al igual que los conductores humanos.
  • Detección / reconocimiento de rostros : sí, un automóvil autónomo necesita detectar y reconocer el rostro del conductor u otras personas adentro y tal vez también los de afuera. Si el automóvil está conectado a alguna red, puede hacer coincidir esas caras con una base de datos para reconocer a los fugitivos o criminales peligrosos que pueden intentar usarlo. La detección / reconocimiento de rostros también puede ser útil para el reconocimiento del propietario, de modo que el automóvil pueda identificar a su propietario como una mascota, qué dulce :).
  • Detección de automóviles : también debe detectar la presencia de otros automóviles en el medio ambiente.
  • Detección de obstáculos : los obstáculos se pueden detectar utilizando otros medios, como el ultrasonido, pero el automóvil también debe usar sus sistemas de cámara para determinar la presencia de obstáculos.
  • Reconocimiento del entorno : es importante que el sistema reconozca dónde está simplemente utilizando la alimentación de la cámara.
  • Reconocimiento de la acción humana : por ejemplo, cómo interactuar con otros conductores en la carretera, ya que los automóviles autónomos conducirán junto a los humanos durante muchos años.

La lista continúa, los sistemas DL son herramientas muy poderosas, pero hay algunas propiedades que pueden afectar su practicidad, especialmente cuando se trata de automóviles autónomos.

Las dos preocupaciones principales que puedo dar son:

  1. Imprevisibilidad
  2. Fácil de engañar

Muchos algoritmos de ML son en realidad muy impredecibles, sí, los humanos también lo son, pero la imprevisibilidad de los sistemas DL es peor que la de los humanos y, por lo tanto, esto hace que de alguna manera sea inseguro aplicar sistemas DL, como lo es ahora, al yo real. -conducción de automóviles. El sistema DL realmente puede adivinar mal a veces, especialmente si las condiciones son bastante novedosas. Un ser humano, por otro lado, puede usar varios métodos para tomar decisiones adecuadas en circunstancias imprevistas. Es por eso que los pilotos todavía vuelan en aviones, computadoras o sistemas ML actualmente no son muy robustos para dejar la tarea de mover o volar personas del punto A al punto B, simplemente no son lo suficientemente confiables todavía.

Ahora, cuando se trata de dejarse engañar fácilmente, aquí hay un documento sobre la seria desventaja de los sistemas DL. Las imágenes adversarias, para ser precisos, son un peligro para los sistemas DL, son una preocupación de seguridad no solo para los automóviles autónomos sino también para otras aplicaciones de DL, como en los sistemas de seguridad de imágenes médicas y reconocimiento de rostros. Existe la teoría de que el sistema de aprendizaje profundo aprende funciones de mapeo altamente discontinuas en lugar de funciones continuas. Estas funciones de mapeo discontinuo pueden ser muy sensibles a las perturbaciones sutiles, un ser humano ni siquiera detectaría esas perturbaciones sutiles. Esto puede ser muy peligroso si un automóvil autónomo realiza un movimiento potencialmente fatal debido a este efecto adversario.

Por lo tanto, DL es interesante y sí, muy útil y potente, pero aún no es lo suficientemente maduro como para tener la responsabilidad de conducir automóviles. Por lo tanto, por ahora DL, como la mayoría de la investigación de automóviles autónomos, se limita a la fase experimental. Creo que se necesitan más avances antes de que DL u otros algoritmos futuros puedan pasar de los laboratorios al mundo real.

El aprendizaje profundo como lo es ahora, no es una solución segura para conducir autos de manera autónoma.

Espero que esto ayude.

Un automóvil autónomo es el objetivo evolutivo final del desarrollo de ADASes: sistemas avanzados de asistencia al conductor, hasta el punto en que ya no hay nadie para ayudar. Por lo tanto, sin una visión adicional, podemos predecir el futuro de la tecnología de los automóviles autónomos al observar cómo se implementan los ADAS más avanzados ahora.

Las tareas visuales, que incluyen, entre otras, la siguiente lista, se resuelven con un aprendizaje profundo:

  • Detección de carril
  • Detección de peatones
  • Reconocimiento de señales viales
  • Monitoreo de punto ciego

La importancia del aprendizaje profundo para los sistemas de conducción autónomos puede ilustrarse por el hecho de que Nvidia mantiene relaciones a largo plazo con los fabricantes de automóviles, trabajando en sistemas operativos integrados y en tiempo real diseñados exactamente para estos fines.

Sin embargo, el espectro del algoritmo no se limita al aprendizaje profundo, ya que hay muchos equipos adicionales que requieren diferentes técnicas de procesamiento de señales: radares, sensores ultrasónicos, láser, etc.

Echa un vistazo a un puesto de científico científico en Tesla Motors para tener una idea de lo increíblemente importante que es el aprendizaje profundo para los autos sin conductor: https://www.teslamotors.com/care

Probablemente muy importante, aunque solo cuándo y cómo todavía se están investigando. Algunos esperan hacer casi todo con él. Otros lo usarán principalmente para mejorar la percepción y los modelos de otros vehículos. Plantea grandes preguntas sobre cómo se realiza el control de calidad (es decir, demostrar que el sistema es seguro). Escribí un análisis de los problemas que se pueden leer aquí:

http://ideas.4brad.com/comma-ais

En su entrevista con RE • WORK, el Dr. Ioannis Petousis , Jefe de Ciencia de Datos en Renovo Motors proporcionó información bastante útil sobre cómo las tecnologías de aprendizaje automático y detección están acelerando el automóvil conectado.

Según él, los avances recientes en inteligencia artificial fueron catalíticos al permitir la tecnología de conducción autónoma, mientras que el progreso en los procesadores de computadora permitió que esos algoritmos se implementaran en los automóviles.

Además, la creciente densidad de energía y la caída de los precios de las baterías eléctricas han hecho posible la electrificación total, lo que, aunque no es fundamentalmente necesario, es otra pieza importante en el rompecabezas de los vehículos inteligentes, eficientes y autónomos.

También dijo que el aprendizaje automático desempeñará un papel decisivo para hacer manejables las enormes cantidades de datos producidos por los automóviles autónomos.

Mira la entrevista completa en Chatbots Journal.

Self Driving Cars utiliza el aprendizaje profundo en gran medida, y podemos decir que Self Driving Cars es uno de los logros más importantes de Deep Learning.

supongamos que hay dos enfoques para construir autos autónomos.

Primero: enfoque de robots móviles.

Este enfoque se usó durante décadas para construir robots móviles autónomos y se extendió a los automóviles: este enfoque utiliza muchas etapas.

  • Sensor Fusion: Autos autónomos: use muchos sensores como (Radar – Scanning Laser – Cameras – ..).
    estos sensores utilizan el aprendizaje profundo para abordar problemas difíciles, especialmente cuando se trata de cámaras y visión por computadora; el aprendizaje profundo se usa mucho en (Detección de carril – Detección de objetos – …).
  • Preconcepción del entorno y mapeo.
  • Planificación de ruta.

Todos estos pasos utilizan el aprendizaje profundo y la inferencia probabilística para tratar de abordar los problemas de incertidumbre, por lo que el aprendizaje profundo se utilizó mucho en cada paso.

Segundo: autos de conducción de extremo a extremo.

Este enfoque es principalmente sobre el aprendizaje profundo, en Aprendizaje de muchas horas de conducción real: NVIDIA ha utilizado este enfoque para construir su automóvil autónomo.

[1604.07316] Aprendizaje de extremo a extremo para automóviles autónomos

mira el punto de referencia de KITTI, hay muchas CNN allí

Además, hay toda una clase, a saber, “percepción visual para la conducción autónoma” de Urtasun, UofToronto. haz la búsqueda y lo encontrarás.

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