無人車高手,與華為雲上的少年熱血

naojiti發表於2019-09-24

今年的華為全聯接大會之行終於結束了,我也跟大家分享了很多華為新技術、新產品、新戰略層面的內容。

但這屆HC上還有個讓我感想頗多的時刻:9月19日華為全聯接大會現場,我圍觀了華為雲人工智慧大賽·無人車挑戰杯的決賽。這場我關注了3個月之久的比賽終於落下帷幕, “SRC”戰隊一舉奪魁;“登峰車隊”和“華中科技大學無人車一隊”獲得二等獎;“Champion”、“What's your problem”以及“SJTU大四隊”三支隊伍獲得了三等獎。

從決賽向前追溯,會發現這是一個開發者和華為和智慧時代的精彩交集。每個階段比賽中的緊迫感與精彩,很容易讓人想起動漫中的那些熱血畫面。

大賽一路走來,堪稱AI時代在產學研一體化領域的全新嘗試。它把最新的產業智慧化工具ModelArts與HiLens交到了象牙塔中的學子手中;它用完全貼近實戰的方式,讓年輕人選手們自己面對無人駕駛這個時代肩頭的問題;它是比賽,是考驗,同時也是企業、學校、學生各方彼此牽掛中完成的成長。

作為一個技術時代的側影,華為雲人工智慧大賽·無人車挑戰杯上演了一出《無人車高手》。

它的背後,是產學研各界的智慧與奉獻,是華為雲對於智慧時代的技術+生態構建,同時也提煉著AI時代技術應用與人才培養的若干思考。

0分、40秒、無聲的熱血

時至今日,我還能清晰回想起9月9日,線上圍觀半決賽時的一幕。

半決賽裡,浙江大學、華中科技大學參賽隊在上半場獲得了0分,看起來非常令人絕望的狀況下。午休時間團隊進行了積極備戰。下半場回到賽場中,浙江大學參賽隊依舊在緊張的除錯,甚至在比賽開始後還經歷了4分鐘的除錯。令人驚奇的反轉發生了,最後只用40秒時間,這隻隊伍跑出了大滿貫的成績,得到了所有技術加分,一舉逆襲奪冠。

這種動漫中的劇情,發生在無人車大賽的現實賽場上。其,蘊藏了同學們對比賽規則的洞悉,獨特而大膽的戰略佈置,同時也是堅忍不拔精神的徹底體現。

理解技術、構思戰略,絕不言棄,這樣的隊伍最後笑到了大賽最後。可能很多人以為校園無人車比賽還停留在科普階段時,這些科技少年已經用實力展現了自己對未來的深刻理解。

(8月5-6日 上海交通大學學生創新中心展開無人車挑戰盃賽前賦能)

華為雲人工智慧大賽·無人車挑戰杯的整個過程,經歷了賽題設定、AI技術探討、參賽硬體研發,再到海選招募、培訓、初賽、決賽。

得到華為雲AI利器和上海交通大學輔導教師指導的參賽者們,開始了自己收集資料、訓練AI演算法、應對賽題挑戰,踏入步步淘汰的積累賽制,最終在2019華為全聯接大會登上了決賽舞臺。

在整個參賽過程中,選手們應該已經或多或少地發現了:他們不是在面對一場校園比賽,而是一道洶湧而來的時代的考題。

一條飛馳在時代肩頭的賽道

華為雲人工智慧大賽·無人車挑戰杯,最大的特點是與時代需求的緊密相連。

其中的聯接點,滲透於賽題設定、賽前培訓、專案輔導的方方面面。據上海交通大學學生創新中心劉彥博老師透露,在賽題和賽制方面,他吸取了大量主流無人車比賽的賽制與賽題,力求將這次比賽變成具有國際視野與應用前瞻性的比賽。

(劉彥博(右一)老師在2019華為全聯接大會現場作決賽技術解說)

在技術要素就位後,本次大賽在此前上交大校內賽的結果中進行推演,最後確定了六大賽題,包括交通燈識別、環島行駛、U形彎道行駛、靜態/動態障礙物避障,並準確識別停車位標示進行泊車。司機朋友們不難看出,這些賽題已經基本容納了駕駛場景中的主要行為,並且對幾個賽點進行了融合,絕對不比人類考駕照容易。

軟硬體基礎與賽題結合後,大賽給參賽者保留了非常大的創新空間。本次大賽的基本邏輯,是繁重重複性的工作儘量交給華為雲提供的AI工具,而資料收集、演算法除錯、戰略佈置等能夠體現創新創造能力的環節完整保留給參賽者。

(總決賽比賽現場)

從結果來看,這次大賽的賽題的邏輯鏈非常清晰。收集更多資料用於訓練的選手優勢很大;不同演算法能夠直接體現為成績;鐳射雷達和高精地圖等技術成為了重要的比賽戰略支點。無人駕駛時代需要怎樣的人才,相信這個問題大部分參賽選手都找到了答案。

雲、AI、少年夢

AI和無人駕駛是有難度的,這點在今天依舊毫無疑問。這些成熟科技公司都不敢輕易觸碰的技術,要交付給在校學生們去創新和發揮,其中的難度可想而知。

將AI和無人駕駛,透過雲到端的聯接,摺疊成同學們手中可用可感的賽題。這不僅是選手們的比賽,同時也是華為雲的比賽。這次大賽中,華為雲的技術試煉的目標之一,就是用工具鏈縮短AI開發流程。

因此,在這場無人車大賽的比拼中,華為雲派出的三位“選手”異常搶眼:

一、雲端一體的AI算力

無形世界中,基於公有云提供的AI算力,其實是一切故事的起點。華為雲提供的雲端AI算力,則保證了AI加速能力的量化可裁剪,能夠取代線下硬體為選手所用。在剛剛結束的華為全聯接大會中,華為釋出了具備最強AI算力,基於Atlas 900的華為雲EI叢集服務。透過雲端解決AI算力困境,今天正在策馬揚鞭。

二、摺疊訓練過程的ModelArts

想要AI演算法好用,無人車識別精度更高,最基本的途徑就是加大訓練量。比賽中,有參賽隊伍收集了幾萬張圖片用於無人車訓練,效果明顯比千張圖片訓練量的隊伍優異很多。但龐大訓練資料帶來的直接問題,在於資料標註需要消耗大量人工。這對於課業繁重的同學們來說顯然是巨大的難題。

為此,華為雲在AI開發領域主打的一站式AI開發平臺ModelArts,實現了訓練過程的摺疊。透過半自動標註,ModelArts可以對資料圖片進行推理標註,並且自動進行精度檢測,從而在自動化效率和訓練精度之間達成平衡,極大程度地降低了人工消耗,實現了AI開發觸手可及。

而在訓練過程裡,ModelArts可以將華為雲強大的計算資源融合到訓練過程,支援分散式訓練,輕鬆達成高標註的產業級模型訓練。一些常用演算法可以在ModelArts經過簡單調參進行自動學習,盡一切可能縮短訓練時間與訓練流程。

在2019華為全聯接大會期間,華為雲又全新發布了升級的一站式AI開發管理平臺ModelArts 2.0。ModelArts 2.0釋出了十餘項新特性及服務,包含智慧資料篩選、智慧資料標註、智慧資料分析、多元模型自動搜尋、ModelArts SDK、圖神經網路、強化學習、模型評估/診斷、模型壓縮/轉換、自動難例發現、線上學習等。這也宣佈AI一站式開發進入高度自動化、智慧化的新紀元,或許在明年的無人車挑戰杯上,選手的想象力會迎來極大擴充。

三、端側的視覺利器——HiLens

當選手們把精心訓練的模型放到端側,也就是比賽用車上,將面臨無人車跟現實場景互動的複雜問題,對選手機器視覺技術應用的考驗剛剛開始。

機器視覺作為如今的主流AI應用,將面對端側從資料採集、模型轉化、推理部署等系列問題。而華為雲提供的HiLens機器視覺平臺,則可以讓一系列視覺步驟簡單化。比如在選手採集視覺資料時,可能面對各種各樣的視覺干擾。比如光線、角度等等,這些可能影響訓練精度。而在HiLens上,預先提供了訓練指令碼,可以在採集資料過程中完成本地訓練,達成資料高精化提煉,為之後的模型訓練節省大量工作成本。

而在模型的部署端,HiLens可以幫助實現快速的模型轉化、快速分發,以及在硬體盒子中實現快速推理。大量工具和演算法、運算元的整合讓HiLens可以提供整套推理執行架構,參賽選手不需要了解底層運算元,直接部署模型。並且與雲端全棧打通的架構,讓HiLens可以節省大量硬體搬遷和平臺相容成本,一鍵部署模型,快速來到實戰階段。

從算力、訓練平臺、部署工具三個領域,對AI開發的全流程進行了摺疊,華為雲的AI工具鏈最終完成了大賽支撐,賦能參賽選手的光榮使命。這時或許可以這樣看待這個問題:今天的選手也是明天的產業執行者,而今天華為雲的賽場練兵,也就是明天無人駕駛產業的風起雲湧。

今天的,明天的

從賽場到公路,從雲端到龐大的無人駕駛產業,這次大賽是一次完整的“從今天 toushi明天”的過程。

首先從華為雲的AI開發工具鏈角度看,今天對無人車大賽的支援,直接指向於明天在無人駕駛產業中的集中應用。

從無人駕駛的產業現狀來看,從雲端計算角度的產業支撐,是實現大規模產業破局的基礎條件。落到具體工具中,很容易發現HiLens有助於實現真實無人車場景中的資料收集、端側預訓練和模型快速、高效部署,其對於無人駕駛產業的應用具備廣泛想象空間。

而ModelArts對於訓練週期的摺疊,以及對於訓練版本的精準控制,在無人駕駛產業實質上意義非凡。一個成熟的無人駕駛平臺,往往需要上百萬公里的路測,實時更新訓練樣本和訓練方案,並對單一演算法精度有極高的要求。這些特性都符合ModelArts的能力特點。相信工具化和自動化,是將無人駕駛拉近現實的重要途經。

今天的無人車大賽,也是明天相關學術領域代際更新的開始。華為雲的AI能力,極大解決了學術和教學機構的硬體成本,以及部署、搭建、相容性等綜合成本問題,是推動學術發展的基礎能力;而從教學上看,無人車大賽的在實踐中讓學生們瞭解了AI的各模組與全流程,直接提供了實際經驗與就業技能,是非常值得升級和推廣的產學研結合方案。

採訪中,劉彥博老師回憶,有一件事讓他一直印象深刻,“往往半夜兩三點了,微信群裡同學們還在提問,華為雲的技術專家也在耐心回答。”雖然夜深霧濃,但這些年輕的開發者們對於智慧與勝利的熱情卻堅硬如鋼鐵。

那一幕夜色中,華為雲和所有技術人一樣,在AI時代的黎明,執著堅守著心中的少年熱血。

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