理想用「端到端+VLM」,跑赢了互联网上的嘴

焉知新能源汽车 2024-11-27 21:06

你有没有发现一个细节,为啥 自动驾驶行业 里讲端到端,就是端到端,而理想在讲端到端的时候讲的是「端到端 + VLM」。

那问题来了,到底你的端到端是端到端,还是理想的「端到端+VLM」是端到端呢?

坦率来讲,这个问题非常复杂,别说我们一期视频,甚至我们在用几期也很难解释清楚这个复杂的工程问题。

但我们依然希望用一些简单的方式,表述清楚这个复杂的逻辑。

那在讲端到端之前,我们来回顾一下「规则」框架下的系统逻辑。

自动驾驶一般分为感知、预测、规划和控制四大基础模块,各个模块各司其职、分工明确,并且这几个模块之间的信息是递进关系,看了这个图可能更好理解一些。

首先是利用传感器感知到信息,在融合了地图信息之后,会生成一个结果,给到规划模块,然后规划模块按照感知给的结果,生成一个可通行路径给到「控制」,然后工程师利用控制算法输出车辆的驾驶指令。

到这一步,其实还比较好理解,这是个系统运行的逻辑,当然,这里我们不用去展开每个模块具体的算法结构,我们需要知道另一个问题。

这种技术框架为什么会有局限性,甚至到现在要用端到端去改变呢?

这里面我们可以看到的是,系统的每个模块相互独立,又相互递进,这就产生了一个问题,每个模块所传递到下一个模块的信息会有损。

如果你看综艺节目的话,肯定看过一个叫「传声筒」的游戏,一般游戏是多个人组成,第一个人看到一组词,比如是「我开车去了动物园」第一个人通过比划给第二个人,第二个人再比划给第三个人,以此类推最后第 10 个人猜出的答案可能和题目是天差地别的,比如「我养了七只猴」。

你可以简单吧这个游戏的信息传递理解成规则算法下信息的传递,事实上到了最后信息的损失是比较多的,那你就很难基于一个不准确、不完整的信息,然后给出一个正确的答案。

所谓的规则,其实是基于少量自动化算法下,大量依靠工程师手动编码给出规则指令的技术框架。

缺点是需要大量的人力去编码,成本高 以及 在面对新情况的时候,需要人工添加新的规则来应对新变化,它的灵活性较差。

可能有小伙伴要问了,如果说前面各个模块比较复杂,那么把它们都去掉不就好了嘛?

哎,端到端就是这么做的。

端到端技术框架,就是把中间复杂的模块用一个「大模型」架构去融合,由传感器把信息送到模型里,再由模型直接给出答案,而这个答案可以直接被使用。

其实你就这么理解,还是「传声筒」游戏,只不过现在变成了,「我开车去动物园」这几个字被前 9 个人各自知道了一个字或两个字,现在让这 9 个人去了一个小黑屋,他们讨论了半个小时后出来,派了一个代表把这个比划给了第 10 个人。

那你想,最后这个人的得到的信息是不是最接近真实的。

这就是 端到端 技术框架的逻辑,优点是简化了人为规则后,泛化更强了,同时由于感知信息的无损传递,系统得到的答案更加接近真实答案,所以系统的控制执行也更加细腻丝滑,这就是大家经常讲的「像人」一样开车。

但你有没有发现理想的端到端,哎,它不一样,多出一个「VLM」。

前面我们说了 端到端 的优点,现在就要说一下端到端的缺点了,端到端是一个逻辑描述,技术上正确描述应该是:大语言模型在自动驾驶上的应用,这就回归到了正统人工智能界。

我们知道端到端是直接把传感器的信息丢到模型里,然后模型给出结果。

可是在人工智能界,现在的难点是 大家并不知道这些信息在模型里究竟是怎么工作的。

这就好比前面那 9 个人进到小黑屋商量,可是我们完全不知道这几个人怎么商量的,互相说了什么。

所以到了自动驾驶系统里也是一样,我们知道端到端输出的轨迹、障碍物等都更加准确了,但就是不知道它怎么做到的,所以为了驾驶安全、合理,系统需要更加精准的理解场景内的各种信息。

我们需要帮助系统更好的做场景理解,所以理想的架构才有了 VLM 这个模块。

VLM 中文名称为:视觉语言大模型。

这并不是一个新的算法技术,但在自动驾驶上的应用却很新。

虽然它叫视觉语言大模型,但它可以输入其他模态的数据进行模型训练,也就是不管是 视频、文本、图片、或者鬼画符 之类的信息都可以丢到模型内供模型训练。

所以我们看框架图可以理解,理想的传感器感知到的信息不仅直接给到端到端模型,也会给到 VLM 模型,而且 VLM 模型里就是用问答的方式,让模型描述出看到图像里有什么?

比如这张图里,有没有车道线、有几个水马、有几个装桶等,同时 VLM 也可以基于互联网海量的图像、文本数据来训练这个模型。

反正就是 一顿操作猛如虎 之后,VLM 也有一个答案会给到端到端模型,而且端到端模型就相当于融合了本来传感器的信息,又有了很多互联网图像、文本信息,最终经过各种比对、自行比划得出了一个最接近正确答案的结果。

这也是理想快慢双系统的基本逻辑,好处非常简单,就是可以增加系统对场景的理解,同时理想模型的迭代也会变快。

显然,技术不会像我们描述的这样简单,这里面各个复杂的工程问题其实都没有具体展开,因为对于大部分用户而言,我们需要的是这台系统 好用、安全。

 

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