Domitilla del Vecchio介绍自动驾驶汽车的混合控制

||谈话

Domitilla del Vecchio肖像Domitilla del Vecchio收到了pH值。D.控制和动态系统的学位金宝博官方加利福尼亚州理工学院在帕萨迪纳,和Laurea学位的电气工程罗马大学托尔维加塔分校在2005年和1999年。从2006年到2010年,她是一名助理教授电子工程与计算机科学系以及密歇根大学安娜堡分校的计算医学和生物信息学中心。2010年,她加入了机械工程系和马萨诸塞州理工学院(麻省理工学院)的信息和决策系统(盖子)的实验室,在那里她目前是副教授。金宝博官方她是美国自动控制委员会(2010年),NSF职业奖(2007年),Michigan大学(2007),美国控制会议最佳学生论文奖(2004年)),以及意大利银行团契(2000)。她的研究金宝博娱乐兴趣包括通过应用于生物分子网络和运输网络的网络动态系统的分析和控制。金宝博官方

卢克·穆罕沃斯:在维尔马和德尔维奇奥(2011),你和你的合著者从混合系统控制的角度总结了最近在半自主多车安全方面的一些工作。金宝博官方这些控制系统将“对即将到来的金宝博官方碰撞发出警告,建议安全行动,并最终控制车辆以防止发生某种碰撞。”

我想问一下混合动力控制在自动驾驶汽车上的应用。据推测,自动驾驶汽车将以两种模式运行:“半自动”(由人类驾驶,车辆提供警告并阻止某些行为)和“全自动”(没有人类驾驶)。你认为混合动力控制会同时用于这两个目的吗?比如10年后发布的商业自动驾驶汽车?或者,你认为混合动力控制将与其他旨在确保自动和半自动车辆安全行为的方法竞争吗?


domitilla del vecchio:是的,我相信混合控制将在未来10年内用于自主和半自动功能的商用车。以下是一些支持这种信念的背景。嵌入式计算和通信技术的成本降低正在推动今天的几个工程系统,以增加自主水平。金宝博官方运输系统是一个很明显的例子,其金宝博官方中每天正在富有更多的计算,传感和通信,以提高安全性,舒适性和效率。然而,对于生命关键的系统,这种浓缩提金宝博官方出了可以证明具有增强功能的新工程系统的基本问题是安全的。已经报告了许多事故,例如2008年丰田车辆的意想不到的加速问题,因此包括ISO 26262用于功能安全的举措,由全球范围内的汽车行业采取了解决这个问题。根据这些新的汽车功能安全标准,应放心应确保影响生命关键申请的任何设计。该系统保证要求导致了美国和欧洲的大多数汽车金宝博官方公司,探讨了正式的设计和验证方法,以便在新设计的应用中提供安全保证,并且旧应用可以用于安全性验证。在混合动力控制文献中,自90年代以来,已经开发了在安全规范下设计混合逻辑/动态系统的技术,其中包括汤姆林和同事的先锋工作和众所周知的加州路径项目。金宝博官方因此,尽管安全应用涉及安全应用,但事实上,随着安全应用,许多公司都已经启动了研究计划,探讨了正式的设计和验证方法的承诺已经启动了研究计划的兴趣,促进了当前的汽车技术。金宝博娱乐 Many challenges, however, need to be overcome from a theoretical point of view, such as being able to handle in a safe and least restrictive way hidden information that arises from many sources, such as driver’s behavior, sensor and communication errors, and poorly known environments.


路加福音:你认为混合系统控制将填补自动驾驶汽车高保证软件市金宝博官方场的一个特殊利基,或者你认为混合控制方法将与其他高保证软件方法竞争,或者你认为最终混合控制和其他现有的方法都需要被其他方法取代?


domitilla.:如果我们打算将混合控制方法广泛地作为正式的设计方法,请仔细模拟动态和逻辑,然后我认为他们会与其他方法竞争,但它们会补充其他方法。最终,我认为将考虑一种方法,包括正式的设计方法,类似AI的方法和基于工程的方法。


路加福音:我在几个过去的面试中讨论了正式的设计方法。您预期哪种类似AI的方法和基于工程的方法,将涉及自驾车高保证软件的挑战?


domitilla.:有很多方法中经常使用的发展自主汽车主要用于检查碰撞与静态和运动障碍,如RTT和RTT *算法被用于城市挑战赛由麻省理工学院的团队,或更一般的路径规划算法与障碍。它们通常来自机器人社区,通常不涉及正式的安全保证,但在实践中通常工作得很好。同样,对环境的感知问题在自动驾驶汽车中显然是至关重要的,比如识别站在路边的东西是行人还是小树,这可能涉及不同车辆为了确保安全而做出的决定。这类问题主要在人工智能领域进行研究,包括计算机视觉方面的研究。金宝博娱乐对于基于工程的方法,我主要是指工业中典型的软件开发周期,它涉及广泛的测试,以突出可能的系统故障或安全隐患。金宝博官方


路加福音:混合控制方法用于维尔马和德尔维奇奥(2011)在实验中,成功率为96.9%。在这种系统用于控制真正的道路状况中的自治车之前,我认为成功率将需要大大更高?金宝博官方推动成功率达到了多少工作,比如,比如,99.999%?


domitilla.这对于涉及人类驾驶员的系统实际上不是真的。金宝博官方事实上,汽车公司往往倾向于容忍碰撞的概率为epsilon %,这样他们就可以使用较少的保守预警/控制器,从而减少对驾驶员的控制。从实际的角度来看,如果需要考虑人类驾驶员的行为,就像Verma和Del Vecchio(2011)所说的那样,100%的安全是不可能实现的,因为人类行为可以通过统计来建模,而不是不确定性。在本文中,我们截断了描述驾驶员在交叉口附近如何刹车/加速的高斯概率分布,以获得有界的捕获集。由于没有包括高斯概率分布的尾部,我们仍然可能会遇到一些(罕见的)系统不能保证安全性的情况。金宝博官方从这个意义上说,我认为,当人类行为被考虑进来时,模型和方法将必须是随机的,并专注于提供安全的可能性,而不是100%。这是我们目前正在追求金宝博娱乐的研究方向。


路加福音:目前这个地区最有趣或最重要的问题是什么?


domitilla.有很多。有几个特别相关的,特别是从应用的角度来看是计算复杂度和提供随机安全设计方法的能力。第一个问题对于实现最正式的安全方法来说总是一个挑战。算法通常不能很好地适应系统的规模,这限制了实时适用性。金宝博官方二是一个具有挑战性的技术问题,需要以最小保守的方式有效处理隐藏决策的方法。


路加福音关于后一个挑战,你推荐读些什么?


domitilla.有许多读物都涉及到这个问题的几个方面。在控制理论领域,我们已经看到了Abate和Lygeros团队最近的论文,它们解决了随机可达性/验证问题。在机器人领域,也有很多相关的工作,其中车辆必须被控制,以避免随机移动的agent,这些agent可以根据一组行为,以给定的最小概率移动(Jon How和同事)。我相信还有一些,这里列举的并不详尽,但这些是我现在想到的。


路加福音:谢谢,Domitilla !