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通过让他们猜测哪些人是自私的来改善自动驾驶汽车

2019-11-24 14:01:27来源:

想象一下,您正试图左转驶入一条繁忙的道路。一车接一车翻滚,让您陷于沮丧的境地。最终,一个慷慨的车手减速到足以产生间隙。从相反的方向检查流量,快速加速一下,您就成功地合并到流量中了。

每天在世界上无数次播放同一场景。在这种情况下,很难同时推断出驾驶员的身体和动机,美国每年在转弯过程中会发生140万起事故,这一事实证明了这一点。现在想象一下将自动驾驶汽车混为一谈。这些通常仅限于评估物理学,并在信息不明确的情况下做出保守的决定。

现在,一组计算机科学家已经找到了在这种情况下如何提高自动驾驶汽车(AV)性能的方法。科学家从本质上给他们的自动驾驶汽车以有限的思维理论,使车辆能够更好地解释其附近的人类驾驶行为正在告诉他们什么。

注意理论

心智理论对我们来说是如此容易,以至于很难辨认它在我们物种之外是多么稀有。我们很容易认识到我们的同胞具有与我们相同的思想,并且我们利用这种认知来推断出诸如他们的知识状态和可能的动机之类的东西。这些推论对我们大多数的社交活动(包括驾驶)都是必不可少的。虽然友好的交流可以毫无疑问地表明您的同伴正在为您提供车道上的空间,但我们通常可以仅根据其汽车的行为进行推断。

而且,至关重要的是,自动驾驶汽车并不是特别擅长于此。在许多情况下,他们自己的行为不会将信号发送回其他驱动程序。一项针对加利福尼亚州AV的事故研究表明,其中一半以上涉及AV追尾,因为人类驾驶员无法弄清它在做什么。(除其他外,沃尔沃正在努力改变这一点。)

认为我们会在不久的将来给视音频带来全面的思维理论,这是不现实的。人工智能根本就没有那么先进,而对于汽车来说则太过分了,而汽车只需要处理有限范围的人类行为即可。但是麻省理工学院和代尔夫特理工大学的一组研究人员决定,对于某些驾驶决策(包括转弯和合并),应该运用极为有限的思维理论。

在PNAS的一篇新论文中描述了研究人员工作背后的想法,其中涉及一个称为社会价值取向的概念,这是一种衡量个人行为的自私或社区取向的方式。毫无疑问,有详细的调查可以对一个人的社会价值取向进行细致的描述,但自动驾驶汽车通常没有时间进行同伴调查。

因此,研究人员将社会价值取向分为四类:利他主义者,他们试图最大程度地享受同伴的享受;亲社会的司机,他们试图采取使所有其他司机受益的行动(有时可能会自私地为它铺垫);个人主义者,他们最大限度地发挥自己的驾驶经验;和有竞争力的驾驶员,他们只关心比周围的人拥有更好的驾驶体验。

价值导向

研究人员开发出了一个公式,可以根据给定其他汽车的起始位置,计算出这些类别中每个类别的预期行驶轨迹。对该自动驾驶汽车进行了编程,以将实际驾驶员的轨迹与计算得出的版本进行比较,并使用它来确定驾驶员可能属于的四个类别中的哪一个。给定该分类之后,该车辆可以预测其未来的行为。正如研究人员所写的那样,“我们通过结合其他线索对驾驶员的个性和驾驶风格的估计,来扩展自动驾驶汽车的推理能力。”

这与该地区已经完成的一些游戏理论工作大不相同。这项工作假设每个驱动程序总是在最大化自己的收益。如果利他主义出现了,那只是这种最大化的附带条件。相比之下,这项新工作将利他行为纳入其计算之中,并认识到驾驶员是复杂的,并且可能随着情况的发展而改变其趋势。实际上,以前的研究表明,在非驾驶情况下,约有一半的受测者表现出亲社会行为,另有40%的人自私。

有了该系统,当驾驶员合并到高速公路上时,研究人员就可以获得车辆位置和轨迹的数据,这种情况通常需要其他驾驶员慷慨解囊。有了社会价值定位系统,自动驾驶者可以比没有驾驶者更准确地预测其同伴的驾驶轨迹,预测误差降低了25%。该系统还可以处理拥挤的高速公路上的车道变更以及交通流量。

使用这些评估,研究人员还可以根据他们的流量模式做出一些推断。例如,他们发现,高速公路驾驶员可能会自私地跟随他们前面的汽车,在他们减速以允许驾驶员合并时转向利他主义,然后再右转回到自私的方法。类似地,面对合并到高速公路上的驾驶员通常最终具有竞争力-每当车辆驶出并放慢所有被困在车道后面的人时,您就会看到这一点。

尽管距离为自动驾驶汽车提供通用的AI或完整的思维理论还有很长的路要走,但研究表明,仅给有限的自动驾驶汽车带来很多好处。这是一个很好的证明,如果我们希望将任何自治系统与当前属于社会活动的事物集成在一起,那么关注社会科学家对这些活动的思考将具有不可估量的价值。