历史上的今天
今天是：2024年10月30日（星期三）
2020年10月30日 | MIT用19个神经元实现自动驾驶控制
2020-10-30 来源：量子位
打造一个自动驾驶控制系统需要多少个神经元？
MIT的科学家告诉你，最少只要19个！方法是向线虫这种初等生物学习。
最近，来自MIT CSAIL、维也纳工业大学、奥地利科技学院的团队已经开发了一种基于线虫大脑的新型AI系统。研究成果登上了最近的《自然·机器智能》杂志。
他们发现，具有19个控制神经元的单个算法，通过253个突触将32个封装的输入特征连接到输出，可以学习把高维输入映射到操纵命令。
这种新的AI系统用少量人工神经元控制车辆转向。而基于LSTM的神经网络打造同样的自动驾驶系统，网络结构则要复杂得多。
△实现的车辆控制系统
为何能做到这么少的神经元数量，论文共同一作MIT CSAIL博士后Ramin Hasani解释说：
与以前的深度学习模型相比，每个单元内信号的处理都遵循不同的数学原理。
他们从秀丽隐杆线虫这种生物受到启发，在2018年提出了一种神经元回路策略（Neuronal Circuit Policies，NCP）。
NCP方法是重新利用生物神经回路模型的功能，创建可解释的控制智能体，管理虚拟和现实世界的强化学习（RL）测试平台。
该方法对线虫的TW神经回路进行建模，这个回路主要负责线虫对外部机械触摸刺激的反射反应，通过掌握其突触和神经元参数，作为控制基本强化学习任务的策略。
为了测试这种新的数学模型，团队选择了一项特别重要的测试任务——让自动驾驶汽车保持在车道上。神经网络接收摄像机拍摄的道路图像，然后自动决定是向左还是向右转。
诸如自动驾驶之类的复杂任务，往往需要具有数百万个参数的深度学习模型。但是，用NCP方法能够将网络规模减少两个数量级。
而这个19神经元极简自动驾驶系统仅使用了7.5万个训练参数，参数数量降低了2个数量级。
NCP方法构建的自动驾驶系统也需要，但是仅用于从摄像机传入的视觉数据，并从中提取出结构特征。它与车辆的实际转向无关。
后面的神经网络来确定摄像机图像的哪些部分重要，然后将信号传递到网络的NCP控制系统。
系统的控制部分将感知系统中的数据转换为转向命令，仅包含19个神经元。
两个子系统堆叠在一起并同时接受训练，训练数据集是波士顿地区人类驾驶汽车视频，包括图像与汽车转向操作的关联数据。
将它们一起输入网络，直到系统学会自动将图像与适当的转向系统连接起来，可以独立处理新情况。
除了结构简单外，用NCP设计的自动驾驶系统相比传统模型，还有两大优势：可解释性和鲁棒性。
系统的可解释性能让我们我们看到网络将注意力集中在什么方面。
从视频中可以看出，神经网络专注于图像的非常具体的部分，比如路边和地平线。研究人员表示，这种行为是在AI系统中是独一无二的。
此外，可解释性细化到了每个神经元。我们还能看到哪个神经元（视频中亮起部分）在驾驶决策中的作用。我们可以了解单个神经元的功能及其行为。
为了测试对比与传统模型和NCP模型的鲁棒性，研究人员还给输入图像加入了扰动，并评估了智能体对噪声的处理能力。结果NCP表现出了对输入伪像的强大抵抗力。
除了可解释性和鲁棒性，NCP模型还有其他优势。比如减少训练时间，减少在相对简单的系统中实现AI的不确定性。
Ramin Hasani博士还表示，NCP不仅能应用自动驾驶中，它能模仿学习意味着更广泛的应用，比如仓库的自动化机器人等等。
史海拾趣
|
本帖最后由 paulhyde 于 2014-9-15 08:59 编辑 为了组织好2010年的全国大学生信息安全技术专题邀请赛工作，根据全国大学生信息安全技术专题邀请赛竞赛组委会要求，现就参赛工作的有关事项通知如下： 一、本次竞赛，统一采用大赛提供的系统(具体 ...… 查看全部问答＞ |
|
今天开始学习WINCE跑2440，但是教材好垃圾，我所必需的软件和环境都装好了，但我现在只会用Microsoft eMbedded VC++编写MFC程序并（例如HELLO WORLD）放到开发板中的系统运行，但是我想实现通过界面控制硬件（就是通过上位机控制下位机的效果），应 ...… 查看全部问答＞ |
|
Dear all, recently I transform my project from vc6 to vs2005, it occur to the following error: d:\\Program Files\\Microsoft Visual Studio 8\\VC\\ce\\include\\xtree(1172) : error C3848: expression having type \'const CFormatter:: ...… 查看全部问答＞ |
|
可不可以帮我分析一下 嵌入式开发（软件）和软件测试工程师的发展前景 可不可以帮我分析一下 嵌入式开发（软件）和软件测试工程师的发展前景 哪个学习快些（能独立完成工作）。 哪个未来收入水平理想。… 查看全部问答＞ |
|
用STM32 FSMC 16位总线驱动 220*176 的彩色OLED屏幕 (65536色)刷全屏的时候可以明显看到刷的过程.. 是正常的么？..这样的话那怎么播放画阿..… 查看全部问答＞ |