通過(guò)調(diào)整人類的步態(tài)，身體對(duì)稱性和腳部位置，研究人員正在教授自動(dòng)駕駛汽車，以比現(xiàn)有技術(shù)更精確地識(shí)別和預(yù)測(cè)行人運(yùn)動(dòng)。通過(guò)調(diào)整人類的步態(tài)，身體對(duì)稱性和足部位置，密歇根大學(xué)的研究人員正在教授自動(dòng)駕駛汽車，以比現(xiàn)有技術(shù)更精確地識(shí)別和預(yù)測(cè)行人運(yùn)動(dòng)。車輛通過(guò)攝像頭，激光雷達(dá)和GPS收集的數(shù)據(jù)使研究人員能夠捕捉運(yùn)動(dòng)中人類的視頻片段，然后在3D計(jì)算機(jī)模擬中重建它們。通過(guò)這種方式，他們創(chuàng)造了一個(gè)“生物力學(xué)啟發(fā)的循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”，對(duì)人類運(yùn)動(dòng)進(jìn)行編目。有了它，他們可以預(yù)測(cè)距離車輛大約50碼的一個(gè)或幾個(gè)行人的姿勢(shì)和未來(lái)位置。這大約是城市交叉口的規(guī)模。

美國(guó)機(jī)械工程碩士助理教授Ram Vasudevan說(shuō)：“這方面的先前工作通常只關(guān)注靜止圖像。它并不關(guān)心人們?nèi)绾卧谌S空間中移動(dòng)。”“但如果這些車輛要在現(xiàn)實(shí)世界中運(yùn)行和互動(dòng)，我們需要確保我們對(duì)行人所在位置的預(yù)測(cè)與車輛下一步的位置不一致。”

為車輛配備必要的預(yù)測(cè)能力需要網(wǎng)絡(luò)潛入人類運(yùn)動(dòng)的細(xì)節(jié)：人類步態(tài)的速度(周期性)，肢體的鏡像對(duì)稱性以及腳部放置在行走過(guò)程中影響穩(wěn)定性的方式。

用于將自動(dòng)技術(shù)引入當(dāng)前水平的大部分機(jī)器學(xué)習(xí)都處理了二維圖像 - 靜態(tài)照片。一臺(tái)計(jì)算機(jī)顯示了數(shù)百萬(wàn)張停車標(biāo)志的照片，最終會(huì)在現(xiàn)實(shí)世界中實(shí)時(shí)識(shí)別停車標(biāo)志。

但是，通過(guò)使用運(yùn)行幾秒鐘的視頻片段，UM系統(tǒng)可以研究片段的前半部分進(jìn)行預(yù)測(cè)，然后通過(guò)后半部分驗(yàn)證準(zhǔn)確性。

“現(xiàn)在，我們正在訓(xùn)練系統(tǒng)以識(shí)別運(yùn)動(dòng)并預(yù)測(cè)不僅僅是一件事 - 無(wú)論是否是停車標(biāo)志 - 而是行人的身體將在下一步和下一步以及下一步和下一步的情況下， “美國(guó)密歇根大學(xué)海軍建筑與海洋工程系副教授Matthew Johnson-Roberson說(shuō)。

為了解釋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以做出的推斷，Vasudevan描述了一個(gè)常見的景象。

“如果一個(gè)行人正在玩他們的手機(jī)，你知道他們會(huì)分心，”瓦蘇德萬(wàn)說(shuō)。“他們的姿勢(shì)和他們正在尋找的地方告訴你很多他們的注意力。它也告訴你很多關(guān)于他們下一步能做什么的事情。”

結(jié)果表明，這種新系統(tǒng)改進(jìn)了無(wú)人駕駛車輛識(shí)別下一次最有可能發(fā)生的事情的能力。

“我們預(yù)測(cè)的中位平移誤差在一秒鐘后大約為10厘米，在六秒鐘后小于80厘米。所有其他比較方法最多可達(dá)7米，”約翰遜 - 羅伯森說(shuō)。“我們更擅長(zhǎng)弄清楚一個(gè)人的目標(biāo)。”

為了控制預(yù)測(cè)下一次運(yùn)動(dòng)的選項(xiàng)數(shù)量，研究人員應(yīng)用了人體的物理限制 - 我們無(wú)法飛行或步行速度最快。

為了創(chuàng)建用于訓(xùn)練UM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)集，研究人員在Ann Arbor的幾個(gè)十字路口停放了一輛具有4級(jí)自主功能的車輛。由于汽車的攝像頭和LiDAR面向交叉路口，車輛可以一次記錄多天的數(shù)據(jù)。

研究人員在實(shí)驗(yàn)室中捕獲了傳統(tǒng)姿勢(shì)數(shù)據(jù)集中的真實(shí)世界“野外”數(shù)據(jù)。結(jié)果是一個(gè)系統(tǒng)將提高無(wú)人駕駛車輛的能力。

“我們對(duì)各種應(yīng)用和令人興奮的跨學(xué)科合作機(jī)會(huì)持開放態(tài)度，我們希望創(chuàng)造并為更安全，更健康，更高效的生活環(huán)境做出貢獻(xiàn)，”密歇根大學(xué)研究工程師杜曉曉說(shuō)。