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语义地图决定了自动驾驶和AR眼镜的未来?Google Earth创建者这么说

2017-11-23 17:24:09|来源: 87870

  回到 2001 年,那时的 John Hanke 有这样一个想法:可不可以创建一个数字化的、可搜索的、并且还可以在浏览器中触手可得的,描绘整个地球的地图呢?
 

  时间再快进三年,2004 年 Hanke 创建的地图可视化初创公司 KeyHole 被谷歌用 3500 万美元收购。在纽约美国地理学会 2050 大会上,Hanke 说道:“其他的搜索引擎都将地图视为类似于汽车导航的功能。而谷歌则因为我们拥有全世界的地理信息而买下了我们。”

  此后,Hanke 在谷歌地球(Google Earth)和谷歌地图(Google Maps)中不断实践着自己的想法,如今,谷歌地球和谷歌地图也成为了万千手机用户的必备软件,同时也深深影响着现代人们对生活于其中的地球环境的理解。

  据了解,现在,Hanke 是 Niantic Labs 的 CEO,正是这个公司为我们提供了红极一时的增强现实游戏 Pokémon Go。在地理学会 2050 会议上,Hanke 与 Brian McClendon 共同发表了演讲,McClendon 当时是 KeyHole 的副总裁,也与 Hanke 一同领导过谷歌地图部门,后来他去了 Uber 做地图指导。

  根据这两个曾经重新定义地图意义的开创者的演讲,下一代地图将会是语义式(semantic map)的。这意味着,地图将需要对我们周围的世界做出更复杂、更动态的理解。为什么强调这一点?因为这对自动驾驶和增强现实来说十分重要。

 

  自动驾驶真正需要的地图

  自动驾驶汽车需要非常精确的地图导航。但是目前我们使用的地图(如谷歌地图)精确度并未达到要求。尽管自动驾驶汽车可以依赖摄像头和传感器来感知周遭世界,但它们仍需要知道如何理解这些信息。

  这正是语义式地图的意义所在——语义式地图可以通过海量数据,持续对周遭物理世界进行学习,不断更新对物体运动的预测。如果没有语义地图,自动驾驶汽车就不能进行智能行驶,它们可能会发生撞击。这将是未来 5 到 30 年自动驾驶的一个发展过程。

  Hanke 说,目前语义地图所面临的问题,与他们当初构建地球数字地图时面临的问题类似。21 世纪初期,他们担心图像渲染时网络带宽的存储不足,质量不佳——“在最初的六天中,我们使用了谷歌全部带宽的一半,这可把公司吓了一跳。”McClendon 回忆到。那时,这些技术花费昂贵,这也是 Hanke 决定把 KeyHole 卖给谷歌的很大一部分原因:这样就可以使用谷歌大量的存储和算力。

  现在,想要构建一个动态反映周遭世界的地图,你需要不计其数的传感器来记录,持续不断地更新数字制图,同时机器学习算法需要在所有数据中寻找固定模式。这需要捕获和存储大量的数据——对自动驾驶汽车来说大约是每秒千兆字节;然后还需要一个强大的移动计算机来捕获数据,计算位置,将数据处理成有用信息。“你得让这些信息创建的地图适用于小型视频和音频,这会比我们目前做的地图要小一些。”Hanke 解释道。

  自动驾驶汽车所需要的地图应该是这样的:汽车的摄像头和传感器可以实时捕捉周边的物体,但是汽车也需要一个地图来知道即将行驶至哪里,并且这个地图必须非常值得信赖。

  举个例子,谷歌街景地图的精度是三英尺(约 0.9 米),但是三英尺之间可能让汽车进入一条错误小路或者错过一个停车点。2018 年将会推出一种新的 GPS 系统,可以精确到一英尺内(约 0.3 米),但是对于自动驾驶汽车而言,可能还需要更高的精度。

  现在 TomTom、Here 和 Carmera 等公司已经开始解决这个问题了。这需要机器学习算法,处理器和存储大量数据,需要传感器网络来实时更新地图,还需要连接 AI。其实本质上这个问题需要的是,创建一个三维的、动态的、十分精准的关于我们这个不断变幻世界的地图。

 

  从Pokémon Go 到完美地图

  地图的发展也和另外一个未来科技关系密切——增强现实。在离开谷歌之后,Hanke 创建了 Niantic ——一个增强现实游戏公司,开发了人见人爱的 AR 感知游戏 Pokémon Go。

 

  Hanke 对他所谓的“行人眼中的人际尺度级地图”非常感兴趣。 因为那些室内的东西,那些私人空间,都是目前谷歌地图所看不到的。而这些地图则对增强现实非常重要,Hanke 相信,未来将会是 AR 眼镜的天下。

  Hanke 说:“我们对眼镜的理解就是,眼镜让我们无时不刻与世界交互。因此,我们也需要无处不在的数据支持,在那些汽车到不了的地方,AR 眼镜也需要数据。”

  AR 眼镜面临着许多问题:电池需要足够小且超长续航;展示技术需要说服我们的眼睛认为面前有物体,即使是在阳光下;硬件设备需要足够轻巧,以防压塌你的鼻子。

  AR 眼镜还需要理解你的所见,实时处理数据,以便为你提供相关信息——实际上,它需要一个语义地图。更重要的是,它需要一个非常精准的关于你周围情况的地图,这样眼镜才能与你的视野和周围环境保持一致。

  一个高保真的、知道你视角范围的地图并不能解决所有问题,但却非常重要。Hanke 认为这是未来增强现实技术不可或缺的一部分。这也是 Hanke 和 McClendon 认为的高保真语义地图对我们生活的产生重要影响的地方,不在传统地图中,而是在广阔的室内区域。这包括你的家里和办公室这样的私人区域,也包括当地的咖啡馆和便利店。没有这些地图的话,AR 眼镜将无法使用。

 

  但是制作室内地图的问题很多,首当其冲的就是:数据的拥有者是谁?可能你将拥有你家里数据的所有权,但商业或公共区域呢?正如 McClendon 所说,“接近一个被监视的区域是很危险的”。根据这个原则,只有特定的数据会上传到云端,大部分地图数据只会存在于你的设备中。“这样,这就不是个人照片了,这只是你周遭环境的几何图像,”McClendon 说,“这会减少 AR 眼镜的隐私风险。”

  在笔者看来,这是一个从未被成功解决的地图界的问题。可能人们对隐私的需求将会压倒对数字设备便捷性的渴望。但是我们都知道目前的结果是怎样的。

  Hanke 和 McClendon 为我们描绘的图景可能令你憧憬,也可能让你担心。毕竟我们越接近他们所说的高保真语义地图,我们就离完全被监控的情形越近。但是最终,自动驾驶汽车和增强现实技术却可能不得不得依靠那种实时的、高清的、全知的完美地图才能实现。
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