揭秘谷歌無人駕駛汽車的幕後功臣
導語：美國電子和電氣工程師協會(IEEE)旗下雜誌《IEEE Spectrum》近日撰文，對谷歌無人駕駛汽車背後的無名英雄進行了詳細介紹。
以下為文章全文：
幕後功臣
科技行業有一個歷史悠久的傳統，那就是通過收購創意豐富但資金和人脈不足的公司，來獲取一流的知識產權。例如，寶來(Burroughs)1955年通過收購Haydu Brothers Laboratories獲得了數字管技術；蘋果1996年通過收購NeXT獲得了一款新的操作系統，還順便促成了史蒂夫·喬布斯(Steve Jobs)的迴歸；Twitter也在2008年收購Summize時得到了一款搜索引擎。
谷歌也在積極融入這一趨勢，該公司過去13年共計收購了170多家公司，涉及VoIP、視頻網站、網絡分析、移動設備、GPS導航、視覺搜索等諸多領域，並將這些技術逐步融入到谷歌帝國中。這些收購多數都會通過新聞發佈會、新聞通稿和豐富的新聞報道對外披露。
然而，谷歌最具戰略價值的一筆收購卻始終遊離於公眾視野之外。《IEEE Spectrum》的此番調查則揭示出了谷歌無人駕駛汽車和街景攝像頭背後的一個驚人事實：這兩項技術幾乎都是由加州伯克利的創業公司510 Systems開發的。
如果你從未聽説過510 Systems，那完全是因為谷歌的故意隱瞞。谷歌早在2011年就收購了510 Systems及其姐妹公司Anthony’s Robots，但卻從未對外公佈。事實上，谷歌甚至與510 Systems的員工簽訂了保密協議。谷歌官方在介紹無人駕駛汽車的發展歷史時，也從未提及該公司。谷歌只是強調稱，德國計算機科學家塞巴斯蒂安·特龍(Sebastian Thrun)在斯坦福大學領導的團隊於2005年獲得了Grand Challenge自動駕駛汽車挑戰賽的勝利，並得到了美國國防部高級研究項目署(以下簡稱“DARPA”)的資助。
初戰告捷
谷歌為什麼要把這樣一筆收購對外保密呢？
2012年4月，彼時的谷歌即將創造歷史。幾周後，他們改裝的一輛普鋭斯汽車就將在內華達州開始全世界首次無人駕駛汽車試驗。該公司向該州申請了駕駛執照，但一位眼尖的內華達車管局官員發現一件奇怪的事情。“車輛識別號為JTDKB20U987806293的機動車所有人並非谷歌，但投保人卻是谷歌。”她致信谷歌工程師安東尼·萊萬多斯基(Anthony Levandowski)説，“按照慣例，這兩個名字必須一致。”
當年改裝的3輛2008款豐田普鋭斯中，有一輛是用510 Systems公司的名字註冊的，註冊人名為蘇珊娜·穆斯克(Suzanna Musick)。萊萬多斯基給出的解釋很簡單：“510 Systems是谷歌的一部分，谷歌6個月前收購了這家公司。蘇珊娜是他們的CEO。”
儘管谷歌將特龍譽為“無人駕駛汽車之父”，但通過對現有證據的分析不難發現，該項目背後的真正推手其實是萊萬多斯基。2005年，25歲的他剛剛拿到加州大學伯克利分校工業工程和運營研究碩士學位。那一年，在伯克利本科生布裏翁·馬居塞克(Bryon Majusiak)等多位工程師的協助下，他研發了一輛名為“惡靈騎士”(Ghostrider)的90cc無人駕駛摩托車，參加了DARPA的Grand Challenge挑戰賽。
事實上，在2005年的那場比賽中，萊萬多斯基和特龍是競爭對手。“惡靈騎士”是當年參賽的唯一一輛兩輪無人駕駛機動車，它依靠高精度的GPS信號和立體攝像頭完成比賽。而特倫的“斯坦利”(Stanley)無人駕駛汽車使用大眾SUV改裝，採用了造價高昂的3D激光雷達元件。“惡靈騎士”雖然只有兩個輪子，但依然展現了一流的平衡和導航能力，甚至能在車身傾斜時自動糾正，並最終擊敗了數十輛四輪汽車——只敗給了“斯坦利”。“惡靈騎士”雖然止步於半決，但萊萬多斯基卻就此找到了自己的人生方向。
開發歷程
經過了幾次短命的創業後，萊萬多斯基與伯克利的兩名工科校友(安德魯·舒爾茨(Andrew Schultz)和皮埃爾-伊夫斯·德洛茲(Pierre-Yves Droz))一起創辦了510 Systems。2007年，當萊萬多斯基與谷歌地圖展開技術合作時，他的這家創業公司即將對其作出一項重大貢獻。
馬居塞克是510 Systems的首批員工之一，儘管他當時本科尚未畢業。“我們都在開發智能機控攝像頭，並最終進化成了最初的谷歌街景系統。”他回憶説。該公司設計了一套處理系統，可以將數字攝像頭、高端GPS模塊和慣性傳感器的數據融合到一起，從而在攝像頭圖形中融合定位數據編碼。這款攝像頭由510 Systems公司開發，然後由GPS公司拓普康為谷歌生產和銷售——這家公司曾經資助過“惡靈騎士”項目。“谷歌是我們一年半以來的唯一客户”馬居塞克説。
不可避免的是，510 Systems開始涉足激光雷達掃描儀。激光雷達是一種輕型雷達，它使用激光來測量與附近物體的距離，通常通過鏡子來控制激光束，對周圍空間進行3D掃描。510 Systems團隊在移動地圖繪製領域率先使用了激光雷達技術，他們的系統也被這家全球最大的數字地圖公司所採納。
該公司開發的一款設備被公共事業公司用來進行自動測量。這種設備可以固定在貨車頂部，從而追蹤路邊電線杆之間的每股線束的情況，甚至計算出這些電線之間的纏繞是否鬆緊合適。
“我們曾經制作出了伯克利歷史上最詳細的地圖。”馬居塞克説。該公司在激光雷達領域的技能甚至吸引了好萊塢的關注。當導演詹姆斯·弗羅斯特(James Frost)希望在Radiohead樂隊的《House of Cards》音樂視頻中使用激光雷達技術時，他讓510 Systems的德洛茲幫助其處理元數據。該視頻後來獲得了格萊美獎的提名。
不過，雖然繪製地圖和音樂視頻圖像業務令510 Systems的工程師忙碌不堪，但他們始終感覺，自己仍有一個未盡的使命。“機器人總是縈繞在我們的腦海深處。”馬居塞克説，“我們想做一個更好的機器人摩托車：全尺寸、全速度，融合了我們從挑戰賽中學到的所有知識。”所以，當探索頻道2008年初與萊萬多斯基取得聯繫，讓他為《Prototype This！》節目開發一款無人駕駛匹薩配送車時，他欣然應允。
結果，移動地圖繪製業務中積累的所有經驗都幫上了大忙，使之可以快速開發機器人汽車。“那是個業餘項目，但我們擁有一條技術管道，為我們提供了無人駕駛汽車所需的所有關鍵數據。”一位不願透露姓名的510 Systems前員工説。例如，軟件工程師傑克·蒂斯代爾(Jack Tisdale)曾經為GPS過濾器編寫過高精度測量程序，可以將GPS融入動作傳感數據中，從而實現釐米級的定位精度。剩下的就是為他們選定的汽車開發一套控制系統，那是一輛2008款的豐田普鋭斯，車輛識別號為JTDKB20U987806293。
“由於車上的所有元件都是電動的，所以可以做一套中間系統。”馬居塞克説，“我們逐一研究了各種信號的含義，然後藉此讓汽車按照我們希望的方式行駛。”短短幾周，這輛現在被稱為“普瑞機器人”(Pribot)的無人駕駛汽車便做好了上路準備。它沿着舊金山的海濱一路前行，駛過海灣大橋後來到珍寶島，整個路線事先都經過了周密的設計。
萊萬多斯基使用510 Systems的一台激光雷達汽車事先繪製了25分鐘的車程，谷歌如今在加州山景城總部延續了這一模式。這些3D地圖都存儲在“普瑞機器人”裏，然後使用釐米級的定位技術和自制的控制系統來引導這一段長約8公里的路程。儘管固定在普瑞機器人頂部的激光雷達系統使之具備了基礎的防撞能力，但卻無法預測行人和其他道路用户的行為。所以，在探索頻道的拍攝過程中，整條道路都被封閉，還有警車全程護送。普瑞機器人從舊金山出發，完美地穿越了海灣大橋，完成了一次真正的披薩配送。美中不足的是，它在一個出口匝道上蹭到了牆壁。
牽手谷歌
“普瑞機器人實現了難以置信的成就。”馬居塞克回憶説。但作為一款技術驗證產品，普瑞機器人已經完成了使命。萊萬多斯基證明了不僅可以製造出安全可行的無人駕駛汽車，而且不需要花費大筆資金。
然而，假如有谷歌那樣龐大的資源，又會取得何種成就呢？幾個月後，拉里·佩奇(Larry Page)和謝爾蓋·布林(Sergey Brin)給特龍和萊萬多斯基開了一張空白支票，讓他們啓動各自的無人駕駛汽車項目，他們首先來到了510 Systems。
“從那時起，我們開始與谷歌展開很多合作。”馬居塞克説，“他們的所有硬件集成都是我們做的。他們只開發軟件，我們拿到車後負責開發控制器，他們從那裏開始從事後續工作。”經過兩年的合作，他們共設計了5輛普鋭斯無人駕駛汽車。於是，該來的還是來了：谷歌提議收購510 Systems。
40多名510 Systems的員工擠在會議室裏共同討論這份決定他們未來的要約。“我相信510 Systems本來是可以上市的。”馬居塞克説，“當時，希望獨立發展和願意接受谷歌收購的人各佔一半。”
最終還是谷歌雄厚的財力佔了上風。2011年10月，510 Systems悄然加盟谷歌，成為Google X“登月”部門的關鍵組成部分。普瑞機器人也隨之一同來到了谷歌。不過，普鋭斯那時似乎顯得有些老態龍鍾。他們2012年初幫助谷歌拿下了內華達州的試駕執照，但到那年夏天，他們已經逐步放棄了普鋭斯，轉而使用更新的雷克薩斯SUV。“當510 Systems真正融入谷歌時，我們的硬件已經高速發展，一切都更像是進入了常規生產狀態，而不再像是一個大學研究項目。”馬居塞克説。
保密顧慮
從公眾角度來看，谷歌對510 Systems的收購始終保密或許完全可以理解。2010年，《紐約時報》記者約翰·馬考夫(John Markoff)發現了谷歌的無人駕駛汽車項目。他當時有幸親身體驗了510 Systems的普鋭斯，但卻被告知該項目是特龍的作品——他擔任斯坦福人工智能實驗室主任，還是DARPA Grand Challenge挑戰賽的冠軍。
谷歌或許認為，一個屢獲大獎的著名教授，比名不見經傳的萊萬多斯基更容易受到外界認可。或許該公司只是想規避一些更加棘手的問題：比如在公路上秘密測試的無人駕駛汽車，怎麼能是一個伯克利的創業公司開發的呢？無論如何，510 Systems幾乎完全沒有在谷歌無人駕駛汽車的誕生過程中被人提及。
包括3名創始人在內，510 Systems的多數員工仍在谷歌開發無人駕駛汽車。萊萬多斯基仍是整車負責人，舒爾茨負責嵌入式系統和電子元件，德洛茲則管理着10名工程師。馬居塞克於今年1月離開了谷歌，加盟農用機器人開發商Blue River Technology。
當初的那輛普瑞機器人至今仍在Google X的園區內四處遊走。“它有朝一日可能進入博物館。”馬居塞克説。
如果真有那麼一天，它的標籤上應該寫上這樣一段話：“由伯克利的510 Systems開發。”(書聿)