■中國電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院安全產(chǎn)業(yè)所 黃玉垚 高宏
從波音737MAX 空難和多起特斯拉事故來看,智能系統(tǒng)的關(guān)鍵安全技術(shù)應(yīng)用并不是十分成熟。
一是智能系統(tǒng)的設(shè)計缺陷,人機(jī)互信機(jī)制并未完全建立,人能及時進(jìn)行干預(yù)、糾正或終止智能系統(tǒng)行動的最高權(quán)賦沒有得到保證。例如,從埃航墜機(jī)事故來看,波音737MAX配備的MCAS自動防失速系統(tǒng),會自動觸發(fā)、自動控制飛機(jī),讓飛機(jī)低頭。這一功能設(shè)計的初衷是用自動駕駛功能來保證飛行安全。而結(jié)果是,MCAS 作為一個輔助人類的機(jī)器系統(tǒng),在生死攸關(guān)時,不僅沒有實現(xiàn)保障安全的目標(biāo),而且還在“人機(jī)搏斗”中,人類飛行員最后也沒能奪回控制權(quán),導(dǎo)致空難發(fā)生。
二是關(guān)鍵智能設(shè)備數(shù)據(jù)應(yīng)對能力存在缺陷,對周邊環(huán)境及靜態(tài)物體的感知不靈敏。再如,特斯拉在2015年推出Level 2 智能駕駛系統(tǒng)——Autopilot后,關(guān)于安全性的相關(guān)爭議就一直沒有停止過。從媒體披露的特斯拉事故來看,Autopilot 在很多方面都存在缺陷,目前的技術(shù)還不完備,應(yīng)對復(fù)雜環(huán)境的能力不足,可靠性不夠,即使是攝像頭、激光雷達(dá)能夠探測到車前的物體,也不能保證百分百有效識別。車輛行駛過程中遇到其他車輛并道的情況時,前方車輛車尾沒有完全進(jìn)入傳感器視線,傳感器無法及時識別車輛,從而出現(xiàn)意外事故。
一是美國聯(lián)邦航空局(FAA)對737 MAX 機(jī)型的大量安全評估授權(quán)給波音公司自己操作。據(jù)美國媒體報道,多年來因資金和人力短缺,F(xiàn)AA 一直授權(quán)波音公司承擔(dān)證明其自身飛機(jī)安全性的工作。在737 MAX 機(jī)型認(rèn)證早期,波音的工程師在FAA 授權(quán)下,對關(guān)鍵的MCAS 自動防失速系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)安全分析,得出了“符合聯(lián)邦航空局所有適用的規(guī)章”的結(jié)論。但目前來看,737 MAX 機(jī)型的自動防失速系統(tǒng)本身存在諸多設(shè)計缺陷,而波音向聯(lián)邦航空局提交的關(guān)于737 MAX機(jī)型飛行控制系統(tǒng)的最初安全分析報告數(shù)據(jù)也與實際不符;甚至,波音公司在長達(dá)一年多的時間里,竟然在停用一個關(guān)鍵性的737 MAX 客機(jī)攻角傳感器報警功能,造成“迎角不一致警示燈”功能異常情況后,沒有告知FAA 和民航界。
二是作為國家最高公路安全管理機(jī)構(gòu),美國國家公路交通安全管理局(NHTSA)澄清,特斯拉公布的安全測試結(jié)論超出了其分析范圍。Autopilot 是特斯拉推出的輔助駕駛平臺,能自動幫助司機(jī)處理一些駕駛?cè)蝿?wù)。特斯拉曾聲稱,NHTSA曾發(fā)表的一份調(diào)查報告指出,Autopilot 能夠讓特斯拉汽車的撞車率降低40%;但NHTSA 表示,在特斯拉所提到的這份報告中,從未對Autopilot 的效率進(jìn)行過評估,所以特斯拉的說法并無根據(jù)。而且,NHTSA 是禁止汽車制造商“吹噓”自己擁有5星以上汽車安全等級的,但特斯拉在Model S 車型的宣傳卻違反了此規(guī)定。
無論波音還是特斯拉,商業(yè)利益在采用智能系統(tǒng)應(yīng)用于安全保障方面都扮演了尷尬的角色。
第一,由于來不及開發(fā)一款全新的客機(jī)來跟空客下一代A320Neo 競爭,波音不得不緊急啟動737MAX 升級計劃,在已經(jīng)“榨干”了737 原始設(shè)計的前提下,加大發(fā)動機(jī)體積、減小機(jī)翼的設(shè)計,改變了波音737 一直以來的空氣動力學(xué),使飛機(jī)有可能在某些情況下拉高過多。為消除這種可能性,波音不敢開放對手動駕駛狀態(tài)的保護(hù),才設(shè)計了一個試圖用軟件補(bǔ)硬件的MCAS 系統(tǒng),以便在起飛時候手動駕駛狀態(tài)也會自動干預(yù)抬頭。此外,737MAX的迎角傳感器的讀數(shù)功能和用來提示迎角數(shù)據(jù)不一致的故障燈是選配。這兩個功能對飛行員的判斷至關(guān)重要,但對波音來說這正好是提高利潤的好機(jī)會。對于埃航來說,為了降低成本只能選擇不配置。直到悲劇發(fā)生之后,波音才不得不取消了這種政策,為新下線的737MAX 免費(fèi)增加這兩種功能。
第二,為了在競爭激烈的智能汽車市場上占據(jù)一席之地,特斯拉試圖成為自動駕駛革命的先行者。為了達(dá)到這一目的,與其他傳統(tǒng)車企相比,在缺乏足夠汽車設(shè)計和自動駕駛技術(shù)積累的基礎(chǔ)上,特斯拉采取了更激進(jìn)、更敢拿消費(fèi)者的生命和自己的聲譽(yù)冒險的策略。根據(jù)美國IIHS(公路安全保險協(xié)會)的報告,盡管Autopilot 的完善度較高,并不一定意味著更安全。裝備了Autopilot 系統(tǒng)的車型,與其他車型前置碰撞預(yù)警、主動剎車和盲區(qū)提示等功能對安全改善的效果基本是一致的,并沒有更出色的表現(xiàn)。然而,現(xiàn)在的問題是,更大的事故率來自特斯拉的宣傳策略,引導(dǎo)用戶過度使用Autopilot。但包括特斯拉在內(nèi)都承認(rèn),Autopilot 依然只是一個駕駛輔助系統(tǒng),而且在未來很長一段時間之內(nèi),仍舊不能完全成為自動駕駛系統(tǒng)。
一是完善對智能系統(tǒng)的軟件測試要求。通過智能系統(tǒng)的軟件測試,對其功能性、可靠性、可用性、可維護(hù)性、可移植性、效率等方面的檢測,對軟件系統(tǒng)組件和模塊進(jìn)行全生命周期測試,最終能夠放心、安全地使用。
二是健全對智能系統(tǒng)硬件的質(zhì)量檢驗。應(yīng)當(dāng)在現(xiàn)有電子信息檢測機(jī)構(gòu)中,從信息化、智能化方面,建立重點針對系統(tǒng)的智能芯片、智能探測和傳感系統(tǒng)、各類接口系統(tǒng)等硬件的可靠性進(jìn)行檢測,確保在基于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的層面上,智能系統(tǒng)自身的安全可靠。
第一,慎重下放對于安全產(chǎn)品的安全評價權(quán)。從美國的經(jīng)驗教訓(xùn)可以看出,在沒有建立一套比較完善的安全評價標(biāo)準(zhǔn)和體制機(jī)制前,盲目下放智能系統(tǒng)檢測權(quán)限,無法實現(xiàn)有效的監(jiān)管,對智能安全系統(tǒng)應(yīng)用是不負(fù)責(zé)任的。
第二,嚴(yán)格相關(guān)產(chǎn)品和系統(tǒng)安全評價的資格認(rèn)證。在保證檢測檢驗機(jī)構(gòu)公正、誠實的立場,保持檢驗活動獨(dú)立性的前提下,應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制對安全防范與信息安全產(chǎn)品及系統(tǒng)檢驗檢測機(jī)構(gòu)的認(rèn)可、授權(quán)和考核,并建立類似3C 認(rèn)證的智能系統(tǒng)檢驗標(biāo)準(zhǔn)體系。
第三,完善智能系統(tǒng)和裝備的應(yīng)用統(tǒng)計分析。以大數(shù)據(jù)為核心,通過對安全事故的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析,建立智能系統(tǒng)測試數(shù)據(jù)庫,并對數(shù)據(jù)進(jìn)行深度的挖掘和分析,最終實現(xiàn)智能化控制和消除安全隱患的目標(biāo)。
首先,為防止的惡性競爭,應(yīng)當(dāng)建立針對智能安全系統(tǒng)和產(chǎn)品從企業(yè)資質(zhì)、研發(fā)能力、生產(chǎn)設(shè)備、檢驗設(shè)備、安裝和售后服務(wù)等方面的評價與市場準(zhǔn)入機(jī)制。
其次,通過檢驗測試、系統(tǒng)分析、用戶評價等方式,選擇高品質(zhì)、有保障的智能安全系統(tǒng)和產(chǎn)品,出臺相應(yīng)的智能安全產(chǎn)品技術(shù)與產(chǎn)品的推廣目錄,達(dá)到通過推廣智能安全技術(shù)和產(chǎn)品,保障安全、降低傷害和減少事故發(fā)生的目的。
最后,建立完善的智能安全技術(shù)、產(chǎn)品和系統(tǒng)的通用標(biāo)準(zhǔn),并強(qiáng)化監(jiān)管,通過安全監(jiān)管、市場監(jiān)管、產(chǎn)品監(jiān)管等多部門綜合治理和規(guī)范,讓安全性與安全性能成為生產(chǎn)企業(yè)的初心,使不成熟的技術(shù)、不可靠的產(chǎn)品、不完善的系統(tǒng)失去生存的空間。
統(tǒng)籌各類資源,進(jìn)一步促進(jìn)機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、人機(jī)交互、自然語言、機(jī)器視覺等多個技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用,在投入使用前,要充分開展研究實驗,以數(shù)字化模擬和真實場景試驗為重點,深挖智能技術(shù)及系統(tǒng)的缺陷,完善智能技術(shù)對復(fù)雜環(huán)境的有效識別,提升智能技術(shù)對隱患的準(zhǔn)確判斷和響應(yīng)能力。
此外,智能系統(tǒng)的邏輯設(shè)計應(yīng)是人機(jī)協(xié)作,而不是機(jī)器換人,人必須擁有系統(tǒng)使用的最高權(quán)限。尤其是在自動駕駛領(lǐng)域,如果解除了自動駕駛狀態(tài),則自動駕駛系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)徹底停止工作,只顯示實時故障,飛機(jī)或汽車完全由駕駛員指揮并協(xié)調(diào)處理各類問題。