施崇偉
夏日天空,說(shuō)變就變。忽然一場(chǎng)暴雨襲來(lái),驅(qū)趕著馬路上的行人、車輛四處逃散。由于雨濕路滑,一個(gè)騎自行車的翩翩少年連人帶車重重摔倒在路上。少年從地上爬起,重重地嘆了一口氣:“自行車為什么不能自己駕駛呢?”
自行車自身不帶有動(dòng)力。如果沒(méi)有人維持平衡,立都立不住。兩個(gè)輪子的自行車無(wú)人駕馭,豈能獨(dú)立行駛。
那個(gè)騎自行車摔倒的少年竟異想天開(kāi),一輛車既然不能自己跑,憑什么叫“自行”車?這一摔,摔出了他的奇思妙想:研發(fā)一輛完全脫離人力的自行車,讓它無(wú)須人扶便可以站立,還能跑起來(lái),并規(guī)劃前進(jìn)路線,讓自行車真正名副其實(shí)。
這個(gè)小伙子叫稚暉君,是華為“天才少年計(jì)劃”里的AI算法工程師,正致力于自研深度學(xué)習(xí)推理框架與移動(dòng)計(jì)算平臺(tái)的異構(gòu)加速相關(guān)技術(shù)。
說(shuō)干就干!稚暉君選擇漂移玩家最愛(ài)的“死飛”自行車進(jìn)行改造。這種自行車結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,沒(méi)有剎車,減速全靠反向蹬車,適合改造。他在設(shè)計(jì)軟件CAD中建模,制作出一輛數(shù)字模擬自行車來(lái)重組車身結(jié)構(gòu)。
要能“行”,首先得能“立”。衛(wèi)星能在沒(méi)有摩擦力的太空完成姿態(tài)調(diào)整,依靠的是角動(dòng)量守恒定律。
稚暉君從這個(gè)原理得到啟示:在車架上安裝無(wú)刷電機(jī)和金屬動(dòng)量輪。動(dòng)量輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),會(huì)產(chǎn)生角動(dòng)量,抵消車輛左右傾倒的力,讓自行車維持屹立不倒。這個(gè)看似奇怪的設(shè)備,解決了無(wú)人自行車保持左右平衡的問(wèn)題。
讓車“自行”的關(guān)鍵是它的“電子大腦”,由控制車體的主控模塊和負(fù)責(zé)勘探路況、規(guī)劃路線的AI計(jì)算單元兩種芯片構(gòu)成。稚暉君設(shè)計(jì)出一塊4層結(jié)構(gòu)的電路板,再設(shè)計(jì)出軟件框架,用于芯片間的通信。
和人一樣,自動(dòng)自行車還得有控制動(dòng)力的“心臟”。稚暉君自行研發(fā)的Ctrl二代驅(qū)動(dòng)器,可以對(duì)電機(jī)實(shí)現(xiàn)像素級(jí)控制,被用于控制車上的4個(gè)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。
就這樣,部件全部安裝完畢,自行車改裝完成。但此時(shí)的自行車還只是個(gè)沒(méi)有“靈魂”的空殼,給它注入“靈魂”,這個(gè)過(guò)程涉及AI調(diào)教。稚暉君設(shè)計(jì)了一套數(shù)學(xué)模型,再把參數(shù)和算法都輸入游戲引擎Unity中進(jìn)行仿真計(jì)算。
歷經(jīng)4個(gè)月的設(shè)計(jì)、安裝、試驗(yàn),奇跡發(fā)生了。
一輛可以識(shí)別物體,自動(dòng)避障,自主探索陌生環(huán)境,規(guī)劃行駛路徑,即使沒(méi)有人騎,它也能自己溜達(dá)的、真正意義的“自行車”,即:具有人工智能的自動(dòng)行駛自行車橫空出世了。
稚暉君稱自己為“野生鋼鐵俠”,因?yàn)樗芟矚g電影里的鋼鐵俠,他說(shuō):“懷揣著冒險(xiǎn)精神,設(shè)計(jì)制作一些東西,用科技改變未來(lái),是我的夢(mèng)想。”