蓋世汽車訊 據(jù)外媒報(bào)道，日本國(guó)立情報(bào)學(xué)研究所（NII）和滑鐵盧大學(xué)（University of Waterloo）的團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種自動(dòng)兩步形式化方法，使傳統(tǒng)控制系統(tǒng)能夠意識(shí)到傳感器的不確定性，從而確保自動(dòng)駕駛汽車和無(wú)人機(jī)的安全。

（圖片來(lái)源：https://www.eenewseurope.com）

即使在感知環(huán)境狀態(tài)存在不確定性的情況下，該方法也可自動(dòng)將傳統(tǒng)控制軟件轉(zhuǎn)換為滿足安全要求的模型，這對(duì)于無(wú)人機(jī)、自動(dòng)駕駛汽車和衛(wèi)星等自動(dòng)系統(tǒng)至關(guān)重要。該方法還可生成公式，代表控制器軟件可容忍不確定性程度。自動(dòng)系統(tǒng)控制器軟件根據(jù)周圍環(huán)境采取行為，然而，實(shí)際上，系統(tǒng)可能感知到與真實(shí)值不同的值。如果控制器軟件對(duì)錯(cuò)誤感知值做出響應(yīng)，可能會(huì)導(dǎo)致安全問(wèn)題。例如，如果自動(dòng)駕駛汽車傳感器在1米內(nèi)可以錯(cuò)誤感知其他車輛的位置，那么其安全邊緣距離至少為1米。

開(kāi)發(fā)自動(dòng)化轉(zhuǎn)換過(guò)程非常復(fù)雜，因?yàn)樵诳紤]真實(shí)值和感知值之間的差異時(shí)，開(kāi)發(fā)人員還需要驗(yàn)證每種可能行為的安全性。不確定性程度也很難估算，而且感知的不確定性取決于控制器系統(tǒng)所處的情況，如是否有霧。NII研究人員Tsutomu Kobayashi表示，“這項(xiàng)研究旨在幫助開(kāi)發(fā)人員將形式化建模方法應(yīng)用到現(xiàn)實(shí)軟件中，解決控制器系統(tǒng)關(guān)于感知和現(xiàn)實(shí)之間的差異問(wèn)題。因此，開(kāi)發(fā)人員可以專注于控制器行為的本質(zhì)。我們相信該方法是有價(jià)值的，而且能以不同的方式進(jìn)行擴(kuò)展?！?/p>

該方法包括兩個(gè)步驟。第一步是不確定性注入，將未感知不確定性的控制器的輸入模型轉(zhuǎn)化為中間模型。中間模型的行為與輸入模型的行為相同，因此是不安全的。第二步是魯棒化，將中間模型轉(zhuǎn)換為可感知不確定性的安全模型，所生成的控制器的行為被更新，使其即使在不確定性下也能安全運(yùn)行。

此外，研究人員還對(duì)所生成控制器的行為進(jìn)行約束，確保其在不確定性條件下也能安全運(yùn)行。然而，此種約束能否實(shí)現(xiàn)取決于不確定性。例如，如果傳感器誤判100公里以內(nèi)其他車輛的位置，那么在很多情況下都無(wú)法保證安全。

該方法還以不確定性公式形式生成限制。開(kāi)發(fā)人員可以使用該公式作為標(biāo)準(zhǔn)，從給定目錄中選擇合適的傳感器。此外，該公式還可用于分析不確定性，如控制器與其他部件組合時(shí)，不確定度如何傳輸。該方法使不確定性感知和安全控制器的構(gòu)造更加輕松和系統(tǒng)化，而且還可使開(kāi)發(fā)人員能夠靈活地分析各種感知不確定性情況。因此，該方法可提高控制器系統(tǒng)的整體安全性。

除了自動(dòng)駕駛汽車外，該方法還可用于其他各種與外部環(huán)境交互的控制系統(tǒng)。該團(tuán)隊(duì)正在努力泛化該方法，以便能夠處理更大范圍的不確定性，如處理錯(cuò)誤分類問(wèn)題（物體分類器模塊將物體分類為錯(cuò)誤的類別）。

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