少年讓自行車(chē)“自行”起來(lái)

□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(chē)輛四處逃散。由于雨濕路滑，一個(gè)騎自行車(chē)的翩翩少年連人帶車(chē)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(chē)為什么不能自己駕駛呢？”

自行車(chē)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(chē)無(wú)人駕馭，豈能獨(dú)立行駛。

那個(gè)騎自行車(chē)摔倒的少年竟異想天開(kāi)，一輛車(chē)既然不能自己跑，憑什么叫“自行”車(chē)？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(chē)，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(chē)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?lèi)?ài)的“死飛”自行車(chē)進(jìn)行改造。這種自行車(chē)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，沒(méi)有剎車(chē)，減速全靠反向蹬車(chē)，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(chē)來(lái)重組車(chē)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(chē)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(chē)輛左右傾倒的力，讓自行車(chē)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(chē)保持左右平衡的問(wèn)題。

讓車(chē)“自行”的關(guān)鍵是它的“電子大腦”，由控制車(chē)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(chē)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(chē)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(chē)改裝完成。但此時(shí)的自行車(chē)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(chē)”，即：具有人工智能的自動(dòng)行駛自行車(chē)橫空出世了。

稚暉君稱(chēng)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。”