人工智能在自动驾驶中的应用虚拟仿真实验
复旦大学
主讲教师:林青、胡波、黄奇伟、李旦、黄彦淇
教师团队:共6位
本实验所属课程为《自动驾驶人工智能原理与实践》《计算机原理与体系结构》《智能硬件创新与创业A》《智能产品创新与创业》《电子系统导论》等 围绕新工科面向新经济、新产业的建设特色,课程以自动驾驶实践实验教学为主要内容,发挥复旦综合性研究型大学优势并结合戴尔科技集团在人工智能能和大数据处理领域中的深厚行业积累,以培育引领未来新技术、新产业的卓越人才为目标,着力培养学生对人工智能特别是自动驾驶相关技术的学习和认知能力。课程通过虚拟现实的远程仿真实验及任务挑战实践等多种方式,进一步提升自身的学习兴趣,加深对人工智能相关知识的理解和运用,达到理论与实践相辅相长教学效果。
3    自动驾驶线下实验指南(仅校内)
7    理论学习4
9    实践仿真2
10    实践仿真3
11    实践仿真4

为扩大实验教学的受众面,基于实验原理,课程对实验核心要素进行了虚拟化仿真的改造,同时为提升实验的教学效果,课程仍保留了远程操控验证等关键性环节。实验内容如下:
(1)对真实的汽车路况数据采集过程进行虚拟仿真实验:①使用项目自行设计制作可无线遥控的ADAS智能实物小车以替代真实汽车;②使用项目自行设计制作半封闭式的车道实物仿真环境,并加入红绿灯、路障、行人等实物模型以仿真车辆行驶的真实环境;③在仿真环境中加入“上帝视角”广角摄像头,不同实验者在远程端可以通过屏幕实时观察小车运行情况,其中指定的实验者可以远程操控小车行驶;④小车上安装的摄像头实时记录路况数据和操控信息并保存在服务器上形成数据集,不同实验者可以远程访问服务器获取该训练数据集。
(2)对业界真实的自动驾驶人工智能模型进行虚拟仿真实验:实验项目设计采用较为简单CNN基础神经网络结构替代业界中复杂的自动驾驶深度网络模型,将业界中采用的多目景深摄像头简化为普通USB摄像头,将激光雷达传感器简化为激光避障传感器,大幅减少数据的种类和数据量,借此实现对自动驾驶人工智能模型的正常教学提供虚拟仿真。项目建有算力强大的GPU服务器和虚拟桌面工作站,提供给实验者远程访问,不同实验者按排队序列提交数据进行模型的训练和修改完善,全程模拟和仿真业界自动驾驶人工智能训练的真实过程,提升实验教学的仿真程度。
(3)对验证自动驾驶行车功能进行远程仿真实验:采用远程部署的方式,实验者将训练完成的模型通过网络写入ADAS智能小车,在“上帝视角”摄像头的监测下,以半人工的方式在仿真车道环境中监督验证全过程,以此仿真实场景中自动驾驶汽车上路检验的环节。由于采用远程提交方式,实验者可在自己提前预约的时间段内完成相关远程仿真实验,整体实验装置有能力全天候连续运行。

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