AI驅動的「自動駕駛」──人工智慧理論與實踐：從雲端演算到產業實踐，深入探討自動駕駛技術的感測、決策、控制與全面部署之道
活動訊息
內容簡介
AI駕駛新浪潮──引爆交通運輸的變革
技術演進×產業全景×發展趨勢
從感測、運算到智慧決策，
完整剖析自動駕駛技術的研發脈絡與應用挑戰
▎尖端技術與背景
本書以業界自動駕駛技術研發流程為主線，結合理論與實務，深入解析自動駕駛的原理、架構與應用場景。序言與前言部分指出，人工智慧的發展已使機器具備部分思考與決策能力，其中自動駕駛是交通領域的重大突破，將改變城市結構、移動模式與社會形態。書中強調，自動駕駛不僅影響汽車產業，也將牽動雲端運算、5G/6G通訊、智慧城市等多個領域。為降低初學者進入AI領域的門檻，作者以智慧小車與模擬車道沙盤作為教學實驗平臺，讓讀者在動手實作中掌握從「看車」到「玩車」的全流程知識。
▎技術基礎與研發流程
書中首先系統介紹自動駕駛的概念、分級標準（NHTSA與SAE J3016）、產業現況與核心技術挑戰。自動駕駛的實現需具備感測、感知、決策與執行四大功能，並涵蓋資訊採集、傳輸、辨識、決策及輸出等關鍵環節。作者詳細拆解業界研發流程：從路測規劃、測試車改裝、資料採集與上傳、數據淨化與標註，到演算法訓練、虛擬模擬、硬體驗證、道路測試與量產。技術面除需克服算力不足、感測器成熟度、軟體架構轉型等問題，也涉及高精地圖「鮮度」、長尾情境測試等挑戰。
▎人工智慧在自動駕駛中的應用
本書深入闡述AI特別是深度學習在自動駕駛中的角色，包括監督學習、無監督學習與強化學習等方法。透過模仿學習與逆強化學習，自動駕駛系統可從人類駕駛行為中學習，並在未知環境下做出合理決策。作者強調，現有多數自動駕駛系統採用模組化設計與端到端模型相結合的方式，以平衡效能最佳化與系統可維護性。同時也介紹了環境感知、智慧運輸、路徑規劃、軌跡預測與精準控制等AI應用實例，並結合智慧小車作為教學案例，幫助讀者理解抽象演算法如何應用於實體車輛。
▎社會影響與未來展望
除了技術層面，本書亦探討自動駕駛的非技術挑戰，如交通事故責任歸屬、車輛物權變化、AI倫理、資訊不全決策風險及社會接受度等議題。作者提醒，自動駕駛的普及需在法律、政策、產業鏈合作與大眾認知等方面達成平衡。書末以「開放性思考」的方式，鼓勵讀者思考自動駕駛的產業機遇、人才培養方向、普及策略與城市管理挑戰。全書結構環環相扣，既提供系統化的知識框架，又保留了實驗與創新的空間，適合作為教學教材、研發參考與產業入門指南。
【本書特色】：
本書以自動駕駛技術研發流程為主線，結合理論解析與實例探討，讓讀者從零開始掌握AI在交通領域的應用。內容涵蓋感測、感知、決策、執行等核心技術，並深入介紹資料採集、模型訓練、模擬驗證到量產部署的全流程。兼顧技術深度與教學易用性，更探討法律、倫理與社會影響，全面呈現自動駕駛的挑戰與機遇。
技術演進×產業全景×發展趨勢
從感測、運算到智慧決策，
完整剖析自動駕駛技術的研發脈絡與應用挑戰
▎尖端技術與背景
本書以業界自動駕駛技術研發流程為主線，結合理論與實務，深入解析自動駕駛的原理、架構與應用場景。序言與前言部分指出，人工智慧的發展已使機器具備部分思考與決策能力，其中自動駕駛是交通領域的重大突破，將改變城市結構、移動模式與社會形態。書中強調，自動駕駛不僅影響汽車產業，也將牽動雲端運算、5G/6G通訊、智慧城市等多個領域。為降低初學者進入AI領域的門檻，作者以智慧小車與模擬車道沙盤作為教學實驗平臺，讓讀者在動手實作中掌握從「看車」到「玩車」的全流程知識。
▎技術基礎與研發流程
書中首先系統介紹自動駕駛的概念、分級標準（NHTSA與SAE J3016）、產業現況與核心技術挑戰。自動駕駛的實現需具備感測、感知、決策與執行四大功能，並涵蓋資訊採集、傳輸、辨識、決策及輸出等關鍵環節。作者詳細拆解業界研發流程：從路測規劃、測試車改裝、資料採集與上傳、數據淨化與標註，到演算法訓練、虛擬模擬、硬體驗證、道路測試與量產。技術面除需克服算力不足、感測器成熟度、軟體架構轉型等問題，也涉及高精地圖「鮮度」、長尾情境測試等挑戰。
▎人工智慧在自動駕駛中的應用
本書深入闡述AI特別是深度學習在自動駕駛中的角色，包括監督學習、無監督學習與強化學習等方法。透過模仿學習與逆強化學習，自動駕駛系統可從人類駕駛行為中學習，並在未知環境下做出合理決策。作者強調，現有多數自動駕駛系統採用模組化設計與端到端模型相結合的方式，以平衡效能最佳化與系統可維護性。同時也介紹了環境感知、智慧運輸、路徑規劃、軌跡預測與精準控制等AI應用實例，並結合智慧小車作為教學案例，幫助讀者理解抽象演算法如何應用於實體車輛。
▎社會影響與未來展望
除了技術層面，本書亦探討自動駕駛的非技術挑戰，如交通事故責任歸屬、車輛物權變化、AI倫理、資訊不全決策風險及社會接受度等議題。作者提醒，自動駕駛的普及需在法律、政策、產業鏈合作與大眾認知等方面達成平衡。書末以「開放性思考」的方式，鼓勵讀者思考自動駕駛的產業機遇、人才培養方向、普及策略與城市管理挑戰。全書結構環環相扣，既提供系統化的知識框架，又保留了實驗與創新的空間，適合作為教學教材、研發參考與產業入門指南。
【本書特色】：
本書以自動駕駛技術研發流程為主線，結合理論解析與實例探討，讓讀者從零開始掌握AI在交通領域的應用。內容涵蓋感測、感知、決策、執行等核心技術，並深入介紹資料採集、模型訓練、模擬驗證到量產部署的全流程。兼顧技術深度與教學易用性，更探討法律、倫理與社會影響，全面呈現自動駕駛的挑戰與機遇。
目錄
內容簡介
序言FOREWORD
序言FOREWORD
前言PREFACE
第1章 看車：概念與發展
第2章 造車：系統軟硬體基礎
第3章 開車：蒐集與預處理
第4章 寫車：神經網路與自動駕駛應用
第5章 算車：效能提升與最佳化
第6章 玩車：智慧小車部署與系統驗證
參考文獻
序言FOREWORD
序言FOREWORD
前言PREFACE
第1章 看車：概念與發展
第2章 造車：系統軟硬體基礎
第3章 開車：蒐集與預處理
第4章 寫車：神經網路與自動駕駛應用
第5章 算車：效能提升與最佳化
第6章 玩車：智慧小車部署與系統驗證
參考文獻
試閱
第1章 看車：自動駕駛概述
1.0 本章導讀
春秋戰國時期，晉國、楚國、齊國、秦國曾號稱「萬乘之國」，戰車［見圖1.1（a）］每乘載馭、弓、戈三人，代表著強大的戰力。車戰自夏朝、商朝就有文字記載，「馭手」駕駛車輛縱橫於野、往來衝殺。一晃數千年過去，馬車早已被汽車所替代，但「馭手」這個古老的職業，卻仍然還存在著，只不過現在已改稱為「駕駛」。在很多描繪未來的影視作品中，人們所乘坐的車輛，升級為飛行器［見圖1.1（b）］，在天空中飛行往來、迅捷無比，這些飛行器上的「駕駛」職能，已被「自動駕駛系統」替代。
近十年來，人工智慧（artificial intelligence，AI）的快速發展，促使自動駕駛技術不斷成熟，已存在數千年的「馭手」職業，或許在今後若干年中會被完全替代。如果自動駕駛系統得到廣泛應用，將為社會、交通和人們的生活水準帶來以下幾個方面的提升。
（1）提升駕車、乘車人員的體驗：自動駕駛系統替代了駕駛的職能，通勤過程中，駕車、乘車人員無須時刻關注車輛的行駛操控和所處的交通環境，進而可轉移注意力從事其他工作。
（2）提升道路交通的安全性：成熟的自動駕駛系統還可以有效提升道路交通的安全性。據世界衛生組織統計，當前全球每年因交通事故死亡的人數超過百萬，其中相當大比例是因駕駛人員的失誤所引起。成熟的自動駕駛系統，能在相當程度上避免因人為超速、超車等行為所引起的事故。
（3）提升道路的通行效率：道路上車輛的行駛透過指揮中心統一排程和分散式協調，不再由駕駛隨心所欲地操控，杜絕了插隊、隨意變換車道等不良行為，並能全局最佳化通行路線，讓城市的塞車問題得到有效解決，道路通行效率可獲得大幅提升。
（4）提升資源的利用率：交通整體效率的提升，將減少社會整體資源的浪費，例如街道不再需要很多交通警察與義交現場指揮交通，不再需要設定大面積的臨時停車場，不再需要建設異常寬闊的車道等。
（5）促進節能、環保：自動駕駛技術的實際應用，還會間接地產生一系列對環境的正面影響，例如車輛可以維持最佳行進速度以減少能源消耗，減輕車輛機械損耗，及道路地面的磨損等。
自動駕駛技術所發揮出的蝴蝶效應，勢必徹底改變人類的交通、甚至生活方式，這些長遠的影響，將在產業技術的進步、行業標準的更新、法律法規的完善、社會保障的加強中得到見證。
1.0 本章導讀
春秋戰國時期，晉國、楚國、齊國、秦國曾號稱「萬乘之國」，戰車［見圖1.1（a）］每乘載馭、弓、戈三人，代表著強大的戰力。車戰自夏朝、商朝就有文字記載，「馭手」駕駛車輛縱橫於野、往來衝殺。一晃數千年過去，馬車早已被汽車所替代，但「馭手」這個古老的職業，卻仍然還存在著，只不過現在已改稱為「駕駛」。在很多描繪未來的影視作品中，人們所乘坐的車輛，升級為飛行器［見圖1.1（b）］，在天空中飛行往來、迅捷無比，這些飛行器上的「駕駛」職能，已被「自動駕駛系統」替代。
近十年來，人工智慧（artificial intelligence，AI）的快速發展，促使自動駕駛技術不斷成熟，已存在數千年的「馭手」職業，或許在今後若干年中會被完全替代。如果自動駕駛系統得到廣泛應用，將為社會、交通和人們的生活水準帶來以下幾個方面的提升。
（1）提升駕車、乘車人員的體驗：自動駕駛系統替代了駕駛的職能，通勤過程中，駕車、乘車人員無須時刻關注車輛的行駛操控和所處的交通環境，進而可轉移注意力從事其他工作。
（2）提升道路交通的安全性：成熟的自動駕駛系統還可以有效提升道路交通的安全性。據世界衛生組織統計，當前全球每年因交通事故死亡的人數超過百萬，其中相當大比例是因駕駛人員的失誤所引起。成熟的自動駕駛系統，能在相當程度上避免因人為超速、超車等行為所引起的事故。
（3）提升道路的通行效率：道路上車輛的行駛透過指揮中心統一排程和分散式協調，不再由駕駛隨心所欲地操控，杜絕了插隊、隨意變換車道等不良行為，並能全局最佳化通行路線，讓城市的塞車問題得到有效解決，道路通行效率可獲得大幅提升。
（4）提升資源的利用率：交通整體效率的提升，將減少社會整體資源的浪費，例如街道不再需要很多交通警察與義交現場指揮交通，不再需要設定大面積的臨時停車場，不再需要建設異常寬闊的車道等。
（5）促進節能、環保：自動駕駛技術的實際應用，還會間接地產生一系列對環境的正面影響，例如車輛可以維持最佳行進速度以減少能源消耗，減輕車輛機械損耗，及道路地面的磨損等。
自動駕駛技術所發揮出的蝴蝶效應，勢必徹底改變人類的交通、甚至生活方式，這些長遠的影響，將在產業技術的進步、行業標準的更新、法律法規的完善、社會保障的加強中得到見證。
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