AI演算法模型於交通運輸市場應用
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由於大眾對汽車及駕駛員安全、運輸成本降低以及自駕車發展的關注度日益提升,導致人
工智慧(AI)在運輸市場中快速成長。2017年市場價值為14億美元,預計到2023年將達35
億美元,2018-2023年的複合年均成長率(CAGR)為16.5%。AI在運輸業中涉及電腦視覺(
computer vision)、深度學習(deep learning)和自然語言處理(natural language
processing)。
AI系統將會嵌入攝影機、雷達偵測(RADAR)感測器以及光達(LiDAR)等硬體設備,進而
安裝在測試中的全自動駕駛車內,包括AI應用程式分為:人機界面(HMI)和先進駕駛輔
助系統(ADAS)。AI產品分為軟體和硬體。2013-2017年以軟體主導了市場且預計
2018-2023年期間也將持續主導地位,這要歸因於HMI應用程式中,軟體作為平台部署的情
形成長,譬如Microsoft Azure。
交通運輸之AI演算法模型,如下:
1. 類神經網路(ANNs)
說明:類人腦之神經網路,透過先前的經驗和變化權重的資料點(data point)來做出決
策。類神經網路可以透過處理大量資料解決複雜的問題,檢測非線性關係。
用途:部份較複雜的全球定位系統(GPS)透過GPS、加速儀(accelerometer)和磁量計
(magnetometer)搜集資料,利用類神經網路來決定運輸模式。類似於人類透過多個資料
點的考量來「感受」距離。此外,在公共場合中應用類神經網路模型可以幫助預測公車抵
達公車站的時間。
2. 類免疫系統(AIS)
說明:該演算法的靈感來自於人類生物學,特別是人體如何對又稱為抗原的致病原(
disease-causing agent)做出反應。AIS模擬了人體免疫系統的特徵抽取(feature
extraction)、圖形辨識(pattern recognition)、學習和記憶。
用途:AIS在圖形辨識、異常檢測(anomaly detection)、分群(clustering)、最佳化
(optimization)、規劃(planning)和排程(scheduling)。工程師利用AIS創建了即
時調整支援系統,以在網路受到干擾時,幫助公共運輸網路找到解決方案。
3. 模糊邏輯模型(Fuzzy Logic Model)
說明:模擬人類的決策制訂而來的,模糊邏輯指定資料於0到1之間的數值以展現不確定性
。該系統已經使用了30多年,最適用於條件模糊且每個動作的結果都是未知的情況。
用途:模糊邏輯具有模擬曖昧且不明確的交通及運輸規劃問題的潛力,同時具備交通控制
應用程式,因為模糊邏輯可以在十字路口發出時間訊號,決定汽車應該停留的時間長度。
4. 蟻群最佳化演算法(ACO)
說明:該演算法模擬了蟻群的行為,就是螞蟻根據自己選擇較短路徑以及其他路徑的螞蟻
透過費洛蒙分享經驗的選擇方式。該機制幫助螞蟻在兩點之間找尋最快路線。在電腦科學
中,這個問題也被稱為旅行推銷員問題(Traveling Salesman Problem),其中一個推銷
員必須拜訪X個城鎮,然後以最小的成本回到起點。
用途:蟻群演算法可以用於選擇更好的公共交通巴士路徑,也可以用於沿途接客的共乘平
台,如:Uber Pool。
5. 蜂群最佳化演算法(BCO)
說明:與ACO相似,該算法以蜜蜂的集體覓食運動為例,體現了有組織的團隊工作、協作
和緊密溝通。蜜蜂在蜂巢內的運動幫助科學家最佳化汽車的移動。
用途:蜂群演算法可以用於最佳化旅行路徑,減少通勤時間、等待次數、延遲以及空氣/
噪音汙染。如:AirB&B
企業合資及併購活動方面,大型汽車OEM製造商正收購具技術取向的新創產業,並且從自
動駕駛卡車及其他商業用車輛切入市場。譬如,特斯拉於2017年11月推出具有半自動功能
的電動卡車(semi-truck)。此外,nuTonomy Inc.、TuSimple Inc.和Nauto Inc.等新創
企業也正著手製造配有自動駕駛系統的商用車和客車。因此,製造商跨業整合會越來越多
及著重安全性考量的自駕車技術,正在擴展市場的進步。