
飞行的诱惑与落地的焦虑:从强化学习看小鹏的“陆地航母”
如果让我用一个比喻描述做强化学习的感觉,大概就是——你训练了一个agent,在仿真环境里跑得风生水起,分数刷到天花板,可一旦把它放到真实机器人上,它就变成了一头撞墙的笨驴。仿真和现实之间的那道鸿沟,我们叫sim-to-real gap。而小鹏汽车今天宣布的“飞行汽车量产”,本质上是在跨一道更大的沟:从概念到产品,从PPT到交付,从“能飞”到“安全地飞”。
作为实验室里天天为论文发愁的博士生,我盯着这个新闻第一反应不是兴奋,是一种复杂的嫉妒。凭什么他们能这么快就落地?我们还在为0.1%的奖励函数精度调参,人家已经把“陆地航母”的订单收到7000+了。但冷静下来,我更想知道的是:这个“量产”到底意味着什么,以及它背后的技术逻辑,是否和我们做强化学习面临的问题有某种深层相似。
从“能飞”到“量产”的sim-to-real gap
小鹏说“将在今年实现首款飞行汽车量产”,这句话里最重的词不是“飞行”,而是“量产”。飞行汽车这个概念,过去十年我看到过无数demo视频,从谷歌的Larry Page投资的Kitty Hawk到国内各种初创公司的载人无人机,但最终都卡在量产这个环节上。原因很简单:飞行器对安全性的要求是几何级数高于汽车的。汽车抛锚可以停在路边,飞行器抛锚只能祈祷降落伞。
我的导师常说,强化学习在机器人领域最大的问题是“安全探索”——你让一个agent在仿真里随便摔,它不会死,但在真实世界里,一次失败可能就报废一台硬件。小鹏的飞行汽车要量产,意味着他们必须解决“在真实环境中,用有限测试数据,保证极低故障率”的问题。这本质上是一个约束下的优化问题,而且是硬约束——不能出错。
从他们公开的信息看,两大产品体系“陆地航母”和“个人低空”分别对应不同的场景。前者更像是带飞行功能的豪华SUV,后者是单人飞行器。这种分层很有工程思维:先做容错率高的多旋翼/复合翼构型,配合地面车辆作为移动平台,降低单次飞行任务的风险。这让我想到强化学习里的课程学习(curriculum learning)——先解决简单任务,再逐步提升难度。
7000个订单:是验证还是赌注?
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7000个订单,对于汽车行业来说不算什么,但对于一个尚未有成熟量产先例的飞行汽车品类,这个数字已经足够让整个行业侧目。
但我要问一个研究者通常会问的问题:这些订单的转化率预期是多少?是意向金还是全款?用户的真实需求是什么,是“酷”还是“有用”?如果飞行汽车最终被证明只是有钱人的大玩具,那这个市场天花板可能比想象中低得多。
从我的视角看,小鹏这一步更像是用量产制造数据飞轮。强化学习里,一个算法要真正好用,需要大量真实环境中的交互数据。飞行汽车如果只是小批量定制,永远无法积累足够多的飞行数据来优化自动驾驶系统。而量产,意味着每一台车、每一次飞行都在产生数据,这些数据反过来可以训练更安全的飞行控制算法。这和我实验室里用仿真数据训练策略,然后部署到真实机器人上收集数据,再迭代训练的思路如出一辙。
所以,小鹏的真正赌注或许不是“卖飞行汽车赚钱”,而是“通过飞行汽车获得低空域自动驾驶的真实数据,反哺到后续的飞行器研发和地面自动驾驶系统”。这就像我们做强化学习时,先花大量时间搭一个漂亮的仿真环境,再部署agent,但最终目的是让agent在真实世界中表现优异。
学术圈的“卷”与产业界的“快”
读博这几年,最深的感受是“焦虑与落差”。我们实验室每周组会,大家汇报的都是“这周我在论文里把某个算法改进了0.5%”,而小鹏的工程师可能已经在测试飞行汽车的环境适应性了。产业界对“落地”的执着,和学术界对“novelty”的追逐,有时候像两个平行世界。
但换个角度想,没有学术界在强化学习、控制理论、传感器融合等领域的长期积累,小鹏也不可能这么快走到量产这一步。比如飞行汽车的姿态控制、避障算法、冗余设计,都离不开强化学习和最优控制的最新成果。我导师最近在做一个项目,就是利用强化学习优化eVTOL在低空紊流中的飞行策略,标题就叫“Learning to Fly in Gusty Urban Environments”。这篇文章可能很快被顶会接收,但真正的工程化落地,还得靠小鹏这样的公司。
最后的一个技术质疑
我忍不住想提一个具体的问题:飞行汽车在低空域的“evasion”行为如何保证?城市低空环境复杂,有高楼、无人机、鸟类,飞行器需要具备类似自动驾驶的感知和决策能力。小鹏在汽车领域已经积累了XNGP,但飞行环境的三维自由度更高,动态障碍物更多,而且不能像地面车辆一样靠“停”来避险。他们的算法是直接迁移汽车感知模型,还是做了专门的飞行器大模型?这决定了“量产”的飞行汽车是否真的安全,而不只是“能飞”。
我期待着看到小鹏的技术细节,也会默默关注他们的试飞事故率。毕竟,对于强化学习研究者来说,最怕的就是——你训练了1000个episode都没有问题,但第1001个episode,agent就炸了。
原文链接:https://www.ithome.com/0/977/766.htm
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