奇迹小说
自动驾驶算法与芯片设计

自动驾驶算法与芯片设计

作者: 任建峰,蒋立源,余成文 著

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已完结现代当代当代文学
作品简介

目前自动驾驶的一个发展趋势就是智能化。随着人工智能的飞速发展以及各种新型传感器的涌现,汽车智能化形成趋势,辅助驾驶功能的渗透率越来越高。这些功能的实现需要借助于摄像头、雷达、激光雷达等新增的传感器数据,其中视频处理需要大量并行计算。然而,传统CPU算力不足,而DSP擅长图像处理,对于深度学习却缺乏足够的性能。尽管GPU擅长训练,但它过于耗电,影响汽车的性能。因此,本书着眼于未来,认为定制化的ASIC必将成为主流。本书以自动驾驶的芯片设计为最终目标,来论述设计一个面向未来的自动驾驶SoC芯片的学术支撑和工程实践。 本书共13章。其中第1章主要介绍自动驾驶目前遇到的挑战和研究方向。第2~6章重点讲述环境感知以及规划控制方面的算法设计;第7~10章重点讲述深度学习模型的优化和深度学习芯片的设计;第11章和第12章重点讲述具有安全功能的自动驾驶软件架构设计;第13章介绍5G车联网。 本书适合有志于从事自动驾驶方面的大学本科生、研究生以及工程技术人员阅读。

目录 (230章)
倒序
正文
第1章自动驾驶芯片的挑战第1章自动驾驶芯片的挑战-1.1自动驾驶科技界现状第1章自动驾驶芯片的挑战-1.2自动驾驶设计的挑战1.2.1功能约束1.2.2可预测性约束1.2.3存储限制1.2.4热量约束1.2.5功率约束第1章自动驾驶芯片的挑战-1.3自动驾驶系统算法设计1.3.1感知1.3.2决策1.3.3控制1.3.4安全验证与测试第1章自动驾驶芯片的挑战-1.4自动驾驶系统计算平台1.4.1GPU1.4.2DSP1.4.3FPGA1.4.4ASIC第2章3D物体检测第2章3D物体检测-2.1传感器2.1.1摄像机2.1.2激光雷达第2章3D物体检测-2.2数据集第2章3D物体检测-2.33D物体检测方法2.3.1基于单目图像的检测方法2.3.2基于点云的检测方法2.3.3基于融合的检测方法第2章3D物体检测-2.4实战项目:3D物体检测2.4.1算法概述2.4.2点云预处理2.4.3网络结构2.4.4欧拉区域提议2.4.5锚盒设计2.4.6复角度回归2.4.7损失函数的构建2.4.8实验结果2.4.9训练细节2.4.10鸟瞰检测2.4.113D对象检测第2章3D物体检测-2.5未来研究展望第3章车道检测第3章车道检测-3.1传统图像处理第3章车道检测-3.2实例:基于霍夫变换的车道检测3.2.1霍夫变换3.2.2OpenCV车道检测第3章车道检测-3.3实例:RANSAC算法及直线拟合3.3.1算法思路3.3.2用Python实现直线拟合第3章车道检测-3.4基于深度学习第3章车道检测-3.5多传感器集成方案第3章车道检测-3.6车道检测系统评估标准3.6.1车道检测系统性能的影响因素3.6.2离线评估3.6.3在线评估3.6.4评估指标第3章车道检测-3.7实战项目:车道检测3.7.1概述3.7.2车道点实例网络3.7.3调整大小层3.7.4相同瓶颈层3.7.5下采样瓶颈层和上采样瓶颈层3.7.6损失函数3.7.7后处理方法3.7.8实验结果3.7.9测试部分第4章运动规划和控制第4章运动规划和控制-4.1概述第4章运动规划和控制-4.2传统自动驾驶的规划和决策层4.2.1路径规划4.2.2实例:路径规划Dijkstra算法4.2.3实例:路径规划A*算法4.2.4行为决策4.2.5运动规划4.2.6实例:运动规划4.2.7车辆控制4.2.8实例:模型预测控制4.2.9实例:PID控制第4章运动规划和控制-4.3集成感知和规划实战项目:NVIDIA的端到端自动驾驶第4章运动规划和控制-4.4交互行为感知和规划4.4.1合作与互动4.4.2博弈论方法4.4.3概率方法4.4.4部分可观察的马尔可夫决策过程4.4.5基于学习的方法第5章定位与建图第5章定位与建图-5.1SLAM问题5.1.1基于滤波器的SLAM方法5.1.2基于优化的SLAM方法5.2.1问题的提出5.2.2避免或减少漂移的影响5.2.3自动驾驶SLAM的评估标准第5章定位与建图-5.3自动驾驶中的SLAM5.3.1重新定位和回环检测5.3.2先前构建的地图中的定位5.3.3建立和使用未来地图5.3.4利用当前地图资源5.4.1公制地图模型5.4.2语义地图模型第6章自动驾驶仿真器第6章自动驾驶仿真器-6.1最新的仿真器6.1.1AirSim6.1.2Apollo6.1.3CARLA6.1.4UdacityAVSimulator6.1.5DeepTraffic第6章自动驾驶仿真器-6.2仿真器实战:CARLA6.2.1仿真引擎6.2.2使用CARLA评估自动驾驶方法第7章自动驾驶芯片第7章自动驾驶芯片-7.1MobileyeEyeQ第7章自动驾驶芯片-7.2NVIDIA7.2.1NVIDIADRIVEAGX开发者套件7.2.2NVIDIADRIVE软件第7章自动驾驶芯片-7.3TIJacintoTDAx第7章自动驾驶芯片-7.4实战项目:360度环景系统与自动停车系统7.4.1自动停车与停车辅助系统7.4.2使用JacintoTDA4VM处理器系列应对环视和自动停车的挑战7.4.3JacintoTDA4VMSoC第7章自动驾驶芯片-7.5Qualcomm第7章自动驾驶芯片-7.6NXP第7章自动驾驶芯片-7.7XilinxZynq-7000第7章自动驾驶芯片-7.8Synopsys第8章深度学习模型优化第8章深度学习模型优化-8.1模型压缩和加速8.1.1参数修剪和共享8.1.2低秩分解8.1.3转移/紧凑卷积滤波器8.1.4知识蒸馏第8章深度学习模型优化-8.2AI模型效率工具包8.2.1大规模节能AI8.2.2通过合作推进AI模型效率的研究第8章深度学习模型优化-8.3未来研究展望第9章深度学习芯片设计第9章深度学习芯片设计-9.1概述第9章深度学习芯片设计-9.2在CPU和GPU平台上加速内核计算第9章深度学习芯片设计-9.3中科院计算所的深度学习芯片系列9.3.1卷积神经网络简介9.3.2DaDianNao9.3.3ShiDianNao9.3.4寒武纪Cambricon-X第9章深度学习芯片设计-9.4麻省理工学院的Eyeriss系列9.4.1卷积神经网络基本知识9.4.2Eyeriss9.4.3Eyerissv2第9章深度学习芯片设计-9.5谷歌的TPU芯片9.5.1TPUv19.5.2TPU指令集9.5.3TPU的心脏:脉动阵列9.5.4TPUv2/v39.5.5软件架构第9章深度学习芯片设计-9.6近内存计算9.6.1DRAM9.6.2SRAM9.6.3非易失性电阻存储器9.6.4传感器第9章深度学习芯片设计-9.7DNN硬件的指标第10章自动驾驶SoC设计第10章自动驾驶SoC设计-10.1自动驾驶SoC设计流程第10章自动驾驶SoC设计-10.2TI的JacintoSoC平台第10章自动驾驶SoC设计-10.3Jacinto7处理器的功能安全特性10.3.1功能安全10.3.2软件功能安全10.3.3安全应用部署第10章自动驾驶SoC设计-10.4具有DNN和ISP的符合安全标准的多核SoC设计10.4.1ADAS图像识别SoC10.4.2DNN加速器10.4.3具有安全BIST控制器的ISP第10章自动驾驶SoC设计-10.5实例:NVIDIA深度学习加速器10.5.1NVDLA介绍10.5.2FireSim10.5.3NVDLA集成10.5.4性能分析第11章自动驾驶操作系统第11章自动驾驶操作系统-11.1概述第11章自动驾驶操作系统-11.2开源自动驾驶操作系统11.2.1LinuxRTOS11.2.2ROS中间件第11章自动驾驶操作系统-11.3使用开源软件开发自动驾驶技术的公司11.3.1百度11.3.2宝马11.3.3Voyage11.3.4TierIV11.3.5PolySync11.3.6PerroneRobotics第11章自动驾驶操作系统-11.4汽车硬实时操作系统和框架11.4.1BlackBerryQNX11.4.2EBrobinos和EBcorbos11.4.3IntegrityRTOS11.4.4NVIDIADriveWorksSDK第11章自动驾驶操作系统-11.5总结第12章自动驾驶软件架构第12章自动驾驶软件架构-12.1概述第12章自动驾驶软件架构-12.2基于ISO26262的软件开发12.2.1ISO26262简介12.2.2Synopsys软件产品组合12.2.3ASIL12.2.4软件架构设计12.2.5软件单元设计与实现12.2.6软件单元测试第12章自动驾驶软件架构-12.3基于SAEJ3016的组件架构设计12.3.1功能组件12.3.2AUTOSAR第12章自动驾驶软件架构-12.4自动驾驶汽车的架构设计与实现12.4.1硬件框架12.4.2软件系统架构12.4.3数据传输模块12.4.4自动驾驶测试报告第13章5GC-V2X简介第13章5GC-V2X简介-13.1移动车联网第13章5GC-V2X简介-13.2C-V2X如何改变驾驶13.2.1避免碰撞13.2.2车队行驶13.2.3协作驾驶13.2.4队列警告13.2.5保护弱势道路使用者13.2.6支持应急服务13.2.7危险提前警告13.2.8越来越多的自动驾驶第13章5GC-V2X简介-13.3C-V2X的优势第13章5GC-V2X简介-13.4C-V2X的工作原理13.4.1直接通信13.4.2网络通信13.4.35G如何改变C-V2X第13章5GC-V2X简介-13.5C-V2X部署计划13.5.1中国引领潮流13.5.2澳大利亚——改善道路安全13.5.3美国——增长势头13.5.4欧洲——广泛支持第13章5GC-V2X简介-13.6总结
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