姓名 符子龍，學號14020120006
【嵌牛導讀】John Hanke 和 Brian McClendon認為地圖對自動駕駛汽車和增強現實來說至關重要。
【嵌牛鼻子】自動駕駛，完美地圖，AR眼鏡
【嵌牛提問】什么是語義地圖？它會給未來科技帶來什么改變？
【嵌牛正文】
回到 2001 年，那時的 John Hanke 有這樣一個想法：可不可以創建一個數字化的、可搜索的、并且還可以在瀏覽器中觸手可得的，描繪整個地球的地圖呢？
時間再快進三年，2004 年 Hanke 創建的地圖可視化初創公司 KeyHole 被谷歌用 3500 萬美元收購。在紐約美國地理學會 2050 大會上，Hanke 說道：“其他的搜索引擎都將地圖視為類似于汽車導航的功能。而谷歌則因為我們擁有全世界的地理信息而買下了我們。”
此后，Hanke 在谷歌地球（Google Earth）和谷歌地圖（Google Maps）中不斷實踐著自己的想法，如今，谷歌地球和谷歌地圖也成為了萬千手機用戶的必備軟件，同時也深深影響著現代人們對生活于其中的地球環境的理解。
現在，Hanke 是 Niantic Labs 的 CEO，正是這個公司為我們提供了紅極一時的增強現實游戲 Pokémon Go。在地理學會 2050 會議上，Hanke 與 Brian McClendon 共同發表了演講，McClendon 當時是 KeyHole 的副總裁，也與 Hanke 一同領導過谷歌地圖部門，后來他去了 Uber 做地圖指導。
根據這兩個曾經重新定義地圖意義的開創者的演講，下一代地圖將會是語義式（semantic map）的。這意味著，地圖將需要對我們周圍的世界做出更復雜、更動態的理解。為什么強調這一點？因為這對自動駕駛和增強現實來說十分重要。
自動駕駛真正需要的地圖
自動駕駛汽車需要非常精確的地圖導航。但是目前我們使用的地圖（如谷歌地圖）精確度并未達到要求。盡管自動駕駛汽車可以依賴攝像頭和傳感器來感知周遭世界，但它們仍需要知道如何理解這些信息。
這正是語義式地圖的意義所在——語義式地圖可以通過海量數據，持續對周遭物理世界進行學習，不斷更新對物體運動的預測。如果沒有語義地圖，自動駕駛汽車就不能進行智能行駛，它們可能會發生撞擊。這將是未來 5 到 30 年自動駕駛的一個發展過程。
Hanke 說，目前語義地圖所面臨的問題，與他們當初構建地球數字地圖時面臨的問題類似。21 世紀初期，他們擔心圖像渲染時網絡帶寬的存儲不足，質量不佳——“在最初的六天中，我們使用了谷歌全部帶寬的一半，這可把公司嚇了一跳。”McClendon 回憶到。那時，這些技術花費昂貴，這也是 Hanke 決定把 KeyHole 賣給谷歌的很大一部分原因：這樣就可以使用谷歌大量的存儲和算力。
現在，想要構建一個動態反映周遭世界的地圖，你需要不計其數的傳感器來記錄，持續不斷地更新數字制圖，同時機器學習算法需要在所有數據中尋找固定模式。這需要捕獲和存儲大量的數據——對自動駕駛汽車來說大約是每秒千兆字節；然后還需要一個強大的移動計算機來捕獲數據，計算位置，將數據處理成有用信息。“你得讓這些信息創建的地圖適用于小型視頻和音頻，這會比我們目前做的地圖要小一些。”Hanke 解釋道。
自動駕駛汽車所需要的地圖應該是這樣的：汽車的攝像頭和傳感器可以實時捕捉周邊的物體，但是汽車也需要一個地圖來知道即將行駛至哪里，并且這個地圖必須非常值得信賴。
舉個例子，谷歌街景地圖的精度是三英尺（約 0.9 米），但是三英尺之間可能讓汽車進入一條錯誤小路或者錯過一個停車點。2018 年將會推出一種新的 GPS 系統，可以精確到一英尺內（約 0.3 米），但是對于自動駕駛汽車而言，可能還需要更高的精度。
現在 TomTom、Here 和 Carmera 等公司已經開始解決這個問題了。這需要機器學習算法，處理器和存儲大量數據，需要傳感器網絡來實時更新地圖，還需要連接 AI。其實本質上這個問題需要的是，創建一個三維的、動態的、十分精準的關于我們這個不斷變幻世界的地圖。
從Pokémon Go 到完美地圖
地圖的發展也和另外一個未來科技關系密切——增強現實。在離開谷歌之后，Hanke 創建了 Niantic ——一個增強現實游戲公司，開發了人見人愛的 AR 感知游戲 Pokémon Go。
Hanke 對他所謂的“行人眼中的人際尺度級地圖”非常感興趣。 因為那些室內的東西，那些私人空間，都是目前谷歌地圖所看不到的。而這些地圖則對增強現實非常重要，Hanke 相信，未來將會是 AR 眼鏡的天下。
Hanke 說：“我們對眼鏡的理解就是，眼鏡讓我們無時不刻與世界交互。因此，我們也需要無處不在的數據支持，在那些汽車到不了的地方，AR 眼鏡也需要數據。”
AR 眼鏡面臨著許多問題：電池需要足夠小且超長續航；展示技術需要說服我們的眼睛認為面前有物體，即使是在陽光下；硬件設備需要足夠輕巧，以防壓塌你的鼻子。
AR 眼鏡還需要理解你的所見，實時處理數據，以便為你提供相關信息——實際上，它需要一個語義地圖。更重要的是，它需要一個非常精準的關于你周圍情況的地圖，這樣眼鏡才能與你的視野和周圍環境保持一致。
一個高保真的、知道你視角范圍的地圖并不能解決所有問題，但卻非常重要。Hanke 認為這是未來增強現實技術不可或缺的一部分。這也是 Hanke 和 McClendon 認為的高保真語義地圖對我們生活的產生重要影響的地方，不在傳統地圖中，而是在廣闊的室內區域。這包括你的家里和辦公室這樣的私人區域，也包括當地的咖啡館和便利店。沒有這些地圖的話，AR 眼鏡將無法使用。
但是制作室內地圖的問題很多，首當其沖的就是：數據的擁有者是誰？可能你將擁有你家里數據的所有權，但商業或公共區域呢？正如 McClendon 所說，“接近一個被監視的區域是很危險的”。根據這個原則，只有特定的數據會上傳到云端，大部分地圖數據只會存在于你的設備中。“這樣，這就不是個人照片了，這只是你周遭環境的幾何圖像，”McClendon 說，“這會減少 AR 眼鏡的隱私風險。”
在我看來，這是一個從未被成功解決的地圖界的問題。可能人們對隱私的需求將會壓倒對數字設備便捷性的渴望。但是我們都知道目前的結果是怎樣的。
Hanke 和 McClendon 為我們描繪的圖景可能令你憧憬，也可能讓你擔心。畢竟我們越接近他們所說的高保真語義地圖，我們就離完全被監控的情形越近。但是最終，自動駕駛汽車和增強現實技術卻可能不得不得依靠那種實時的、高清的、全知的完美地圖才能實現。
