百度重生之战:李彦宏的矩阵革命【我看能源互联网】清华大学电机系孙宏斌, 郭庆来, 潘昭光: 能源互联网: 创新创业的沃土(图1) 提示网络创业:点击"电力系统自动化"↑关注本刊微信

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今天带给大家的是清华大学电机系孙宏斌, 郭庆来, 潘昭光关于能源互联网方面的详细阐述, 敬请品读。

能源互联网: 创新创业的沃土

清华大学电机系

孙宏斌, 郭庆来, 潘昭光

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能源互联网是能源和互联网深度融合的产物, 已经成为当前国际学术界和产业界关注的新焦点, 也是能源行业继智能电网后又一前沿发展方向和重要课题。在能源革命、“互联网+”和创新驱动等国家战略的背景下, 能源互联网将成为能源领域创新创业的沃土。

1能源网和互联网

能源网和互联网具有相互促进的发展历程。互联网刚出现时借鉴了电网源荷互联和负荷即插即用的理念, 实现了不同计算机互联, 以及信息接收端的即插即用和使用透明。之后互联网发展迅速, 进入了双向互动的Web2.0和移动互联网时代, 每个个体既是信息的消费者, 也是信息的生产者, 实现了异种设备的即插即用, 具备自组织、自愈等功能, 产生众多的新业态和商业新模式, 成为当前最活跃的创新创业之土壤。相比之下, 电网发展相对缓慢, 保守内向和自然垄断的局面未发生实质性变化, 大众创新创业的活力明显不足。

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互联网的快速发展离不开若干重要理念, 其核心是开放。传统能源网的理念则显得相对保守和内向, 相比互联网最大的差距在于开放性差导致互联程度低: (1)在物理层面, 电、热、冷、气、油、交通等能源子系统存在行业壁垒, 未能实现开放互联;能源网中能量的传输也无法像互联网中信息传输一样灵活可控;导致能源网总能效不高, 可再生能源的消纳受限, 还使得能源生产和消费的便捷性不足。(2)在商业层面, 能源网仍被少数大型公司垄断, 众多的源荷之间难以形成直接对接, 大量的能源用户处于被动地位, 无法以对等的身份参与到能源市场中, 创新创业主体不多, 市场不繁荣。随着可再生能源、分布式发电的迅速发展, 现有的电网越来越难以满足人们对能源民主化、高效化和绿色化方面的高要求, 亟需从互联网汲取最新最先进的理念和技术, 实现电网的升级进化。

2能源互联网的发展目标

1) 能源市场化: 打破行业壁垒, 对接供需双方, 为各种参与者和大量用户的低成本进入及便捷交易提供开放平台, 实现多方共赢, 激活大众创新创业, 为能源革命提供持续动力。

全文9309字  |  阅读19分钟

2) 能源高效化: 实现多类能源的开放互联和调度优化, 为能源的综合开发、梯级利用和能源共享提供了条件, 可以大幅提高能源的综合使用效率。

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3) 能源绿色化: 通过多种能源的耦合互补、各类储能的应用、需求侧响应等, 支撑高渗透率可再生能源的接入和消纳。

这是一群理想主义者的故事,也是一群理性主义者的故事。

3能源互联网的主要理念

开放: 开放是能源互联网的核心理念, 表现为: 多类型能源的开放互联、各种设备与系统的开放对等接入、各种参与者和终端用户的开放参与、开放的能源市场和交易平台、开放的能源创新创业环境、开放的能源互联网生态圈、开放的数据与标准等。

互联: 互联是开放的重要表现, 为能源的共享和交易提供平台, 是能源互联网创造价值的基础, 包括: 多种能源形式的互联、多类能源系统的互联、多异构设备的互联、各类参与者的互联等。

以用户为中心: 以用户为中心是能源互联网在商业上取得成功的关键, 强调提供极致的用户体验, 满足用户不同品位的便捷用能、便捷生产和交易能源的需求。

作者 | 刘爱国

分布式: 分布式是推动能源互联网发展的重要动力。光伏等新能源适合分布式, 用户也将成为分布式的能源产消者。

共享: 共享是能源互联网的精神, 物理设备的开放互联如果缺少了共享的机制, 也就无法形成有效的能源市场和良好的创新创业环境。

对等: 能源互联网需要打破垄断, 去中心化, 不同参与者处于对等的位置, 在此基础上进行对等的交易, 能源的生产和消费也相互对等。

4能源互联网的主要特征

能源互联网的关键特征是互联网理念和技术的深度融入, 至少表现为以下几点特征:

1) 支撑多类型能源的开放互联, 提高能源综合使用效率。

数据支持 | 钛禾产业研究院

2) 支撑高渗透可再生能源的接入和消纳。

变革者

3) 支撑能量自由传输和用户广泛接入的自由多边互联网架构。

No.02

对于一个肩负使命的团队来说,一瓶冷水浇不灭斗志,只能让梦想更加沸腾。

 

4) 集中和分布相结合的自组织网络架构。

但凡曾经辉煌过的企业,都会遇到自己命运中的门槛石。一旦迈过去,则王冠加冕,跻身伟大之列。否则便堕入凡尘,灰飞烟灭。

5) 支撑众筹众创的能源互联网市场和金融。

 

生存与毁灭,往往只隔着一扇旋转门。

 

2016年5月10日,在经历了铺天盖地的批评和声讨之后,李彦宏发布了一篇标题为《勿忘初心,不负梦想》的内部邮件,邮件中写到:

6) 支撑能源运行、维护、交易、金融等大数据分析。

 

“如果失去了用户的支持,失去了对价值观的坚守,百度离破产就真的只有30天!”

5能源互联网的基本架构

能源互联网的基本架构如下图所示, 大致可分为“能源系统的类互联网化”和“互联网+”两层。

 

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这封内部邮件的另一半内容,是正式号令百度三军集结,整装备战AI时代——百度将自己的命运和全部未来,投向这个即将到来的智能新时代。

“能源系统的类互联网化”指能量系统, 是互联网理念对现有能源系统的改造, 使得能源系统具有类似于互联网的某些优点, 促进可再生能源的消纳、综合能效的提高, 为能量的交易共享提供支撑, 主要表现为以下三点: 1)多能源开放互联, 打破电、热、冷、气、油、交通等行业壁垒, 实现多能源综合利用;2)能量自由传输, 表现为远距离低耗(甚至零耗)大容量传输、双向传输、端对端传输、选择路径传输、大容量低成本储能、无线电能传输等;3)开放对等接入, 表现为新的设备/系统接入能源互联网时, 可被自动的感知、识别和管理, 具有良好的可扩展性和即插即用性。

 

“互联网+”指信息系统, 是信息互联网在能源系统的融入。能源互联网是一个典型的“互联网+能源”的应用场景, 通过互联网技术将设备数据化, 将所有主体自由联接, 打造能源互联网“操作系统”, 统筹管理各种资源, 产生新的业态和商业模式, 促进大众创新创业。主要体现在以下三点: 1)能源物联, 新增开放传输, 在不影响安全等前提下实现信息的最大化共享;2)能源管理, 不同能源类型的分布式协同管理和源、网、荷、储的实时互动优化, 借鉴互联网理念和技术让用户体验到专业、便捷和定制化的服务;3)能源互联网市场, 为能源的自由交易和众筹金融提供平台, 实现能源互联网各要素的共生共赢。

6能源互联网和智能电网的关系

与智能电网相比, 能源互联网更加开放、更多互联, 表现在: (1)由主要关注单一的电力系统转向关注供电、供热、供冷、供气、电气化交通等综合能源系统, 实现多种能源系统的开放互联;(2)由与信息通信技术融合转向与互联网融合, 利用互联网思维和技术, 改造现有能源行业, 形成新的商业模式和新业态, 促进大众创新创业, 其社会影响力和公众兴趣度将远高于智能电网。

这一年,探索多年的百度大脑1.0雏形完成,初步开放。而此后一段日子里,整合与重塑,一直是百度内部屡屡提及的高频词。

作者及团队简介

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孙宏斌

1997年于清华大学电机系获博士学位, 长江学者特聘教授, 杰出青年基金获得者, 国家级教学名师, IET Fellow。能源互联网香山科学会议发起人和执行主席, IEEE Trans on Smart Grid杂志编委和编辑, 主要从事能源互联网、智能电网、自动电压控制、电力系统信息论等领域的研究。

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郭庆来

2005年于清华大学电机系获博士学位, 副教授, 博导。IEEE Senior Member, 主要从事电网能量管理技术、电压稳定与电压控制、信息物理系统(CPS)、电动汽车等领域的研究。

整军三年,壮士断腕,凤凰涅槃。

 

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这三年的百度,在外界各种迎头而来的冷水中负重前行。任凭中原硝烟四起,昔日对手策马扬鞭,他们唯有做一个低调的苦行者,并重新界定自我。

 

界定自我太重要了。塞缪尔·亨廷顿在《文明的冲突与世界秩序的重建》说:

潘昭光

清华大学电机系在读博士生, 主要研究方向: 综合能源系统能量管理, 需求侧响应。

 

“人们并不只靠理性活着。只有在界定了自我之后,他们在追求自身利益时才能理性地筹划和行动。”

团队介绍

清华大学电机系智能电网能量管理团队由张伯明教授、孙宏斌教授、吴文传教授、郭庆来副教授组成, 目前拥有教授3人、副教授1人、博士后4人、研究生20余人。主要从事电力系统能量管理技术、无功电压控制、新能源并网和综合能源系统等领域的研究工作。曾获国家级科技奖励2次, 入选中国高等学校十大科技进步奖1次。近5年团队发表或录用SCI论文60余篇, 其中近40篇发表在IEEE Transactions等高水平期刊。研发的能量管理系统软件、自动电压控制软件等在国内二十余个网省应用, 并推广到PJM等海外电网。

 

而李彦宏为百度界定的新“自我”,是人工智能。

 

这是一群理想主义者的故事,也是一群理性主义者的故事。

本文引文信息:

孙宏斌,郭庆来,潘昭光.能源互联网:理念、架构与前沿展望[J].电力系统自动化,2015,39(19):1-8. DOI: 10.7500/AEPS20150701007.

SUN Hongbin,GUO Qinglai,PAN Zhaoguang.Energy Internet: Concept, Architecture and Frontier Outlook[J].Automation of Electric Power Systems,2015,39(19):1-8. DOI: 10.7500/AEPS20150701007.

 

 

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关于《电力系统自动化》

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1

战舰重启

 

2019年5月31日,百度宣布晋升高级副总裁王海峰为百度集团首席技术官(CTO)。

 

在晋升通告邮件中,李彦宏称,王海峰的晋升是“为了进一步建设和巩固公司核心技术优势,坚定不移地推进产品和用户体验提升,释放技术红利,推动产业智能变革。”

 

在自家百科的信息里,王海峰于2010年即加入百度。这位享受国务院政府特殊津贴的人工智能专家,曾获国家科技进步奖二等奖一项,中国电子学会科技进步一等奖四项,是一名根正苗红的科学家。

 

2010年的中国互联网江湖,发生了很多大事。这一年,被誉为中国互联网创业的“风口元年”,小米、美团、爱奇艺都在那一年成立,3Q大战爆发。同年,百度在中国搜索引擎市场一骑绝尘,谷歌退出。

 

随后这三年间,中国互联网成百上千亿的资金都在烧向“新模式”。千团大战如火如荼,电商和视频轮番洗牌,社交被移动互联网重新定义。手握重金的百度,也在舆论的挟持下迎风应战,分兵出击各大站场。

 

此刻的王海峰并不在聚光灯下,完全是以科研者的身份加入百度。李彦宏提出的“框计算”概念,让这位已经在NLP领域摸索多年的科学家,隐约感觉将大有“用武之地”。

 

家中有矿,才能吸引高人加入。而此时百度最值钱的矿,就是基于搜索引擎积累的海量数据。科学家王海峰潜入百度技术海洋的最深处,为百度悄悄勘探打井之处。

 

这三年,世界科技在悄悄发生变化。大洋彼岸,谷歌、微软、Facebook等国际科技公司里,一帮技术精英已经嗅到了智能世界的味道。而此时烽烟四起、义旗遍地的中国互联网行业,各路人马都在抢地盘、占山头,极少有人注意到这一既烧钱、又耗时的新技术。

 

曾经身为硅谷工程师的李彦宏,此刻本能意识到:

人工智能将再一次改变世界。

 

在李彦宏的支持下,百度最早的人工智能研究团队开始建成。

 

前线炮火连天,后方就显得不那么惹人注目。三年时间,王海峰为百度先后创立了自然语言处理、知识图谱和互联网数据挖掘、推荐引擎和个性化、语音和图像技术、图片搜索等若干个部门。2013年上半年,王海峰作为执行负责人参与创建了百度深度学习研究院(IDL),开始系统研究人工智能。2017年,受命组建AI技术平台体系(AIG)。

 

2018年12月18日,李彦宏突然发了一封内部信,信中称,

 

“搜索公司及各BG的运维、基础架构和集团级共享平台整合至基础技术体系(TG),整合后的TG向王海峰汇报,王海峰同时继续负责AIG。今后TG将进一步提升数据中心、基础架构、运维等方面的能力,打造强大的技术平台,提高工程效率及资源效率,早日实现「云上百度」的目标!”

 

这场神秘的“1218”改革,夯实了王海峰在百度的技术体系内的领军地位。

 

半年之后,王海峰被正式任命为CTO。自从上一任CTO李一男离职之后,百度此岗位已经空缺十年。外界猜测,王海峰此刻手握李彦宏的尚方宝剑,要全面整合百度的技术体系。

 

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2018数字中国建设的峰会现场,王海峰接受了央视财经记者的采访,他认为,人工智能技术会是中国几百年来第一次有机会站在最先进的科技发展的前沿。

兵合一处,剑指一方,百度三军听命,全面进伐AI时代。

 

在外界看来,百度这些年成立了一堆部门,在各条战线上尝试着眼花缭乱的产品,各种零件铺满一地——直到今天,人们猛然发现,当这些零件组装在一起,徐徐驶出船坞的,是一艘硕大崭新的战舰。

 

与王海峰前后脚晋升的,还有侯震宇、沈抖和景鲲。这几位都是具有强技术背景、战功赫赫的前线将领。侯震宇曾经作为百度移动云的首席架构师,为百度搭建了诸多产品的骨架。沈抖是百度内部成长起来的管理者,在移动生态关键战役上,“敢打硬仗、能打胜仗”。景鲲在创造“微软小冰”之后跳槽百度,带领小度助手与小度系列硬件跑到中国市场最前端。

 

除了这几人外,半年时间,百度先后调整晋升12名高管,其中三分之二,属于内部晋升或者元老回归。

 

调兵遣将的李彦宏,希望这些新提拔的战将,能成为主导百度下一代技术和业务的扛旗先锋。

 

一位智能语音团队的高级工程师回忆了这样一个细节:

 

2018年百度世界大会的时候,海峰老师坚持要在现场演示小度最新的智能语音交互技术——Endless Conversation,由于现场环境嘈杂,太多不可控因素,担心演砸了。据说有人在开会时用了二十多页的PPT,希望说服Robin(李彦宏的英文名,公司内部称呼)弃用现场演示方案:

 

“过去的经验告诉你,现场演示是不可能的!”

 

Robin听完汇报后,也觉得找不出反驳的理由。此刻,一向低调的王海峰却站出来坚定地说:

 

“我们的语音技术没有问题,你尽管去做,搞砸了算我的!”

 

在场的所有人愣住了,沉默了许久之后,Robin说:

 

“你们去做吧。”

 

如此一个小细节,体现了王海峰对自家技术的强大自信。人工智能,原本就是一件交织着经验主义与理性主义的技术作品——从搜索框升级成为AI大脑的百度,既需要感性的产品哲学家,敢打敢冲的业务实干派,也需要缜密细致的理性思考者。

 

 

 

2

换脑手术

 

对于百度来说,当年出兵电商和社交是抗美援朝——若不出兵鸭绿江,则可能会被强敌压境。而人工智能,才是百度自己主导的战场。

 

AI这盘棋局,百度已经悄悄谋划多年。翻开过去的时间表:

 

2010年,初步试水,摸索前进;

2016年,完整布局,初步开放;

2017年,构建完整技术体系,AI能力全面开放;

2018年,多维度多层次开放,应用多点开花,商业化探索;

2019年,扩大开放,产业落地…

 

在今年的开发者大会上,王海峰发布了百度大脑5.0,宣布在算法突破和计算架构升级的基础上,实现了AI算法、计算架构和应用场景的融合创新,将真正成为“软硬一体AI大生产平台”。

 

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百度大脑跨越式进入5.0时代

AI技术从实验室到规模应用,有两大前提要素:

 

一是数据积累。AI的本质是算法的集合,而喂养算法的,就是数据——这一点百度的先天基因毋庸置疑,通过搜索业务积累的海量社会行为数据,足以支撑百度的技术团队从容研究各种算法。

 

二是成本可控。除了硬件技术的进步外,关键的一点就是计算资源的整合——做产品可以多点尝试,做技术却十分忌讳遍地开花。

 

技术的整合,首先是人的整合。在经历了空降高管的离职潮后,入职百度9年,雷厉风行的王海峰,无疑是整合百度技术体系的不二人选。

 

王海峰确实带来了新气象。

 

在一位TG部门的技术人员的眼中,从去年底“1218改革”后的这半年,百度的变化很大。

 

“虽然百度技术能力很强,但仍然还有很多需要调整的地方——机器资源的利用、机器的管理分配和调度,这些真正费钱的东西,还有提效空间。”

 

而根据这位工程师的描述,王海峰上任之后的最大好处,是大刀阔斧推动改革,将百度的技术体系整合成为一盘棋。

 

提效,是这场技术体系重整的关键词。提效就意味着成本降低,意味着收益。

 

在侯震宇的晋升通告中,也重点提到了其在“资源供给、资源效率、运营效率”等方面取得的突出成绩。”希望他“为打造AI时代最领先的技术平台,促进技术平台资源的高效统筹及对公司业务的全面协同”。

 

在这场提效改革中,PaddlePaddle扮演着重要角色。这个百度自主研发的深度学习平台,相当于AI时代的操作系统。

除了对外赋能开发者,PaddlePaddle的一项重要使命,是在百度内部减少“重复造轮子”的问题。

如果将服务器视作计算能力的基础设施,整个基础设施的运行、调度、资源分配都需要有一层软件系统来管理,再往上才是AI的计算,而PaddlePaddle就是最贴近硬件的那一层管理系统,极大程度上决定着硬件的利用效率。

 

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百度PaddlePaddle平台

对内,百度大力推动PaddlePaddle应用——和AI相关的所有算力都要通过PaddlePaddle来输出。甚至百度原有的绝大部分核心产品,包括搜索引擎在内,也将全部迁移到PaddlePaddle上。

 

这既是一次计算力的整合,也是一次“换脑手术”。

 

对外,作为国内第一个深度学习的开源平台,在百度的战略计划里,PaddlePaddle将成为推动AI进入工业大生产阶段的重要力量。

授人以鱼不如授人以渔。相对于PC时代的Windows,移动时代的安卓,百度希望成为AI时代的微软和谷歌。

 

2019年4月23日,百度正式宣布将PaddlePaddle的中文名命名为“飞桨”。“飞桨”一词意为“快船”,取自宋代理学大家朱熹的“闻说双飞桨,翩然下广津”。而这首诗的结尾一句是:

 

“三山虽好在,惜取自由身。”

 

当人们还在津津乐道BAT之战时,此刻的百度,已经悄然退出BAT三家斗地主的牌局,将自己投身于一片更大的江湖之中。

 

这场中国IT史上持续十多年的斗地主游戏,百度看似输家,但是终局之时,李彦宏却手捏一把顺子。

 

青山依旧在,几度夕阳红。那个属于互联网时代的三国演义已经彻底逝去,更换全新“大脑”的百度,正在静待一场新的大战。

 

 

 

3

决战5G

 

水师调训完毕,“快船”整装待发。兵发AI时代的新赤壁,百度还欠一场东风。

 

5G时代的来临,正是百度期待的这场东风。

 

AI和5G,这不是两条独立的赛道。5G为AI提供一个随需而变的网络,AI让5G变得更加智能。借助5G技术,AI才有大规模改造世界的用兵之地。

 

百度率先开启了AI和5G的融合尝试。2018年6月28日,百度和联通共同成立了5G+AI联合实验室。据一位工程师回忆,这个实验室里,验证了非常多的场景应用,包括一些8K的视频直播、视频点播,以及大量的AR、VR应用。

 

但这些实验对于百度来说,仅仅是小试牛刀。

 

在这位工程师眼里,5G带来的最大变化,并不只是让to C的移动互联网更加智能丰富,而是要通过5G通信技术,帮助整个产业完成智能化改造。

 

这个宏伟计划实现的另外一把关键钥匙,便是近年来行业屡屡提及的“边缘计算”。

 

这是一个与“云计算”相对而生的概念。将大部分的计算能力,集成于智能终端本身,只向云端反馈少量关键数据信息,而云端则更多承载数据训练的任务。这无疑将减轻云端的负荷,降低通信成本,极大提升处理效率。

 

虽然5G可以提供更大的带宽,但需求端的洪流的倾泻而下,却可以瞬间填满拓宽的河道。要想在5G时代全面拓展新的应用形态,必须通过全新的计算架构来支撑。

 

对于诸如无人驾驶、智能制造这类数据精度要求极高、不能出丝毫纰漏的应用场景来说,这项技术的成败几乎决定生死。

 

真正的大战还未开启,但从各家的排兵布阵图上,已经能隐约看出高下。

 

在百度的战略版图里,智能云是百度的底座,是百度AI产业智能化落地的载体。百度除了要让自己进入AI时代,还要帮助整个产业进入AI时代。

 

而在百度副总裁、智能云事业群组总经理尹世明眼中,三年前这还只是一个概念,现在已经到了落地生根的阶段。百度能够成为所有云厂商里单季度突破10亿收入用时最快的一家,得益于这几年解决了三大难题:

 

一是技术环境飞速迭代。当人们还在谈AI的时候,突然IoT来了,谈IoT的时候边缘计算来了,谈边缘计算的时候5G来了,怎么让所有的技术环境能够跟上时代?单靠开发者之力显然是不行的,必须要有一个高效的平台来解决基础能力的问题。

 

二是AI的开发路径极为复杂。这是一个宏大的愿景,这个愿景落地的关键,就是工程化。而工程化的核心,是把可能变成可靠。

 

三是资源需求更加繁多。如何才能把海量的数据变成智能?把算力很好的调度起来?

 

尹世明自认为百度在这三点上做得不错,百度基于自己的先天基因和提前布局,做到了未雨绸缪。智能云这件事,百度并不是走得最早的一家,但百度可能是弯路走得最少的一家。

 

根基深厚扎实,树干粗壮挺拔,5G春天到来时,才可以长出繁茂的枝叶。

 

提前9年布局的百度,此时已经陆续开放200多项AI能力,从语音、视频到图像技术,从无人车到智能交通、从VR到AR,甚至到气象识别、蔬菜生长态势精准识别……百度在AI场景落地和技术栈方面,已经领先同行不止半个身位。

 

AI、5G、智能云、边缘计算、大数据、物联网……这些智能时代的专属名词,百度不敢说每一项都是最强的,但可能是融合得最好的。

 

AI时代和互联网时代的最大区别之一,在于它是一个软硬结合的技术时代。各种技术集成融合在一个场景载体上,还必须稳定可靠。百度经过在Apollo智能驾驶、小度智能硬件等产品线的长久打磨,拥有足够的底气。

 

2013年,百度刚刚启动“无人驾驶”研究之时,迎来的是外界一片冷水和质疑:

“一个搞搜索引擎的,和汽车有什么关系?”

“百度是不是钱多得花不完了,搞这样一个科幻的东西?”

 

无人驾驶,是人工智能技术的集大成者。这是一项对精确性、安全性、可靠性要求极高的融合技术。百度砸入巨资、埋头多年研究这项“科幻技术”,显然有更深远的意图。

 

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