Autonomous Driving System (ADS) testing is crucial in ADS development, with the current primary focus being on safety. However, the evaluation of non-safety-critical performance, particularly the ADS's ability to make optimal decisions and produce optimal paths for autonomous vehicles (AVs), is equally vital to ensure the intelligence and reduce risks of AVs. Currently, there is little work dedicated to assessing ADSs' optimal decision-making performance due to the lack of corresponding oracles and the difficulty in generating scenarios with non-optimal decisions. In this paper, we focus on evaluating the decision-making quality of an ADS and propose the first method for detecting non-optimal decision scenarios (NoDSs), where the ADS does not compute optimal paths for AVs. Firstly, to deal with the oracle problem, we propose a novel metamorphic relation (MR) aimed at exposing violations of optimal decisions. The MR identifies the property that the ADS should retain optimal decisions when the optimal path remains unaffected by non-invasive changes. Subsequently, we develop a new framework, Decictor, designed to generate NoDSs efficiently. Decictor comprises three main components: Non-invasive Mutation, MR Check, and Feedback. The Non-invasive Mutation ensures that the original optimal path in the mutated scenarios is not affected, while the MR Check is responsible for determining whether non-optimal decisions are made. To enhance the effectiveness of identifying NoDSs, we design a feedback metric that combines both spatial and temporal aspects of the AV's movement. We evaluate Decictor on Baidu Apollo, an open-source and production-grade ADS. The experimental results validate the effectiveness of Decictor in detecting non-optimal decisions of ADSs. Our work provides valuable and original insights into evaluating the non-safety-critical performance of ADSs.


翻译:自动驾驶系统(ADS)测试是ADS开发中的关键环节,当前主要关注安全性。然而,非安全关键性能的评估,特别是ADS为自动驾驶车辆(AV)做出最优决策并生成最优路径的能力,对于确保AV的智能性和降低风险同样至关重要。目前,由于缺乏相应的测试预言以及难以生成存在非最优决策的场景,鲜有研究致力于评估ADS的最优决策性能。本文聚焦于评估ADS的决策质量,提出了检测非最优决策场景(NoDSs)的首个方法——即ADS未为AV计算最优路径的场景。首先,为解决测试预言问题,我们提出了一种新颖的蜕变关系(MR),旨在暴露最优决策的违反行为。该MR定义了当最优路径不受非侵入性变化影响时,ADS应保持最优决策的属性。随后,我们开发了一个新框架Decictor,用于高效生成NoDSs。Decictor包含三个主要组件:非侵入性变异、MR检查和反馈。其中非侵入性变异确保变异场景中的原始最优路径不受影响,而MR检查则负责判定是否做出了非最优决策。为提高识别NoDSs的有效性,我们设计了一种融合AV运动空间和时间维度的反馈度量。我们在开源生产级ADS——百度Apollo上评估了Decictor。实验结果验证了Decictor在检测ADS非最优决策方面的有效性。我们的工作为评估ADS非安全关键性能提供了原创性且具有价值的见解。

0
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
15+阅读 · 2023年10月21日
Arxiv
15+阅读 · 2023年4月24日
Arxiv
19+阅读 · 2021年2月4日
VIP会员
最新内容
网状网络及其在军事领域的运用
专知会员服务
1+阅读 · 今天6:18
无美国参与的欧洲战争方式(万字长文)
专知会员服务
2+阅读 · 今天5:54
《国防领域敏感性分析白皮书》
专知会员服务
2+阅读 · 今天3:42
综述 | 从问答到任务完成:Agent系统与Harness设计
Agentic RL:框架、实践与长程智能体训练
专知会员服务
3+阅读 · 6月24日
重新思考无人机时代的生存能力
专知会员服务
7+阅读 · 6月24日
装甲突击旅:现代战争思考、战斗与组织
专知会员服务
5+阅读 · 6月24日
在人工智能加速决策环境中拓展OODA循环
专知会员服务
7+阅读 · 6月24日
军事欺骗:供作战战术指挥官使用的工具
专知会员服务
5+阅读 · 6月24日
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员