地图对于无人驾驶还有什么作用?

无人车的定位可分为局部定位和全局定位。局部定位通过实时的局部环境感知，如车道线检测、路面检测等，提供无人车与局部环境的相对位置关系;全局定位通常是指无人车在全局地图中的定位，通过该全局定位和地图数据，可弥补局部感知信息的单一和缺失，并为无人车提供超过感知范围的全局导航参考信息。

这些定位和导航信息不仅提供了无人车按交通规则行驶的参考基准，同时还是障碍物、停止线等其他感知任务的重要参考信息。大范围真实交通场景中无人车实时局部定位和全局定位的精度和鲁棒性已经成为衡量无人车智能化程度的一个重要核心指标，也是无人车技术走向实际应用的瓶颈之一。

全局地图通常包含了车道线、道路边界、路口等导航信息，不但是无人车精确定位的基础，也可以为无人车提供大范围长距离的导航信息，从而成为无人车全局最优决策的基础性的支撑技术。

无人车在全局地图中的定位通过车载 GPS 接收机提供，然而受城区环境电气电磁干扰或多路径效应的影响，GPS 定位数据往往存在着几米到几十米的偏差，无法直接用于定位，因此需要通过车载传感器(如相机)绘制高精度的局部地图，通过局部地图与全局地图的匹配，校正自身位置，以此获得精确的全局定位。

综上所述，地图对无人驾驶的作用体现在两个层面：首先，在局部定位部分，给感知提供先验指导信息，并对感知结果进行校验，剔除感知的误检、弥补感知的漏检等，构建出准确的局部地图;其次，在全局定位部分，结合局部地图与全局地图的配准，实现精确全局定位。基于该全局定位，可分别获取大范围的不同层级的地图信息供决策规划所用，如车道类别的导航地图、包含特定交通规则的驾驶任务地图、描述路段几何关系的拓扑地图以及实现物理位置与语义坐标映射的语义地图等等，当然最直接可用的是导航地图和与特定驾驶任务相关的地图。

■知乎ID：崔迪潇，西安交通大学教师

为什么火箭需要带那么多燃料?

举个“拟人”的例子，假设一个人一分钱都没有，通过综合计算我们得出，让这个人彻底摆脱贫困需要 7900 万的资本。那么，他每年挣100万的话，79年以后可以脱贫;每年挣10万也行，790年也就够了。理论上，随便他想要按照什么样的方式做到，或迟或早也能顺利做到。

可是，我们发现了一个问题，一个人每年需要 9.8 万 的“生活费”才能坚持正常生活水准。如果达不到一年 9.8万的挣钱速度，这个人永远都走不出贫困。以一年挣10万来计算，他一年只能存0.2万，所以实际上他需要4万年才能真正脱贫，效率非常低。因为98%的钱用在了生活上，790 年生活费就需要用到 7700 万。

把人换成火箭也是同样的道理，当一枚火箭停留在地球上，相对速度为零，而火箭逃脱地球引力的最基本相对速度要求为7900 m/s。而地球上同样有引力负担，发动机一方面需要长期保持高于9.8 m/s2的加速，否则会飞不起来;另一方面，也需要累计做到 7900 m/s 的速度，这才能彻底逃脱引力负担(走入一个稳定轨道)。

现实是，很难同时满足这两个条件。在我们目前所熟悉的能源或发动机技术当中，要么爆发力不够，要么坚持力不够。

像最传统的“烧煤炭”，1千克也能提供 3000万焦耳的能量。在真空中，如果一次性烧掉，完全足以把1千克的物质加速到 7900 m/s 以上。可是爆发力太低，煤炭所能提供的加速比不过地球的引力，肯定飞不起来。在上面的比喻里面，煤炭就是那个一年只能挣几万的人，但是可以坚持挣钱上万年。

现在，为了达到一定的爆发力，我们的选择还真不多。能够控制的只有一些比石油更精致一点的化石燃料。这类燃料的长期能量作用经常达不到普通煤炭和普通石油的量级，但是它们能够在几十秒之内把能量爆发出来。

1千克的此类燃料可以让1千克的物质从一开始加速度就达到20 m/s2，甚至更高，但是这种做法只能持续很短的时间。类似于一年挣几百万，但是过了几年就放弃的人。

其实想一想，地球用了好几亿年才形成了这些化石燃料，然后我们在短短的时间内把能量都用掉了，就是为了让一个“小东西”快速加速离开地球，非常可惜。这也正是我们研究所面临的瓶颈。

■知乎ID：Lightwing，剑桥大学数学专业

小分子水、小分子酒是否存在?

水和酒精本身就是小分子物质。这些小分子物质的结构是相对确定的。

分子之间存在一定的相互作用力，水分子之间可以形成氢键，这些都可以让水分子在较大的尺度层面形成更复杂的结构。不同物态下，分子的运动状态和间距不同。比如冰和水的物理性质就是不同的。然而每个水分子仍然是独立的分子，固态液态和气态的水依然是水分子构成的。

另外，水受到磁场的影响，其微观结构和物理性质可能发生一定变化。然而从结果上看，这些改变并不足以让水变成另一种不同的物质，也不会显著改变水的密度。此外，这种改变维持的时间往往很短，并不足以维持几周或数月，还可能再次因为外界环境的改变而消失，根本不能满足包装食品的要求。

目前来看，在营销方面，小分子水可能是磁化水的一个翻版，然而这两个东西对健康的价值都是缺乏正面证据的。

■知乎ID：方可，北京大学第三医院神经内科博士