Chris Gerdes: The future race car -- 150mph, and no driver

63,313 views ・ 2012-07-11

TED


Моля, кликнете два пъти върху английските субтитри по-долу, за да пуснете видеото.

00:00
Translator: Morton Bast Reviewer: Thu-Huong Ha
0
0
7000
Translator: Ina Stoycheva Reviewer: Darina Stoyanova
00:15
So, how many of you have ever
1
15766
1407
Колко пъти
00:17
gotten behind the wheel of a car
2
17173
1655
сте били зад волана на кола,
00:18
when you really shouldn't have been driving?
3
18828
5687
когато не е трябвало да карате?
00:24
Maybe you're out on the road for a long day,
4
24515
1905
Може би сте били на път цял ден
00:26
and you just wanted to get home.
5
26420
1490
и искате да се приберете в къщи.
00:27
You were tired, but you felt you could drive a few more miles.
6
27910
2647
Уморени сте, но чувствате, че можете да шофирате още няколко мили.
00:30
Maybe you thought,
7
30557
1199
Може би си мислите:
00:31
I've had less to drink than everybody else,
8
31756
2017
"Трябва да пия по-малко от другите,
00:33
I should be the one to go home.
9
33773
1736
трябва да се върна в къщи".
00:35
Or maybe your mind was just entirely elsewhere.
10
35509
4591
Или може би съзнанието ви е другаде.
00:40
Does this sound familiar to you?
11
40100
1454
Това звучи ли ви познато?
00:41
Now, in those situations, wouldn't it be great
12
41554
2898
В тези ситуации, няма ли да бъде чудесно,
00:44
if there was a button on your dashboard
13
44452
1593
ако имаше копче на таблото ви,
00:46
that you could push, and the car would get you home safely?
14
46045
6343
което да натиснете и колата да ви отведе в къщи безопасно?
00:52
Now, that's been the promise of the self-driving car,
15
52388
2293
Това е обещанието на кола, която шофира сама,
00:54
the autonomous vehicle, and it's been the dream
16
54681
2627
автономно превозно средство и е била мечта
00:57
since at least 1939, when General Motors showcased
17
57308
3249
най-малко от 1939 г., когато Дженерал мотърс показаха
01:00
this idea at their Futurama booth at the World's Fair.
18
60557
3302
тази идея на щанда си във Футурама на Световния панаир.
01:03
Now, it's been one of those dreams
19
63859
1943
Това беше една от тези мечти,
01:05
that's always seemed about 20 years in the future.
20
65802
4214
които изглежда, че няма да се сбъднат дори след 20 години.
01:10
Now, two weeks ago, that dream took a step forward,
21
70016
2683
Преди две седмици, тази мечта направи крачка напред,
01:12
when the state of Nevada granted Google's self-driving car
22
72699
3265
когато щатът Невада подари на Гугъловата кола, която шофира сама,
01:15
the very first license for an autonomous vehicle,
23
75964
3600
първия лиценз за автономно превозно средство,
01:19
clearly establishing that it's legal for them
24
79564
2245
ясно показващ, че законно може
01:21
to test it on the roads in Nevada.
25
81809
1810
да се движи по пътищата в Невада.
01:23
Now, California's considering similar legislation,
26
83619
3727
Калифорния обмисля подобно законодателство,
01:27
and this would make sure that the autonomous car
27
87346
2408
което да се увери, че автономната кола
01:29
is not one of those things that has to stay in Vegas.
28
89754
2977
не е нещо, което трябва да остане в Лас Вегас.
01:32
(Laughter)
29
92731
2096
(Смях)
01:34
Now, in my lab at Stanford, we've been working on
30
94827
3784
В лабораторията ми в Станфорд, също работим
01:38
autonomous cars too, but with a slightly different spin
31
98611
3487
върху автономна кола, но с малко по-различна
01:42
on things. You see, we've been developing robotic race cars,
32
102098
4248
разработка. Разработваме роботизирани състезателни
01:46
cars that can actually push themselves to the very limits
33
106346
4120
коли, които могат да достигнат границите
01:50
of physical performance.
34
110466
2240
на физическите възможности.
01:52
Now, why would we want to do such a thing?
35
112706
2613
Защо искаме да направим такова нещо?
01:55
Well, there's two really good reasons for this.
36
115319
2100
Има две много добри причини.
01:57
First, we believe that before people turn over control
37
117419
3959
Първо, вярваме, че преди хората да могат да управляват
02:01
to an autonomous car, that autonomous car should be
38
121378
2834
автономна кола, тя трябва да бъде
02:04
at least as good as the very best human drivers.
39
124212
3254
поне толкова добра, колкото най-добрите шофьори.
02:07
Now, if you're like me, and the other 70 percent of the population
40
127466
3305
Сега, ако сте като мен и 70 процента от населението,
02:10
who know that we are above-average drivers,
41
130771
2193
които знаем, че сме над средните шофьори,
02:12
you understand that's a very high bar.
42
132964
3175
разбирате, че това е много висока летва.
02:16
There's another reason as well.
43
136139
2392
Има и друга причина.
02:18
Just like race car drivers can use all of the friction
44
138531
3576
Точно както шофьорите на състезателни коли могат да използват триенето
02:22
between the tire and the road,
45
142107
1280
между гумите и пътя,
02:23
all of the car's capabilities to go as fast as possible,
46
143387
3177
възможностите на колата да върви колкото може по-бързо,
02:26
we want to use all of those capabilities to avoid
47
146564
3345
така че искаме да използваме тези възможности, за да избегнем
02:29
any accident we can.
48
149909
1588
каквито и да е злополуки.
02:31
Now, you may push the car to the limits
49
151497
2050
Можете да карате колата колкото може по-бързо,
02:33
not because you're driving too fast,
50
153547
1967
не защото карате твърде бързо,
02:35
but because you've hit an icy patch of road,
51
155514
2160
но защото сте попаднали на заледен участък от пътя
02:37
conditions have changed.
52
157674
1704
и условията са се изменили.
02:39
In those situations, we want a car
53
159378
2761
В тези ситуации, искаме кола,
02:42
that is capable enough to avoid any accident
54
162139
3720
която може да избягва всички злополуки,
02:45
that can physically be avoided.
55
165859
2678
които могат да бъдат предотвратени.
02:48
I must confess, there's kind of a third motivation as well.
56
168537
4267
Трябва да призная, че има и трета мотивация.
02:52
You see, I have a passion for racing.
57
172804
2256
Имам страст към състезателно шофиране.
02:55
In the past, I've been a race car owner,
58
175060
2764
В миналото бях собственик на състезателна кола,
02:57
a crew chief and a driving coach,
59
177824
2555
ръководител на екип и учител по шофиране,
03:00
although maybe not at the level that you're currently expecting.
60
180379
3855
въпреки, че може би не бях на нивото, което очаквате.
03:04
One of the things that we've developed in the lab --
61
184234
2704
Едно от нещата, които разработихме в лабораторията -
03:06
we've developed several vehicles --
62
186938
1704
разработихме няколко превозни средства -
03:08
is what we believe is the world's first
63
188642
2235
което вярваме че е първата в света
03:10
autonomously drifting car.
64
190877
2365
автономно шофираща кола.
03:13
It's another one of those categories
65
193242
2513
Това е една от тези категории,
03:15
where maybe there's not a lot of competition.
66
195755
2423
в които вероятно няма много конкуренция.
03:18
(Laughter)
67
198178
1408
(Смях)
03:19
But this is P1. It's an entirely student-built electric vehicle,
68
199586
3822
Но това е Р1. Това е електрическо превозно средство, изцяло конструирано от студенти,
03:23
which through using its rear-wheel drive
69
203408
2078
което използва задвижването на задните колела,
03:25
and front-wheel steer-by-wire
70
205486
1565
и управляващата жица на предните колела
03:27
can drift around corners.
71
207051
2067
за да може да се движи около ъгли.
03:29
It can get sideways like a rally car driver,
72
209118
2200
Може да се обръща настрани, като шофьор на кола, участващ в рали,
03:31
always able to take the tightest curve,
73
211318
1715
може да вземе и най-трудният завой,
03:33
even on slippery, changing surfaces,
74
213033
3304
дори по хлъзгави, изменящи се повърхности,
03:36
never spinning out.
75
216337
1616
като никога не се завърта.
03:37
We've also worked with Volkswagen Oracle,
76
217953
2368
Работихме и с Фолксваген Оракъл
03:40
on Shelley, an autonomous race car that has raced
77
220321
3424
върху Шели, автономна състезателна кола, която шофира
03:43
at 150 miles an hour through the Bonneville Salt Flats,
78
223745
3070
с 150 мили в час през Боневил солт флетс,
03:46
gone around Thunderhill Raceway Park in the sun,
79
226815
4471
минава през Тъндърхил райсуей парк на слънце,
03:51
the wind and the rain,
80
231286
2639
вятър и дъжд
03:53
and navigated the 153 turns and 12.4 miles
81
233925
5018
и управлява 153-те завоя и 12.4 мили
03:58
of the Pikes Peak Hill Climb route
82
238943
1562
по маршрута на Пийкс пийк клаймб
04:00
in Colorado with nobody at the wheel.
83
240505
3473
в Колорадо без шофьор.
04:03
(Laughter)
84
243978
1448
(Смях)
04:05
(Applause)
85
245426
5566
(Аплодисменти)
04:10
I guess it goes without saying that we've had a lot of fun
86
250992
3279
Предполагам, че разбирате, че много се забавлявахме,
04:14
doing this.
87
254271
1304
докато разработвахме това.
04:15
But in fact, there's something else that we've developed
88
255575
3657
Но всъщност, има нещо друго, което разработихме
04:19
in the process of developing these autonomous cars.
89
259232
3055
в процеса на конструирането на тези автономни коли.
04:22
We have developed a tremendous appreciation
90
262287
3871
Придобихме огромна благодарност
04:26
for the capabilities of human race car drivers.
91
266158
3817
за способностите на шофьорите на състезателни коли.
04:29
As we've looked at the question of how well do these cars perform,
92
269975
4345
Разгледахме въпроса какво е поведението на тези коли,
04:34
we wanted to compare them to our human counterparts.
93
274320
3279
искахме да ги сравним с колите, шофирани от хора.
04:37
And we discovered their human counterparts are amazing.
94
277599
5680
Открихме, че шофьорите на коли са удивителни.
04:43
Now, we can take a map of a race track,
95
283279
4023
Можем да направим карта на маршрут на състезание,
04:47
we can take a mathematical model of a car,
96
287302
2370
можем да направим математически модел на кола
04:49
and with some iteration, we can actually find
97
289672
2903
и с някои итерации, можем да намерим
04:52
the fastest way around that track.
98
292575
1625
най-бързия път по този маршрут.
04:54
We line that up with data that we record
99
294200
2533
Сравняваме го с данните, които записваме
04:56
from a professional driver,
100
296733
1433
от професионален шофьор
04:58
and the resemblance is absolutely remarkable.
101
298166
4107
и приликата е забележителна.
05:02
Yes, there are subtle differences here,
102
302273
3212
Да, има малки разлики тук,
05:05
but the human race car driver is able to go out
103
305485
3127
но състезателната кола, шофирана от човек може
05:08
and drive an amazingly fast line,
104
308612
2335
да бъде шофирана по удивитено бърз начин,
05:10
without the benefit of an algorithm that compares
105
310947
2330
без алгоритъм, който сравнява
05:13
the trade-off between going as fast as possible
106
313277
2608
разликата между шофирането колкото може по-бързо
05:15
in this corner, and shaving a little bit of time
107
315885
2037
в този ъгъл и спестяването на малко време
05:17
off of the straight over here.
108
317922
1902
по правата линия тук.
05:19
Not only that, they're able to do it lap
109
319824
3457
Не само това, те могат да го правят обиколка
05:23
after lap after lap.
110
323281
2375
след обиколка.
05:25
They're able to go out and consistently do this,
111
325656
2912
Те могат да правят това непрекъснато,
05:28
pushing the car to the limits every single time.
112
328568
4128
шофирайки колата с най-високата възможна скорост.
05:32
It's extraordinary to watch.
113
332696
3169
Да се наблюдава това е изключително.
05:35
You put them in a new car,
114
335865
2066
Слагате ги в нова кола
05:37
and after a few laps, they've found the fastest line in that car,
115
337931
3902
и след няколко обиколки, те намират най-високата възможна скорост на колата
05:41
and they're off to the races.
116
341833
3877
и са готови за състезания.
05:45
It really makes you think,
117
345710
1146
Наистина ви кара да мислите,
05:46
we'd love to know what's going on inside their brain.
118
346856
4871
че бихте искали да знаете какво става в мозъка им.
05:51
So as researchers, that's what we decided to find out.
119
351727
4541
Ето какво решихме да открием като изследователи.
05:56
We decided to instrument not only the car,
120
356268
1812
Решихме да конструираме не само колата,
05:58
but also the race car driver,
121
358080
2495
но и шофьорът на състезателната кола,
06:00
to try to get a glimpse into what was going on
122
360575
2769
за да се опитаме да погледнем, какво става
06:03
in their head as they were doing this.
123
363344
2186
в мозъците им, докато шофират.
06:05
Now, this is Dr. Lene Harbott applying electrodes
124
365530
3950
Това е д-р Лен Харбът, който слага електроди
06:09
to the head of John Morton.
125
369480
1232
на главата на Джон Мортън.
06:10
John Morton is a former Can-Am and IMSA driver,
126
370712
2989
Джон Мортън е бивш шофьор в Кан - Ам и IMSA,
06:13
who's also a class champion at Le Mans.
127
373701
1800
и е класов шампион от Ле манс.
06:15
Fantastic driver, and very willing to put up with graduate students
128
375501
3496
Той е удивителен шофьор и много искаше да работи със студенти
06:18
and this sort of research.
129
378997
1855
и да участва в това изследване.
06:20
She's putting electrodes on his head
130
380852
2672
Тя слага електроди на главата му,
06:23
so that we can monitor the electrical activity
131
383524
2112
така че да можем да следим електрическата активност
06:25
in John's brain as he races around the track.
132
385636
2832
в мозъка на Джон, докато той се състезава.
06:28
Now, clearly we're not going to put a couple of electrodes on his head
133
388468
3195
Няма да сложим няколко електрода на главата му
06:31
and understand exactly what all of his thoughts are on the track.
134
391663
3270
и няма да разберем какви са мислите му, докато е по трасето.
06:34
However, neuroscientists have identified certain patterns
135
394933
3407
Все пак, невроучените са идентифицирали някои модели,
06:38
that let us tease out some very important aspects of this.
136
398340
3761
които ни позволяват да изпробваме някои много важни аспекти на това.
06:42
For instance, the resting brain
137
402101
1847
Например, почиващият мозък
06:43
tends to generate a lot of alpha waves.
138
403948
2155
генерира много алфа вълни.
06:46
In contrast, theta waves are associated with
139
406103
3752
За разлика от това, тета вълните се свързват с
06:49
a lot of cognitive activity, like visual processing,
140
409855
3184
с много когнитивна дейност, като визуална обработка,
06:53
things where the driver is thinking quite a bit.
141
413039
3048
нещата, които шофьорът мисли.
06:56
Now, we can measure this,
142
416087
1663
Можем да измерим това
06:57
and we can look at the relative power
143
417750
1985
и да видим каква е относителната сила
06:59
between the theta waves and the alpha waves.
144
419735
2200
между тета вълните и алфа вълните.
07:01
This gives us a measure of mental workload,
145
421935
2442
Това ни дава измерване на умственото натоварване,
07:04
how much the driver is actually challenged cognitively
146
424377
3567
доколко шофьорът е предизвикан когнитивно
07:07
at any point along the track.
147
427944
1786
във всяка точка на трасето.
07:09
Now, we wanted to see if we could actually record this
148
429730
2942
Искахме да видим, дали можем да запишем това
07:12
on the track, so we headed down south to Laguna Seca.
149
432672
3038
на трасето и се отправихме на юг до Лагуна Сека.
07:15
Laguna Seca is a legendary raceway
150
435710
2016
Лагуна Сека е легендарна състезателна писта,
07:17
about halfway between Salinas and Monterey.
151
437726
2301
която се намира на половината път между Салинас и Монтерей.
07:20
It has a curve there called the Corkscrew.
152
440027
2087
На нея има завой, наречен Коркскрю.
07:22
Now, the Corkscrew is a chicane, followed by a quick
153
442114
2717
Коркскрю е завъртане на пътя, последвано от бърз
07:24
right-handed turn as the road drops three stories.
154
444831
2746
десен завой, като пътя слиза надолу три етажа.
07:27
Now, the strategy for driving this as explained to me was,
155
447577
3766
Както той ми обясни, стратегията да се премине през това,
07:31
you aim for the bush in the distance,
156
451343
2022
се стремите в храста в далечината,
07:33
and as the road falls away, you realize it was actually the top of a tree.
157
453365
3025
и когато преминете пътя, осъзнавате, че е било върха на дърво.
07:36
All right, so thanks to the Revs Program at Stanford,
158
456390
3304
Добре, благодарение на Програма Ревс в Станфорд,
07:39
we were able to take John there
159
459694
1473
можахме да закараме Джон там
07:41
and put him behind the wheel
160
461167
964
и той да седне зад волана
07:42
of a 1960 Porsche Abarth Carrera.
161
462131
2439
на 1960 Порше Абарт Карера.
07:44
Life is way too short for boring cars.
162
464570
3698
Животът е твърде кратък за скучни коли.
07:48
So, here you see John on the track,
163
468268
1759
Тук виждате Джон на трасето,
07:50
he's going up the hill -- Oh! Somebody liked that --
164
470027
2184
изкачва се по хълма - О! Някой хареса това -
07:52
and you can see, actually, his mental workload
165
472211
2465
и можете да видите умственото му натоварване
07:54
-- measuring here in the red bar --
166
474676
2153
- измерва се тук в червената линия -
07:56
you can see his actions as he approaches.
167
476829
2343
можете да видите действията му, докато наближава.
07:59
Now watch, he has to downshift.
168
479172
3230
Гледайте, той трябва да намали скоростта.
08:02
And then he has to turn left.
169
482402
761
След това трябва да завие наляво.
08:03
Look for the tree, and down.
170
483163
3993
Търсете дърво по нанадолнището.
08:07
Not surprisingly, you can see this is a pretty challenging task.
171
487156
2838
Не е изненадващо, че това е много предизвикателна задача.
08:09
You can see his mental workload spike as he goes through this,
172
489994
2976
Можете да видите върха на умственото му натоварване, докато минава през това,
08:12
as you would expect with something that requires
173
492970
2064
така че можете да очаквате нещо, което изисква
08:15
this level of complexity.
174
495034
2809
това ниво на сложност.
08:17
But what's really interesting is to look at areas of the track
175
497843
3416
Но това, което е интересно, е да се наблюдават местата от трасето,
08:21
where his mental workload doesn't increase.
176
501259
2846
в които умственото му натоварване не се увеличава.
08:24
I'm going to take you around now
177
504105
1495
Сега ще ви покажа
08:25
to the other side of the track.
178
505600
1089
другата страна на трасето.
08:26
Turn three. And John's going to go into that corner
179
506689
2336
Завой трети. Джон ще отиде в този ъгъл
08:29
and the rear end of the car is going to begin to slide out.
180
509025
2551
и задният край на колата ще се наклони.
08:31
He's going to have to correct for that with steering.
181
511576
2017
Той ще трябва да отстрани това чрез управляване.
08:33
So watch as John does this here.
182
513593
2231
Гледайте, докато Джон прави това.
08:35
Watch the mental workload, and watch the steering.
183
515824
2322
Наблюдавайте умственото му натоварване и управляването.
08:38
The car begins to slide out, dramatic maneuver to correct it,
184
518146
3672
Колата започва да се накланя, той прави драматична маневра, за да отстрани това
08:41
and no change whatsoever in the mental workload.
185
521818
3523
и никаква промяна в умственото му натоварване.
08:45
Not a challenging task.
186
525341
2832
Това не е предизвикателна задача.
08:48
In fact, entirely reflexive.
187
528173
3200
Всъщност, това е много отпускащо.
08:51
Now, our data processing on this is still preliminary,
188
531373
3643
Обработката ни на данни за това е все още първоначална,
08:55
but it really seems that these phenomenal feats
189
535016
2672
но изглежда, че тези феноменални подвизи,
08:57
that the race car drivers are performing
190
537688
1610
които извършват шофьорите на състезателни коли,
08:59
are instinctive.
191
539298
1910
са инстинктивни.
09:01
They are things that they have simply learned to do.
192
541208
3390
Това са неща, които те са се научили да правят.
09:04
It requires very little mental workload
193
544598
2282
Изисква се много малко умствено натоварване,
09:06
for them to perform these amazing feats.
194
546880
2824
за да изпълнят тези удивителни подвизи.
09:09
And their actions are fantastic.
195
549704
3135
Действията им са удивителни.
09:12
This is exactly what you want to do on the steering wheel
196
552839
2611
Точно това е, което искате да направите зад волана,
09:15
to catch the car in this situation.
197
555450
3337
за да заставите колата да бъде в тази ситуация.
09:18
Now, this has given us tremendous insight
198
558787
3445
Това ни даде огромно познание
09:22
and inspiration for our own autonomous vehicles.
199
562232
3122
и вдъхновение за автономните ни превозни средства.
09:25
We've started to ask the question:
200
565354
1928
Зададохме въпроса:
09:27
Can we make them a little less algorithmic
201
567282
2253
може ли да ги направим да използват по-малко алгоритми
09:29
and a little more intuitive?
202
569535
2449
и да бъдат по-интуитивни.
09:31
Can we take this reflexive action
203
571984
2281
Можем ли да прекопираме това рефлексивно действие,
09:34
that we see from the very best race car drivers,
204
574265
2287
което виждаме в най-добрите шофьори на състезателни коли,
09:36
introduce it to our cars,
205
576552
1649
да го пренесем в колите ни
09:38
and maybe even into a system that could
206
578201
1984
и може би дори в система, която да може
09:40
get onto your car in the future?
207
580185
1968
да бъде сложена в колата ви на бъдещето?
09:42
That would take us a long step
208
582153
1611
Това би ни отвело голяма крачка напред
09:43
along the road to autonomous vehicles
209
583764
2509
в произвеждането на автономни превозни средства,
09:46
that drive as well as the best humans.
210
586273
1912
които шофират толкова добре, колкото най-добрите шофьори.
09:48
But it's made us think a little bit more deeply as well.
211
588185
3440
Но това ни накара да мислим и по-дълбоко.
09:51
Do we want something more from our car
212
591625
2968
Искаме ли нещо повече от колата ни,
09:54
than to simply be a chauffeur?
213
594593
1840
вместо тя да бъде просто шофьор?
09:56
Do we want our car to perhaps be a partner, a coach,
214
596433
4235
Искаме ли тя да бъде партньор, учител,
10:00
someone that can use their understanding of the situation
215
600668
3087
някой, който може да използва разбирането им за ситуацията,
10:03
to help us reach our potential?
216
603755
4256
да ни помогне да достигнем потенциала си?
10:08
Can, in fact, the technology not simply replace humans,
217
608011
2273
Може ли технологията не просто да замени човека,
10:10
but allow us to reach the level of reflex and intuition
218
610284
4575
а да ни позволи да достигнем нивото на рефлекси и интуиция,
10:14
that we're all capable of?
219
614859
3425
на което сме способни?
10:18
So, as we move forward into this technological future,
220
618284
1923
Като се придвижваме в това технологично бъдеще,
10:20
I want you to just pause and think of that for a moment.
221
620207
2821
искам да спра и да помисля за това за секунда.
10:23
What is the ideal balance of human and machine?
222
623028
3775
Какъв е идеалния баланс между човек и машина?
10:26
And as we think about that,
223
626803
1709
Като мислим за това,
10:28
let's take inspiration
224
628512
1731
нека се въодушевим
10:30
from the absolutely amazing capabilities
225
630243
3329
от абсолютно удивителните способности
10:33
of the human body and the human mind.
226
633572
2816
на човешкото тяло и ум.
10:36
Thank you.
227
636388
1736
Благодаря ви.
10:38
(Applause)
228
638124
4604
(Аплодисменти)
Относно този уебсайт

Този сайт ще ви запознае с видеоклипове в YouTube, които са полезни за изучаване на английски език. Ще видите уроци по английски език, преподавани от първокласни учители от цял свят. Кликнете два пъти върху английските субтитри, показани на всяка страница с видеоклипове, за да възпроизведете видеото оттам. Субтитрите се превъртат в синхрон с възпроизвеждането на видеото. Ако имате някакви коментари или искания, моля, свържете се с нас, като използвате тази форма за контакт.

https://forms.gle/WvT1wiN1qDtmnspy7