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

Chris Gerdes: Das Rennfahrzeug der Zukunft – 240 km/h und kein Fahrer

Translator: Morton Bast Reviewer: Thu-Huong Ha

Übersetzung: Lukasz Gren Lektorat: Curt Martin Malm

So, how many of you have ever

Wie viele haben sich jemals

gotten behind the wheel of a car

hinter das Steuer eines Autos gesetzt,

when you really shouldn't have been driving?

obwohl man am besten nicht hätte fahren sollen.

Maybe you're out on the road for a long day,

Vielleicht waren Sie bereits lange mit dem Auto unterwegs

and you just wanted to get home.

und wollten einfach nur nach Hause.

You were tired, but you felt you could drive a few more miles.

Sie waren müde, aber meinten, dass Sie noch ein paar Kilometer mehr fahren können.

Maybe you thought,

Vielleicht dachten Sie,

I've had less to drink than everybody else,

dass Sie weniger getrunken haben als jeder andere und

I should be the one to go home.

Sie der sein sollten, der nach Hause geht.

Or maybe your mind was just entirely elsewhere.

Oder Ihre Gedanken waren ganz woanders.

Does this sound familiar to you?

Kommt Ihnen das bekannt vor?

Now, in those situations, wouldn't it be great

Wäre es in solchen Situationen nicht großartig,

if there was a button on your dashboard

wenn es einen Knopf auf dem Armaturenbrett geben würde,

that you could push, and the car would get you home safely?

den man drücken könnte und das Auto würde einen sicher nach Hause bringen?

Now, that's been the promise of the self-driving car,

Das war das Versprechen vom selbst-fahrenden Auto,

the autonomous vehicle, and it's been the dream

dem autonomen Fahrzeug, und es war der Traum,

since at least 1939, when General Motors showcased

mindestens seit 1939, als General Motors diese Idee

this idea at their Futurama booth at the World's Fair.

auf ihrem "Futurama"-Stand auf der Weltausstellung präsentierte.

Now, it's been one of those dreams

Es war einer dieser Träume,

that's always seemed about 20 years in the future.

der immer in etwa 20 Jahren zu realisieren zu sein schien.

Now, two weeks ago, that dream took a step forward,

Nun, vor zwei Wochen, machte dieser Traum einen Schritt nach vorne,

when the state of Nevada granted Google's self-driving car

als der Staat Nevada Googles selbst-fahrendem Auto

the very first license for an autonomous vehicle,

die erste Genehmigung für ein autonomes Fahrzeug erteilte

clearly establishing that it's legal for them

und klar feststellte, dass es ihnen erlaubt ist,

to test it on the roads in Nevada.

es auf den Straßen von Nevada zu testen.

Now, California's considering similar legislation,

Kalifornien erwägt nun ein ähnliches Gesetz

and this would make sure that the autonomous car

und dies würde sicherstellen, dass das autonome Auto

is not one of those things that has to stay in Vegas.

nicht eines dieser Dinge ist, das in Vegas bleiben muss.

(Laughter)

(Lachen)

Now, in my lab at Stanford, we've been working on

In meinem Labor in Stanford arbeiteten wir ebenfalls

autonomous cars too, but with a slightly different spin

an autonomen Autos, aber mit einem etwas anderen Ansatz.

on things. You see, we've been developing robotic race cars,

Wir haben nämlich Roboter-Rennwagen entwickelt.

cars that can actually push themselves to the very limits

Autos, die sich wirklich selbst an die Grenze der

of physical performance.

technisch möglichen Leistung bringen können.

Now, why would we want to do such a thing?

Warum wollen wir eine solche Sache machen?

Well, there's two really good reasons for this.

Nun ja, es gibt zwei sehr gute Gründe dafür.

First, we believe that before people turn over control

Erstens glauben wir, dass bevor Menschen die Kontrolle

to an autonomous car, that autonomous car should be

an ein autonomes Auto abgeben, dieses autonome Auto zumindest

at least as good as the very best human drivers.

so gut sein sollte, wie die allerbesten menschlichen Fahrer.

Now, if you're like me, and the other 70 percent of the population

Wenn Sie nun wie ich und die restlichen 70% der Bevölkerung sind,

who know that we are above-average drivers,

die wissen, dass wir überdurchschnittliche Fahrer sind,

you understand that's a very high bar.

verstehen Sie diese sehr hohe Hürde.

There's another reason as well.

Es gibt noch einen anderen Grund.

Just like race car drivers can use all of the friction

Genau wie Rennfahrer alle Reibungskräfte

between the tire and the road,

zwischen Reifen und Straße,

all of the car's capabilities to go as fast as possible,

alle Fähigkeiten des Autos nutzen können, um so schnell wie möglich zu fahren,

we want to use all of those capabilities to avoid

wollen wir alle diese Fähigkeiten nutzen, um möglichst

any accident we can.

jeden vermeidbaren Unfall zu verhindern.

Now, you may push the car to the limits

Sie können das Auto an seine Grenzen bringen,

not because you're driving too fast,

nicht nur durch zu schnelles fahren,

but because you've hit an icy patch of road,

sondern auch, weil Sie einen vereisten Teil der Straße erwischt haben

conditions have changed.

und sich die Bedingungen geändert haben.

In those situations, we want a car

In diesen Situationen wollen wir ein Auto,

that is capable enough to avoid any accident

das fähig genug ist jeden Unfall zu vermeiden,

that can physically be avoided.

der technisch verhindert werden kann.

I must confess, there's kind of a third motivation as well.

Ich muss gestehen, dass es noch eine dritte Motivation gibt.

You see, I have a passion for racing.

Sie müssen wissen, dass ich eine Leidenschaft für Rennen habe.

In the past, I've been a race car owner,

In der Vergangenheit hatte ich einen Rennwagen,

a crew chief and a driving coach,

war Teamchef und Fahrleher,

although maybe not at the level that you're currently expecting.

jedoch nicht auf dem Niveau, das Sie jetzt erwarten.

One of the things that we've developed in the lab --

Eines der Dinge, die wir im Labor entwickelt haben –

we've developed several vehicles --

wir haben mehrere Fahrzeuge entwickelt –

is what we believe is the world's first

ist, wie wir glauben, das erste

autonomously drifting car.

autonome Driftauto der Welt.

It's another one of those categories

Es ist eine weitere dieser Kategorien,

where maybe there's not a lot of competition.

in der es vielleicht nicht so viel Wettbewerb gibt.

(Laughter)

(Lachen)

But this is P1. It's an entirely student-built electric vehicle,

Aber das ist das P1. Es ist ein vollkommen von Studenten gebautes Elektroauto,

which through using its rear-wheel drive

das durch das Benutzen seines Heckantriebs

and front-wheel steer-by-wire

und die Steer-by-wire-Frontlenkung

can drift around corners.

um Kurven driften kann.

It can get sideways like a rally car driver,

Es kann sich quer legen wie ein Rallypilot,

always able to take the tightest curve,

immer in der Lage, die engste Kurve zu nehmen,

even on slippery, changing surfaces,

auch auf rutschigem und wechselndem Untergrund,

never spinning out.

und sich niemals zu drehen.

We've also worked with Volkswagen Oracle,

Wir haben auch mit Volkswagen Oracle

on Shelley, an autonomous race car that has raced

an Shelley gearbeitet, einem autonomen Rennwagen,

at 150 miles an hour through the Bonneville Salt Flats,

der mit 240 km/h durch die Bonneville Salt Flats raste,

gone around Thunderhill Raceway Park in the sun,

den Thunderhill Raceway Park bei Sonne,

the wind and the rain,

Wind und Regen umrundete

and navigated the 153 turns and 12.4 miles

und durch die 153 Kurven und 20 km der

of the Pikes Peak Hill Climb route

Pikes Peak Hill Climb Route in Colorado

in Colorado with nobody at the wheel.

ohne jemanden hinter dem Steuer navigierte.

(Laughter)

(Lachen)

(Applause)

(Applaus)

I guess it goes without saying that we've had a lot of fun

Ich denke, es muss nicht gesagt werden, dass wir eine Menge Spaß

doing this.

dabei hatten.

But in fact, there's something else that we've developed

Aber es gibt in der Tat etwas anderes, das wir

in the process of developing these autonomous cars.

während des Prozesses der Entwicklung dieser autonomen Autos entwickelt haben.

We have developed a tremendous appreciation

Wir haben eine enorme Wertschätzung

for the capabilities of human race car drivers.

für die Fähigkeiten menschlicher Rennfahrer entwickelt.

As we've looked at the question of how well do these cars perform,

Als wir uns der Frage widmeten, wie gut diese Autos abschneiden,

we wanted to compare them to our human counterparts.

wollten wir diese mit ihren menschlichen Gegenstücken vergleichen.

And we discovered their human counterparts are amazing.

Und wir entdeckten, dass die menschlichen Gegenstücke erstaunlich sind.

Now, we can take a map of a race track,

Wir können nun die Karte einer Rennstrecke,

we can take a mathematical model of a car,

das mathematische Modell eines Autos nehmen

and with some iteration, we can actually find

und nach einigen Durchläufen können wir tatsächlich

the fastest way around that track.

den schnellsten Weg durch diese Strecke finden.

We line that up with data that we record

Wir vergleichen dies mit Daten, die wir

from a professional driver,

bei einem professionellen Fahrer aufzeichnen

and the resemblance is absolutely remarkable.

und die Übereinstimmung ist absolut bemerkenswert.

Yes, there are subtle differences here,

Ja. Es gibt hier kleine Unterschiede,

but the human race car driver is able to go out

aber der menschliche Fahrer kann da hinaus

and drive an amazingly fast line,

und eine erstaunlich schnelle Linie fahren,

without the benefit of an algorithm that compares

ohne den Vorteil eines Algorithmus, der die

the trade-off between going as fast as possible

Abstimmung zwischen möglichst schnell durch

in this corner, and shaving a little bit of time

Kurve kommen und ein wenig Zeit

off of the straight over here.

auf der Geraden da drüben sparen, vergleicht.

Not only that, they're able to do it lap

Nicht nur können sie dies Runde

after lap after lap.

für Runde.

They're able to go out and consistently do this,

Sie sind in der Lage, das konsistent zu machen,

pushing the car to the limits every single time.

jedes mal das Auto an seine Grenzen zu bringen.

It's extraordinary to watch.

Es ist erstaunlich dabei zuzusehen.

You put them in a new car,

Man setzt sie in ein neues Auto

and after a few laps, they've found the fastest line in that car,

und nach ein paar Runden finden sie die Ideallinie mit diesem Auto

and they're off to the races.

und sind bereit fürs Rennen.

It really makes you think,

Das gibt einem wirklich zu denken,

we'd love to know what's going on inside their brain.

wir wüssten gerne, was in ihrem Gehirn passiert.

So as researchers, that's what we decided to find out.

Weil wir Forscher sind, haben wir beschlossen, das rauszufinden.

We decided to instrument not only the car,

Wir entschieden, nicht nur das Auto zu überwachen,

but also the race car driver,

sondern auch den Rennfahrer,

to try to get a glimpse into what was going on

um einen Blick darauf zu erhaschen,

in their head as they were doing this.

was beim Fahren in deren Kopf vorgeht.

Now, this is Dr. Lene Harbott applying electrodes

Das ist Dr. Lene Harbott während sie Elektroden

to the head of John Morton.

am Kopf von John Morton anbringt.

John Morton is a former Can-Am and IMSA driver,

John Morton ist ein ehemaliger Can-Am und IMSA-Fahrer,

who's also a class champion at Le Mans.

auch ein Champion einer Klasse in Le Mans.

Fantastic driver, and very willing to put up with graduate students

Ein fantastischer Fahrer und willens, sich Studenten des Aufbaustudiums

and this sort of research.

und dieser Art von Forschung zur Verfügung zu stellen.

She's putting electrodes on his head

Sie befestigt Elektroden auf seinem Kopf,

so that we can monitor the electrical activity

damit wir die elektrische Aktivität

in John's brain as he races around the track.

in Johns Gehirn überwachen können, während er seine Runden fährt.

Now, clearly we're not going to put a couple of electrodes on his head

Es ist klar, dass wir nicht einfach ein paar Elektroden auf seinem Kopf anbringen

and understand exactly what all of his thoughts are on the track.

und genau verstehen, was alle seine Gedanken auf der Strecke sind.

However, neuroscientists have identified certain patterns

Jedoch haben Neurowissenschaftler bestimmte Muster identifiziert,

that let us tease out some very important aspects of this.

die es uns erlauben, sehr wichtige Aspekte daraus rauszukitzeln.

For instance, the resting brain

Zum Beispiel neigt das ruhende Gehirn dazu,

tends to generate a lot of alpha waves.

eine Menge von Alpha-Wellen zu generieren.

In contrast, theta waves are associated with

Im Gegensatz dazu werden Theta-Wellen mit

a lot of cognitive activity, like visual processing,

großer kognitiver Arbeit, wie zum Beispiel Verarbeitung visueller Reize assoziiert,

things where the driver is thinking quite a bit.

Dinge, über die der Fahrer recht viel nachdenkt.

Now, we can measure this,

Wir können dies nun messen

and we can look at the relative power

und können uns das Stärkeverhältnis

between the theta waves and the alpha waves.

zwischen Theta- und Alpha-Wellen anschauen.

This gives us a measure of mental workload,

Dies gibt uns eine Messung der mentalen Arbeitsbelastung,

how much the driver is actually challenged cognitively

wie stark der Fahrer tatsächlich kognitiv herausgefordert wird

at any point along the track.

an jedem Punkt der Strecke.

Now, we wanted to see if we could actually record this

Wir wollten nun sehen, ob wir dies tatsächlich auf

on the track, so we headed down south to Laguna Seca.

der Strecke aufzeichnen können. Deshalb fuhren wir nach Süden – nach Laguna Seca.

Laguna Seca is a legendary raceway

Laguna Seca ist eine berühmte Rennstrecke,

about halfway between Salinas and Monterey.

etwa in der Mitte zwischen Salinas und Monterey.

It has a curve there called the Corkscrew.

Sie hat eine Kurve, die Korkenzieher genannt wird.

Now, the Corkscrew is a chicane, followed by a quick

Der Korkenzieher ist eine Schikane, gefolgt von einer schnellen

right-handed turn as the road drops three stories.

Rechtskurve, während die Strecke drei Stockwerke abfällt.

Now, the strategy for driving this as explained to me was,

Die Strategie, wie man sie durchfährt, wurde mir so erklärt:

you aim for the bush in the distance,

Man zielt auf den Busch in der Ferne

and as the road falls away, you realize it was actually the top of a tree.

und wenn die Strecke abfällt erkennt man, dass das eigentlich die Spitze eines Baums war.

All right, so thanks to the Revs Program at Stanford,

In Ordnung, also dank des Revs-Programms in Stanford

we were able to take John there

waren wir in der Lage John dort hin zu bringen

and put him behind the wheel

und ihn hinter das Steuer eines

of a 1960 Porsche Abarth Carrera.

1960er Porsche Abarth Carrera zu setzen.

Life is way too short for boring cars.

Das Leben ist viel zu kurz für langweilige Autos.

So, here you see John on the track,

Hier sieht man John auf der Strecke,

he's going up the hill -- Oh! Somebody liked that --

er fährt bergauf – Oh! Jemandem hat das gefallen –

and you can see, actually, his mental workload

und man sieht hier seine mentale Arbeitsbelastung

-- measuring here in the red bar --

– hier mit dem roten Balken gemessen –

you can see his actions as he approaches.

man sieht seine Aktionen, wenn er näher kommt.

Now watch, he has to downshift.

Nun schauen Sie, er muss runterschalten.

And then he has to turn left.

Und dann links abbiegen.

Look for the tree, and down.

Auf den Baum schauen und runter.

Not surprisingly, you can see this is a pretty challenging task.

Nicht überraschend ist das, wie man sieht, eine ziemlich herausfordernde Aufgabe.

You can see his mental workload spike as he goes through this,

Man sieht die Spitze seiner mentalen Arbeitsbelastungen, während er sie durchfährt,

as you would expect with something that requires

so wie man das von etwas erwarten würde,

this level of complexity.

das diesen Grad von Komplexität erfordert.

But what's really interesting is to look at areas of the track

Aber wirklich interessant ist es, sich die Teile der Strecke anzuschauen,

where his mental workload doesn't increase.

in denen seine mentale Arbeitsbelastung nicht steigt.

I'm going to take you around now

Ich nehme Sie nun mit

to the other side of the track.

auf die andere Seite der Strecke.

Turn three. And John's going to go into that corner

Die dritte Kurve. John wird in diese Kurve gehen

and the rear end of the car is going to begin to slide out.

und das Heck des Wagens wird beginnen auszubrechen.

He's going to have to correct for that with steering.

Er wird dies mit Lenken korrigieren müssen.

So watch as John does this here.

Schauen Sie, wie John das hier macht.

Watch the mental workload, and watch the steering.

Sehen Sie die mentale Belastung und wie er lenkt.

The car begins to slide out, dramatic maneuver to correct it,

Das Auto beginnt auszubrechen – ein dramatisches Manöver zur Korrektur

and no change whatsoever in the mental workload.

und keinerlei Veränderung in der mentalen Belastung.

Not a challenging task.

Keine herausfordernde Aufgabe.

In fact, entirely reflexive.

Tatsächlich komplett aus dem Reflex.

Now, our data processing on this is still preliminary,

Unsere Auswertung der Daten dazu ist noch nicht vollständig,

but it really seems that these phenomenal feats

aber es scheint so, dass diese fantastischen Leistungen,

that the race car drivers are performing

die die Rennfahrer leisten

are instinctive.

instinktiv sind.

They are things that they have simply learned to do.

Es sind Dinge, die sie einfach zu tun gelernt haben.

It requires very little mental workload

Es bedarf nur sehr wenig mentaler Anstrengung für sie,

for them to perform these amazing feats.

um diese erstaunlichen Leistungen zu erbringen.

And their actions are fantastic.

Und ihre Aktionen sind fantastisch.

This is exactly what you want to do on the steering wheel

Das genau sollte man hinter dem Steuer machen,

to catch the car in this situation.

um das Auto in dieser Situation unter Kontrolle zu halten.

Now, this has given us tremendous insight

Das hat uns enorme Einsichten und

and inspiration for our own autonomous vehicles.

Inspiration für unsere eigenen, autonomen Fahrzeuge gegeben.

We've started to ask the question:

Wir haben begonnen die Frage zu stellen:

Can we make them a little less algorithmic

Können wir sie weniger algorithmisch

and a little more intuitive?

und ein wenig intuitiver machen?

Can we take this reflexive action

Können wir diese reflexartige Aktion,

that we see from the very best race car drivers,

die wir bei den allerbesten Rennfahrern sehen,

introduce it to our cars,

in unsere Autos einfließen lassen

and maybe even into a system that could

und vielleicht sogar in ein System,

get onto your car in the future?

das in ihr Auto in der Zukunft verbaut ist?

That would take us a long step

Das würde uns einen Riesenschritt näher

along the road to autonomous vehicles

an autonome Fahrzeuge bringen,

that drive as well as the best humans.

die so gut fahren wie die besten Menschen.

But it's made us think a little bit more deeply as well.

Aber das ließ uns auch ein wenig tiefer nachdenken.

Do we want something more from our car

Wollen wir etwas mehr von unserem Auto

than to simply be a chauffeur?

als nur einen Chauffeur zu haben?

Do we want our car to perhaps be a partner, a coach,

Wollen wir, dass unser Auto unser Partner, unser Trainer,

someone that can use their understanding of the situation

jemand ist, der sein Wissen über die Situation nutzt,

to help us reach our potential?

um unser Potential zu erreichen?

Can, in fact, the technology not simply replace humans,

Kann diese Technologie nicht nur einfach den Menschen ersetzen,

but allow us to reach the level of reflex and intuition

sondern uns erlauben, die Leistung an Reflexen und Intuition zu erreichen,

that we're all capable of?

zu der wir in der Lage sind?

So, as we move forward into this technological future,

Wie wir nun nach vorne in diese technologische Zukunft schreiten,

I want you to just pause and think of that for a moment.

möchte ich, dass Sie kurz anhalten und einen Moment nachdenken.

What is the ideal balance of human and machine?

Was ist die ideale Balance zwischen Mensch und Maschine?

And as we think about that,

Während wir darüber nachdenken,

let's take inspiration

lassen wir uns doch inspirieren

from the absolutely amazing capabilities

von den absolut fantastischen Fähigkeiten

of the human body and the human mind.

des menschlichen Körpers und Geistes.

Thank you.

Vielen Dank.

(Applause)

(Applaus)