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

Translator: Morton Bast Reviewer: Thu-Huong Ha

Translator: Masood Mousavi Reviewer: Leila Ataei

So, how many of you have ever

خوب، چند نفر از شما تا حالا

gotten behind the wheel of a car

پشت فرمان ماشین نشسته‌اید

when you really shouldn't have been driving?

آن‌هم زمانی که نباید رانندگی می‌کردید؟

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

شاید مدتی طولانی رانندگی کرده‌اید،

and you just wanted to get home.

و فقط می‌خواهید تا خانه بروید.

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

با وجود خستگی حس کردید می‌توانید چند کیلومتر دیگر برانید.

Maybe you thought,

شاید فکر کردید

I've had less to drink than everybody else,

خب من کمتر از بقیه مشروب خورده‌ام،

I should be the one to go home.

و منم که باید به خانه بروم.

Or maybe your mind was just entirely elsewhere.

یا شاید فقط فکرتان جای دیگری بوده.

Does this sound familiar to you?

این موقعیت برایتان آشنا نیست؟

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

خوب در چنین شرایطی، عالی نمی‌شد

if there was a button on your dashboard

اگر دکمه‌ای روی داشبورد بود

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

تا آن را فشار دهید و ماشین شما را به سلامت به خانه برساند؟

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

و حالا، با نوید ماشین خود- راننده،

the autonomous vehicle, and it's been the dream

همان وسیله نقلیه‌ای خودکار که رؤیای ما بوده است

since at least 1939, when General Motors showcased

حداقل از سال ۱۹۳۹، که شرکت جنرال موتور

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

این ایده را در نمایشگاه جهانی به تصویر کشید.

Now, it's been one of those dreams

و حالا، این یکی از همان رؤیاها است

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

همیشه منتظر ۲۰ سال آینده بودیم،

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

و حالا، دو هفته پیش، این رؤیا قدمی به جلو برداشت،

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

وقتی‌که ایالت نوادا، ماشین خود-راننده گوگل را تأیید کرد

the very first license for an autonomous vehicle,

اولین گواهی برای وسیله نقلیه خودکار

clearly establishing that it's legal for them

که قانونی بودن آزمایش آن را

to test it on the roads in Nevada.

در جاده‌های نوادا تائید می‌کند.

Now, California's considering similar legislation,

حالا کالیفرنیا هم به دنبال قانون‌گذاری مشابهی است،

and this would make sure that the autonomous car

و این اطمینان را می‌دهد که ماشین خودکار

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

از آن چیزهایی نیست که باید در وگاس بماند.

(Laughter)

(خنده)

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

در آزمایشگاه من در دانشگاه استنفورد، ما هم بر روی

autonomous cars too, but with a slightly different spin

ماشین‌های خودکار کار می‌کنیم ولی با اندکی تفاوت.

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

همان‌طور که می‌بینید، درحال‌ توسعهٔ ماشین‌های مسابقه‌ای روباتیک هستیم،

cars that can actually push themselves to the very limits

ماشین‌هایی که بتوانند خودشان را با محدودیت‌های عملکردهای فیزیکی

of physical performance.

منطبق کنند.

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

خوب، چرا به چنین چیزی نیاز داریم؟

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

دو دلیل خیلی خوب برایش داریم.

First, we believe that before people turn over control

اول، معتقدیم قبل از اینکه مردم به واگذاری کنترل

to an autonomous car, that autonomous car should be

به یک ماشین خودکار روی بیاورند آن ماشین خودکار باید

at least as good as the very best human drivers.

حداقل به‌خوبی بهترین راننده‌ها باشند.

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

اگر شما شبیه من یا شبیه ۷۰ درصد دیگر جامعه هستید

who know that we are above-average drivers,

که می‌دانیم راننده‌های متوسط به بالا هستیم،

you understand that's a very high bar.

متوجه می‌شوید که نکته مهمی است،

There's another reason as well.

دلیل دیگری هم وجود دارد.

Just like race car drivers can use all of the friction

درست مثل راننده‌های ماشین مسابقه که از تمام اصطکاک بین چرخ

between the tire and the road,

زمین، تمام قابلیت ماشین

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

در سرعت گرفتن هرچه بیشتر استفاده می‌کنند،

we want to use all of those capabilities to avoid

می‌خواهیم از کل آن قابلیتها جهت جلوگیری از هر نوع تصادفی

any accident we can.

استفاده کنیم.

Now, you may push the car to the limits

حال شاید ماشین را به موانعی کوبیده‌اید

not because you're driving too fast,

ولی نه به خاطر سرعت بالا

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

بلکه برای برخورد با یک کپه یخ در جاده،

conditions have changed.

شرایط تغییر کرده‌اند.

In those situations, we want a car

در این شرایط، ماشینی می‌خواهیم

that is capable enough to avoid any accident

که به اندازه کافی قابلیت دارد جلو هرگونه تصادفی را بگیرد

that can physically be avoided.

که امکان پیش‌گیری از آن وجود دارد.

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

باید اعتراف کنم انگیزه سومی هم وجود دارد.

You see, I have a passion for racing.

می‌دانید من به مسابقات علاقه‌مندم.

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

درگذشته، من یک ماشین مسابقه داشتم،

a crew chief and a driving coach,

به همراه خدمه و مربی،

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

شاید نه در آن حدی که احتمالاً توقع دارید.

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

یکی از چیزهایی که در آزمایشگاه توسعه دادیم --

we've developed several vehicles --

چندین وسیله نقلیه را توسعه دادیم --

is what we believe is the world's first

که معتقدیم اولین

autonomously drifting car.

ماشین‌های مسابقه خودکار جهان هستند.

It's another one of those categories

این یکی دیگر از آن دسته‌بندی‌هایی است

where maybe there's not a lot of competition.

که احتمالاً رقابت زیادی در آن نیست.

(Laughter)

(خنده حاضران)

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

اما این یک پی وان است. یماشین الکتریکی که کاملاً توسط دانشجویان ساخته شده است،

which through using its rear-wheel drive

که با استفاده از حرکت چرخ‌های عقب

and front-wheel steer-by-wire

و هدایت الکتریکی چرخ‌های جلو

can drift around corners.

می‌تواند در پیچ‌ها به‌خوبی دور بزند.

It can get sideways like a rally car driver,

می‌تواند مانند یک راننده رالی، از پهلو براند،

always able to take the tightest curve,

همیشه از پیچ‌های تند عبور کند،

even on slippery, changing surfaces,

و حتی در سطوح لغزنده و ناصاف

never spinning out.

هرگز از مسیر خارج نمی‌شود.

We've also worked with Volkswagen Oracle,

ما با کارخانه فولکس‌واگن هم کار کرده‌ایم،

on Shelley, an autonomous race car that has raced

بر روی «شلی»، یک ماشین مسابقه‌ای خود ران که مسابقه ای

at 150 miles an hour through the Bonneville Salt Flats,

با سرعت۲۴۱ کیلومتر بر ساعت از «بانویل سالت فلتس» را،

gone around Thunderhill Raceway Park in the sun,

تا میدان مسابقه «تاندرهیل»، در زیر آفتاب

the wind and the rain,

و باد و باران، انجام داده است.

and navigated the 153 turns and 12.4 miles

و ۱۵۳ پیچ و ۲۰ کیلومتر

of the Pikes Peak Hill Climb route

از مسیر صعود به قله پایکس

in Colorado with nobody at the wheel.

در کلرادو را بی راننده‌ای در پشت فرمان، مسیریابی کرده است.

(Laughter)

(خنده حاضران)

(Applause)

(تشویق حاضران)

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

حدس می‌زدم که این‌طور شود، بدون اینکه بگویم در انجام

doing this.

این کار چه لذت‌هایی داشتیم.

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

اما درواقع، در مسیر توسعهٔ ماشین‌های خود ران

in the process of developing these autonomous cars.

چیز دیگری را توسعه دادیم.

We have developed a tremendous appreciation

از توانایی‌های رانندگی انسان با ماشین‌های مسابقه بسیار قدردانی می‌کنیم.

for the capabilities of human race car drivers.

می‌خواستیم بفهمیم که این ماشین‌ها چقدر خوب این کار را انجام می‌دهند،

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

می‌خواستیم آن‌ها را با همتایان انسانی‌مان مقایسه کنیم.

we wanted to compare them to our human counterparts.

و ما کشف کردیم که همتایان انسانی‌مان شگفت‌انگیز هستند.

And we discovered their human counterparts are amazing.

حال، می‌توانیم نقشه یک میدان مسابقه را بگیریم،

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

و با مدل ریاضی از یک ماشین،

we can take a mathematical model of a car,

و با چند سعی و خطا،

and with some iteration, we can actually find

واقعاً می‌توانیم سریع‌ترین راه

the fastest way around that track.

در مسیر مسابقه را پیدا کنیم.

We line that up with data that we record

این کار را با داده‌هایی انجام می‌دهیم که از راننده‌ای

from a professional driver,

حرفه‌ای ثبت می‌کنیم،

and the resemblance is absolutely remarkable.

و شباهت‌ها بسیار قابل‌توجه است.

Yes, there are subtle differences here,

بله، تفاوت‌های ظریفی هم وجود دارد،

but the human race car driver is able to go out

اما راننده انسانی ماشین‌های مسابقه می‌تواند از مسیر خارج شود

and drive an amazingly fast line,

و به‌طور شگفت‌آوری سریع براند،

without the benefit of an algorithm that compares

بدون استفاده از الگوریتمی که بتواند

the trade-off between going as fast as possible

بین حداکثر سرعتی که می‌تواند در این پیچ برود،

in this corner, and shaving a little bit of time

و نگه‌داشتن اندکی زمان

off of the straight over here.

برای مسیر مستقیم بعدی را مقایسه کند.

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

نه فقط این، بلکه آن‌ها می‌توانند این کار را

after lap after lap.

در هر دور انجام دهند.

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

می‌توانند عقب بکشند و بطور مداوم این کار را انجام دهند،

pushing the car to the limits every single time.

و هر بار ماشین را به این موانع بزنند.

It's extraordinary to watch.

دیدن این صحنه بسیار تماشایی است.

You put them in a new car,

آن‌ها را در یک ماشین جدید قرار می‌دهید،

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

و پس از چند دور، آن‌ها سریع‌ترین خط برای ماشین را پیدا کرده‌اند،

and they're off to the races.

و به‌سرعت پیش می‌روند.

It really makes you think,

این موضوع باعث می‌شود فکر کنید،

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

ما دوست داریم بدانیم در مغز آن‌ها چه می‌گذرد.

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

بنابراین به‌عنوان پژوهشگر، تصمیم گرفتیم که آن را بیابیم.

We decided to instrument not only the car,

تصمیم گرفتیم نه‌ تنها ماشین مسابقه را،

but also the race car driver,

بلکه راننده آن را هم ‌اندازه‌گیری کنیم

to try to get a glimpse into what was going on

تا بتوانیم نگاه اندکی به آنچه در مغزشان رخ می‌دهد بیندازیم،

in their head as they were doing this.

چون‌که آن‌ها این کار را انجام می‌دهند.

Now, this is Dr. Lene Harbott applying electrodes

این دکتر «لن هاربوت» است که الکترودهایی را به کله

to the head of John Morton.

«جان مورتون» متصل می‌کند.

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

جان مورتون، راننده سابق مسابقات ماشین‌رانی «کن-ام» و «ایمسا» است.

who's also a class champion at Le Mans.

همچنین قهرمان کلاس ۱ در «لمانز» است.

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

او راننده‌ای فوق‌العاده، و بسیار صبور در کار با دانشجویان تحصیلات تکمیلی

and this sort of research.

و این پژوهش است.

She's putting electrodes on his head

او الکترودی را روی سرش قرار می‌دهد

so that we can monitor the electrical activity

تا بتوانیم فعالیت الکتریکی که در مغز «جان»

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

در سراسر مسیر مسابقه انجام می‌شود را کنترل کنیم.

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

الآن، ما قصد نداریم که یک جفت الکترود بر روی سر او قرار بدهیم

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

و همه افکار او را در مسیر مسابقه دقیقاً بررسی کنیم.

However, neuroscientists have identified certain patterns

بااین‌حال، دانشمندان علوم اعصاب الگوهای خاصی را شناسایی کرده‌اند که

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

به ما اجازه می‌دهد تا برخی از جنبه‌های بسیار مهم این کار را پیدا کنیم.

For instance, the resting brain

به‌عنوان‌مثال، مغز در حال استراحت

tends to generate a lot of alpha waves.

امواج آلفای بسیاری را تولید می‌کند.

In contrast, theta waves are associated with

در مقابل، امواج تتا

a lot of cognitive activity, like visual processing,

با بسیاری از فعالیت‌های شناختی مانند پردازش تصویری ارتباط دارند،

things where the driver is thinking quite a bit.

چیزهایی که راننده به آن کاملاً فکر می‌کند.

Now, we can measure this,

حال می‌توانیم آن را اندازه‌گیری کنیم،

and we can look at the relative power

و ما می‌توانیم به قدرت نسبی

between the theta waves and the alpha waves.

بین امواج تتا و آلفا نگاه کنیم.

This gives us a measure of mental workload,

که به ما میزان حجم کار بار ذهنی را نشان می‌دهد،

how much the driver is actually challenged cognitively

اینکه راننده چقدر ازنظر شناختی به چالش کشیده می‌شود،

at any point along the track.

آن‌هم در هر نقطه از مسیر.

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

می‌خواستیم ببینیم که آیا واقعاً می‌توانیم این موضوع را

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

در مسیر مسابقه ثبت کنیم، بنابراین ما به «لاگونا سیکا» رفتیم.

Laguna Seca is a legendary raceway

که یک میدان مسابقه افسانه‌ای است

about halfway between Salinas and Monterey.

که در وسط مسیر «مونته‌ری» به «سالیناس» است.

It has a curve there called the Corkscrew.

این مسیر، پیچی به نام «کرکسکرو» دارد.

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

«کرکسکرو» مسیر مارپیچی با شیب نزولی است

right-handed turn as the road drops three stories.

که بلافاصله با یک پیچ راست‌گرد ادامه یافته است.

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

خوب، استراتژی که برای رانندگی در این مسیر به من توضیح دادند این بود که،

you aim for the bush in the distance,

تمرکزت از دور بر بوته‌ای که در مسیر باشد،

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

و وقتی جاده ناپدید می‌شود، می فهمید که درواقع، نوک درخت بوده است.

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

به‌هرحال، به لطف برنامه «رِوْز» در دانشگاه استنفورد،

we were able to take John there

توانستیم «جان» را به آنجا ببریم

and put him behind the wheel

و او را در پشت فرمان

of a 1960 Porsche Abarth Carrera.

یک پورشه «آبارت کارِرا» مدل ۱۹۶۰ قرار بنشانیم.

Life is way too short for boring cars.

زندگی برای ماشین‌های خسته‌کننده خیلی کوتاه است.

So, here you see John on the track,

اینجا «جان» را در مسیر می‌بینید،

او تپه را بالا می‌رود -- آه! کسی شبیه این --

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

and you can see, actually, his mental workload

و شما می‌توانید درواقع، حجم کار ذهنی او را ببینید

-- measuring here in the red bar --

-- اینجا با نوار قرمز اندازه‌گیری می‌شود --

you can see his actions as he approaches.

موقع نزدیک شدن می‌توانید فعالیتش را ببینید.

Now watch, he has to downshift.

حالا ببینید، او باید دنده را پایین بیاورد.

And then he has to turn left.

و بعد به چپ بچرخد.

Look for the tree, and down.

درخت را ببیند و بعد پایین برود.

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

تعجب‌آور نیست، می‌ببینید که این کار بسیار چالش‌برانگیز است.

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

می‌بینید که وقت عبور از این مسیر حجم کار ذهنی او به اوج می‌رسد.

as you would expect with something that requires

همان‌طور که شما هم انتظار دارید،

this level of complexity.

با چیزی که به این سطح پیچیدگی نیاز دارد.

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

اما آنچه واقعاً جالب است، این است که به بخش‌هایی از مسیر نگاه کنید که

where his mental workload doesn't increase.

حجم کار ذهنی او افزایش نمی‌یابد.

I'm going to take you around now

الآن می‌خواهم شما را سوی دیگر

to the other side of the track.

مسیر مسابقه ببرم.

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

به سومین پیچ. «جان» می‌خواهد به سمت آن پیچ برود

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

و انتهای عقب ماشین شروع به لغزش می‌کند.

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

می‌خواهد که با چرخش فرمان، آن را درست کند.

So watch as John does this here.

ببینید، «جان» این کار را اینجا انجام می‌دهد.

Watch the mental workload, and watch the steering.

حجم کار ذهنی و چرخش فرمان را تماشا کنید.

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

ماشین شروع به لغزیدن می‌کند، مانور نمایشی برای اصلاح آن،

and no change whatsoever in the mental workload.

و هیچ تغییری در حجم کار ذهن او وجود ندارد.

Not a challenging task.

پس کار چالش‌برانگیزی برای او نیست.

In fact, entirely reflexive.

درواقع، کاملاً یک واکنش ذاتی است.

Now, our data processing on this is still preliminary,

در حال حاضر، پردازش داده‌های ما بر روی این موضوع هنوز مقدماتی است،

but it really seems that these phenomenal feats

اما به نظر می‌رسد که شاهکاری فوق‌العاده است

that the race car drivers are performing

که رانندگان ماشین‌های مسابقه

are instinctive.

به‌طور غریزی انجام می‌دهند.

They are things that they have simply learned to do.

چیزهایی که آن‌ها یاد گرفتند به‌سادگی، انجام دهند.

It requires very little mental workload

آن‌ها نیاز به مقدار بسیار کمی کار ذهنی دارند،

for them to perform these amazing feats.

آن‌هم برای انجام این شاهکار شگفت‌انگیز.

And their actions are fantastic.

و اقدامات آن‌ها، فوق‌العاده است.

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

دقیقاً همان چیزی است که می‌خواهید در پشت فرمان انجام دهید

to catch the car in this situation.

برای هدایت کردن ماشین در چنین وضعیتی.

Now, this has given us tremendous insight

این موضوع، به ما بینشی فوق‌العاده

and inspiration for our own autonomous vehicles.

و الهام‌بخش، برای وسایل نقلیه خودران داده است.

We've started to ask the question:

ما شروع به پرسیدن این سؤال کردیم که:

Can we make them a little less algorithmic

آیا می‌توانیم آن‌ها را کمی کمتر الگوریتمی کنیم

and a little more intuitive?

و کمی بیشتر شهودی کنیم؟

Can we take this reflexive action

آیا می‌توانیم این اقدامات ذاتی

that we see from the very best race car drivers,

که از بهترین رانندگان ماشین مسابقه می‌بینیم،

introduce it to our cars,

را به ماشین‌هایمان معرفی کنیم؟

and maybe even into a system that could

و شاید حتی به سیستمی که

get onto your car in the future?

در آینده بتواند به ماشین شما برسد؟

That would take us a long step

این یک گام بلند است

along the road to autonomous vehicles

در مسیر رسیدن به ماشین‌های خودران

that drive as well as the best humans.

که مشابه بهترین رانندگان، رانندگی می‌کنند.

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

اما باعث می‌شود که ما نیز کمی عمیق‌تر فکر کنیم.

Do we want something more from our car

آیا ما از ماشینمان می‌خواهیم که

than to simply be a chauffeur?

چیزی بیشتر از یک شوفر باشد؟

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

آیا ما می‌خواهیم که ماشینمان، چیزی شبیه به یک همراه، راهبر باشد

someone that can use their understanding of the situation

کسی که بتواند با درک شرایط

to help us reach our potential?

به ما کمک کند تا به پتانسیل‌های واقعی خود برسیم؟

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

آیا فناوری می‌تواند، نه‌ تنها انسان‌ها را جایگزین کند،

but allow us to reach the level of reflex and intuition

بلکه به ما اجازه دهد تا به سطحی از درک و عکس‌العمل

that we're all capable of?

که همه ما لایق آن هستیم برسیم؟

So, as we move forward into this technological future,

همانطور که در این آینده فناوری پیشرفت می‌کنیم،

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

از شما می‌خواهم کمی مکث کرده و به آن فکر کنید.

What is the ideal balance of human and machine?

تعادل ایده‌آل میان انسان و ماشین چیست؟

And as we think about that,

و در حالیکه درباره آن فکر می‌کنیم،

let's take inspiration

بیایید الهام بگیریم

from the absolutely amazing capabilities

از قابلیت‌های شگفت‌انگیز

of the human body and the human mind.

بدن و ذهن انسان.

Thank you.

متشکرم.

(Applause)

(تشویق حاضران)