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

Крис Гердес: Гоночная машина будущего — на скорости 240 км/ч без водителя

Translator: Morton Bast Reviewer: Thu-Huong Ha

Переводчик: Anastasia Yastrebtseva Редактор: Olga Dmitrochenkova

So, how many of you have ever

Кому из нас не приходилось

gotten behind the wheel of a car

садиться за руль,

when you really shouldn't have been driving?

когда лучше было бы этого не делать?

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

Возможно, вы уже слишком долго были в пути,

and you just wanted to get home.

и вам просто хотелось поскорее попасть домой.

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

Вы устали, но решили, что можете проехать ещё чуть-чуть.

Maybe you thought,

А может быть, вы думали,

I've had less to drink than everybody else,

что выпили меньше, чем другие,

I should be the one to go home.

и поэтому можете сами доехать домой.

Or maybe your mind was just entirely elsewhere.

Или вы просто задумались о чём-то постороннем.

Does this sound familiar to you?

Знакомые ситуации?

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

Как было бы здорово, если бы в таких случаях

if there was a button on your dashboard

можно было нажать кнопку на панели управления,

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

и машина сама бы привезла вас домой?

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

Именно таким видится всем

the autonomous vehicle, and it's been the dream

беспилотный автомобиль, о котором мечтают

since at least 1939, when General Motors showcased

с 1939 года, когда Дженерал Моторс представил

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

эту идею на своём стенде Футурама на Всемирной Выставке.

Now, it's been one of those dreams

И эта мечта почему-то всегда оказывалась

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

где-то на 20 лет впереди.

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

Но две недели назад она шагнула вперёд,

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

когда штат Невада выдал первое разрешение

the very first license for an autonomous vehicle,

на автоматическое управление беспилотному автомобилю Google,

clearly establishing that it's legal for them

тем самым законодательно разрешив

to test it on the roads in Nevada.

его тестовые испытания на дорогах Невады.

Now, California's considering similar legislation,

В Калифорнии сейчас рассматривают похожее законодательство,

and this would make sure that the autonomous car

а значит беспилотный автомобиль избежит участи

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

всего того, что навсегда остаётся только в Лас-Вегасе.

(Laughter)

(Смех)

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

В нашей лаборатории в Стэнфорде

autonomous cars too, but with a slightly different spin

мы тоже разрабатываем беспилотные автомобили,

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

но подходим к этому с другой точки зрения.

cars that can actually push themselves to the very limits

Мы работаем над созданием машин-роботов —

of physical performance.

машин, которые смогут сами заставить себя работать на пределе своих физических возможностей.

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

Зачем нам это нужно?

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

На то есть две интересные причины.

First, we believe that before people turn over control

Во-первых, мы считаем, что прежде чем доверить управление

to an autonomous car, that autonomous car should be

беспилотной машине, она должна быть не хуже

at least as good as the very best human drivers.

самых лучших гонщиков.

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

Для людей типа меня и ещё для 70-ти процентов населения,

who know that we are above-average drivers,

считающих себя более чем незаурядными водителями,

you understand that's a very high bar.

такая планка представляется довольно высокой.

There's another reason as well.

Но есть ещё и другая причина.

Just like race car drivers can use all of the friction

Подобно гонщикам, использующим максимальное

between the tire and the road,

сцепление шин с дорожным покрытием,

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

и направляющим все ресурсы автомобиля

we want to use all of those capabilities to avoid

на достижение максимальной скорости,

any accident we can.

мы хотим направить эти ресурсы на избежание любых возможных аварий.

Now, you may push the car to the limits

Автомобиль может работать на пределе

not because you're driving too fast,

не только когда вы очень быстро едете,

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

но и если вы попали на обледенелый участок дороги

conditions have changed.

или изменились ещё какие-то дорожные условия.

In those situations, we want a car

В таких ситуациях мы хотим, чтобы машина

that is capable enough to avoid any accident

была способна избежать все те аварии,

that can physically be avoided.

которые действительно можно избежать.

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

Признаюсь, у наших разработок есть ещё и третья причина.

You see, I have a passion for racing.

Я обожаю автогонки.

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

Одно время у меня был свой гоночный автомобиль,

a crew chief and a driving coach,

я был главным механиком и тренером по автогонкам,

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

хоть и не на том уровне, что вы себе сейчас представляете.

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

Одно из изобретений нашей лаборатории —

we've developed several vehicles --

а мы разработали несколько машин —

is what we believe is the world's first

это первая в своём роде автономная машина,

autonomously drifting car.

способная ездить в условиях управляемого заноса.

It's another one of those categories

Это ещё одна категория,

where maybe there's not a lot of competition.

в которой у нас не так много соперников.

(Laughter)

(Смех)

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

Это P1 — электромобиль, полностью сконструированный студентами.

which through using its rear-wheel drive

Он может при помощи своего заднего привода

and front-wheel steer-by-wire

и переднего сервопривода

can drift around corners.

проходить повороты в режиме управляемого заноса.

It can get sideways like a rally car driver,

Он может ехать поперёк, как гонщик-раллист,

always able to take the tightest curve,

сумеет войти в самый крутой поворот,

even on slippery, changing surfaces,

и даже на скользком и неустойчивом покрытии

never spinning out.

его никогда не занесёт.

We've also worked with Volkswagen Oracle,

Ещё мы работали с Фольксваген Оракл

on Shelley, an autonomous race car that has raced

над разработкой Шелли, беспилотного гоночного автомобиля,

at 150 miles an hour through the Bonneville Salt Flats,

который разогнался до 240 км/ч на солёном озере Бонневилль,

gone around Thunderhill Raceway Park in the sun,

проехал по гоночной трассе Тандерхилл

the wind and the rain,

в дождь, ветер и под палящим солнцем,

and navigated the 153 turns and 12.4 miles

и преодолел все 153 поворота

of the Pikes Peak Hill Climb route

на 20-километровой трассе Пайк Пик Хилл Клаймб

in Colorado with nobody at the wheel.

в Колорадо — и всё это без помощи водителя.

(Laughter)

(Смех)

(Applause)

(Аплодисменты)

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

Не стоит даже и говорить,

doing this.

что мы получили от всего этого массу удовольствия.

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

Но нам и ещё кое-что удалось

in the process of developing these autonomous cars.

в процессе работы над беспилотными авто.

We have developed a tremendous appreciation

Мы прониклись глубоким уважением

for the capabilities of human race car drivers.

к талантам автогонщиков.

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

Исследуя вопросы эффективности наших автомобилей,

we wanted to compare them to our human counterparts.

нам хотелось сравнить их возможности с возможностями человека за рулём.

And we discovered their human counterparts are amazing.

И мы увидели, что гонщики потрясающе талантливы.

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

Мы можем взять карту гоночной трассы,

we can take a mathematical model of a car,

построить математическую модель автомобиля

and with some iteration, we can actually find

и с нескольких попыток найти

the fastest way around that track.

оптимальную траекторию прохождения трассы.

We line that up with data that we record

Если мы сравним наши расчётные данные

from a professional driver,

с телеметрией профессионального гонщика,

and the resemblance is absolutely remarkable.

мы увидим совершенно потрясающее сходство.

Yes, there are subtle differences here,

Да, безусловно, есть незначительные нюансы,

but the human race car driver is able to go out

но гонщики-профессионалы умеют выходить на трассу

and drive an amazingly fast line,

и проходить очень быстрые круги,

without the benefit of an algorithm that compares

не прибегая к помощи сравнительных алгоритмов,

the trade-off between going as fast as possible

позволяющих выбирать оптимально высокую скорость

in this corner, and shaving a little bit of time

при входе в поворот, или выигрывать секунды

off of the straight over here.

на прямых.

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

Но дело ведь ещё и в том,

after lap after lap.

что им это удаётся раз за разом, круг за кругом.

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

Они могут выходить на трассу и круг за кругом

pushing the car to the limits every single time.

вести автомобиль на пределе его возможностей.

It's extraordinary to watch.

Смотреть на это без восхищения невозможно.

You put them in a new car,

Даже если дать им новый незнакомый автомобиль,

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

они находят оптимальную траекторию всего за пару кругов

and they're off to the races.

и — вперёд!

It really makes you think,

Это заставляет задуматься:

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

а что же всё-таки происходит у них в голове?

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

Мы решили этот вопрос изучить.

We decided to instrument not only the car,

Мы установили разные датчики

but also the race car driver,

не только на машине, но и подключили к ним гонщика,

to try to get a glimpse into what was going on

чтобы заглянуть в его мозг

in their head as they were doing this.

и узнать, что же там происходит во время гонки.

Now, this is Dr. Lene Harbott applying electrodes

Вот доктор Лина Харботт закрепляет электроды

to the head of John Morton.

на голове Джона Мортона.

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

Джон Мортон — в прошлом гонщик Can-Am и IMSA

who's also a class champion at Le Mans.

и чемпион в своём классе в гонках Ле-Мана.

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

Фантастический гонщик! А ещё он не возражал иметь дело

and this sort of research.

с аспирантами и подобного рода исследованиями.

She's putting electrodes on his head

Она закрепляет у него на голове электроды,

so that we can monitor the electrical activity

которые позволят следить за электроактивностью мозга Джона

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

при прохождении трассы.

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

Конечно, у нас не получится с помощью пары электродов на голове

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

узнать всё, о чём он думает на трассе.

However, neuroscientists have identified certain patterns

Но нейробиологам удалось выявить некоторые закономерности,

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

которые позволили нам выделить несколько важных аспектов.

For instance, the resting brain

Например, в спокойном состоянии

tends to generate a lot of alpha waves.

мозг вырабатывает много альфа-волн.

In contrast, theta waves are associated with

А вот, например, тета-волны отвечают за когнитивную деятельность,

a lot of cognitive activity, like visual processing,

такую как обработка изображений в случаях,

things where the driver is thinking quite a bit.

когда пилоту приходится довольно много думать.

Now, we can measure this,

Такие явления мы можем отследить,

and we can look at the relative power

а затем провести сравнительный анализ

between the theta waves and the alpha waves.

силы тета- и альфа-волн.

This gives us a measure of mental workload,

Это позволит нам оценить нагрузку на мозг,

how much the driver is actually challenged cognitively

понять, насколько гонщик использует когнитивные функции мозга

at any point along the track.

в любой точке гоночной трассы.

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

Мы хотели попробовать снять такие показания

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

на настоящей гоночной трассе и отправились на Лагуна Секу.

Laguna Seca is a legendary raceway

Лагуна Сека — легендарная трасса

about halfway between Salinas and Monterey.

на полпути между Салинасом и Монтереем.

It has a curve there called the Corkscrew.

Там есть поворот под названием «Штопор».

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

«Штопор» — это зигзаг, за которым следует резкий правый поворот,

right-handed turn as the road drops three stories.

а дорога при этом уходит на три этажа вниз.

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

Мне объяснили стратегию прохождения этого поворота.

you aim for the bush in the distance,

Нужно держать направление на куст вдалеке,

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

а когда дорога уходит резко вниз, ты понимаешь, что это была верхушка дерева.

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

Благодаря помощи Стэнфордской программы Revs [«Обороты»]

we were able to take John there

нам с Джоном удалось съездить на эту трассу

and put him behind the wheel

и посадить его за руль

of a 1960 Porsche Abarth Carrera.

Porsche Abarth Carrera 1960-го года.

Life is way too short for boring cars.

Жизнь слишком коротка, чтобы тратить её на скучные автомобили.

So, here you see John on the track,

Вот Джон едет по трассе

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

и поднимается на холм. А, кому-то понравилась моя шутка...

and you can see, actually, his mental workload

Обратите внимание на активность его мозга.

-- measuring here in the red bar --

Вот этот красный индикатор.

you can see his actions as he approaches.

Следите за его действиями при входе в поворот.

Now watch, he has to downshift.

Вот здесь ему нужно понизить передачу.

And then he has to turn left.

А потом повернуть налево.

Look for the tree, and down.

Найти дерево, и вот тут дорога уходит вниз.

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

Как видите, задача не из простых.

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

Заметьте, как возрастает его мозговая активность

as you would expect with something that requires

в процессе прохождения этого поворота.

this level of complexity.

Этого и следует ожидать при выполнении столь сложной операции.

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

Но ещё интереснее посмотреть, где на трассе

where his mental workload doesn't increase.

активность его мозга не возрастает.

I'm going to take you around now

Я вам сейчас покажу

to the other side of the track.

противоположную сторону трассы.

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

Поворот номер 3. Джон входит в него,

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

и задний мост его машины начинает заносить.

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

Ему надо выправить положение с помощью руля.

So watch as John does this here.

Посмотрите, как Джон это делает.

Watch the mental workload, and watch the steering.

Следите за мозговой активностью и смотрите, как он управляет автомобилем.

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

Вот машину начинает заносить, вот он резко выводит её из заноса,

and no change whatsoever in the mental workload.

но активность мозга при этом совсем не изменилась.

Not a challenging task.

Это несложная процедура.

In fact, entirely reflexive.

На самом деле здесь всё основано на рефлексах.

Now, our data processing on this is still preliminary,

Результаты наших исследований в этой области

but it really seems that these phenomenal feats

носят пока предварительный характер,

that the race car drivers are performing

но похоже, что в основе чудес водительского мастерства гонщиков

are instinctive.

лежат инстинкты.

They are things that they have simply learned to do.

Они просто научились выполнять эти действия.

It requires very little mental workload

Чтобы совершать все эти чудеса,

for them to perform these amazing feats.

гонщикам требуются минимальные умственные усилия.

And their actions are fantastic.

Но их действия просто потрясающие!

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

Именно так вам нужно работать рулём,

to catch the car in this situation.

чтобы выровнять автомобиль в подобной ситуации.

Now, this has given us tremendous insight

Эти результаты помогли нам понять, что происходит,

and inspiration for our own autonomous vehicles.

и дали нам пищу для размышлений о наших автономных автомобилях.

We've started to ask the question:

Мы начали задавать вопросы.

Can we make them a little less algorithmic

Можно ли использовать

and a little more intuitive?

меньше программных алгоритмов и больше интуиции?

Can we take this reflexive action

Можем ли мы использовать рефлексы,

that we see from the very best race car drivers,

которые мы наблюдаем у самых лучших гонщиков,

introduce it to our cars,

при проектировании наших автомобилей,

and maybe even into a system that could

а может быть, и при создании систем

get onto your car in the future?

для будущих серийных автомобилей?

That would take us a long step

Это был бы огромный шаг вперёд

along the road to autonomous vehicles

на пути к беспилотным автомобилям,

that drive as well as the best humans.

которые смогут ездить, как самые талантливые гонщики.

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

Но нас это заставило ещё глубже задуматься вот о чём.

Do we want something more from our car

А хотим ли мы, чтобы наша машина была больше,

than to simply be a chauffeur?

чем просто шофёр?

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

Может быть, мы хотим сделать её партнёром, инструктором?

someone that can use their understanding of the situation

Сделать так, чтобы она помогала нам раскрыть наши способности

to help us reach our potential?

с помощью своего умения оценивать ситуацию?

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

Может ли технология не просто заменить человека,

but allow us to reach the level of reflex and intuition

а научить нас использовать рефлексы и интуицию,

that we're all capable of?

которые у всех нас есть?

So, as we move forward into this technological future,

Мы подходим всё ближе к технологическому будущему,

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

и я призываю вас на секунду остановиться и задуматься.

What is the ideal balance of human and machine?

Где находится то идеальное равновесие между человеком и машиной?

And as we think about that,

Размышляя над этим,

let's take inspiration

давайте черпать вдохновение

from the absolutely amazing capabilities

в изумительных способностях

of the human body and the human mind.

человеческого тела и ума.

Thank you.

Спасибо.

(Applause)

(Аплодисменты)