Как вижда пътя една безпилотна кола

Статистически погледнато, най-малко надеждната част от една кола е... нейният водач. Крис Ърмсън завежда програмата на Гугъл за безпилотни автомобили, едно от многото усилия за изместване на хората от шофьорската седалка. Той разказва за това на какъв етап е програмата му и споделя някои удивителни изображения, които показват как колата вижда пътя и по какъв начин взема автономни решения относно това какво да прави в различни ситуации.

През 1885 година Карл Бенц
изобретява автомобила.

По-късно същата година го изкарва
на първия му публичен изпитателен тест

и, не си измислям,
го разбива в стена.

През последните 130 години

все заобикаляме тази най-ненадеждна
част от колата, шофьора.

Заздравили сме колата.

Добавили сме предпазни колани,
въздушни възглавници,

а през последното десетилетие всъщност
се опитваме да направим колата по-умна,

за да поправим този неин дефект - водача.

Днес ще ви разкажа малко за разликата

между закърпването на проблема
чрез системите за подпомагане на водача

и това действително да имаме
безпилотни автомобили

и какво могат да направят те за света.

Ще ви разкажа малко и
за нашата кола,

ще ви покажа как вижда света
и как реагира на това, което вижда,

но първо нека да обсъдим проблема.

А това е голям проблем:

1,2 милиона души в света
биват убити на пътя всяка година.

Само в Америка 33 хиляди души
биват убити всяка година.

За сравнение,

това се равнява на един Боинг 737,
който катастрофира всеки работен ден.

Звучи някак невероятно.

Продават ни коли с идеята за това,

но всъщност, шофирането изглежда така.

Нали? Не е слънчево, вали дъжд

и ви се иска да се занимавате
с друго, докато шофирате.

Ето и причината за това:

Трафикът става все по-натоварен.

В Америка между 1990 и 2010 година

километрите, изминавани от един автомобил,
са нараснали с 38 процента.

Пътищата ни са се разширили с 6 процента,

така че не е само в главата ви.

Трафикът е станал значително по-натоварен,
отколкото беше съвсем наскоро.

И всичко това има човешка цена.

Ако вземете средното време за придвижване
в Америка, което е около 50 минути,

умножите го по 120 милиона,
броя на работещите хора,

това прави около 6 милиарда минути,

пропиляни в трафика всеки ден.

Това е голямо число,
да го погледнем в перспектива.

Ако вземете тези 6 милиарда минути

и ги разделите на средната
продължителност на човешкия живот,

това прави около 162 живота,

прекарани всеки ден, пропилени,

в придвижване от точка А до точка Б.

Това е невероятно.

А остават и тези от нас, които
нямат привилегията

да стоят в трафика.

Това е Стив.

Той е забележително способен човек,

но се е случило така, че е сляп,

което значи, че вместо да шофира
30 минути до работа всяка сутрин,

преминава през двучасово мъчение,
сменяйки линиите на градския транспорт,

или моли близките си да го закарат.

Той няма същата свобода,
която вие и аз имаме да се придвижваме.

Трябва да направим нещо по въпроса.

Сега, общоприетото схващане е,

че ще започнем със
системите за подпомагане

и някак си ще ги избутаме,
подобрявайки ги постепенно,

като с течение на времето
ще получим безпилотни коли.

Тук съм, за да ви кажа,
че това е като да заявя,

че ако тренирам подскоци много усилено,
някой ден ще мога да летя.

Действително трябва да направим
нещо малко по-различно.

И така, ще ви покажа три различия

между безпилотните автомобили и
системите за подпомагане на водача.

Ще започна с част от нашия собствен опит.

И така, през 2013

изпълнихме първия тест на безпилотна кола,

проведен с нормални хора.

Е, почти нормални -
бяха сто човека от Гугъл,

но не бяха в екипа на проекта.

И така, дадохме им колата и им позволихме
да я използват в ежедневието си.

Но за разлика от истинска безпилотна кола,
тази вървеше със забележка:

Трябваше да внимават,

защото това беше експериментален модел.

Проведохме му много тестове,
но все пак можеше да даде грешка.

Проведохме им двучасово обучение,

пуснахме ги в колата,
за да я използват,

и това, което чухме от тях,
беше страхотно,

особено за екип, прокарващ
нов за света продукт.

Всеки един от тях ни каза,
че обожава колата.

Всъщност, един шофьор на Порше
дойде при нас още първия ден и ни каза:

"Това е пълна глупост.
Какво въобще си мислите?"

Но накрая каза:
"Не само, че трябва аз да я имам,

но всички останали трябва да я имат,
защото хората са ужасни шофьори."

Това беше музика за нашите уши,

но после погледнахме
какво правят хората в колата,

и това ни отвори очите.

Любимият ми случай беше господин,

който си поглежда телефона и вижда,
че батерията му е паднала,

обръща се назад в колата,
рови си в раницата,

вади си лаптопа,

поставя го на седалката,

отново се обръща назад,

търси още и вади
зарядното за телефона,

суети се за малко, после включва телефона
да се зарежда към лаптопа.

Телефонът се зарежда.

А през цялото това време се движи
по магистралата със 105 км в час.

Невероятно е, нали?

Помислихме върху това и си казахме:
"Е, очаквахме да стане така."

Колкото по-съвършена става технологията,

толкова по-малко ще се разчита на водача.

Така че, като правим колите
по-умни малко по малко,

вероятно няма да постигнем
това, към което се стремим.

Ще ви дам малко техническа информация.

Наблюдаваме графика,
по хоризонтала

се вижда колко често колата
натиска спирачките, без да има нужда.

Може да игнорирате
по-голямата част,

защото ако карате из града
и колата започне да спира произволно,

никога няма да си купите тази кола.

По вертикала виждате колко често
колата натиска спирачки,

защото от нея се иска да ви помогне
да избегнете инцидент.

Ако погледнем към долния ляв ъгъл тук,

това е вашата стандартна кола.

Тя не натиска спирачките вместо вас,
не прави нищо шантаво,

но и не ви спасява от злополука.

Така, ако искаме да поставим
система за подпомагане на водача,

като активно спиране
за отслабване на сблъсъка,

ще добавим малко технология

и ето това е кривата: ще има
някои експлоатационни свойства,

но никога няма да може
да избегне всички злополуки,

защото не притежава такава способност.

Но да си изберем точка от кривата,

там вероятно се предотвратяват половината
инциденти, които шофьорът би допуснал,

а това е изумително!

Току що намалихме наполовина
злополуките на пътя.

Сега 17 хиляди души по-малко
умират всяка година в Америка.

Но ако искаме безпилотна кола,

имаме нужда кривата да изглежда така.

Ще трябва да поставим
повече сензори в автомобила,

за да достигнем до резултат,

при който колата
ще избягва всички сблъсъци.

Ще се случват, но с много ниска честота.

Вие и аз може да гледаме това
и да поспорим

дали това не е частично решение, а
аз ще кажа, че е като "правилото 80-20",

наистина е трудно да се изкачим
нагоре по тази крива.

Но нека да погледнем
на това от различен ъгъл.

Да видим колко са ситуациите,
в които колата трябва да реагира правилно.

И така, тази зелена точка тук е
системата за подпомагане на водача.

Оказва се, че шофьорите

допускат грешки, водещи до инциденти,

приблизително на всеки 160 000 км в САЩ.

За разлика от тях, една безпилотна система
вероятно взема подобни решения

около 10 пъти в секунда,

умножено по степенната скала,

това прави повече
от хиляда пъти на километър.

Ако сравните разстоянието в двата случая,

това е около 10 на осма степен.

Осем степени.

Това е като да сравняваме
моята скорост на тичане

със скоростта на светлината.

Без значение е колко упорито тренирам,
никога няма да достигна тази скорост.

Има наистина огромна разлика.

И накрая, остава и факторът
дали системата реагира при съмнения.

Този пешеходец тук може
да тръгне да пресича, а може би не.

Аз не мога да кажа,
нито който и да е от алгоритмите,

но системата за подпомагане на водача

не може да предприеме действие,
защото отново,

ако натиска спирачки неочаквано,
това е напълно неприемливо.

Докато безпилотна система
вижда пешеходеца и решава:

"Не знам какво ще направи той,

ще намаля, ще огледам по-внимателно
и тогава ще реагирам според новите данни."

Така че е много по-безопасна, отколкото
първата някога би могла да бъде.

Достатъчно за разликата между двете.

Нека да разгледаме как колата вижда света.

Това е нашият автомобил.

Стартира с установяване на
местоположението си,

като взема карта и я обединява
с данните от сензорите си,

наслагвайки отгоре
информацията, която получава.

Тук всички лилави кутии, които виждате,
са останалите превозни средства на пътя,

червеното нещо отстрани е колоездач,

а в далечината, ако се вгледате,

може да видите няколко подвижни конуса.

Знаем къде се намира колата в момента,

но трябва да знаем много повече:
трябва да предвидим какво ще се случи.

Тук камионът в горния десен ъгъл
ще тръгне да се престроява наляво,

защото пътят пред него е затворен

и трябва да се изтегли от там.

ОК е да знаем какво
ще направи камионът,

но се налага да знаем
какво всички мислят да правят,

а това се превръща в доста сложен проблем.

След това можем да определим
как колата трябва да реагира на момента,

каква траектория да следва, колко бързо
трябва да намалява или ускорява.

Накрая всичко това се извършва
със серия от действия:

въртене на волана наляво или надясно,
натискане на спирачката или на газта.

В крайна сметка са само две функции.

Така че, колко трудно може да бъде?

Когато стартирахме през 2009,

системата ни изглеждаше така.

Виждате нашата кола в средата,
както и другите кутийки на пътя,

движещи се по магистралата.

Колата трябва да знае разположението си
и грубо това на другите превозни средства.

Едно геометрично разбиране за света.

Веднъж щом започнахме да караме
из квартала и по градските улици,

проблемът доби съвсем ново
ниво на трудност.

Виждате пешеходци, пресичащи пред нас,
засичащи ни коли,

отиващи във всякакви посоки,

светофарите, пешеходните пътеки.

Невероятно сложен проблем
в сравнение с тези досега.

А след като решим и него,

колата трябва да се справя
и с ремонтите по улиците.

Ето конуси отляво, които принуждават
колата да премине вдясно,

но не са само ремонтните
дейности, разбира се.

Трябва да се справя и с други хора,
преминаващи през зоната на ремонта.

И разбира се, ако някой нарушава
правилата, полицията е там

и колата трябва да разбере,
че светлините на покрива на колата

означават, че това не е просто кола,
това е полицейски автомобил.

Подобно, оранжевата кутия отстрани тук

е училищен автобус

и също трябва да го третираме различно.

Когато сме на пътното платно,
останалите хора имат очаквания:

Когато колоездач вдигне ръка,

означава, че очаква от колата
да му направи път, за да го остави

да смени платното.

И когато полицай стои на пътя,

нашето превозно средство трябва
да разбере, че това значи "стоп",

а когато сигнализират да тръгне,
трябва да продължи.

Постигаме това чрез споделяне
на данни между автомобилите.

Първият начален модел на това

е когато един автомобил
види ремонтна зона,

да предаде информацията на друг,
така че да бъде в правилното платно

и да се избегнат част от трудностите.

Но ние всъщност имаме много
по-дълбоко разбиране за това.

Можем да обединим всички данни,
които колите са събрали за периода,

стотиците хиляди пешеходци, колоездачи

и превозни средства, които са видели,

да разберем как изглеждат те

и спрямо това да предположим как други
превозни средства трябва да изглеждат,

както и другите пешеходци.

И тогава, още по-важно,
от това можем да изведем модел

как очакваме да се придвижват.

Тази жълта кутийка е пешеходец,
пресичащ пред нас.

Тук синята кутия е колоездач
и ние очакваме

да излезе на пътя и
да заобиколи колата вдясно.

Ето там колоездач, който
се спуска по пътя,

и ние знаем, че ще последва
формата на пътя по-надолу.

Тук някой прави ляв завой,

а след малко някой ще направи
обратен завой пред нас,

в състояние сме да очакваме подобно
поведение и да реагираме безопасно.

Всичко това е чудесно
за неща, които вече сме виждали,

но срещаме много неща, които не сме

виждали преди никъде по света.

И така, само преди няколко месеца

колата ни караше през Маунтин Вю

и се натъкна на това.

Това е жена в електрически инвалиден стол,

преследваща патица, обикаляйки
в кръг върху платното. (Смях)

Оказва се, че никъде в нашия наръчник
за безпилотни моторни превозни средства

не пише как се реагира
в подобна ситуация,

но все пак нашият автомобил
успя, виждайки това,

да намали и да премине безопасно.

Така, не са само патици.

Гледайте как тази птица прелита пред нас.
Колата реагира на това.

Тук попадаме на колоездач,

който не бихте очаквали да видите
никъде другаде, освен в Маунтин Вю.

И разбира се, трябва да
се справяме и с водачите,

дори най-малките.

Гледайте вдясно как някой
изкача от този камион право в нас.

А сега гледайте вляво как колата,
зелената кутия, решава,

че трябва да направи десен завой
в последния възможен момент.

Тук се престрояваме, а колата
отляво решава,

че също иска да направи това.

А тук наблюдаваме как кола
прелита пред нас на червено,

а ние я изчакваме да мине.

И подобно, колоездач,
също преминаващ на червено.

И, разбира се, автомобилът
реагира безопасно.

И, разбира се, срещаме хора,
които правят... не знам какво,

понякога върху платното, като този мъж,
бутащ се между две безпилотни коли.

Няма как да не попиташ:
"Как я мислиш тази работа?"

(Смях)

Току що ви залях
с много информация,

така че нека разясня част от нея набързо.

Това, което виждаме тук,
е отново сцената с колоездача

и сигурно ще забележите най-отдолу,
че всъщност все още не можем да го видим,

но колата може: той е
тази малка синя кутия там,

която се възпроизвежда
от лазерните датчици за движение.

Това всъщност не е лесно за обяснение,

затова ще отворя данните от лазерите
и ще ги погледнем,

и ако сте добри в разчитане
на такива данни, ще забележите

няколко точици върху кривата тук,

ето тук - тази синя кутия
е нашият колоездач.

И сега, тъй като сме спрели на червено,

светофарът на колоездача вече е оранжев,

ако присвиете очи,
ще го видите върху изображението.

Но колоездачът, както виждаме,
се кани да продължи през кръстовището.

Нашият светофар сега е зелен,
а неговият - червен,

и очакваме, че колелото ще продължи
до другия край на платното.

За съжаление, шофьорът до нас
не е внимавал.

Тръгва напред и за всеобщ късмет

колоездачът реагира, избягва го

и стига до края на кръстовището.

И ние тръгваме.

Както виждате, постигнали сме
вълнуващ прогрес

и на този етап сме убедени,

че тази технология ще излезе на пазара.

Провеждаме по 4,5 милиона километра
тестове в симулаторите ни всеки ден,

така че можете да си представите
какъв опит имат вече колите ни.

Очакваме да пуснем технологията на пътя

и мислим, че правилният път
е безпилотното шофиране,

а не употребата на системи за подпомагане,

защото имаме спешна нужда от това.

За времето, в което проведохме
тази дискусия днес,

34 души са умрели по пътищата на Америка.

Колко скоро можем да пуснем технологията?

Трудно е да се каже, защото
това е наистина сложен проблем,

но това са моите две момчета.

По-големият ми син е на 11, което значи,
че след четири години и половина

ще му е позволено
да вземе шофьорска книжка.

Аз и моят екип сме се ангажирали
това да не се случи.

Благодаря ви.

(Смях) (Ръкопляскане)

Крис Андерсън: "Крис,
имам въпрос към теб."

Крис Ърмсън: "Разбира се."

КА: "Умът на твоите коли е
доста умопомрачителен.

Относно дебата за системите за подпомагане
срещу напълно безпилотни коли,

имам предвид, този дебат
наистина се случва в момента.

Така че част от компаниите,
например Тесла,

поемат по пътя със системите
за подпомагане на водача.

Това, което ти казваш,
е че този път е задънена улица,

защото не можеш чрез подобрения
да достигнеш до безпилотна технология

в един момент и водачът да си каже:
"Това ми се струва безопасно",

да премине на задната седалка
и да последва грозна картинка."

КЪ: "Правилно. Не, това е
точно така и не казвам,

че системите за подпомагане
няма да бъдат изключително полезни.

Те могат да спасят
много животи междувременно,

но за да видим възможност да помогнем
на някого като Стив да се придвижва,

наистина да се придвижва безопасно,

за да имаме възможността
да променим градовете си,

да премахнем паркирането, отстранявайки
градските кратери, наречени паркинги,

това е единственият възможен път."

КА: "Ще следим развитието ви
с голям интерес.

Благодаря ти много, Крис."
КЪ: "И аз благодаря." (Ръкопляскане)