Chris Gerdes: Závodní auto budoucnosti -- 150 mil za hodinu a žádný řidič

Nezávislá auta přicházejí -- a budou umět řídit lépe než vy. Chris Gerdes odhaluje, jak on a jeho tým vyvíjí robotická závodní auta, která umí jet 150 mil v hodině a vyhnout se přitom jakékoliv možné nehodě. Dále Gerdes říká, že při studiu mozkových vln u závodních řidičů nově docenil jejich profesionální instinkty. (Natočeno na TEDxStanford.)

Takže, kolik z vás se někdy

dostalo za volant auta,

když jste opravdu neměli řídit?

Možná jste byli na cestě celý den

a jen jste se chtěli dostat domů.

Byli jste unaveni, ale cítili jste, že byste zvládli řídit ještě několik mil.

Možná jste si mysleli,

vypil jsem toho méně než kdokoliv jiný,

měl bych být jediný, kdo pojede domů.

Nebo jste možná jen byli myšlenkami úplně jinde.

Nezní vám to povědomě?

V takových situacích, nebylo by skvělé,

kdyby bylo na vaší palubní desce tlačítko,

které byste mohli stisknout a vaše auto by vás bezpečně dostalo domů?

Už existoval příslib auta řízeného sama sebou,

nezávislého vozu, a ten sen existoval už nejméně

od roku 1939, kdy General Motors předvedlo

tuhle myšlenku v jejich Futurama stánku na Světové výstavě.

Byl to jeden z těch snů,

které se vždycky zdály být asi 20 let v budoucnu.

Před dvěma měsíci, se onen sen dostal o krok dále,

když ve státě Nevada udělili samostatně řízenému autu od Google

vůbec první licenci udělenou nezávislému vozidlu tím,

že jasně stanovili, že ho mohou legálně

testovat na silnicích v Nevadě.

Kalifornie teď zvažuje podobnou legislativu

a to by mělo spolehlivě zařídit, že nezávislé auto

nebude jednou z těch věcí, které musí zůstat ve Vegas.

(Smích)

V mé laboratoři ve Stanfordu jsme teď pracovali

na nezávislém autě také, ale s malinko odlišným rozložením věcí.

Vyvíjeli jsme robotická závodní auta,

auta, která vlastně mohou sebe sama posunout až na samotné

hranice fyzikální výkonnosti.

Proč bychom chtěli takovou věc dělat?

No, jsou pro to dva velmi dobré důvody.

Za prvé, věříme, že než lidé odevzdají řízení

nezávislému autu, mělo by ono auto být

nejméně tak dobrým řidičem jako ti nejlepší z lidí.

Pokud jste teď jako já a dalších 70 procent populace,

kdož víme, že jsme nadprůměrní řidiči,

chápete, že je to velmi vysoká laťka.

Existuje také další důvod.

Stejně jako závodní řidiči dokážou využít veškeré tření

mezi pneumatikou a vozovkou,

všechny možnosti auta jet tak rychle jak jen to jde,

my chceme využít všechny tyto možnosti k zabránění

jakékoliv nehodě, které zabránit můžeme.

Možná teď doženete auto na hranice možností,

ne protože jedete příliš rychle,

ale protože jste narazili na ledovku na silnici,

když se vnější podmínky změnily.

V takových situacích chceme auto,

které je dostatečně schopné zabránit jakékoliv havárii,

které se dá fyzicky vyhnout.

Musím se přiznat, že je ještě třetí druh motivace.

Vidíte, vášnivě rád závodím.

Dříve jsem vlastnil závodní auto,

byl jsem vedoucí posádky a trenér řidičů,

ačkoliv možná ne na takové úrovni, jakou právě předpokládáte.

Jednou z věcí, kterou už jsme v laboratoři vyvinuli --

vyvinuli jsme už několik vozů --

je jak se domníváme první auto na světě,

které umí samo driftovat.
(projíždět zatáčky s prokluzem kol; pozn. překl.)

To je další z těch kategorií,

kde možná není s kým soutěžit.

(Smích)

Ale tohle je P1. Je to vůz na elektřinu, postavený výhradně studenty,

který pomocí ovládání pohonu zadních kol

a natáčení předních kol lankem,

může driftovat do zatáček.

Může řezat zatáčky bokem jako jezdec s autem pro rally,

který vždycky zvládne i tu nejtěžší zatáčku,

dokonce na kluzkých, střídajících se površích,

a nikdy nedostane hodiny.

Také jsme už pracovali společně s Volkswagen Oracle

na Shelley, nezávislém závodním autě, které se hnalo

rychlostí 150 mil za hodinu přes Bonneville Salt Flats,

jelo kolem Thunderhill Raceway Park na slunci,

ve větru a dešti

a navigované ve 153 obratech a po 12,4 míle

silnice na Pikes Peak Hill Climb

v Coloradu bez řidiče za volantem.

(Smích)

(Potlesk)

Počítám, že je samozřejmé, že jsme si u toho užili

spoustu zábavy.

Ale ve skutečnosti jsme během procesu vývoje

těchto nezávislých aut objevili něco jiného.

Dospěli jsme k obrovskému uznání

schopností lidských závodních řidičů.

Protože jsme brali v úvahu otázku toho, co všechno mohou tahle auta dokázat,

chtěli jsme je porovnat s jejich lidskými protějšky.

A zjistili jsme, že jejich lidské protějšky jsou úžasné.

Můžeme teď vzít mapu závodní dráhy,

můžeme vzít matematický model auta

a po několika opakováních jsme schopni najít

nejrychlejší způsob průjezdu tratí.

Srovnali jsme to s daty, která jsme nahráli

u profesionálního řidiče

a podobnost je naprosto nápadná.

Ano, jsou zde drobné rozdíly,

ale lidský závodní řidič je schopen vyjet

a uřídit úžasně rychlou stopu

bez přispění algoritmu, který srovnává

výhodnost co možná nejrychlejší jízdy

v daném úhlu a vyšetřením trošky času

přímým projetím.

A nejen to, jsou schopni to dělat kolo

za kolem a dalším kolem.

Jsou schopni vyjet a stále to dělat

a pokaždé tlačit auto na hranice možností.

Je výjimečné to sledovat.

Posadíte je do nového auta

a po několika kolech v onom autě najdou nejrychlejší stopu

a jedou do závodů.

Opravdu vás to přiměje přemýšlet,

že bychom rádi věděli, co se jim děje v mozku.

A protože jsme výzkumníci, rozhodli jsme se to zjistit.

Rozhodli jsme se vybavit přístroji nejen auto,

ale také závodního řidiče,

abychom zkusili nahlédnout, co se děje

v jejich hlavě, když řídí.

Toto je teď doktorka Lene Harbott, která přikládá elektrody

na hlahu Johna Mortona.

John Morton je bývalý závodník soutěží Can-Am a IMSA,

který je také šampión třídy v Le Mans.

Úžasný řidič a velmi ochotný snášet absolventy

a tento druh výzkumu.

Dává mu elektrody na hlavu,

abychom mohli systematicky sledovat elektrickou aktivitu

Johnova mozku, když závodí na dráze.

Jasně, ze se nechystáme dát pár elektrod na jeho hlavu

a přesně pochopit, na co všechno na dráze myslí.

Neurologové však už rozpoznali určité předlohy

které nás z toho nechávají vybírat některé velmi důležité situace.

Například odpočívající mozek

má sklon vytvářet hodně alfa vln.

Na rozdíl od theta vln, které jsou spojeny

s množstvím poznávací aktivity, jako je zpracování obrazu,

věci, při kterých řidič docela dost myslí.

Tohle jsme teď schopni měřit

a můžeme vzít v úvahu poměrné množství

theta vln a alfa vln.

To nám udává míru duševního vytížení,

jak mnoho je vlastně řidič stimulován rozpoznávat

každé místo na trati.

Chtěli jsme vidět, jestli bychom vlastně toto mohli zaznamenat

na trati, a tak jsme zamířili dolů na jih do Laguna Seca.

Laguna Seca je legendární závodní dráha,

asi na polovině cesty mezi Salinas a Monterey.

Mají tam zatáčku nazývanou Vývrtka.

Z Vývrtky je teď šikana, následovaná rychlým

pravotočivým obratem, jakkoliv tato cesta napsala tři příběhy.

Teď, strategie pro projetí byla, jak mi vysvětlili,

zamířit na křoví v dálce

a jak cesta klesá, uvědomujete si, že to byl vlastně vršek stromu.

Dobrá, takže díky Revs Program na Stanfordu

jsme tam mohli vzít Johna

a posadit ho za volant

Porsche Abarth Carrera z roku 1960.

Život je příliš krátký na nudná auta.

Takže tady vidíte Johna na dráze

jak vyjíždí do kopce -- ou! Někdo to měl rád --

a můžete vlastně vidět jeho duševní zatížení

-- zde měřené červenou stupnicí --

můžete vidět jeho činnosti, jak se přibližuje.

Teď sledujte, jak musel podřadit.

A pak musel odbočit vlevo.

Hledejte strom a dolů.

Nepřekvapivě v tom můžete spatřovat docela náročný úkol.

Můžete vidět špičku v jeho duševním zatížení, jak tudy projíždí,

jako byste očekávali u něčeho, co vyžaduje

takový stupeň složitosti.

Ale to co je opravdu zajímavé, je pohled na úseky dráhy,

kde jeho duševní zatížení nevzrůstá.

Vezmu vás teď okolo

na druhou stranu trati.

Odbocka tři. A John se chystá vjet do té zatáčky

a zadní část auta se začne klouzat vně.

Bude to muset napravit řízením.

Tak sledujte, jak to tady John dělá.

Sledujte duševní zatížení a sledujte řízení.

Auto začíná klouzat, napínavý manévr pro nápravu

a žádná změna čehokoliv v duševním zatížení.

Nenáročný úkol.

Ve skutečnosti zcela reflexivní.

Naše zpracování dat je v tomto ohledu stále předběžné,

ale opravdu se zdá, že tyto neobyčejné výkony,

které řidiči závodních aut předvádějí,

jsou instinktivní.

Jsou věci, které se dají jednoduše naučit.

Vyžaduje to pro ně velmi málo duševního zatížení,

aby předváděli tyhle úžasné výkony.

A jejich zákroky jsou fantastické.

To je přesně to, co byste si přáli dělat za volantem,

abyste rozuměli autu v takové situaci.

Toto nám poskytlo ohromný náhled

a inspiraci pro naše vlastní nezávislá vozidla.

Začali jsme se ptát:

Dokážeme je vyrobit o trochu méně algoritmicky

a trochu více intuitivní?

Můžeme vzít tenhle reflexivní úkon,

který jsme viděli u těch opravdu nejlepších závodních řidičů,

zavést ho do našich aut

a možná dokonce do systému, který by se mohl

dostat v budoucnu do vašich aut?

To by nás posunulo o dlouhý krok

na cestě za nezávislým vozidlem,

které řídí tak dobře jako ti nejlepší lidé.

Ale přimělo nás to také se hlouběji zamyslet.

Chceme od našich aut něco víc

než jednoduše být řidičem?

Chceme, aby naše auta snad byla společníkem, trenérem,

někým, kdo dokaze využít svoje chápání situace,

aby nám pomohl přijít na náš potenciál?

Může vlastně technologie nejen jednoduše nahradit lidi,

ale i dovolit nám dosáhnout té úrovně reflexu a předvídání,

kterých jsme všichni schopni?

Takže, zatímco se přesuneme směrem k této technologické budoucnosti,

chci, abyste se jen na chvíli zastavili a přemýšleli o tom.

Jaká je dokonalá rovnováha mezi člověkem a strojem?

A když o tom přemýšlíme,

nechme se inspirovat

naprosto úžasnými schopnostmi

lidského těla a lidské mysli.

Děkuji vám.

(Potlesk)