So, how many of you have ever gotten behind the wheel of a car when you really shouldn't have been driving? Maybe you're out on the road for a long day, and you just wanted to get home. You were tired, but you felt you could drive a few more miles. Maybe you thought, I've had less to drink than everybody else, I should be the one to go home. Or maybe your mind was just entirely elsewhere.
אז, לכמה מכם יצא לתפוס את מושב הנהג ברכב כשאתם יודעים שממש לא כדאי שתנהגו? אולי עבר עליכם יום ארוך בדרכים, ופשוט רציתם להגיע כבר הביתה. הייתם עייפים, אבל הרגשתם שאתם יכולים לנהוג עוד כמה ק"מ. אולי חשבתם, מבין כולם אני שתיתי הכי מעט, אני זה שצריך לנסוע הביתה. או שאולי הראש שלכם היה פשוט במקום אחר לגמרי.
Does this sound familiar to you? Now, in those situations, wouldn't it be great if there was a button on your dashboard that you could push, and the car would get you home safely? Now, that's been the promise of the self-driving car, the autonomous vehicle, and it's been the dream since at least 1939, when General Motors showcased this idea at their Futurama booth at the World's Fair.
נשמע לכם מוכר? עכשיו, במצבים כאלו, נכון שהיה נפלא לו היה איזה כפתור בלוח המכוונים שלכם שאפשר ללחוץ עליו, והמכונית היתה מביאה אתכם הביתה בשלום? זו היתה ההבטחה של הרכב הנוהג בעצמו, הרכב האוטונומי, וזה היה החלום מאז 1939, כש"ג'נרל מוטורס" הציגה את הרעיון הזה בדוכן ה- Futurama שלהם ביריד העולמי.
Now, it's been one of those dreams that's always seemed about 20 years in the future. Now, two weeks ago, that dream took a step forward, when the state of Nevada granted Google's self-driving car the very first license for an autonomous vehicle, clearly establishing that it's legal for them to test it on the roads in Nevada. Now, California's considering similar legislation, and this would make sure that the autonomous car is not one of those things that has to stay in Vegas.
זה אחד מאותם חלומות שתמיד נראה שהוא במרחק של בערך 20 שנה לתוך העתיד. עכשיו, לפני שבועיים, החלום הזה עשה צעד קדימה, כשמדינת נבדה העניקה לרכב הנוהג בעצמו של Google את הרישיון הראשון בהחלט לרכב אוטונומי, וביססה באופן ברור את העובדה שזה חוקי לבחון אותו בכבישים בנבדה. עכשיו, גם קליפורניה שוקלת חקיקה דומה, וזה יבטיח שהרכב האוטונומי הוא לא מאותם דברים שחייבים להישאר רק בוגאס.
(Laughter)
(צחוק)
Now, in my lab at Stanford, we've been working on autonomous cars too, but with a slightly different spin on things. You see, we've been developing robotic race cars, cars that can actually push themselves to the very limits of physical performance.
במעבדה שלי בסטנפורד, גם אנחנו עובדים על רכבים אוטונומיים, אבל בשינוי קטן בעניינים. אתם מבינים, אנחנו מפתחים מכוניות מרוץ רובוטיות, מכונית שיכולות ממש לדחוף את עצמן עד לקצה גבול היכולת של הביצועים הפיזיים.
Now, why would we want to do such a thing? Well, there's two really good reasons for this. First, we believe that before people turn over control to an autonomous car, that autonomous car should be at least as good as the very best human drivers. Now, if you're like me, and the other 70 percent of the population who know that we are above-average drivers, you understand that's a very high bar. There's another reason as well. Just like race car drivers can use all of the friction between the tire and the road, all of the car's capabilities to go as fast as possible, we want to use all of those capabilities to avoid any accident we can.
עכשיו, למה שנרצה בכלל לעשות דבר כזה? ובכן, ישנן שתי סיבות מאוד טובות לזה. ראשית, אנחנו מאמינים שלפני שאנשים מוסרים את השליטה לידי רכב אוטונומי, הרכב האוטונומי צריך להיות טוב לפחות כמו הנהג האנושי הטוב ביותר. עכשיו, אם אתם כמוני, וכמו 70% מהאוכלוסייה, שיודעים שאנחנו נהגים טובים מעל הממוצע, אתם מבינים שזה רף מאוד גבוה. ויש עוד סיבה. בדיוק כמו שנהגי מכוניות מרוץ יודעים להשתמש בכל החיכוך שבין הצמיג והכביש, בכל היכולות של המכונית כדי לנסוע הכי מהר שאפשר, אנחנו רוצים להשתמש בכל היכולות האלו כדי למנוע כל תאונה שאנחנו יכולים.
Now, you may push the car to the limits not because you're driving too fast, but because you've hit an icy patch of road, conditions have changed. In those situations, we want a car that is capable enough to avoid any accident that can physically be avoided.
עכשיו, אדם אולי דוחף את הרכב לקצה היכולת לא בגלל שהוא נוהג מהר מדי, אלא בגלל שעלה על קטע כביש קפוא, התנאים השתנו. במצבים האלו, אנחנו רוצים רכב שיהיה עם יכולות טובות מספיק כדי להימנע מכל תאונה שפיזית אפשר להימנע ממנה.
I must confess, there's kind of a third motivation as well. You see, I have a passion for racing. In the past, I've been a race car owner, a crew chief and a driving coach, although maybe not at the level that you're currently expecting. One of the things that we've developed in the lab -- we've developed several vehicles -- is what we believe is the world's first autonomously drifting car. It's another one of those categories where maybe there's not a lot of competition.
אני חייב להודות, יש פה גם מניע שלישי. אתם מבינים, יש לי אהבה למרוצים. בעבר, היתה לי מכונית מרוץ, הייתי ראש צוות ומדריך נהיגה, למרות שלא ברמה כזו שהייתם חושבים עכשיו. אחד הדברים שפיתחנו במעבדה... פיתחנו מספר רכבים... הוא מה שאנחנו מאמינים שהוא רכב החלקות (דריפטינג) האוטונומי הראשון בעולם . זו עוד אחת מאותן קטגוריות שבה אולי אין יותר מדי תחרות.
(Laughter)
(צחוק)
But this is P1. It's an entirely student-built electric vehicle, which through using its rear-wheel drive and front-wheel steer-by-wire can drift around corners. It can get sideways like a rally car driver, always able to take the tightest curve, even on slippery, changing surfaces, never spinning out.
אבל זה הוא ה- P1. זהו רכב חשמלי שנבנה כולו ע"י סטודנטים, שעל ידי שימוש בהנעה אחורית, והיגוי ממוחשב בגלגלים הקדמיים יכול לעשות דריפטינג מסביב לפינות. הוא מצליח להחליק הצידה כמו נהג רכבי ראלי, מסוגל תמיד לקחת את הפנייה הכי חדה, אפילו על משטחים חלקים או משתנים, אף פעם לא יוצא לסחרור.
We've also worked with Volkswagen Oracle, on Shelley, an autonomous race car that has raced at 150 miles an hour through the Bonneville Salt Flats, gone around Thunderhill Raceway Park in the sun, the wind and the rain, and navigated the 153 turns and 12.4 miles of the Pikes Peak Hill Climb route in Colorado with nobody at the wheel.
עבדנו גם עם פולקסוואגן, על "שלי", מכונית מרוץ אוטונומית שביצעה מסלול במהירות 240 קמ"ש במשטחי המלח של בונוויל, נסעה סביב מסלול המרוץ של פארק טאנדרהיל בשמש, ברוח ובגשם, וניווטה את 153 הפניות ואת 20 הק"מ של מסלול Pikes Peak Hill Climb בקולורדו כשאף אחד לא אוחז בהגה.
(Laughter)
(צחוק)
(Applause)
(מחיאות כפיים)
I guess it goes without saying that we've had a lot of fun doing this. But in fact, there's something else that we've developed in the process of developing these autonomous cars. We have developed a tremendous appreciation for the capabilities of human race car drivers. As we've looked at the question of how well do these cars perform, we wanted to compare them to our human counterparts. And we discovered their human counterparts are amazing. Now, we can take a map of a race track, we can take a mathematical model of a car, and with some iteration, we can actually find the fastest way around that track. We line that up with data that we record from a professional driver, and the resemblance is absolutely remarkable.
אני מניח שלא צריך להסביר שמאוד נהננו לעשות את זה. אבל למעשה, יש עוד משהו שפיתחנו במהלך הפיתוח של הרכבים האוטונומיים האלו. פיתחנו הערכה אדירה ליכולות של הנהג האנושי של מכוניות המרוץ. כשבחנו את השאלה עד כמה הביצועים של הרכבים האלו טובים, רצינו להשוות אותם מול מקביליהם האנושיים. וגילינו שמקביליהם האנושיים הם מדהימים. אנחנו יכולים לקחת מפה של מסלול המרוץ, אנחנו יכולים לקחת מודל מתמטי של הרכב, ובכמה איטרציות, אנחנו יכולים למעשה למצוא את הנתיב המהיר ביותר לבצע את המסלול. הצמדנו את זה לצד נתונים שהקלטנו מנהג מקצועי, והדמיון הוא פשוט יוצא דופן.
Yes, there are subtle differences here, but the human race car driver is able to go out and drive an amazingly fast line, without the benefit of an algorithm that compares the trade-off between going as fast as possible in this corner, and shaving a little bit of time off of the straight over here. Not only that, they're able to do it lap after lap after lap. They're able to go out and consistently do this, pushing the car to the limits every single time. It's extraordinary to watch. You put them in a new car, and after a few laps, they've found the fastest line in that car, and they're off to the races.
כן, יש כאן כמה הבדלים קלים, אבל נהג מכוניות המרוץ האנושי מסוגל לצאת ולנהוג בקו מהיר בצורה מדהימה, ובלי היתרונות שבאלגוריתם שמשווה את הכדאיות שבלנסוע הכי מהר שאפשר בפניה הזאת, לעומת לגנוב טיפה זמן בקטע הישר כאן. לא רק זה, הם מסוגלים לעשות את זה הקפה אחרי הקפה אחרי הקפה. הם מסוגלים לבוא ולעשות את זה בעקביות, ולדחוף את המכונית לגבול היכולת בכל פעם. זה יוצא מגדר הרגיל לראות את זה. שמים אותם במכונית חדשה, ואחרי כמה הקפות, הם מצאו את הנתיב המהיר ביותר לרכב הזה, והם מוכנים למרוץ.
It really makes you think, we'd love to know what's going on inside their brain. So as researchers, that's what we decided to find out. We decided to instrument not only the car, but also the race car driver, to try to get a glimpse into what was going on in their head as they were doing this. Now, this is Dr. Lene Harbott applying electrodes to the head of John Morton. John Morton is a former Can-Am and IMSA driver, who's also a class champion at Le Mans. Fantastic driver, and very willing to put up with graduate students and this sort of research. She's putting electrodes on his head so that we can monitor the electrical activity in John's brain as he races around the track.
זה באמת גורם לך לחשוב, היינו מאוד רוצים לדעת מה קורה בתוך הראש שלהם. אז כחוקרים, זה מה שהחלטנו לברר. החלטנו לצייד במכשירים לא רק את המכונית, אלא גם את נהג מכונית המרוץ, כדי לנסות ולקבל הצצה למה שקורה בראש שלהם כשהם עושים את זה. זו ד"ר לינה הארבוט שמתקינה אלקטרודות על ראשו של ג'ון מורטון. ג'ון מורטון הוא נהג Can-Am ו- IMSA לשעבר, שגם זכה באליפות בתחרות Le Mans. נהג מופלא, ויש לו הרבה סבלנות לסטודנטים ולמחקרים מהסוג הזה. היא מניחה אלקטרודות על הראש שלו כדי שנוכל לעקוב אחר הפעילות החשמלית במוחו של ג'ון בזמן שהוא עושה את המסלול.
Now, clearly we're not going to put a couple of electrodes on his head and understand exactly what all of his thoughts are on the track. However, neuroscientists have identified certain patterns that let us tease out some very important aspects of this. For instance, the resting brain tends to generate a lot of alpha waves. In contrast, theta waves are associated with a lot of cognitive activity, like visual processing, things where the driver is thinking quite a bit. Now, we can measure this, and we can look at the relative power between the theta waves and the alpha waves. This gives us a measure of mental workload, how much the driver is actually challenged cognitively at any point along the track.
עכשיו, ברור שאי אפשר לשים כמה אלקטרודות על הראש שלו ולהבין מזה בדיוק את כל המחשבות שלו בזמן המרוץ. אבל, חוקרי מערכות עצבים זיהו תבניות מסוימות שמאפשרות לנו להבין כמה היבטים מאוד חשובים של זה. למשל, המוח במנוחה נוטה לייצר הרבה גלי אלפא. לעומת זאת, גלי תטה מצביעים על פעילות קוגניטיבית רבה, כמו עיבוד חזותי, דברים שהנהג חושב עליהם לא מעט. עכשיו, אנחנו יכולים למדוד את זה, ואנחנו יכולים לבדוק את הכוח היחסי בין גלי התטה לבין גלי האלפא. זה נותן לנו אומדן לגבי עומס החשיבה, עד כמה הנהג מאותגר מבחינה קוגניטיבית בכל נקודה לאורך המסלול.
Now, we wanted to see if we could actually record this on the track, so we headed down south to Laguna Seca. Laguna Seca is a legendary raceway about halfway between Salinas and Monterey. It has a curve there called the Corkscrew. Now, the Corkscrew is a chicane, followed by a quick right-handed turn as the road drops three stories. Now, the strategy for driving this as explained to me was, you aim for the bush in the distance, and as the road falls away, you realize it was actually the top of a tree.
עכשיו, רצינו לראות אם אנחנו יכולים להקליט את זה בזמן נהיגת המסלול, אז ירדנו דרומה אל לגונה סקה. לגונה סקה הוא מסלול מרוצים אגדי בערך באמצע הדרך בין סלינס למונטרי. יש שם עיקולים שנקראים "חולץ פקקים". עכשיו, חולץ הפקקים הוא פניית שיקיין, שאחריו פניה מהירה ימינה בעוד הכביש צונח מטה שלוש קומות. עכשיו, האסטרטגיה לנהיגה שם, כפי שהוסברה לי, היא אתה מכוון לשיח שנמצא במרחק, וכשהדרך צונחת מטה, אתה מבין שזו היתה למעשה צמרת של עץ.
All right, so thanks to the Revs Program at Stanford, we were able to take John there and put him behind the wheel of a 1960 Porsche Abarth Carrera. Life is way too short for boring cars. So, here you see John on the track, he's going up the hill -- Oh! Somebody liked that -- and you can see, actually, his mental workload -- measuring here in the red bar -- you can see his actions as he approaches. Now watch, he has to downshift. And then he has to turn left. Look for the tree, and down.
טוב, אז הודות לתוכנית Revs בסטנפורד, יכולנו לקחת את ג'ון לשם ולשים אותו מאחורי ההגה של פורשה אברט' קררה שנת 1960. החיים קצרים מדי בשביל מכוניות משעממות. אז, כאן אתם רואים את ג'ון על המסלול, הוא נוסע במעלה הגבעה - או! מישהו כאן אהב את זה... ואתם יכולים לראות, למעשה את הפעילות המוחית שלו ...שנמדדת כאן בפס האדום... אתם יכולים לראות את הפעולות שלו כשהוא מתקרב. עכשיו תראו, הוא צריך להוריד הילוך. ואז הוא צריך לפנות שמאלה. לחפש את העץ, וירידה.
Not surprisingly, you can see this is a pretty challenging task. You can see his mental workload spike as he goes through this, as you would expect with something that requires this level of complexity. But what's really interesting is to look at areas of the track where his mental workload doesn't increase. I'm going to take you around now to the other side of the track. Turn three. And John's going to go into that corner and the rear end of the car is going to begin to slide out. He's going to have to correct for that with steering. So watch as John does this here. Watch the mental workload, and watch the steering. The car begins to slide out, dramatic maneuver to correct it, and no change whatsoever in the mental workload. Not a challenging task. In fact, entirely reflexive.
באופן לא מפתיע, אתם יכולים לראות שזו משימה די מאתגרת. אתם יכולים לראות את הפעילות המוחית שלו מרקיעה ככל שהוא מתקדם בזה, כפי שניתן לצפות במשהו שמצריך רמה כזו של מורכבות. אבל מה שבאמת מעניין זה לראות את הקטעים במסלול שבהם הפעילות המוחית שלו לא עולה. אני אקח אתכם עכשיו לצד השני של המסלול. פנייה שלישית. וג'ון עומד להיכנס לתוך הפינה ההיא והחלק האחורי של המכונית יחליק החוצה. הוא יצטרך לתקן את זה בפעולת היגוי. אז תסתכלו איך ג'ון עושה את זה כאן. שימו לב לפעילות המוחית, ותסתכלו על ההיגוי. המכונית מתחילה להחליק, תמרון דרמטי כדי לתקן את זה, ואין שום שינוי בפעילות המוחית. משימה לא מאתגרת. למעשה, רפלקסיבית לגמרי.
Now, our data processing on this is still preliminary, but it really seems that these phenomenal feats that the race car drivers are performing are instinctive. They are things that they have simply learned to do. It requires very little mental workload for them to perform these amazing feats. And their actions are fantastic. This is exactly what you want to do on the steering wheel to catch the car in this situation.
עכשיו, הניתוח שלנו של הנתונים האלו עדיין ראשוני בלבד, אבל ממש נראה שהפעולות הפנומנאליות האלו שנהגי מכוניות המרוץ מבצעים הן אינסטינקטיביות. זה דברים שהם פשוט למדו לעשות. דרושה מעט מאוד פעילות מוחית בכדי שהם יבצעו את אותן פעולות מדהימות. והביצועים שלהם מדהימים. זה בדיוק מה שאתה רוצה לעשות עם ההגה כדי לתפוס את הרכב במצב כזה.
Now, this has given us tremendous insight and inspiration for our own autonomous vehicles. We've started to ask the question: Can we make them a little less algorithmic and a little more intuitive? Can we take this reflexive action that we see from the very best race car drivers, introduce it to our cars, and maybe even into a system that could get onto your car in the future? That would take us a long step along the road to autonomous vehicles that drive as well as the best humans.
עכשיו, מתוך זה קיבלנו תובנה אדירה והשראה לרכב האוטונומי שלנו. התחלנו לשאול את השאלה: האם אנחנו יכולים לעשות אותם קצת פחות אלגוריטמיים וקצת יותר אינטואיטיביים? האם נוכל לקחת את הפעולה הרפלקסיבית הזו שאנחנו רואים אצל נהגי מכוניות המרוץ הטובים ביותר, ולהכניס את זה לרכבים שלנו, ואולי אפילו לתוך מערכת שתוכל להשתלב בעתיד גם ברכבים שלכם? זה יקדם אותנו צעד גדול קדימה בדרך לרכב אוטונומי שנוהג טוב כמו הנהג האנושי הטוב ביותר.
But it's made us think a little bit more deeply as well. Do we want something more from our car than to simply be a chauffeur? Do we want our car to perhaps be a partner, a coach, someone that can use their understanding of the situation to help us reach our potential? Can, in fact, the technology not simply replace humans, but allow us to reach the level of reflex and intuition that we're all capable of?
אבל זה גרם לנו גם לחשוב קצת יותר לעומק. האם אנחנו רוצים יותר מהמכונית שלנו מעבר לכך שתהיה פשוט הנהג שלנו? האם אנחנו רוצים שהמכונית שלנו תהיה אולי השותפה, המאמנת, מישהו שיכול להשתמש ביכולות הבנת הסיטואציה כדי לעזור לנו לממש את הפוטנציאל שלנו? האם למעשה, הטכנולוגיה יכולה לא רק להחליף את בני האדם, אלא לאפשר לנו להגיע לרמות תגובה ואינטואיציה שאנחנו כולנו מסוגלים להן?
So, as we move forward into this technological future, I want you to just pause and think of that for a moment. What is the ideal balance of human and machine? And as we think about that, let's take inspiration from the absolutely amazing capabilities of the human body and the human mind.
אז, בעודנו מתקדמים אל עבר העתיד הטכנולוגי הזה, אני מבקש מכם רק לעצור ולחשוב על זה לרגע. מה הוא האיזון האידיאלי שבין האדם למכונה? ובעוד אנחנו חושבים על כך, בואו ונשאב השראה מהיכולות הפשוט מופלאות של הגוף האנושי והמוח האנושי.
Thank you.
תודה.
(Applause)
(מחיאות כפיים)