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.
Hoeveel van jullie zijn ooit achter het stuur van een auto gekropen terwijl je dat beter niet had gedaan? Misschien was je al lang onderweg en gehaast om thuis te komen. Je was moe, maar je dacht dat je toch nog wat aankon. 'Ik heb minder gedronken dan de anderen, 'Ik heb minder gedronken dan de anderen, dus rij ik best naar huis.' Of misschien was je er niet helemaal bij.
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.
Komt je dat bekend voor? Zou het dan niet geweldig zijn als je een knop op je dashboard had waardoor de auto je veilig thuis zou brengen? Dat zou kunnen door de zelf-rijdende auto, het autonome voertuig, en die droom bestaat al sinds 1939, toen General Motors het toonde op hun Futurama-stand op de Wereldtentoonstelling.
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.
Het is een van die dromen die altijd zo'n 20 jaar in de toekomst leken te liggen. Twee weken geleden kwam die droom dichterbij toen de staat Nevada aan Googles zelfrijdende auto de allereerste licentie verleende voor een autonoom voertuig. Ze kregen de wettelijke toelating om het te testen op de weg in Nevada. California's overweegt een soortgelijke wetgeving. Dit zou maken dat de autonome auto niet een van die dingen is die alleen maar in Vegas thuishoren.
(Laughter)
(Gelach)
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.
In mijn lab in Stanford werken we ook aan autonome auto's, maar met een iets andere inslag. Wij hebben robotische raceauto's ontwikkeld die tot op de grenzen van het fysisch haalbare kunnen gaan.
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.
Waarom doen we zoiets? Er zijn twee goede redenen voor. Ten eerste denken wij dat mensen de controle pas overlaten aan een autonome auto als die minstens even goed is als de beste menselijke chauffeurs. Als je net als ik behoort tot de 70 procent die beter is dan de gemiddelde chauffeur, dan begrijpen jullie dat de lat erg hoog ligt. Maar er is nog een reden. Net als autocoureurs gebruik maken van alle wrijving tussen de band en de weg, om de auto zo snel mogelijk te laten gaan, willen wij alle functionaliteiten gebruiken om zoveel mogelijk ongevallen te voorkomen.
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.
Als de auto over zijn limiet gaat, niet omdat jij te snel rijdt, maar omdat er een ijsplek is op de weg, dan zijn de voorwaarden veranderd. In deze situaties willen we een auto die elk ongeval vermijdt dat fysiek vermijdbaar is.
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.
Maar er is nog een derde motivatie. Ik heb een passie voor racen. Ik had ooit een raceauto, was crew chief en rij-instructeur, hoewel misschien niet op het niveau dat je hier verwacht. In het lab ontwikkelden we verschillende voertuigen, en ook 's werelds eerste autonoom slippende auto. Een categorie zonder al te veel concurrentie.
(Laughter)
(Gelach)
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.
Dit is P1. Een volledig door studenten gebouwd elektrisch voertuig dat met achterwielaandrijving en steer-by-wire voorwiel om bochten kan slippen. Het kan zijwaarts slippen zoals een rallybestuurder, altijd de strakste curve volgen zelfs op veranderlijke, gladde oppervlakken altijd onder controle.
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.
We hebben ook met Volkswagen Oracle gewerkt aan Shelley, een autonome raceauto. Die reed aan 240 km per uur door de Bonneville Salt Flats, reed in Thunderhill Raceway Park in zon, wind en regen. Hij navigeerde door de 153 bochten en de 20,0 km van de Pikes Peak Hill Climb route in Colorado met niemand achter het stuur.
(Laughter)
(Gelach)
(Applause)
(Applaus)
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.
Het spreekt vanzelf dat we er een heleboel plezier aan hebben beleefd. In feite hebben we bij het ontwikkelen van deze autonome auto's ook een enorme waardering ontwikkeld voor de vaardigheden van menselijke autocoureurs. We wilden de mogelijkheden van deze auto's vergelijken met onze menselijke tegenhangers. Wij ontdekten dat hun menselijke tegenhangers geweldig zijn. We kunnen een kaart van een racecircuit maken en een wiskundig model van een auto. Met wat iteratie kunnen we de snelste manier vinden voor dat circuit. Als we die gegevens vergelijken met die van een professionele chauffeur is de gelijkenis absoluut opmerkelijk.
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.
Er zijn wat subtiele verschillen, maar de menselijke autocoureur kan een ongelooflijk snelle lijn rijden zonder het voordeel van een algoritme dat het compromis zoekt tussen in deze bocht zo snel mogelijk gaan en een beetje tijd winnen ten opzichte van de rechte lijn. En ze kunnen dat ronde na ronde na ronde. Ze kunnen dat consequent volhouden en de auto telkens tot aan zijn limiet drijven. Het is buitengewoon om naar te kijken. Je zet ze in een nieuwe auto, en na een paar ronden hebben ze de snelste lijn voor die auto gevonden en gaan ze ermee racen.
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.
Het zet je echt aan het denken. Wij zouden graag willen weten wat er gaande is in hun hersenen. Als onderzoekers wilden we dat achterhalen. We voorzagen zowel de auto van instrumenten als de autocoureur om een glimp op te vangen van wat er omging in hun hoofd terwijl ze dit deden. Dit is Dr. Lene Harbott die elektroden plaatst op het hoofd van John Morton. John Morton, een voormalige Can-Am en IMSA-coureur, was ook kampioen in Le Mans. Fantastische chauffeur, graag bereid om met studenten samen te werken voor dit soort onderzoek. Ze zet elektroden op zijn hoofd om de elektrische activiteit in John's hersenen te registreren terwijl hij het parcours aflegt.
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.
Met een paar van elektroden op zijn hoofd kunnen we niet precies weten wat hij denkt. Maar neurowetenschappers kunnen uit de patronen enkele zeer belangrijke aspecten afleiden. Zo produceert een brein in rust vooral alphagolven. Thetagolven zijn gekoppeld aan cognitieve activiteit zoals visuele verwerking waar de bestuurder nogal mee bezig is. We meten dit en kijken naar de relatieve intensiteit tussen thetagolven en alphagolven. Dit is een maat voor geestelijke belasting, hoe hard de chauffeur moet denken op elk punt langs het parcours.
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.
We wilden nagaan of we dit konden opnemen op de weg. Daarom zuidwaarts naar Laguna Seca. Laguna Seca is een legendarisch parcours halverwege Salinas en Monterey. Er zit een bocht in, de 'Kurkentrekker', een chicane, gevolgd door een snelle rechtse bocht in een sterke afdaling. Ze legden het me zo uit: je richt je op een struik in de verte en als de weg gaat dalen, besef je dat het een boomtop was.
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.
Dankzij het Revs Programma in Stanford konden we John daar mee naartoe nemen en hem achter het stuur zetten van een 1960 Porsche Abarth Carrera. Het leven is veel te kort voor saaie auto's. Hier zie je John op het parcours. Hij gaat bergop -- oh, iemand vond dat leuk -- en je kan zijn geestelijke belasting hier aan deze rode balk afmeten terwijl hij dichterbij komt. Nu moet hij terugschakelen en vervolgens linksaf slaan. Uitkijken naar de boom en dan naar beneden.
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.
Zoals verwacht een behoorlijk uitdagende taak. Je ziet zijn geestelijke belasting pieken zoals je kan verwachten met iets van dit niveau van complexiteit. Maar echt interessant zijn stukken van het parcours waar zijn geestelijke belasting niet verhoogt. Ik neem jullie nu mee naar de andere kant van het parcours. Derde bocht. John komt in die bocht en de achterkant van de auto begint te slippen. Dat moet hij corrigeren door bij te sturen. Let op terwijl John dit hier doet. Let op de geestelijke belasting en het sturen. De auto begint te slippen, een dramatisch corrigerend manoeuvre, en geen enkele wijziging in de geestelijke belasting. Geen uitdagende taak. In feite volledig reflexief.
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.
Onze dataverwerking zit nog in het beginstadium, maar het lijkt erop dat deze fenomenale prestaties instinctief zijn. Het zijn dingen die ze simpelweg geleerd hebben. Het vereist zeer weinig geestelijke belasting om deze geweldige prestaties uit te voeren. En hun acties zijn fantastisch. Dit is precies wat je moet doen om de auto in deze situatie de baas te blijven.
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.
Dit heeft ons een enorm inzicht gegeven en inspiratie voor onze eigen autonome voertuigen. We stellen de vraag: kunnen we ze een beetje minder algoritmisch en een beetje meer intuïtief maken? Kunnen we deze reflexen ontwikkelen die eigen zijn aan de allerbeste autocoureurs, ze overbrengen naar eigen onze auto's, en misschien in de toekomst zelfs in je eigen wagen? Dat zou een grote stap zijn op weg naar autonome voertuigen die de beste chauffeurs evenaren.
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?
Maar het heeft ons nog wat dieper laten nadenken. Willen we iets meer van onze auto dan gewoon een chauffeur zijn? Willen wij een auto die misschien ook een partner, een coach is, iemand die zijn inzicht in de situatie kan gebruiken om onze eigen mogelijkheden te ontwikkelen? Kan de technologie niet alleen de mens vervangen, maar ons het niveau van reflexen en intuïtie doen bereiken dat we allemaal zouden aankunnen?
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.
Als we in deze technologische toekomst vooruitgaan, zouden jullie daar even moeten over nadenken. Wat is de ideale balans tussen mens en machine? Terwijl we daarover nadenken, kunnen we inspiratie halen uit de absoluut fantastische mogelijkheden van het menselijk lichaam en de menselijke geest.
Thank you.
Bedankt.
(Applause)
(Applaus)