BRIAN SCASSELLATI: Chào mừng để các series video CS50 AI. Tên tôi là SCAS. Và hôm nay, chúng ta sẽ được nói về xe ô tô tự lái. Bây giờ, tôi là một chút xấu hổ để thừa nhận rằng khi Tôi là một đứa trẻ là một phần lớn của tuổi thơ tôi xoay quanh David Hasselhoff. Bây giờ, đây là trước khi anh đã tham gia trong bất cứ điều gì giống như của Mỹ Got Talent, hoặc tham gia như một nhân viên cứu hộ trong Baywatch, hoặc thậm chí trước khi ông có loại lịch sử như một ngôi sao nhạc pop tại Đức. 

Trong thời thơ ấu của tôi, David Hasselhoff là diễn viên hỗ trợ trên truyền hình nổi tiếng loạt gọi Knight Rider. Và tôi nói ông là diễn viên hỗ trợ, bởi vì thực sự là ngôi sao của chương trình này được một chiếc xe, một Trans Am tên Kit, người có thể lái xe của chính nó. Kit là tuyệt vời. Nó có thể nói chuyện với bạn. 

Nó có thể giải quyết vấn đề. Nó có thể lái xe tất cả các nơi. Nó cũng có laser và tên lửa. Vì vậy, nó là một tuyệt vời xe để bắt đầu. 

Nhưng đây là ngành khoa học tiểu thuyết của thời gian, xe ô tô tự trị có thể đưa ra quyết định, mà có thể lái xe dọc đường. Và tại mỗi điểm trong một trong những tập phim, David Hasselhoff sẽ gặp rắc rối và xe sẽ bắt đầu lái xe và đi và cứu anh ta. Đó là khoa học viễn tưởng của chúng tôi. 

Thậm chí chỉ trong cuối cùng 30 năm, đó là khoa học viễn tưởng đã đi từ trên truyền hình và trên màn hình thành hiện thực, thành các sản phẩm thương mại. Hôm nay, chúng ta sẽ nói về nó như thế nào là xe tự trị thực sự có thể đi và lái xe và để điều hoàn toàn tuyệt vời. Nhưng chúng ta hãy bắt đầu với lịch sử. 

Bởi vì những chiếc xe tự lái không đi ra khỏi hư. Và trên thực tế, rất chiếc xe đầu tiên tự lái, thực sự đầu tiên có ảnh hưởng dự án nghiên cứu, bước ra từ một dự án gọi là Navlab. Navlab là một dự án mà kéo dài gần hai thập kỷ tại Carnegie Mellon Trường đại học. 

Và họ đã xây dựng một loạt xe khác nhau mà bắt đầu tìm kiếm như xe tải nhỏ nhỏ, mà là Humvees, đó là cuối cùng chỉ sedan, và xe tải nhỏ, thậm chí xe buýt thành phố. Và các thiết bị khác nhau có cảm biến trong họ, có tính toán hệ thống đưa vào chúng, vì vậy rằng họ có thể điều khiển và phanh, và thúc đẩy tự chủ tất cả các ngày của riêng mình. Bây giờ, các hệ thống này là rất thô sơ lúc đầu. 

Và họ dựa vào rất đánh dấu làn đường cụ thể. Vì vậy, các hệ thống ấn tượng nhất mà họ đã được xây dựng là một phần của Navlab năm. Và vào năm 1995, điều này xe, đó là minivan, đã lái xe từ Pittsburgh đến San Diego, gần 3.000 dặm. Và 98% thời gian, các chỉ điều khiển tay lái là máy tính. 

98% thời gian, đó là hoàn toàn tự trị vì nó gần như lái xe từ bờ biển đến bờ biển. Bây giờ, đó là vô cùng ấn tượng. Và khi chúng ta nghĩ về điều đó, có rất nhiều để chúng tôi xem xét. 

Những gì các loại cảm biến được sử dụng nó? Những loại quyết định đã thực sự làm cho nó? Đó khác 2% của thời đại là gì? 

Chúng ta sẽ cố gắng để có được một số vấn đề ngày hôm nay. Và khi chúng ta nhìn vào họ, chúng ta sẽ cố gắng để phát hiện ra những gì nó là cấu trúc bên dưới và làm thế nào để tính toán là trực tiếp lái xe các ứng dụng này. Bây giờ, Navlab là một thành công to lớn. Và đó là cơ sở của tất cả chúng tôi tư tưởng hiện đại về tự trị xe. 

Nhưng xe tự lái không thực sự trở nên nổi tiếng và phổ biến cho đến năm 2005 DARPA, như là một phần của thách thức nỗ lực lớn của họ, đặt cùng một chương trình dùng thử để xây dựng một chiếc xe tự. Và họ thực hiện điều này là một thách thức. Họ đặt một giải thưởng $ 2 triệu ra khỏi đó với ý tưởng rằng một số nghiên cứu thực sự thông minh đội sẽ đi cùng và được có thể yêu cầu bồi thường giải thưởng này triệu $ 2. 

Bây giờ, các giải thưởng đã được không sẽ được dễ dàng để có được. Để có được giải thưởng, bạn sẽ có để xây dựng một chiếc xe mà không có sự can thiệp của con người đã có thể lái xe 150 dặm Tất nhiên thông qua các địa hình gồ ghề của sa mạc. Và đó là một công việc rất nhiều. 

Và vào thời điểm đó, mọi người nghĩ rằng họ đã thực sự điên rồ trong việc này. Vì vậy, cuộc họp đầu tiên của thách thức lớn là vào năm 2004. Và trong số đó khoảng 150 dặm, các xa nhất, đội bóng tốt nhất mà họ có, đi khoảng 11 dặm trước hệ thống thất bại hoàn toàn. 

Bây giờ, để cung cấp cho bạn một ý tưởng về sự khó khăn đó là, đó 11 dặm đã được xem như là một hiện tượng thành công tuyệt đối. Nhưng DARPA muốn nhiều hơn. Và họ được cung cấp này cùng giải năm sau. 

Và chỉ một năm sau, công nghệ có tiến đến điểm mà không chỉ một hệ thống đã có thể hoàn thành khóa học, nhưng năm con robot khác nhau xe đã hoàn thành khóa học đó. Một trong những nhanh nhất hoàn thành 132 dặm dưới bảy giờ. Đó là một robot được gọi là Stanley. 

Stanley được xây dựng bởi các Stanford đội đua. Và như bạn có thể nhìn thấy ở phía trên, nó đã có một số cảm biến khác nhau lên trên mui xe, lên trên đỉnh của chiếc xe, và tất cả trong suốt. Sử dụng một sự kết hợp của máy ảnh, hồng ngoại, ánh sáng và thường xuyên, sử dụng radar và hệ thống sonar trên tàu, sử dụng Finders phạm vi laser để phát hiện chướng ngại vật, chiếc xe này đã có thể để di chuyển trên địa hình rất thô tự chủ tay lái, tự chủ phá vỡ, tự chủ áp dụng gas. 

Đó là một thành tích thực sự. Hôm nay, chúng ta thấy điều này xảy ra thậm chí như là một quy mô lớn hơn. Nhiều người trong số các bạn đã nghe nói về xe Google tự lái. Và những chiếc xe này đã đăng nhập trên 1,2 triệu dặm trong vài năm qua, không có sự can thiệp của con người nào. 

Trong thực tế, mỗi lần rằng chiếc xe có Google được tham gia vào bất kỳ loại tai nạn, đó hoặc là vì nó đang đậu, hoặc vì một số người đã nên quan tâm đến những gì nó đã làm điều đó họ chạy vào trong xe. Vì vậy, với tất cả các hệ thống này, chúng ta thấy sự phức tạp này mới nổi. Và trong này rất ngắn khoảng thời gian, chúng tôi đã đi từ các lĩnh vực khoa học tiểu thuyết với thực tế thương mại. 

Vì vậy, chúng ta hãy bắt đầu để mất các hệ thống ngoài. Hãy cố gắng tìm hiểu làm thế nào mà họ làm việc, những gì họ thực sự làm. Để làm điều đó, chúng ta sẽ sử dụng cùng loại của các kỹ năng mà chúng tôi đã nói chuyện trong lớp. Bất cứ khi nào bạn thấy một vấn đề, những gì chúng ta sẽ cố gắng làm là cố gắng để phân hủy nó. 

Bắt đầu với việc đơn giản nhất hình thức mà chúng ta có thể. Và sau đó xây dựng bên ngoài từ đó hình thức đơn giản. Vì vậy, dẫn chúng ta đến những câu hỏi, những gì là hình thức đơn giản nhất của tự trị chạy xe? Tại thời điểm nào là một máy tính thực sự kiểm soát được chiếc xe của tôi? 

Bây giờ, câu trả lời có thể làm bạn ngạc nhiên đó. Bởi vì hầu như mỗi chiếc xe bán ra ngày nay ở Mỹ hay châu Âu hay bất cứ nơi nào thực sự là một phần một chiếc xe tự. Sử dụng hệ thống như hệ thống phanh chống khóa, các hệ thống này là thực sự tự trị. 

Đó là, khi tôi bước vào giờ nghỉ, những gì tôi đang làm là tôi yêu cầu các xe xin phá vỡ bây giờ. Tôi không thực sự trực tiếp bước vào cái gì đó áp dụng các pad phanh đến rotor. Và toàn bộ các điểm phanh chống khóa là tại một số điểm trên đường đi Tôi sẽ có thể ấn xuống vào giờ nghỉ. 

Nhưng chiếc xe sẽ nhận ra rằng các bánh xe đang trượt. Và nó sẽ tăng tốc rằng tín hiệu break, để phanh không bị khóa. Các hệ thống chống khóa phanh là, trong một cách, đưa ra quyết định cho bạn. 

Và thực sự, họ là những người mà chịu trách nhiệm của hệ thống phanh. Bạn đang làm cho một yêu cầu. Nhưng bạn không thực sự kiểm soát. 

Vì vậy, chúng ta có thể cố gắng để nhận ra điều này và chia nó ra thành các bộ phận cấu thành. Và chúng ta có thể nghĩ về nó như là một chút mã giả. Đó là, trong khi tôi đang bước trên phanh, trong khi tôi đang áp dụng áp lực để đạp phanh, hệ thống phanh chống khóa được kiểm tra liên tục để thấy là mỗi một trong các bánh xe bị trượt. 

Và sử dụng một số nội cảm biến trong xe, họ phát hiện có hoặc không bánh xe là thực sự dừng xe, cho dù nó trượt. Và nếu nó trượt, các anti-lock hệ thống phanh disengages phanh, và sau đó cho phép nó đi. Và khi các bánh xe dừng lại trượt, nó reapplies họ. 

Đó là, tôi đang làm cho một yêu cầu. Tôi đang bước trên phanh. Nhưng việc bẻ thực tế đang được bởi mảnh nhỏ của phần mềm quyết định. Vì vậy, thực sự, tất cả các xe ô tô của chúng tôi là xe đã tự trị. 

Bây giờ, đó không phải là những gì chúng ta nghĩ về khi chúng ta nghĩ về xe tự trị. Chúng tôi nghĩ về xe hơi, nơi tôi có thể nắm lấy tay tôi ra khỏi bánh xe, và chúng ta chỉ có thể để cho nó đi. Bây giờ, điều đó sẽ không xảy ra trên một quy mô lớn ở khắp mọi nơi nhưng hôm nay. 

Nhưng có những mẩu mà được bắt đầu để đi vào các lĩnh vực thương mại. Kể từ năm 2003, Toyota, và sau mà nhiều nhà sản xuất khác, tất cả mọi người từ Ford và Lincoln đến Mercedes Benz, đã được cung cấp một số loại đậu xe thông minh hỗ trợ. Đó là, có những cảm biến trong xe, thường cảm biến siêu âm cho ngắn phát hiện nhiều chướng ngại vật, mà có thể nhận ra nơi có xe ô tô, xe, người, bất kỳ loại chướng ngại vật xung quanh xe. 

Sau đó bạn nhấn một nút trên bảng điều khiển và yêu cầu các xe, xin vui lòng công viên bây giờ. Bạn ra một yêu cầu. Các hệ thống tự trị sau đó mất hơn và sử dụng những cảm biến có khả năng hướng dẫn xe vào một vị trí đậu xe riêng. Trong một số các mô hình này, có một phiên bản đậu xe song song và sao lưu vào một phiên bản tại chỗ. 

Và mỗi người trong các ứng dụng khác nhau gợi lên một mảnh khác nhau của phần mềm. Bây giờ, phần mềm không phải là bất cứ điều gì lạ hoặc không phải là bất cứ điều gì mà bạn không thể hiểu được tại thời điểm này. Nó chỉ sau những tín hiệu cảm biến. 

Nếu có điều gì đó để gần phía bên tay trái và tôi có không gian bên phải, sau đó tôi sẽ chỉ đạo một chút, vì vậy mà tôi có thể di chuyển qua bên phải. Nhiều người trong số các hệ thống bãi đậu xe đầu sẽ kiểm soát các góc lái, nhưng đòi hỏi người sử dụng, các trình điều khiển của con người, để thực sự bước trên máy gia tốc hoặc bước vào giờ nghỉ. Các hệ thống hiện đại hơn thực sự kiểm soát mà hoàn toàn tự. 

Vì vậy, ví dụ, trong một chiếc Mercedes S Class xe ngay Hiện tại, bạn có thể kéo bên cạnh nơi bạn muốn đến công viên, nhấn một nút, và nó sẽ song song với công viên cho bạn mà không có bàn tay của bạn trên các bánh xe hoặc bàn chân của bạn trên bàn đạp. Bây giờ tất cả các hệ thống này dựa vào các cảm biến rằng họ đang xây dựng vào những chiếc xe ngày nay. Và cho dù chúng tôi sử dụng những cảm biến để phát hiện những trở ngại tiềm năng và cảnh báo cho người sử dụng hay là chúng ta sử dụng những bộ cảm biến để phát hiện chướng ngại vật, và sau đó tự động tránh xa, đó chỉ là vấn đề của phần mềm. 

Trong thực tế, chỉ cần một vài tuần trước, Tesla, người được xây dựng với phương tiện tuyệt vời tất cả các cảm biến trong họ trong nhiều năm bây giờ, đã ban hành một bản cập nhật phần mềm. Và rằng bản cập nhật phần mềm cho phép các loại xe cho lần đầu tiên để nhập một lái xe tự động hơn, một phi công tự động họ gọi nó. Thí điểm tự động này cho phép chiếc xe để phát hiện va chạm và tự động phá vỡ, làm theo một chiếc xe khác đó là ở phía trước của nó, tốc độ phù hợp, ở lại trong làn xe, hãy nhìn bằng máy ảnh, cả hồng ngoại và khả kiến ánh sáng, và để có thể để nói hay không bạn đang trôi ra khỏi làn đường của bạn hoặc không, điều chỉnh các chỉ đạo một cách thích hợp, và thậm chí thay đổi làn đường khi các tín hiệu của người dùng. 

Tất cả những tính năng khác nhau là Vấn đề chỉ là một bản cập nhật phần mềm. Đó là, tất cả các người thức dậy vào một buổi sáng để tìm phần mềm mới này có sẵn trong xe của họ. Bởi vì các hệ thống cảm biến đã có mặt. 

Bây giờ, trong tất cả các trường hợp này, chúng ta đang nhìn thấy các phần mềm hệ thống dựa trên trở thành nhiều hơn và phổ biến hơn. Họ đang ở đâu đó trong sản phẩm thương mại được. Và tương lai là chúng tôi đi để xem chi tiết về điều đó. 

Trong thực tế, chỉ cần này năm, Freightliner là có thể cho ra mắt một chiếc xe tải tự trị, một trailer máy kéo tự trị, rằng họ đang thử nghiệm một cách hợp pháp trên đường ở Nevada. Những chiếc xe này, một lần nữa, theo một lộ trình định trước. Họ ở trong làn đường của họ. 

Họ tăng tốc và giảm tốc độ phản ứng để chướng ngại vật hoặc điều kiện giao thông. Và họ thậm chí còn tuân theo một số của niceties kia đường. Tất cả các hệ thống này ngày càng trở nên phức tạp hơn. 

Nhưng họ vẫn không hoàn toàn tự trị. Họ vẫn không khá làm tất cả mọi thứ. Đó là, họ vẫn còn đòi hỏi phải có một trình điều khiển của con người phải có mặt để làm cho một số quyết định mức độ cao. 

Và một trong những điều mà chúng tôi sẽ thấy trong năm năm tới là một loạt các quy phạm pháp luật và vấn đề đạo đức xoay quanh các phần mềm được xây dựng cho những chiếc xe không người lái. Làm thế nào mà một người lái xe nên phản ứng nếu nó bao quanh bởi một nhóm người? Điều gì xảy ra nếu người lái xe trượt trên đường và bạn có thể chỉ đạo đối với một đám đông 10 người hoặc một đám đông của 7 con người? Nên các xe làm gì? 

Trong tất cả các trường hợp này, có một phong phú nhiều câu hỏi được hỏi. Và họ không chỉ là phần mềm câu hỏi, câu hỏi pháp lý, vấn đề đạo đức, câu hỏi triết học. Và họ là những người mà chúng ta như là một cộng đồng sẽ phải giải quyết. 

Vì vậy, tôi sẽ để lại cho bạn một cuối cùng nghĩ, một trong những từ Randall Munroe, của XKCD, một trong những truyện tranh yêu thích của tôi. Nó không chỉ là chúng tôi đang đi để xem những chiếc xe này đang được xây dựng và được được thiết kế với phần mềm. Nhưng chúng ta sẽ thấy người dân cố gắng để khai thác chúng là tốt. 

Làm thế nào là nó sẽ là khi ai đó có thể, thông qua Wi-Fi, tải về một bản vá hoặc tải lên một virus để xe của bạn? Những loại điều sẽ xảy ra sau đó? Điều này là một chút vui tươi hơn của một ví dụ. Nhưng đó là những câu hỏi chúng ta sẽ đối phó với sớm. 

Cảm ơn cho tôi tham gia. Tôi hy vọng bạn đã rất thích nó. Và chúng ta sẽ thấy bạn thời gian tới.