211service.com
Ga voorzichtig te werk in de richting van de zelfrijdende auto
Volledig autonome voertuigen zullen jarenlang een fantasie blijven. Totdat ze hier zijn, hebben we technologie nodig die de capaciteiten van menselijke bestuurders verbetert in plaats van die capaciteiten steeds meer achterhaald te maken. 16 april 2013
Toen ik op een kille middag in maart in een Ford Fusion op de Interstate 495 richting Boston reed, deed ik iets waardoor zelfs mijn relaxte, lang geleden, rijinstructeur zijn koffie over het dashboard zou spugen: ik nam mijn handen van het stuur, tilde mijn voet van het gaspedaal en wachtte af wat er zou gebeuren. Het antwoord: niet veel. Tot op zekere hoogte reed de auto al zelf. Sensoren waren bezig met het volgen van andere voertuigen en wegmarkeringen; computersystemen bedienden het gaspedaal, de rem en zelfs het stuur. De auto verminderde zijn snelheid om op veilige afstand van de voorligger te blijven, maar toen die auto weer versnelde, deed de mijne dat ook. Ik probeerde het stuur te duwen zodat we naar de stippellijn aan mijn linkerkant afdreven. Toen de lijn naderde, duwde de auto het stuur heel licht in de tegenovergestelde richting om binnen zijn rijstrook te blijven.
De technologie achter dit soort voertuigautomatisering wordt in een razendsnel tempo ontwikkeld en moet het rijden veiliger, zuiniger en minder vermoeiend maken. Maar ondanks die vooruitgang en de aandacht voor de zelfrijdende auto's van Google, blijft volledige autonomie een verre bestemming. Een echt autonome auto, die in staat is om met elke reële situatie om te gaan, zou veel slimmere kunstmatige intelligentie vereisen dan Google of wie dan ook heeft ontwikkeld. Het probleem is dat tot het moment dat onze auto's het volledig kunnen overnemen, we autotechnologieën nodig hebben om een lastig evenwicht te vinden: ze zullen onze capaciteiten moeten uitbreiden zonder al te veel voor de bestuurder te doen.
Dingen beoordeeld
2013 Ford Fusion met Adaptive Cruise Control en Lane Keeping System
2010 Lincoln MKS met actieve parkeerhulp
Het ontwerp van toekomstige dingen
Don Norman
Basisboeken, 2007
De veiligheid en het welzijn van chauffeurs bewaken, beheren en motiveren
Joseph F. Coughlin, Bryan Reimer en Bruce Mehler
IEEE Pervasive Computing,
juli-september 2011
Dit verhaal maakte deel uit van ons nummer van mei 2013
- Zie de rest van het nummer
- Abonneren
Autofabrikanten hebben de autonome technologie tot nu toe zorgvuldig geïntroduceerd, zich ervan bewust dat te weinig zorgen achter het stuur net zo gevaarlijk kan zijn als te veel afleiding. Ik kon de terughoudendheid van de autofabrikanten ontdekken toen ik op de I-495 reed in de Ford Fusion, een sedan van $ 30.000 die twee gedeeltelijk autonome systemen heeft: Adaptive Cruise Control, die radar gebruikt om de afstand tot de voorligger te meten en het gaspedaal bedient en rem om een veilige afstand te bewaren; en het Lane-Keeping System, dat een camera in de achteruitkijkspiegel gebruikt om rijstrookmarkeringen in de gaten te houden en het stuur laat trillen of zachtjes beweegt als de auto te ver naar links of rechts afdrijft. De mogelijkheden van beide worden duidelijk onder controle gehouden. Het cruisecontrolsysteem werkt niet onder de 12 mijl per uur en wordt uitgeschakeld als de voorligger sneller begint te rijden dan de aanvankelijk ingestelde snelheid; de functie voor het volgen van rijstroken kan eenvoudig worden opgeheven door het stuur krachtig te bewegen. Hij ging ook een paar keer uit toen de strepen op de weg te versleten waren om duidelijk te zien. Maar zelfs met zulke beperkingen zijn deze twee systemen opmerkelijk slim en geruststellend in het gebruik. Toen ik later in een andere auto naar huis reed, voelde ik me verlamd omdat ik mijn positie binnen de rijstrook niet duidelijk op het dashboard zag.
Indien correct geïmplementeerd, voelt automatisering al snel als een natuurlijk onderdeel van autorijden. Het is zelfs gemakkelijk om te vergeten dat het in auto's sluipt sinds de handslinger in 1911 werd vervangen door een automatische starter. Maar deze vooruitgang versnelt met systemen die veel hogere rijtaken uitvoeren. Talloze autofabrikanten verkopen modellen die met bovenmenselijke snelheid remmen als ze een naderende botsing detecteren; sommige kunnen helpen bij het lezen van verkeersborden terwijl ze voorbij razen, en herinneren de bestuurder vervolgens aan de juiste snelheidslimiet.
Auto's met autonomie hebben nog steeds de aandacht van een mens nodig, maar kunnen die ook ontmoedigen.
Veel auto's kunnen ook een van de meest lastige rijtaken uitvoeren, namelijk inparkeren. Ik probeerde deze functie, genaamd Active Park Assist, in een Lincoln MKS. Het systeem identificeert een geschikte plek en voert vervolgens een bijna perfecte achteruitrijmanoeuvre uit terwijl de bestuurder de rem bedient. In het begin was het zenuwslopend om het stuur met geweld te zien ronddraaien terwijl de auto achteruit reed op een lege plek, maar ik stond er ook versteld van hoe vlekkeloos het werkte.
Deze ervaring duidde ook op de grootste uitdaging voor meer voertuigautomatisering: hoe menselijke en machinecapaciteiten effectief samen te voegen. Bryan Reimer, een onderzoekswetenschapper bij het Age Lab van het MIT, die de Lincoln gebruikt om het rijgedrag te bestuderen, zat tijdens mijn testrit op de passagiersstoel terwijl ik naar een parkeerplaats zocht. Hij waarschuwde me om de eerste paar die de auto aanbood om erin te persen niet te accepteren, niet omdat hij twijfelde aan de technologie, maar omdat hij twijfelde aan mijn vermogen om ongedaan te maken wat het deed. Je komt er gewoon nooit uit, zei hij, erop wijzend dat de Lincoln zichzelf kan parkeren met slechts een paar centimeter over aan beide uiteinden.
Hoe ervoor te zorgen dat autonomie aansluit bij menselijk gedrag, is een onderwerp dat Don Norman, een cognitief wetenschapper en productontwerpconsulent, diepgaand onderzoekt in zijn boek uit 2007 Het ontwerp van toekomstige dingen . Norman voorziet veel potentiële problemen met meer autonome auto's; in feite, zo wijst hij erop, zijn er al enkele opgedoken. Hij beschrijft hoe hij werkte met autofabrikanten wiens adaptieve cruisecontrolsystemen een auto automatisch sneller zouden laten rijden als een bestuurder een afrit opreed, omdat de oprit vrij was van verkeer; of ze zouden plotseling een auto vertragen als de bestuurder dicht achter een andere auto zou komen terwijl hij van rijstrook veranderde, waardoor de achterliggende auto ook plotseling moest remmen. Volautomatische besturing wordt veiliger, schrijft hij. De moeilijkheid ligt in de overgang naar volledige automatisering, waarbij slechts enkele dingen worden geautomatiseerd.
Het is verleidelijk om te denken dat de problemen die Norman identificeert van korte duur zullen zijn. Google test immers al geruime tijd een vloot van bijna volledig autonome of zelfrijdende hybride auto's. Deze voertuigen gebruiken een dure laser die op het dak is gemonteerd om de omgeving van de auto in 3D in kaart te brengen en deze foto snel te verwerken, waarbij ze behendig reageren op andere auto's en voetgangers. Het bedrijf zegt dat zijn auto's meer dan 300.000 mijl hebben afgelegd zonder een enkel ongeval terwijl ze onder computerbesturing stonden. Vorig jaar maakte het een video waarin een blinde man een ritje achter het stuur van een van deze auto's maakt en stopt bij een Taco Bell en een stomerij.
Indrukwekkend en ontroerend als deze demonstratie is, is het ook bedrieglijk. De auto's van Google volgen een route die al minstens één keer door een mens is gereden, en een bestuurder zit altijd achter het stuur of op de passagiersstoel in geval van een ongeluk. Dit is niet puur om voetgangers en andere automobilisten gerust te stellen. Geen enkel systeem kan nog tippen aan het vermogen van een menselijke bestuurder om op onverwachte gebeurtenissen te reageren, en een plotselinge storing kan bij hoge snelheid catastrofaal zijn.
Maar als autonomie constant toezicht vereist, kan het dat ook ontmoedigen. Terug in zijn kantoor liet Reimer me een grafiek zien die de relatie illustreert tussen de prestaties van een chauffeur en het aantal dingen dat hij of zij doet. Het is niet verwonderlijk dat aan het ene uiteinde van de grafiek de prestaties dramatisch dalen naarmate de afleiding toeneemt. Maar aan de andere kant, waar er te weinig is om de bestuurder betrokken te houden, nemen ook de prestaties af. Iemand die dagdroomt terwijl de auto zelf rijdt, zal niet voorbereid zijn om de controle over te nemen als dat nodig is.
De demonstratie van Google is misleidend. Niets kan nog tippen aan een menselijke bestuurder in het omgaan met het onverwachte.
Reimer maakt zich ook zorgen dat te veel vertrouwen op autonomie ertoe kan leiden dat de vaardigheden van chauffeurs afnemen. Een parallel is te vinden in vliegtuigen, waar de toenemende afhankelijkheid van automatische piloottechnologie in de afgelopen decennia de schuld is van het verminderen van de handmatige vliegvaardigheden van piloten. Een ontwerprapport uit 2011 in opdracht van de Federal Aviation Administration suggereerde dat te veel vertrouwen op automatisering kan hebben bijgedragen aan verschillende recente crashes met pilootfouten. Reimer denkt dat hetzelfde kan gebeuren met chauffeurs. In hoge mate geautomatiseerd rijden zal het aantal daadwerkelijk gereden kilometers verminderen, en een bestuurder die de helft van de gereden kilometers verliest, zal daarna niet meer dezelfde bestuurder zijn, zegt hij. Over het algemeen vergeten we een belangrijk probleem: hoe verbind je het menselijk brein met deze technologie?
Norman stelt dat de autonomie ook meer moet worden afgestemd op hoe de bestuurder zich voelt. Naarmate machines het steeds meer gaan overnemen, moeten ze worden gesocialiseerd; ze moeten de manier waarop ze communiceren en interactie verbeteren, schrijft hij. Reimer en collega's van MIT hebben laten zien hoe dit kan worden bereikt, met een systeem dat de mentale belasting en oplettendheid van een bestuurder schat door sensoren op het dashboard te gebruiken om hartslag, huidgeleiding en oogbewegingen te meten. Deze opstelling zou een soort adaptieve automatisering mogelijk maken: de auto zou meer of minder gebruik maken van zijn autonome functies, afhankelijk van het niveau van afleiding of betrokkenheid van de bestuurder.
Sommige systemen letten al op gedragssignalen dat de aandacht van de bestuurder afdwaalt. Inderdaad, nadat ik enkele ogenblikken over de I-495 had gereden terwijl ik de auto onder controle had, flitste dit bericht op het dashboard: Driver Alert Warning: Hands Back on Steering Wheel. Voor de rest van mijn rit zorgde ik ervoor dat ik dat deed.