Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Elektronik

Selvkørende biler og mennesker står over for uundgåelige kollisioner

Føreren af ​​bilen til højre bedømmer en sikker vej gennem forhindringer baseret på deres bevægelser og opfattede bremselængder. Kredit:Bearbejdet fra Gibson and Crooks af Steven Lehar

I 1938, da der kun var omkring en tiendedel af antallet af biler på de amerikanske veje, som der er i dag, en strålende psykolog og en pragmatisk ingeniør gik sammen om at skrive et af de mest indflydelsesrige værker, der nogensinde er udgivet om kørsel. En selvkørende bils drab på en fodgænger i Arizona fremhæver, hvordan deres arbejde stadig er relevant i dag – især med hensyn til sikkerheden for automatiserede og autonome køretøjer.

James Gibson, den pågældende psykolog, og ingeniøren Laurence Crooks, hans partner, vurderet en førers kontrol over et køretøj på to måder. Den første var at måle, hvad de kaldte "minimumsstopzonen, " den afstand, det ville tage at stoppe, efter at føreren slog bremsen. Den anden var at se på chaufførens psykologiske opfattelse af de mulige farer omkring køretøjet, som de kaldte "feltet for sikker rejse". Hvis nogen kørte, så alle potentielle farer var uden for den rækkevidde, der var nødvendig for at stoppe bilen, denne person kørte sikkert. Usikker kørsel, på den anden side, involveret at køre så hurtigt eller styre så uregelmæssigt, at bilen ikke kunne stoppe, før den potentielt ramte de identificerede farer.

Imidlertid, dette område af sikker rejse er ikke det samme for førerløse biler. De opfatter verden omkring dem ved hjælp af lasere, radar, GPS og andre sensorer, ud over deres indbyggede kameraer. Så deres opfattelser kan være meget forskellige fra dem, der præsenteres for menneskelige øjne. På samme tid, deres aktive responstider kan være langt hurtigere – eller nogle gange endda overdrevent langsomme, i tilfælde, hvor de kræver menneskelig indgriben.

Jeg har skrevet meget om naturen af ​​menneskelig interaktion med teknologi, især vedrørende den kommende bølge af automatiserede biler. Det er klart for mig, hvis mennesker og maskiner kun kører i henhold til deres respektive – og væsentligt forskellige – perceptions- og reaktionsevner, så vil konflikter og kollisioner være næsten uundgåelige. For at dele vejen sikkert, hver side bliver nødt til at forstå den anden meget mere indgående, end de gør nu.

Samspil mellem bevægelse og udsyn

For menneskelige chauffører, vision er konge. Men hvad bilister ser afhænger af, hvordan de flytter bilen:Bremsning, acceleration og styring ændrer bilens position og dermed førerens udsyn. Gibson forstod, at denne gensidige afhængighed af opfattelse og handling betød, at når han stod over for en bestemt situation på vejen, folk forventer, at andre opfører sig på bestemte måder. For eksempel, en person, der ser en bil ankomme til et stopskilt, forventer, at føreren stopper bilen; se dig omkring efter modkørende trafik, fodgængere, cyklister og andre forhindringer; og fortsæt først, når kysten er klar.

Et Tesla 'Autopilot'-system styrer direkte efter en barrikade.

Et stopskilt findes helt klart for menneskelige bilister. Det giver dem en chance for at se sig omhyggeligt omkring uden at blive distraheret af andre aspekter af kørsel, som at styre. Men et autonomt køretøj kan scanne hele sine omgivelser på en brøkdel af et sekund. Det behøver ikke nødvendigvis at stoppe – eller endda sætte farten ned – for at navigere sikkert i krydset. Men en selvkørende bil, der ruller gennem et stopskilt uden selv at holde pause, vil blive opfattet som alarmerende, og endda farligt, til nærliggende mennesker, fordi de antager, at menneskelige regler stadig gælder.

Hvad maskiner kan forstå

Her er et andet eksempel:Tænk på biler, der flettes fra en sidegade til en travl færdselsåre. Folk ved, at øjenkontakt med en anden chauffør kan være en effektiv metode til at kommunikere med hinanden. I en delt sektion, en chauffør kan bede om tilladelse til at køre ind, og den anden chauffør kan erkende, at ja, hun vil give efter for at give plads. Hvordan præcist skal folk have denne interaktion med en selvkørende bil? Det er noget, der endnu ikke er etableret.

Fodgængere, cyklister, motorcykel ryttere, bilchauffører og lastbilchauffører er alle i stand til at forstå, hvad andre menneskelige chauffører sandsynligvis vil gøre – og udtrykke deres egne hensigter over for en anden person på passende vis.

Et automatiseret køretøj er en helt anden sag. Det vil vide lidt eller intet om "kan jeg?" "Ja, OK" typer af uformel interaktion, som folk engagerer sig i hver dag, og vil kun blive fastholdt med de specifikke regler, det er blevet givet. Da få algoritmer kan forstå disse implicitte menneskelige antagelser, de vil opføre sig anderledes end folk forventer. Nogle af disse forskelle kan virke subtile - men nogle overtrædelser, såsom at køre stopskiltet, kan forårsage skade eller endda død.

Hvad mere er, førerløse biler kan effektivt blive blændet, hvis deres forskellige sensoriske systemer bliver blokeret, funktionsfejl eller give modstridende oplysninger. I 2016's dødsulykke af en Tesla i "Autopilot"-tilstand, for eksempel, en del af problemet kan have været en konflikt mellem nogle sensorer, der kunne have opdaget en traktor-trailer på tværs af vejen, og andre, der sandsynligvis ikke gjorde det, fordi den var baggrundsbelyst eller for højt fra jorden. Disse fiaskoer kan være ret forskellige fra de mangler, folk er kommet til at forvente af medmennesker.

Som med alle nye teknologier, der vil være ulykker og problemer – og på vejene, hvilket næsten uundgåeligt vil resultere i skader og død. Men denne type problemer er ikke unikke for selvkørende biler. Hellere, det er måske iboende i enhver situation, hvor mennesker og automatiserede systemer deler plads.

Denne artikel blev oprindeligt publiceret på The Conversation. Læs den originale artikel.