Lý thuyết hành vi có thể dự đoán các mô hình lái xe

Khi công nghệ đang hỗ trợ sự phát triển của “ô tô thông minh”, nghiên cứu mới đề xuất lý thuyết hành vi có thể giúp các hệ thống điều chỉnh các chuyển động lái nguy hiểm trước khi chúng xảy ra.

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Công nghệ Chalmers của Thụy Điển tin rằng lý thuyết này giải thích được hiện tượng giật cục không thể giải thích được xảy ra khi chúng ta điều khiển phương tiện.

Khả năng dự đoán những gì người lái xe sẽ làm trong tương lai gần và có thể chuẩn bị hệ thống của ô tô giờ đây đã gần trở thành hiện thực một bước nữa.

“Với mô hình trình điều khiển mà tôi đã phát triển, có thể dự đoán người lái xe sẽ làm gì với vô lăng trước khi họ làm điều đó. Có thể dự đoán được quãng đường người lái xe quay được là bao xa, đúng vào thời điểm người đó bắt đầu chuyển động quay bánh xe. Nó giống như nhìn vào tương lai, ”nhà nghiên cứu và nghiên cứu sinh Ola Benderius cho biết.

Các chuyên gia cho rằng khám phá gần đây sẽ dẫn đến sự phát triển của các hệ thống hỗ trợ trên ô tô để giúp ô tô của chúng ta an toàn hơn.Hệ thống chống trượt thông minh hơn và hệ thống dành cho người lái xe mệt mỏi là hai ví dụ về các lĩnh vực sử dụng tiềm năng.

“Hãy tưởng tượng một người lái xe mệt mỏi sắp chạy khỏi đường. Anh ta hoặc cô ta đột nhiên tỉnh dậy và theo phản xạ bắt đầu một hoạt động điều chỉnh rất lớn, một sự đánh giá sai lầm tiềm ẩn có thể dẫn đến một điều gì đó rất nguy hiểm.

"Vì giờ đây chúng tôi có thể dự đoán người lái sẽ quay bánh bao xa, hệ thống hỗ trợ của xe có thể xác định những đánh giá sai lầm tiềm ẩn và can thiệp, điều này có nghĩa là có thể tránh được một tai nạn nghiêm trọng, chẳng hạn như chiếc xe đang tham gia giao thông." Benderius nói.

Ngay từ năm 1947, nhà nghiên cứu nổi tiếng người Anh Arnold Tustin (1899-1994) đã đưa ra mô hình đầu tiên về cách một người hướng tới mục tiêu. Ông đã xác định một hành vi kiểm soát liên tục và tuyến tính. Khi một chiếc xe được điều khiển, điều này tương ứng với việc người lái xe nhẹ nhàng và liên tục bám đường bằng vô lăng.

Hành vi này được gọi là theo dõi trong lý thuyết điều khiển, và nó đã trở thành lý thuyết phổ biến cho việc lái xe ô tô kể từ đó. Tuy nhiên, khi so sánh mô hình tuyến tính với dữ liệu đo được thực tế, một số sai lệch trở nên rõ ràng, cụ thể là độ giật trong tín hiệu lái.

Tustin cũng nhìn thấy những sai lệch này so với dự đoán liên tục, nhưng bí ẩn vẫn chưa được giải đáp cho đến nay.

Benderius và đồng nghiệp Gustav Markkula đã có ý tưởng khi họ đang tham gia một bài giảng về nhận thức thần kinh. Bài giảng đề cập đến lý thuyết hành vi của việc vươn tới, liên quan đến hành vi cơ bản của con người khi chúng ta đạt tới một thứ gì đó.

Khi nghiên cứu cách con người chúng ta di chuyển bàn tay của mình từ Điểm A để nhặt một vật gì đó từ Điểm B, tốc độ của chuyển động có mối quan hệ trực tiếp với khoảng cách - khoảng cách càng dài thì chuyển động càng nhanh. Hiệu quả thú vị của điều này là thời gian cho chuyển động là như nhau bất kể khoảng cách.

Ola Benderius cho biết: “Chúng tôi ngay lập tức nhận ra mô hình này từ các tín hiệu chỉ đạo đo được của chúng tôi. “Đó là một chút thời khắc eureka. Có thể là hành vi cơ bản của con người cũng kiểm soát cách chúng ta điều khiển một chiếc xe? "

Với ý tưởng trong đầu, Ola Benderius đã trích xuất hơn 1.000 giờ lái xe ô tô và xe tải từ dữ liệu lái xe thực tế, dẫn đến 1,3 triệu lần chỉnh sửa chỉ đạo. Hóa ra 95% trong số này tương ứng với lý thuyết tiếp cận.

Benderius và Markkula phát hiện ra rằng việc đánh lái không phải là tuyến tính khi người lái xe đi theo con đường, mà là người lái xe quay bánh xe theo kiểu vươn tới đặc biệt.

“Chúng tôi có thể sử dụng lý thuyết để giải thích những gì các nhà nghiên cứu đã cố gắng giải quyết trong một thời gian dài. Đây là câu trả lời cho hiện tượng giật tín hiệu điều khiển không thể giải thích được trước đây. Thay vì xem xét việc đánh lái liên tục theo con đường, việc điều chỉnh lái dường như được áp dụng theo cách thức đã định trước, ”Benderius nói.

“Hành vi kiểm soát cũng đã được chứng minh là rất tự nhiên; Tôi đã thấy điều này trong một nghiên cứu trước đó, nơi tôi đã kiểm tra hành vi lái xe của những đứa trẻ 12 tuổi và cha mẹ của chúng ”.

Với kiến ​​thức mới này, anh ấy đã có thể phát triển một mô hình toán học có thể giải thích nhiều hành vi lái quan sát được, có nghĩa là phản ứng của người lái xe đối với các tình huống khác nhau có thể được dự đoán trước khi nó xảy ra.

Benderius tin rằng khám phá này sẽ có tác động đến toàn bộ lĩnh vực nghiên cứu. “Điều này có thể thay đổi hoàn toàn cách chúng ta coi việc kiểm soát phương tiện, hàng thủ công và tàu thuyền của con người. Tôi hy vọng và tin rằng nhiều nhà nghiên cứu sẽ sử dụng những phát hiện này và bắt đầu suy nghĩ theo những cách mới, ”ông nói.

“Hành vi kiểm soát từ trước đến nay thường được nghiên cứu trên cơ sở lý thuyết kiểm soát và hệ thống kỹ thuật. Thay vào đó, nếu nó được nghiên cứu trên cơ sở khoa học thần kinh tập trung vào con người, thì một thế giới hoàn toàn mới sẽ mở ra. Điều này có thể đẩy lĩnh vực nghiên cứu theo một hướng hoàn toàn khác ”.

Nguồn: Đại học Công nghệ Chalmers