Karl Henrik Johansson öppnar den stora garagedörren till KTH Integrated Transport Research Lab (ITRL). Bakom ett blått skynke i labbet står ett bilspel med ratt, pedaler och en bred skärm. Men detta är långt ifrån ett vanligt racingspel. Det enda som krävs av dig som spelar är att du kör om bilen framför. 

– Här studerar vi hur ditt beslut att göra en omkörning påverkas av din egen hastighet, den mötande bilen du ser i fjärran, och hur villig du är att ta risker. Och vad händer när experimentet upprepas och du blir bättre på att göra omkörningar, blir du mer risktagande med tiden, säger Karl Henrik Johansson, professor i nätverksreglering vid KTH.

Hur kör du människa?

Resultaten från experimentet kan användas för att ge självkörande bilar kunskap om hur vi människor fungerar i trafiken. Morgondagens autonoma fordon måste kunna förstå förare i andra fordon som inte nödvändigtvis fattar rationella beslut. 

– Att människor inte alltid är rationella visade Daniel Kahneman och Amos Tversky när de tillsammans utvecklade Prospect Theory för att förklara varför människor inte alltid fattar de bästa besluten – något som gav Kahneman Nobelpriset i ekonomi 2002. 

Nu står Karl Henrik Johanssons forskargrupp inför uppgiften att försöka förstå om liknande beteenden uppträder i dynamiska miljöer och att tillämpa den kunskapen på nya generationer av självkörande fordon och andra autonoma system. 

– Vi mäter hur människor tar beslut under tidspress och i en dynamisk miljö. Sedan tar vi hjälp av bland annat reglerteori och matematisk psykologi för att skapa modeller som kan förklara vårt beteende utifrån de experimentella data som vi samlar in.

Teknik som gynnar människan bäst

Karl Henrik Johansson har länge bedrivit forskning kring sammankopplade system och reglering av dynamiska nätverk. Forskarna har hittat sätt att få olika uppkopplade enheter, allt från lastbilar till drönare, att kommunicera och anpassa sig efter varandra. Scania har använt resultaten för att få lastbilar att köra i täta konvojer, vilket minskar bränsleförbrukningen och förenklar för förarna. 

Men den senaste tiden har Karl Henrik Johansson funderat allt mer kring människans plats bland tekniken. 

– Hur ska interaktionen mellan människor och maskiner fungera i framtiden – det är den allra viktigaste frågan. Hur ska vi bygga teknik som gynnar mänskligheten bäst?

Hittills har vi människor fått maka på oss för nya tekniska lösningar, menar han. Nu är målet att designa system som klarar av att anpassa sig efter mänskligt beteende, och även ta beslut som känns naturliga för människan.  

– Vi måste se detta ur ett större perspektiv än bara självkörande bilar. Tänk dig en framtid där själva nätet kan fatta beslut baserad på information från olika sensorer. Vilka beslut vill vi och bör vi automatisera?

”Wallenberg Scholar-anslaget gör det möjligt att genomföra rätt vilda idéer. Samtidigt kan du också vara rörlig i din forskning och vika av i riktningar som känns mer lovande och kanske inte följer din ursprungliga plan.”

Scenarier tar dem framåt

Framtiden är fylld av robotar som ska hjälpa oss i vardagen men även se till att vi använder samhällets resurser effektivare. 
– Vi försöker resonera kring detta med matematiska verktyg och experimentella testbäddar. Vi bygger modeller av hur systemen bör fungera och tar fram metoder för att se till så att de också gör det i verkligheten, säger Karl Henrik Johansson.

Genom att sätta upp scenarier som går att formulera matematiskt utvecklas nya algoritmer för att bilen eller drönaren ska bli ett snäpp smartare. Men är det möjligt att skapa en beräkningsmodell för mänskliga beslut? 

– Hade vi all kunskap vi behöver om mänskligt beslutfattande så skulle vi kunna bygga en matematisk modell. Men det har vi så klart inte, långt därifrån. Istället försöker vi förstå beteenden genom att integrera kunskap i egenskap av modeller med sensordata och annan realtidsinformation.  

Experimenten i labbet tar dem ett steg närmare målet.

– Vi bygger dynamiska modeller för enskilda beslut, som inte bara ger genomsnittliga egenskaper utan statistiska garantier för säkerhet och effektivitet i utvalda situationer. 

Kombinerar vetenskapsområden

Flera olika vetenskapsområden måste kombineras för att nå framåt. Nyligen höll Karl Henrik Johansson en workshop med flera inbjudna psykologer. 

– Det var en väldigt stimulerande diskussion där vi adresserade liknande frågeställningar men från olika utgångsvinklar. Det är tydligt att vi behöver ett samtal över olika vetenskapsområden, där vi utmanar gränserna för våra olika discipliner. 

När han drar tankegången ett steg längre så ser han även hur framtidens forskargrupper blandar mänskliga och artificiella intelligenser. Hur kan vi bättre interagera med varandra och med artificiella intelligenser? 

– I dag diskuterar vi ofta intelligens ur perspektivet att processa data, men frågeställningarna borde mer handla om interaktion. Detta är fantastiskt spännande att fundera kring. 

Utan det förnyade anslag som Wallenberg Scholar har medfört hade han dock inte vågat sig in på området, betonar han. 

– Wallenberg Scholar-anslaget gör det möjligt att beskriva rätt vilda idéer. Samtidigt kan du också vara rörlig i din forskning och vika av i riktningar som känns mer lovande och kanske inte följer din ursprungliga plan. 

Även industrin ser nyttan av grundforskningen, menar han. Dagens bilindustri, telekomindustri och kraftindustri kopplas i dag samman i nya tekniska system som ska samsas med oss människor. 

– Även om vi inte ser praktiska resultat av detta som går att till exempel bygga in i styrningen av en lastbil, så kommer området på sikt att förändra världen, och även KTH och Sverige, om vi är framgångsrika. 

Text Magnus Trogen Pahlén
Bild Magnus Bergström