L'arrêt aux stands de l'IA en Formule 1

La Formule 1 (F1) est l'un des sports les plus high-tech au monde. Avec des voitures atteignant des vitesses assourdissantes de 370 km/h et effectuant des arrêts aux stands de deux secondes, elle exige l'ingénierie la plus innovante. La F1 concerne autant les pilotes et les voitures que les stratégies créées par les membres de l'équipe des stands qui analysent la course.

Diverses technologies sont en jeu pendant une course, et l'IA est en train de devenir l'un des outils les plus essentiels à la disposition de l'équipe de stand. Examinons de plus près où l'IA est exactement utilisée en F1.

Vision par ordinateur lors du Grand Prix d'Abu Dhabi 2023 

Lorsque les pilotes de F1 dépassent les limites de la piste avec les quatre roues, cela est considéré comme une violation des limites de la piste. La Fédération Internationale de l'Automobile (FIA) vérifie ces violations, et des pénalités sont infligées en fonction des résultats. 

Des centaines de violations doivent être traitées à chaque course. Lors du Grand Prix d'Autriche 2023, seulement quatre personnes ont traité environ 1 200 violations potentielles des limites de la piste. Lors des courses suivantes, malgré l'augmentation du nombre de personnes travaillant à la vérification des violations des limites de la piste, cela n'a pas suffi.

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Ainsi, lors du Grand Prix d'Abu Dhabi 2023, la FIA s'est tournée vers la vision par ordinateur. Ils utilisent l'analyse de forme pour identifier le bord de la piste et calculer le nombre de pixels qui s'étendent au-delà de cette ligne. Cette couche du système permettra d'éliminer les cas où l'interaction humaine n'est clairement pas nécessaire. Elle permet à la FIA de se concentrer sur les cas qui nécessitent réellement son attention.

Accroître l'engagement des fans grâce aux informations de l'IA

Soixante et onze pour cent des professionnels du sport estiment que l'engagement des fans est essentiel pour atteindre leurs objectifs. Lorsque les gens ressentent un lien émotionnel avec le sport, ils reviennent sans cesse, ce qui aide l'industrie à générer des revenus.

Un week-end de course implique plus que simplement encourager votre équipe favorite. Amazon Web Services (AWS) s'est associé à la F1 pour fournir des informations approfondies sur les décisions prises en une fraction de seconde et présenter les performances avec des statistiques détaillées. Ils sont en mesure de le faire en analysant environ 70 ans de données de course stockées sur Amazon S3. Outre les données historiques, les modèles d'apprentissage automatique peuvent analyser les points de données collectés à partir de plus de 300 capteurs de chaque voiture de F1. Nous parlons de plus de 1,1 million de points de données par seconde ! 

Il est tout naturel que le PDG d'Oracle Red Bull Racing, Christian Horner, pense que « Les données sont l'élément vital de l'équipe. Chaque élément de performance - la façon dont nous menons une course, dont nous développons une voiture, dont nous sélectionnons et analysons les pilotes - tout est basé sur les données. » Examinons quelques-unes des statistiques que ces systèmes sont capables de produire :

• Prévisions de bataille : Les prévisions de bataille prédiront le nombre de tours avant que la voiture poursuivante ne soit à "portée de frappe" de la voiture qui la précède. Les prédictions sont faites en utilisant les données de l'historique de la piste et le rythme projeté du pilote.
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• Bataille de stratégie aux stands : Elle offre aux fans des informations supplémentaires sur la manière d'évaluer le succès de la stratégie de chaque pilote et leurs résultats en temps réel. Les fans peuvent également suivre les subtils changements de stratégie effectués par les pilotes et voir leur impact sur le résultat.
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• Domination de la piste : elle donne aux fans et aux commentateurs un aperçu de l'endroit et de la manière dont un pilote domine ses rivaux sur le circuit.
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• Scores de performance des voitures : Cet aperçu permet aux fans d'isoler une voiture spécifique et de comparer ses performances à celles des autres voitures. Les comparaisons sont basées sur les performances en virage (la capacité d'une voiture à maintenir sa vitesse, sa stabilité et son contrôle dans les virages ou les courbes), les performances en ligne droite (les capacités d'accélération et de vitesse de pointe de la voiture sur les lignes droites) et la maniabilité de la voiture (la facilité et la réactivité globales du contrôle du véhicule, y compris la direction, le freinage et les manœuvres).

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Course automobile simulée assistée par l'IA

La simulation de course, ou sim racing, est une expérience virtuelle de course de F1. Elle est souvent utilisée pour aider les pilotes à se familiariser avec le circuit et à améliorer leurs compétences de course sans risquer de blessures ou d'endommager les voitures. En intégrant l'IA dans la simulation de course, les équipes peuvent simuler des conditions de course dynamiques, les performances des voitures dans différentes configurations, et même le comportement des concurrents sur la piste. 

Les moteurs physiques peuvent modéliser avec précision le comportement des véhicules. Ils prennent en compte des facteurs tels que l'aérodynamique, l'adhérence des pneus et les réglages de la suspension. Parallèlement, les données issues des courses réelles et des simulations sont constamment analysées pour affiner les stratégies et améliorer les performances. Les configurations de simulation de course peuvent aller des configurations de base avec un volant et des pédales aux simulateurs à grande échelle qui comprennent des plateformes de mouvement, des casques VR et des répliques détaillées des cockpits de voitures de F1.

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Équipes de F1 et innovateurs en IA : une alliance sur la piste

Certaines des meilleures équipes de F1 utilisent activement l'IA et ont même des entreprises d'IA comme sponsors officiels. Examinons rapidement quelques-uns de ces partenariats et la valeur qu'ils apportent. 

Mercedes & G42

G42 est une entreprise leader dans le domaine de l'IA et du cloud computing basée aux ÉAU. Elle est le sponsor officiel de l'équipe Mercedes-AMG PETRONAS F1. G42 fournit à l'équipe des capacités avancées d'analyse de données et d'apprentissage automatique. Grâce au soutien de G42, l'équipe peut traiter de grandes quantités de données en temps réel et en extraire des informations précieuses pour prendre des décisions fondées sur les données. Par exemple, les algorithmes d'IA de G42 peuvent analyser les données de télémétrie afin d'optimiser les réglages de la voiture pour des circuits spécifiques, améliorant ainsi les performances en ajustant avec précision l'aérodynamique, la pression des pneus et la charge de carburant.

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Red Bull et Oracle

L'écurie Red Bull Racing utilise l'IA pour optimiser la consommation de carburant, ce qui l'aide à optimiser l'utilisation du carburant et, par conséquent, à aller plus vite plus longtemps, ce qui peut être un facteur essentiel pour gagner des courses. Cette écurie de Formule 1 a remporté le championnat des pilotes et le championnat des constructeurs 2023 lors d'une saison record. L'écurie s'appuie sur Oracle Cloud pour alimenter sa stratégie de course, le développement de moteurs, la simulation de course, l'engagement des fans, et bien plus encore.

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Ferrari et AWS

Amazon Web Services (AWS) est l'un des sponsors officiels de l'écurie de F1 Scuderia Ferrari. L'équipe Scuderia Ferrari a créé un capteur de vitesse au sol virtuel utilisant l'(IA) et l'apprentissage automatique via Amazon SageMaker. Ils ont pu fournir des données plus rapides et plus fiables à leurs ingénieurs. L'équipe a pu réduire le poids du véhicule, ce qui est un facteur essentiel dans un sport où même un gramme compte. Ils ont également utilisé AWS pour développer des modèles de ML basés sur la théorie des jeux afin d'analyser les variables de la stratégie de course.

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Que voyons-nous cette saison ?

La saison 2024 a débuté en mars avec le Grand Prix de Bahreïn. Nous n'avons assisté qu'à quatre courses jusqu'à présent, mais le début de saison a été passionnant. Dès le départ, nous constatons le lancement de nouvelles innovations en matière d'IA pour cette saison.

Commençons par la volonté de rapprocher les fans de l'action. Cela a conduit à l'introduction de nouveaux angles de caméra. L'équipe de diffusion de la F1 travaille en étroite collaboration avec Aston Martin pour développer une caméra de feu arrière. L'idée est de nous donner une vue directement depuis l'arrière de la voiture, en capturant l'intensité de la course d'une manière que nous n'avons jamais vue auparavant. L'IA permet de s'assurer que ces images sont nettes et claires, en ajustant la mise au point et l'exposition en temps réel pour faire face aux défis de la vitesse et des conditions d'éclairage changeantes.

En matière de diffusion, il existe également un nouveau système de relecture remanié, alimenté par l'IA. Ce système d'IA peut instantanément trier les séquences pour mettre en évidence les moments clés, garantissant ainsi que les fans ne manquent rien de l'action. Il a même la capacité de créer des ralentis à partir de séquences ordinaires, ajoutant une nouvelle dimension à l'expérience visuelle.

Il y a aussi beaucoup d'enthousiasme quant à l'utilisation potentielle de drones pour capturer des images en direct, inspirée par une prise de vue virale en vue subjective (FPV) de Max Verstappen lors d'un tour d'essai. Il reste encore des obstacles à surmonter en matière de sécurité. Mais, la possibilité d'inclure des prises de vue de drones à l'avenir est passionnante. Il s'agit de trouver de nouvelles façons de faire vivre le frisson de la course aux téléspectateurs à domicile.

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En parlant de sensations fortes, la partie audio de la diffusion est également configurée pour bénéficier d'une mise à niveau. L'objectif de cette mise à niveau est de donner aux téléspectateurs l'impression d'être sur la piste, avec le rugissement des moteurs qui les entoure. Des algorithmes d'IA sont utilisés pour affiner la capture et le traitement audio afin que le son de la diffusion soit immersif sans être bruyant. Nous voulons entendre les moteurs accélérer tout en étant capables de profiter de la course sans trop de volume.

Franchir la ligne d'arrivée

Bien que l'IA puisse être un outil utile, elle ne peut pas remplacer les pilotes humains et les équipes de ravitaillement qui ont des années d'expérience et de talent. Cela dit, il sera intéressant de voir comment l'IA aura un impact sur la Formule 1 à l'avenir. Une technologie plus avancée signifie des décisions plus éclairées sur la piste, ce qui mènera à des batailles incroyables pour ce drapeau à damier !

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