A paragem nas boxes da IA na Fórmula Um

Visão computorizada no Grande Prémio de Abu Dhabi de 2023 

Quando os pilotos de F1 ultrapassam o limite da pista com as quatro rodas, é considerada uma violação do limite da pista. A Fédération Internationale de l'Automobile (FIA) verifica estas infracções e as sanções são aplicadas com base nos resultados. 

Centenas de violações têm de ser processadas em cada corrida. Durante o Grande Prémio da Áustria de 2023, apenas quatro pessoas processaram cerca de 1.200 potenciais violações dos limites da pista. Nas corridas seguintes, apesar do aumento do número de pessoas a trabalhar no controlo das violações dos limites da pista, não foi suficiente.

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Por isso, no Grande Prémio de Abu Dhabi de 2023, a FIA recorreu à visão por computador. Estão a utilizar a análise de formas para identificar o limite da pista e calcular o número de pixéis que se estendem para além dessa linha. Esta camada do sistema destina-se a eliminar os casos em que a interação humana não é claramente necessária. Permite que a FIA se concentre nos casos que precisam efetivamente da sua atenção.

Aumentar o envolvimento dos fãs com informações de IA

Setenta e um por cento dos profissionais do desporto acreditam que o envolvimento dos adeptos é vital para atingir os seus objectivos. Quando as pessoas sentem uma ligação emocional com o desporto, voltam sempre, o que ajuda a indústria a gerar receitas.

Um fim de semana de corrida envolve mais do que apenas torcer pela sua equipa favorita. A Amazon Web Services (AWS) associou-se à F1 para fornecer informações profundas sobre decisões em fracções de segundo e apresentar desempenhos com estatísticas detalhadas. Conseguem fazê-lo através da análise de cerca de 70 anos de dados de corridas armazenados no Amazon S3. Para além dos dados históricos, os modelos de aprendizagem automática podem analisar os pontos de dados recolhidos de mais de 300 sensores de cada carro de F1. Estamos a falar de mais de 1,1 milhões de pontos de dados por segundo! 

É natural que o CEO da Oracle Red Bull Racing, Christian Horner, acredite que "os dados são a força vital da equipa. Todos os elementos de desempenho - como corremos uma corrida, como desenvolvemos um carro, como seleccionamos e analisamos os pilotos - são todos orientados por dados." Vejamos algumas das estatísticas que estes sistemas são capazes de produzir:

• Previsão de batalha: A previsão de batalha irá prever quantas voltas faltam para que o carro perseguidor esteja a uma "distância de ataque" do carro da frente. As previsões são feitas utilizando dados do histórico da pista e do ritmo projetado do piloto.
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• Batalha de estratégia nas boxes: Fornece aos fãs insights adicionais sobre como avaliar o sucesso da estratégia de cada piloto e os seus resultados em tempo real. Os fãs também podem acompanhar as mudanças subtis de estratégia feitas pelos pilotos e ver o seu impacto no resultado.
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• Domínio da Pista: Fornece aos fãs e comentadores uma visão sobre onde e como um piloto está a dominar os seus rivais no circuito.
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• Pontuações de desempenho dos automóveis: Esta informação permite aos fãs isolar um carro específico e comparar o seu desempenho com o de outros carros. As comparações baseiam-se no desempenho em curva (a forma como um automóvel mantém a velocidade, a estabilidade e o controlo ao virar ou navegar em curvas), no desempenho em linha reta (as capacidades de aceleração e velocidade máxima do automóvel em trajectos rectos) e no comportamento do automóvel (a facilidade geral e a capacidade de resposta do controlo do veículo, incluindo a direção, a travagem e as manobras).

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Corrida simulada com IA

A corrida de simulação, ou corrida simulada, é uma experiência de corrida virtual de F1. É frequentemente utilizada para ajudar os pilotos a familiarizarem-se com a pista de corrida e a melhorarem as suas capacidades de corrida sem correrem o risco de se lesionarem ou danificarem os carros. Ao incorporar a IA nas corridas de simuladores, as equipas podem simular as condições dinâmicas das corridas, o desempenho dos carros em várias configurações e até o comportamento dos concorrentes na pista. 

Os motores físicos podem modelar com precisão o comportamento do veículo. Têm em conta factores como a aerodinâmica, a aderência dos pneus e as definições da suspensão. Entretanto, os dados das corridas reais e das simulações são constantemente analisados para aperfeiçoar as estratégias e melhorar o desempenho. As configurações das corridas simuladas podem variar desde configurações básicas com um volante e pedais até simuladores completos que incluem plataformas de movimento, auscultadores de realidade virtual e réplicas detalhadas dos cockpits dos carros de F1.

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Equipas de F1 e inovadores de IA: Uma combinação feita na pista

Algumas das principais equipas de F1 estão a utilizar ativamente a IA e até têm empresas de IA assinadas como seus patrocinadores oficiais. Vamos explorar rapidamente algumas destas parcerias e o valor que trazem. 

Mercedes e G42

A G42 é uma empresa líder em IA e computação em nuvem sediada nos Emirados Árabes Unidos. É o patrocinador oficial da equipa de F1 Mercedes-AMG PETRONAS. A G42 equipa a equipa com capacidades avançadas de análise de dados e de aprendizagem automática. Com o apoio da G42, a equipa pode processar grandes quantidades de dados em tempo real e extrair informações valiosas para tomar decisões baseadas em dados. Por exemplo, os algoritmos de IA do G42 podem analisar os dados de telemetria para otimizar as configurações dos carros para pistas específicas, melhorando o desempenho através do ajuste fino da aerodinâmica, da pressão dos pneus e da carga de combustível.

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Red Bull e Oracle

A Red Bull Racing Team utiliza a IA para otimizar o consumo de combustível, ajudando-a a otimizar a utilização de combustível e, por conseguinte, a ser mais rápida durante mais tempo, o que pode ser um fator crítico para ganhar corridas. Esta equipa de Fórmula 1 venceu o Campeonato de Pilotos e o Campeonato de Construtores de 2023 numa temporada recorde. A equipa conta com a Oracle Cloud para potenciar a estratégia de corrida, o desenvolvimento de motores, a simulação de corridas, o envolvimento dos fãs e muito mais.

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Ferrari e AWS

A Amazon Web Services (AWS) é um dos patrocinadores oficiais da equipa de F1 da Scuderia Ferrari. A equipa da Scuderia Ferrari criou um sensor virtual de velocidade no solo utilizando (IA) e aprendizagem automática através do Amazon SageMaker. Conseguiram fornecer dados mais rápidos e fiáveis aos seus engenheiros. A equipa conseguiu reduzir o peso do veículo, o que é um fator crítico num desporto em que até um grama é importante. Também utilizaram o AWS para desenvolver modelos de ML baseados na teoria dos jogos para analisar as variáveis na estratégia de corrida.

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O que estamos a ver nesta época?

A época de 2024 começou em março com o Grande Prémio do Bahrain. Até agora, só participámos em quatro corridas, mas tem sido um início de época emocionante. Desde o início, estamos a ver inovações de IA a estrearem-se nesta época.

Comecemos pela tentativa de aproximar os fãs da ação. Isto levou à introdução de novos ângulos de câmara. A equipa de transmissão da F1 está a trabalhar em estreita colaboração com a Aston Martin para desenvolver uma câmara de luz traseira. A ideia por detrás desta câmara é dar-nos uma visão a partir da traseira do carro, captando a intensidade da corrida de uma forma nunca antes vista. A IA ajuda a garantir que estas imagens são nítidas e claras, ajustando a focagem e a exposição em tempo real para lidar com os desafios da velocidade e das condições de iluminação variáveis.

No que diz respeito à transmissão, existe também um novo sistema de repetição renovado que é alimentado por IA. Este sistema de IA pode classificar instantaneamente as filmagens para destacar os momentos-chave, garantindo que os fãs não perdem nenhuma ação. Até tem a capacidade de criar repetições em câmara lenta a partir de imagens normais, acrescentando uma nova camada de profundidade à experiência de visualização.

Há também um grande burburinho sobre a potencial utilização de drones para captar imagens em direto, inspirado por uma imagem viral de Max Verstappen numa volta de teste. Ainda há obstáculos a ultrapassar no que respeita à segurança. Mas a possibilidade de incluir filmagens com drones no futuro é entusiasmante. O objetivo é encontrar novas formas de levar a emoção da corrida aos espectadores em casa.

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Por falar em emoção, a parte áudio da transmissão também está preparada para receber uma atualização. O objetivo desta atualização é fazer com que os telespectadores se sintam como se estivessem mesmo na pista, com o rugido dos motores a rodeá-los. Estão a ser utilizados algoritmos de IA para afinar a captação e o processamento do áudio, de modo a que o som da transmissão seja envolvente sem ser ruidoso. Queremos ouvir os motores a acelerarem, mas ainda assim podermos desfrutar da corrida sem demasiado volume.

Cruzar a linha de chegada

Embora a IA possa ser uma ferramenta útil, não pode substituir os condutores humanos e a equipa das boxes com anos de experiência e talento. Dito isto, vai ser interessante ver o impacto que a IA terá na Fórmula 1 no futuro. Uma tecnologia mais avançada significa decisões mais informadas na pista, levando a batalhas espectaculares pela bandeira axadrezada!

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