Pit stop AI tại Công thức Một

Công thức 1 (F1) là một trong những môn thể thao công nghệ cao nhất trên thế giới. Với những chiếc xe đạt tốc độ kinh hoàng 230 dặm/giờ và thực hiện các pha dừng pit hai giây, nó đòi hỏi kỹ thuật sáng tạo nhất. F1 không chỉ là về các tay đua và xe hơi mà còn là về các chiến lược được tạo ra bởi các thành viên đội pit phân tích cuộc đua.

Có nhiều công nghệ được sử dụng trong một cuộc đua và AI đang trở thành một trong những công cụ quan trọng nhất mà đội ngũ kỹ thuật có được. Hãy xem xét kỹ hơn chính xác AI đang được sử dụng ở đâu trong F1.

Thị giác máy tính tại Abu Dhabi Grand Prix 2023 

Khi các tay đua F1 vượt quá mép đường đua bằng cả bốn bánh xe, nó được coi là vi phạm giới hạn đường đua. Liên đoàn Ô tô Quốc tế (FIA) xác minh những vi phạm này và các hình phạt được đưa ra dựa trên kết quả. 

Hàng trăm vi phạm phải được xử lý trong mỗi cuộc đua. Trong giải Austrian Grand Prix 2023, chỉ có bốn người xử lý khoảng 1.200 vi phạm tiềm ẩn về giới hạn đường đua. Trong các cuộc đua tiếp theo, mặc dù đã tăng số lượng người làm việc để kiểm tra các vi phạm giới hạn đường đua, nhưng vẫn không đủ.

‍

‍

‍

Vì vậy, tại Giải đua xe Abu Dhabi Grand Prix 2023, FIA đã chuyển sang sử dụng computer vision. Họ đang sử dụng phân tích hình dạng để xác định mép đường đua và tính toán số lượng pixel vượt quá đường đó. Lớp hệ thống này sẽ loại bỏ các trường hợp rõ ràng không cần sự tương tác của con người. Nó cho phép FIA tập trung vào các trường hợp thực sự cần sự chú ý của họ.

Tăng cường sự tương tác của người hâm mộ bằng thông tin chi tiết từ AI

71% các chuyên gia thể thao tin rằng sự gắn kết của người hâm mộ là rất quan trọng để đạt được mục tiêu của họ. Khi mọi người cảm thấy có mối liên hệ tình cảm với thể thao, họ sẽ tiếp tục quay lại và điều này giúp ngành tạo ra doanh thu.

Một ngày cuối tuần đua xe bao gồm nhiều thứ hơn là chỉ cổ vũ cho đội yêu thích của bạn. Amazon Web Services (AWS) đã hợp tác với F1 để cung cấp những hiểu biết sâu sắc về các quyết định trong tích tắc và giới thiệu các màn trình diễn với số liệu thống kê chi tiết. Họ có thể làm điều này bằng cách phân tích khoảng 70 năm dữ liệu cuộc đua được lưu trữ trên Amazon S3. Bên cạnh dữ liệu lịch sử, các mô hình máy học có thể phân tích các điểm dữ liệu được thu thập từ hơn 300 cảm biến từ mỗi chiếc xe F1. Chúng ta đang nói về hơn 1,1 triệu điểm dữ liệu mỗi giây! 

Việc CEO của Oracle Red Bull Racing, Christian Horner, tin rằng, "Dữ liệu là huyết mạch của đội. Mọi yếu tố hiệu suất - cách chúng tôi điều hành một cuộc đua, cách chúng tôi phát triển một chiếc xe hơi, cách chúng tôi chọn và phân tích các tay đua - tất cả đều được thúc đẩy bởi dữ liệu." là điều đương nhiên. Hãy xem xét một số thống kê mà các hệ thống này có thể xuất ra:

• Dự báo cuộc đua: Dự báo cuộc đua sẽ dự đoán số vòng đua còn lại trước khi xe đuổi kịp nằm trong 'khoảng cách tấn công' của xe phía trước. Các dự đoán được thực hiện bằng cách sử dụng dữ liệu từ lịch sử đường đua và tốc độ dự kiến của người lái.
  ‍
• Cuộc chiến chiến lược Pit: Nó cung cấp cho người hâm mộ những hiểu biết sâu sắc hơn về cách đánh giá mức độ thành công trong chiến lược của mỗi tay đua và kết quả của họ trong thời gian thực. Người hâm mộ cũng có thể theo dõi những thay đổi chiến lược tinh tế được thực hiện bởi các tay đua và xem tác động của chúng đến kết quả.
  ‍
• Theo dõi ưu thế: Nó cung cấp cho người hâm mộ và các nhà bình luận một cái nhìn sâu sắc về vị trí và cách một tay đua thống trị các đối thủ của mình trên đường đua.
  ‍
• Điểm Hiệu Suất Xe: Thông tin chi tiết này cho phép người hâm mộ cô lập một chiếc xe cụ thể và so sánh hiệu suất của nó với những chiếc xe khác. Các so sánh dựa trên hiệu suất vào cua (khả năng xe duy trì tốc độ, độ ổn định và khả năng kiểm soát khi vào cua hoặc điều hướng các khúc cua), hiệu suất đường thẳng (khả năng tăng tốc và tốc độ tối đa của xe trên đường thẳng) và khả năng điều khiển xe (sự dễ dàng và khả năng phản hồi tổng thể của việc điều khiển xe, bao gồm lái, phanh và điều động).

‍

Đua xe mô phỏng hỗ trợ AI

Đua xe mô phỏng, hay sim racing, là một trải nghiệm đua xe F1 ảo. Nó thường được sử dụng để giúp các tay đua làm quen hơn với đường đua và cải thiện kỹ năng đua xe của họ mà không gây ra rủi ro chấn thương hoặc làm hỏng xe. Bằng cách tích hợp AI vào sim racing, các đội có thể mô phỏng các điều kiện đua năng động, hiệu suất xe trong các thiết lập khác nhau và thậm chí cả hành vi của các đối thủ trên đường đua. 

Các physics engine (công cụ vật lý) có thể mô hình hóa chính xác hành vi của xe. Chúng tính đến các yếu tố như khí động học, độ bám của lốp và cài đặt hệ thống treo. Trong khi đó, dữ liệu từ cả các cuộc đua thực tế và mô phỏng liên tục được phân tích để tinh chỉnh các chiến lược và cải thiện hiệu suất. Các thiết lập sim racing có thể từ cơ bản với vô lăng và bàn đạp đến các trình mô phỏng quy mô đầy đủ bao gồm bệ chuyển động, kính VR và bản sao chi tiết của buồng lái xe F1.

‍

‍

Đội đua F1 và nhà sáng tạo AI: Sự kết hợp hoàn hảo trên đường đua

Một số đội F1 hàng đầu đang tích cực sử dụng AI và thậm chí có các công ty AI ký hợp đồng làm nhà tài trợ chính thức của họ. Hãy nhanh chóng khám phá một vài mối quan hệ đối tác này và giá trị mà chúng mang lại. 

Mercedes & G42

G42 là một công ty hàng đầu về AI và điện toán đám mây có trụ sở tại UAE. Họ là nhà tài trợ chính thức cho Đội đua Mercedes-AMG PETRONAS F1. G42 trang bị cho đội đua các khả năng phân tích dữ liệu và học máy tiên tiến. Với sự hỗ trợ của G42, đội có thể xử lý lượng lớn dữ liệu theo thời gian thực và trích xuất những hiểu biết giá trị để đưa ra các quyết định dựa trên dữ liệu. Ví dụ: các thuật toán AI của G42 có thể phân tích dữ liệu đo từ xa để tối ưu hóa thiết lập xe cho các đường đua cụ thể, nâng cao hiệu suất bằng cách tinh chỉnh khí động học, áp suất lốp và tải trọng nhiên liệu.

‍

‍

Red Bull & Oracle

Đội đua Red Bull Racing sử dụng AI để tối ưu hóa mức tiêu thụ nhiên liệu, giúp họ tối ưu hóa việc sử dụng nhiên liệu, do đó đi nhanh hơn trong thời gian dài hơn, điều này có thể là một yếu tố quan trọng để giành chiến thắng trong các cuộc đua. Đội đua Công thức Một này đã giành chức vô địch Giải đua xe cá nhân và Giải đua xe đồng đội năm 2023 trong một mùa giải phá kỷ lục. Đội dựa vào Oracle Cloud để cung cấp năng lượng cho chiến lược đua, phát triển động cơ, đua mô phỏng, tương tác với người hâm mộ, v.v.

‍

Ferrari & AWS

Amazon Web Services (AWS) là một trong những nhà tài trợ chính thức cho Đội đua Scuderia Ferrari F1. Đội Scuderia Ferrari đã tạo ra một cảm biến tốc độ mặt đất ảo bằng cách sử dụng (AI) và máy học thông qua Amazon SageMaker. Họ đã có thể cung cấp dữ liệu nhanh hơn và đáng tin cậy hơn cho các kỹ sư của mình. Đội đã có thể giảm trọng lượng xe, một yếu tố quan trọng trong một môn thể thao mà ngay cả một gram cũng có giá trị. Họ cũng đã sử dụng AWS để phát triển các mô hình ML dựa trên lý thuyết trò chơi để phân tích các biến số trong chiến lược đua.

‍

‍

‍

Chúng ta đang thấy gì trong mùa này?

Mùa giải 2024 bắt đầu vào tháng 3 với giải Bahrain Grand Prix. Chúng ta mới chỉ trải qua bốn chặng đua cho đến nay, nhưng đó là một khởi đầu ly kỳ cho mùa giải. Ngay từ đầu, chúng ta đã thấy những đổi mới AI mới ra mắt cho mùa giải này.

Hãy bắt đầu với nỗ lực đưa người hâm mộ đến gần hơn với hành động. Nó đã dẫn đến sự ra đời của các góc quay camera mới. Nhóm phát sóng F1 đang hợp tác chặt chẽ với Aston Martin để phát triển camera đèn hậu. Ý tưởng đằng sau nó là cung cấp cho chúng ta một cái nhìn ngay từ phía sau xe, ghi lại cường độ của cuộc đua theo một cách mà chúng ta chưa từng thấy trước đây. AI giúp đảm bảo rằng những hình ảnh này sắc nét và rõ ràng, điều chỉnh tiêu điểm và độ phơi sáng trong thời gian thực để đối phó với những thách thức về tốc độ và điều kiện ánh sáng thay đổi.

Đối với phát sóng, cũng có một hệ thống phát lại được tân trang lại mới được hỗ trợ bởi AI. Hệ thống AI này có thể ngay lập tức sắp xếp các cảnh quay để làm nổi bật những khoảnh khắc quan trọng, đảm bảo người hâm mộ không bỏ lỡ bất kỳ hành động nào. Nó thậm chí có khả năng tạo các đoạn phát lại chuyển động chậm từ các cảnh quay thông thường, thêm một lớp chiều sâu mới vào trải nghiệm xem.

Ngoài ra, có rất nhiều sự bàn tán về khả năng sử dụng máy bay không người lái để quay cảnh trực tiếp, lấy cảm hứng từ cảnh quay Góc nhìn thứ nhất (FPV) lan truyền của Max Verstappen trong một vòng chạy thử. Vẫn còn những trở ngại liên quan đến an toàn cần phải vượt qua. Nhưng, khả năng đưa vào các cảnh quay bằng máy bay không người lái trong tương lai là một điều thú vị. Tất cả là về việc tìm ra những cách mới để mang lại sự hồi hộp của cuộc đua cho người xem tại nhà.

‍

‍

Nói về sự phấn khích, phần âm thanh của chương trình phát sóng cũng được thiết lập để nâng cấp. Mục tiêu của việc nâng cấp này là làm cho người xem cảm thấy như họ đang ở ngay trên đường đua, với tiếng gầm rú của động cơ bao quanh họ. Các thuật toán AI đang được sử dụng để tinh chỉnh việc thu và xử lý âm thanh để âm thanh phát sóng được sống động mà không bị ồn ào. Chúng tôi muốn nghe tiếng động cơ tăng tốc nhưng vẫn có thể thưởng thức cuộc đua mà không cần âm lượng quá lớn.

Vượt qua vạch đích

Mặc dù AI có thể là một công cụ hữu ích, nhưng nó không thể thay thế các tay đua và đội ngũ kỹ thuật có nhiều năm kinh nghiệm và tài năng. Tuy nhiên, sẽ rất thú vị để xem AI sẽ tác động đến Công thức 1 như thế nào trong tương lai. Công nghệ tiên tiến hơn có nghĩa là đưa ra các quyết định sáng suốt hơn trên đường đua, dẫn đến những trận chiến tuyệt vời để giành lấy lá cờ ca rô!

Xem kho lưu trữ GitHub của chúng tôi để tìm hiểu thêm về AI. Truy cập các trang giải pháp của chúng tôi để xem cách AI đang được ứng dụng trong các lĩnh vực như sản xuất và nông nghiệp.