الشيك الأخضر
تم نسخ الرابط إلى الحافظة

توقف الذكاء الاصطناعي في الفورمولا واحد

انطلق إلى ما وراء حلبة الفورمولا 1 وشاهد كيف يمكن للذكاء الاصطناعي تحسين توقفات الصيانة وإعادة تعريف تصميمات السيارات وإسعاد الجماهير باعتباره عضو طاقم الصيانة غير المرئي في هذه الرياضة.

الفورمولا 1 (F1) هي واحدة من أكثر الرياضات عالية التقنية في العالم. مع وصول السيارات إلى سرعات تحطم الأذن تبلغ 230 ميلا في الساعة والتوقف لمدة ثانيتين ، فإنها تتطلب الهندسة الأكثر ابتكارا. تتعلق F1 بالسائقين والسيارات بقدر ما تتعلق بالاستراتيجيات التي أنشأها أعضاء طاقم الصيانة الذين يحللون السباق.

هناك العديد من التقنيات التي يتم تشغيلها أثناء السباق ، وأصبحت الذكاء الاصطناعي واحدة من أكثر الأدوات حيوية تحت تصرف طاقم الصيانة. دعونا نلقي نظرة فاحصة على المكان الذي يتم فيه استخدام الذكاء الاصطناعي بالضبط في F1.

رؤية الكمبيوتر في سباق جائزة أبوظبي الكبرى 2023 

عندما يتجاوز سائقو F1 حافة المسار مع جميع العجلات الأربع ، فإنه يعتبر انتهاكا لحد المسار. يتحقق الاتحاد الدولي للسيارات (FIA) من هذه الانتهاكات ، ويتم إصدار العقوبات بناء على النتائج. 

يجب معالجة مئات الانتهاكات في كل سباق. خلال سباق الجائزة الكبرى النمساوي لعام 2023 ، عالج أربعة أشخاص فقط حوالي 1200 انتهاك محتمل لحدود المسار. في السباقات التالية ، على الرغم من زيادة عدد الأشخاص الذين يعملون للتحقق من انتهاكات حدود المسار ، لم يكن ذلك كافيا.

الشكل 1. يعتبر الخط الأبيض في الصورة أعلاه حافة المسار.

لذلك ، في سباق الجائزة الكبرى في أبو ظبي 2023 ، تحولت FIA إلى رؤية الكمبيوتر. إنهم يستخدمون تحليل الشكل لتحديد حافة المسار وحساب عدد وحدات البكسل التي تمتد إلى ما بعد هذا الخط. ستكون هذه الطبقة من النظام هي القضاء على الحالات التي لا تكون فيها هناك حاجة واضحة للتفاعل البشري. إنه يتيح ل FIA التركيز على الحالات التي تحتاج بالفعل إلى اهتمامهم.

زيادة تفاعل المعجبين مع رؤى الذكاء الاصطناعي

يعتقد واحد وسبعون بالمائة من محترفي الرياضة أن مشاركة المشجعين أمر حيوي لتحقيق أهدافهم. عندما يشعر الناس بعلاقة عاطفية بالرياضة ، فإنهم يستمرون في العودة ، وهذا يساعد الصناعة على توليد الإيرادات.

تتضمن عطلة نهاية الأسبوع في السباق أكثر من مجرد تشجيع فريقك المفضل. تعاونت Amazon Web Services (AWS) مع F1 لتقديم رؤى عميقة حول القرارات في جزء من الثانية وعرض الأداء مع إحصاءات مفصلة. إنهم قادرون على القيام بذلك من خلال تحليل حوالي 70 عاما من بيانات السباق المخزنة على Amazon S3. بصرف النظر عن البيانات التاريخية ، يمكن لنماذج التعلم الآلي تحليل نقاط البيانات التي تم جمعها من أكثر من 300 جهاز استشعار من كل سيارة F1. نحن نتحدث عن أكثر من 1.1 مليون نقطة بيانات في الثانية! 

من الطبيعي أن يعتقد كريستيان هورنر ، الرئيس التنفيذي لشركة Oracle Red Bull Racing ، أن "البيانات هي شريان حياة الفريق. كل عنصر من عناصر الأداء - كيف ندير السباق، وكيف نطور السيارة، وكيف نختار السائقين ونحللهم - كل ذلك مدفوع بالبيانات". دعونا نلقي نظرة على بعض الإحصائيات التي تستطيع هذه الأنظمة إخراجها:

  • توقعات المعركة: ستتنبأ توقعات المعركة بعدد اللفات قبل أن تكون السيارة المطاردة على مسافة قريبة من السيارة التي أمامها. تتم التنبؤات باستخدام بيانات من سجل المسار وسرعة السائق المتوقعة.
  • معركة استراتيجية الحفرة: توفر للمعجبين رؤى إضافية حول كيفية تقييم مدى نجاح استراتيجية كل سائق ونتائجه في الوقت الفعلي. يمكن للمشجعين أيضا تتبع التغييرات الاستراتيجية الطفيفة التي أجراها السائقون ومعرفة تأثيرها على النتيجة.
  • هيمنة المسار: يوفر للجماهير والمعلقين نظرة ثاقبة حول أين وكيف يهيمن السائق على منافسيه حول الحلبة.
  • نتائج أداء السيارة: تسمح هذه الرؤية للمعجبين بعزل سيارة معينة ومقارنة أدائها بالسيارات الأخرى. تعتمد المقارنات على أداء المنعطفات (مدى جودة السيارة في الحفاظ على السرعة والاستقرار والتحكم أثناء الانعطاف أو التنقل في المنعطفات) ، وأداء الخط المستقيم (تسارع السيارة وقدرات السرعة القصوى على المسارات المستقيمة) ، والتعامل مع السيارة (السهولة والاستجابة الشاملة للتحكم في السيارة ، بما في ذلك التوجيه والكبح والمناورة).
الشكل 2. مثال على تصور هيمنة المسار الذي يمكن للمعجبين مشاهدته.

سباق سيم المدعوم من الذكاء الاصطناعي

سباق المحاكاة ، أو سباق المحاكاة ، هو تجربة سباق F1 افتراضية. غالبا ما يتم استخدامه للمساعدة في تدريب السائقين على أن يصبحوا أكثر دراية بمضمار السباق وتحسين مهاراتهم في السباق دون المخاطرة بالإصابات أو إتلاف السيارات. من خلال دمج الذكاء الاصطناعي في سباقات المحاكاة ، يمكن للفرق محاكاة ظروف السباق الديناميكية ، وأداء السيارة في ظل إعدادات مختلفة ، وحتى سلوك المنافسين على المسار. 

يمكن لمحركات الفيزياء نمذجة سلوك السيارة بدقة. يأخذون في الاعتبار عوامل مثل الديناميكا الهوائية وتماسك الإطارات وإعدادات التعليق. وفي الوقت نفسه ، يتم تحليل البيانات من كل من السباقات والمحاكاة في العالم الحقيقي باستمرار لتحسين الاستراتيجيات وتحسين الأداء. يمكن أن تتراوح إعدادات سباقات المحاكاة من الإعدادات الأساسية مع عجلة القيادة والدواسات إلى أجهزة المحاكاة واسعة النطاق التي تشمل منصات الحركة وسماعات الرأس VR والنسخ المتماثلة التفصيلية لقمرة قيادة سيارة F1.

الشكل 3. ماكس فيرستابن ، سائق فورمولا 1 ، سباق سيم.

فرق الفورمولا 1 والمبتكرون الذكاء الاصطناعي: مباراة مصنوعة على المضمار

تستخدم بعض أفضل فرق F1 بنشاط الذكاء الاصطناعي وحتى الذكاء الاصطناعي الشركات التي وقعت كرعاة رسميين لها. دعنا نستكشف بسرعة بعض هذه الشراكات والقيمة التي تجلبها. 

مرسيدس و G42

G42 هي شركة رائدة في مجال الذكاء الاصطناعي والحوسبة السحابية مقرها في الإمارات العربية المتحدة. هم الراعي الرسمي لفريق مرسيدس-AMG بتروناس F1. يزود G42 الفريق بقدرات متقدمة لتحليل البيانات والتعلم الآلي. بدعم من G42 ، يمكن للفريق معالجة كميات هائلة من البيانات في الوقت الفعلي واستخراج رؤى قيمة لاتخاذ قرارات تعتمد على البيانات. على سبيل المثال ، يمكن لخوارزميات الذكاء الاصطناعي G42 تحليل بيانات القياس عن بعد لتحسين إعدادات السيارة لمسارات محددة ، وتحسين الأداء من خلال ضبط الديناميكا الهوائية وضغط الإطارات وحمل الوقود.

الشكل 4. G42 هي الشريك الرسمي لمرسيدس-AMG F1.

ريد بل وأوراكل

يستخدم فريق Red Bull Racing الذكاء الاصطناعي لتحسين استهلاك الوقود ، مما يساعدهم على تحسين استخدام الوقود ، وبالتالي الذهاب بشكل أسرع لفترة أطول ، مما قد يكون عاملا حاسما في الفوز بالسباقات. فاز فريق الفورمولا 1 هذا ببطولة السائقين وبطولة الصانعين لعام 2023 في موسم حطم الأرقام القياسية. يعتمد الفريق على Oracle Cloud لتشغيل استراتيجية السباق وتطوير المحرك وسباقات المحاكاة ومشاركة المعجبين والمزيد.

الشكل 5. فريق ريد بل ريسينغ برعاية أوراكل.

فيراري وأمازون ويب سيرفيسز

Amazon Web Services (AWS) هي أحد الرعاة الرسميين لفريق Scuderia Ferrari F1. صنع فريق Scuderia Ferrari مستشعر سرعة أرضي افتراضي باستخدام (الذكاء الاصطناعي) والتعلم الآلي من خلال Amazon SageMaker. كانوا قادرين على تقديم بيانات أسرع وأكثر موثوقية لمهندسيها. تمكن الفريق من تقليل وزن السيارة ، وهو عامل حاسم في رياضة يكون فيها حتى الجرام مهما. كما استخدموا AWS لتطوير نماذج ML المتجذرة في نظرية الألعاب لتحليل المتغيرات في استراتيجية السباق.

الشكل 6. يتم دعم فريق Scuderia Ferrari F1 من قبل AWS.

ماذا نرى هذا الموسم؟

بدأ موسم 2024 في مارس مع جائزة البحرين الكبرى. لقد خضنا أربعة سباقات فقط حتى الآن، لكنها كانت بداية مثيرة للموسم. منذ البداية، نشهد ابتكارات الذكاء الاصطناعي جديدة تظهر لأول مرة لهذا الموسم.

لنبدأ بالدفع لتقريب المعجبين من الحدث. وقد أدى ذلك إلى إدخال زوايا كاميرا جديدة. يعمل فريق بث F1 بشكل وثيق مع Aston Martin لتطوير كاميرا الإضاءة الخلفية. الفكرة وراء ذلك هي إعطائنا رؤية مباشرة من الجزء الخلفي من السيارة ، والتقاط شدة السباق بطريقة لم نرها من قبل. يساعد الذكاء الاصطناعي على ضمان أن تكون هذه الصور واضحة ونقية ، وضبط التركيز والتعرض في الوقت الفعلي للتعامل مع تحديات السرعة وظروف الإضاءة المتغيرة.

فيما يتعلق بالبث ، هناك أيضا نظام إعادة تشغيل جديد تم تجديده مدعوم من الذكاء الاصطناعي. يمكن لنظام الذكاء الاصطناعي هذا فرز اللقطات على الفور لتسليط الضوء على اللحظات الرئيسية ، مع التأكد من عدم تفويت المعجبين لأي من الأحداث. حتى أن لديها القدرة على إنشاء إعادات بطيئة الحركة من اللقطات العادية ، مما يضيف طبقة جديدة من العمق إلى تجربة المشاهدة.

هناك أيضا الكثير من الضجة حول الاستخدام المحتمل للطائرات بدون طيار لالتقاط لقطات حية ، مستوحاة من لقطة فيروسية من منظور الشخص الأول (FPV) لماكس فيرستابن في دورة اختبارية. لا تزال هناك عقبات تتعلق بالسلامة للتغلب عليها. لكن إمكانية تضمين طلقات الطائرات بدون طيار في المستقبل أمر مثير. الأمر كله يتعلق بإيجاد طرق جديدة لجلب إثارة السباق إلى المشاهدين في المنزل.

الشكل 7. أسرع لقطة F1.

عند الحديث عن التشويق ، تم أيضا إعداد الجزء الصوتي من البث للحصول على ترقية. الهدف من هذه الترقية هو جعل المشاهدين يشعرون وكأنهم هناك على المسار الصحيح ، مع هدير المحركات المحيطة بهم. يتم استخدام خوارزميات الذكاء الاصطناعي لضبط التقاط الصوت ومعالجته بحيث يكون صوت البث غامرا دون أن يكون صاخبا. نريد أن نسمع تسارع المحركات ولكن لا يزال بإمكاننا الاستمتاع بالسباق دون الكثير من الحجم.

عبور خط النهاية

في حين أن الذكاء الاصطناعي يمكن أن تكون أداة مفيدة ، إلا أنها لا يمكن أن تحل محل السائقين البشريين وطاقم الصيانة بسنوات من الخبرة والموهبة. ومع ذلك ، سيكون من المثير للاهتمام أن نرى كيف سيؤثر الذكاء الاصطناعي على الفورمولا واحد في المستقبل. التكنولوجيا الأكثر تقدما تعني قرارات أكثر استنارة على المسار ، مما يؤدي إلى معارك مذهلة لهذا العلم المتقلب!

تحقق من مستودع GitHub الخاص بنا لمعرفة المزيد حول الذكاء الاصطناعي. تفضل بزيارة صفحات الحلول الخاصة بنا لمعرفة كيفية تطبيق الذكاء الاصطناعي في مجالات مثل التصنيع والزراعة.

شعار الفيسبوكشعار تويترشعار لينكد إنرمز نسخ الرابط

اقرأ المزيد في هذه الفئة

دعونا نبني المستقبل
من الذكاء الاصطناعي معا!

ابدأ رحلتك مع مستقبل التعلم الآلي