L'AI Pit Stop in Formula Uno

La Formula Uno (F1) è uno degli sport più tecnologici al mondo. Con auto che raggiungono velocità da capogiro di 230 miglia orarie e che effettuano pit stop di due secondi, richiede l'ingegneria più innovativa. La F1 riguarda tanto i piloti e le auto quanto le strategie create dai membri dell'equipaggio dei box che analizzano la gara.

Ci sono diverse tecnologie in gioco durante una gara e l'intelligenza artificiale sta diventando uno degli strumenti più vitali a disposizione della squadra dei box. Diamo un'occhiata più da vicino a dove viene utilizzata l'IA in F1.

Computer Vision al Gran Premio di Abu Dhabi del 2023 

Quando i piloti di F1 superano il limite della pista con tutte e quattro le ruote, viene considerata una violazione del limite della pista. La Fédération Internationale de l'Automobile (FIA) verifica queste violazioni e le sanzioni vengono comminate in base ai risultati. 

Ad ogni gara devono essere elaborate centinaia di violazioni. Durante il Gran Premio d'Austria del 2023, solo quattro persone hanno elaborato circa 1.200 potenziali violazioni dei limiti di pista. Nelle gare successive, nonostante l'aumento del numero di persone addette al controllo delle violazioni dei limiti di pista, non è stato sufficiente.

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Quindi, per il Gran Premio di Abu Dhabi del 2023, la FIA si è affidata alla computer vision. Sta utilizzando l'analisi delle forme per identificare il bordo della pista e calcolare il numero di pixel che si estendono oltre quella linea. Questo livello del sistema servirà a eliminare i casi in cui l'interazione umana non è chiaramente necessaria. In questo modo la FIA potrà concentrarsi sui casi che richiedono effettivamente la sua attenzione.

Aumentare il coinvolgimento dei fan con le intuizioni dell'intelligenza artificiale

Il 71% dei professionisti dello sport ritiene che il coinvolgimento dei fan sia fondamentale per raggiungere i propri obiettivi. Quando le persone sentono un legame emotivo con lo sport, continuano a tornare e questo aiuta il settore a generare ricavi.

Un weekend di gara comporta molto di più che fare il tifo per la propria squadra preferita. Amazon Web Services (AWS) ha collaborato con la F1 per fornire una visione approfondita delle decisioni in una frazione di secondo e delle prestazioni in vetrina con statistiche dettagliate. Questo è possibile grazie all'analisi di circa 70 anni di dati di gara archiviati su Amazon S3. Oltre ai dati storici, i modelli di apprendimento automatico possono analizzare i dati raccolti da oltre 300 sensori di ogni auto di F1. Stiamo parlando di oltre 1,1 milioni di dati al secondo! 

È naturale che il CEO di Oracle Red Bull Racing, Christian Horner, ritenga che "I dati sono la linfa vitale del team. Ogni elemento delle prestazioni - come gestiamo una gara, come sviluppiamo un'auto, come selezioniamo e analizziamo i piloti - è tutto guidato dai dati". Diamo un'occhiata ad alcune delle statistiche che questi sistemi sono in grado di produrre:

• Previsioni di battaglia: La previsione di battaglia prevede quanti giri prima che l'auto che insegue sia a "distanza di sicurezza" dall'auto che la precede. Le previsioni vengono fatte utilizzando i dati della storia del tracciato e il ritmo previsto dei piloti.
• Pit Strategy Battle: Fornisce ai fan ulteriori informazioni su come valutare il successo della strategia di ogni pilota e i suoi risultati in tempo reale. I fan possono anche seguire i sottili cambiamenti di strategia effettuati dai piloti e vedere il loro impatto sul risultato.
• Dominanza della pista: Fornisce ai tifosi e ai commentatori una panoramica su dove e come un pilota sta dominando i suoi rivali all'interno del circuito.
• Punteggi delle prestazioni dell'auto: Questo approfondimento permette ai fan di isolare un'auto specifica e di confrontarne le prestazioni con altre auto. I confronti si basano sulle prestazioni in curva (la capacità di un'auto di mantenere la velocità, la stabilità e il controllo durante le curve), sulle prestazioni in rettilineo (l'accelerazione e la velocità massima dell'auto su percorsi rettilinei) e sulla maneggevolezza dell'auto (la facilità e la reattività complessiva nel controllare il veicolo, compresi lo sterzo, la frenata e le manovre).

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Sim Racing abilitato all'intelligenza artificiale

La simulazione di gara, o sim racing, è un'esperienza di gara virtuale di F1. Viene spesso utilizzata per aiutare i piloti a familiarizzare con la pista e a migliorare le loro abilità di guida senza rischiare di ferirsi o di danneggiare le auto. Incorporando l'intelligenza artificiale nelle gare di simulazione, i team possono simulare le condizioni dinamiche di gara, le prestazioni delle auto con vari assetti e persino il comportamento dei concorrenti in pista. 

I motori fisici sono in grado di modellare accuratamente il comportamento del veicolo. Tengono conto di fattori come l'aerodinamica, l'aderenza degli pneumatici e le impostazioni delle sospensioni. Nel frattempo, i dati delle gare reali e delle simulazioni vengono costantemente analizzati per affinare le strategie e migliorare le prestazioni. Le configurazioni delle corse simulate possono variare da quelle di base con volante e pedali a simulatori in scala reale che includono piattaforme di movimento, cuffie VR e repliche dettagliate degli abitacoli delle auto di F1.

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I team di F1 e gli innovatori dell'intelligenza artificiale: Un'accoppiata fatta in pista

Alcuni dei principali team di F1 utilizzano attivamente l'intelligenza artificiale e hanno addirittura aziende che si occupano di intelligenza artificiale come sponsor ufficiali. Analizziamo rapidamente alcune di queste partnership e il valore che apportano. 

Mercedes e G42

G42 è un'azienda leader nel settore dell'AI e del cloud computing con sede negli Emirati Arabi Uniti. È lo sponsor ufficiale del Mercedes-AMG PETRONAS F1 Team. G42 fornisce al team capacità avanzate di analisi dei dati e di apprendimento automatico. Con il supporto di G42, il team può elaborare grandi quantità di dati in tempo reale ed estrarre preziose informazioni per prendere decisioni basate sui dati. Ad esempio, gli algoritmi di intelligenza artificiale di G42 possono analizzare i dati telemetrici per ottimizzare le configurazioni delle auto per circuiti specifici, migliorando le prestazioni grazie alla messa a punto dell'aerodinamica, della pressione degli pneumatici e del carico di carburante.

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Red Bull e Oracle

Il Red Bull Racing Team utilizza l'intelligenza artificiale per ottimizzare il consumo di carburante, aiutandolo a ottimizzare l'uso del carburante e quindi ad andare più veloce più a lungo, il che può essere un fattore critico per vincere le gare. Questo team di Formula Uno ha vinto il Campionato Piloti e il Campionato Costruttori 2023 in una stagione da record. Il team si affida a Oracle Cloud per gestire la strategia di gara, lo sviluppo dei motori, le simulazioni di gara, il coinvolgimento dei fan e altro ancora.

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Ferrari & AWS

Amazon Web Services (AWS) è uno degli sponsor ufficiali della Scuderia Ferrari F1. Il team della Scuderia Ferrari ha realizzato un sensore virtuale della velocità del terreno utilizzando l'intelligenza artificiale e l'apprendimento automatico attraverso Amazon SageMaker. È stato in grado di fornire dati più rapidi e affidabili ai suoi ingegneri. Il team è riuscito a ridurre il peso del veicolo, un fattore critico in uno sport in cui anche un grammo è importante. Inoltre ha utilizzato AWS per sviluppare modelli di ML basati sulla teoria dei giochi per analizzare le variabili della strategia di gara.

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Cosa vedremo in questa stagione?

La stagione 2024 è iniziata a marzo con il Gran Premio del Bahrain. Finora abbiamo disputato solo quattro gare, ma l'inizio della stagione è stato entusiasmante. Fin dall'inizio, stiamo assistendo al debutto di nuove innovazioni dell'intelligenza artificiale per questa stagione.

Cominciamo con la spinta a portare i fan più vicini all'azione. Questo ha portato all'introduzione di nuovi angoli di ripresa. Il team di trasmissione della F1 sta lavorando a stretto contatto con Aston Martin per sviluppare una telecamera posteriore. L'idea alla base è quella di offrire una visuale dal retro dell'auto, catturando l'intensità della gara in un modo mai visto prima. L'intelligenza artificiale aiuta a garantire immagini nitide e chiare, regolando la messa a fuoco e l'esposizione in tempo reale per affrontare le sfide della velocità e delle mutevoli condizioni di luce.

Per quanto riguarda la trasmissione, c'è anche un nuovo sistema di replay rinnovato che si avvale dell'intelligenza artificiale. Questo sistema di intelligenza artificiale è in grado di selezionare istantaneamente i filmati per evidenziare i momenti chiave, assicurandosi che i fan non si perdano nulla dell'azione. Ha anche la capacità di creare replay al rallentatore da filmati normali, aggiungendo un nuovo livello di profondità all'esperienza di visione.

C'è anche molto fermento sul potenziale uso dei droni per catturare filmati dal vivo, ispirato da una ripresa virale in prima persona (FPV) di Max Verstappen durante un giro di prova. Ci sono ancora ostacoli da superare per quanto riguarda la sicurezza. Tuttavia, la possibilità di includere le riprese con il drone in futuro è entusiasmante. Si tratta di trovare nuovi modi per portare il brivido della gara agli spettatori a casa.

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A proposito di emozioni, anche la parte audio della trasmissione è stata aggiornata. L'obiettivo è quello di far sentire gli spettatori come se fossero in pista, con il rombo dei motori che li circonda. Gli algoritmi di intelligenza artificiale vengono utilizzati per mettere a punto l'acquisizione e l'elaborazione dell'audio in modo che il suono della trasmissione sia coinvolgente senza essere rumoroso. Vogliamo sentire l'accelerazione dei motori, ma anche goderci la gara senza un volume eccessivo.

Tagliare il traguardo

Sebbene l'intelligenza artificiale possa essere uno strumento utile, non può sostituire i piloti umani e gli addetti ai box con anni di esperienza e talento. Detto questo, sarà interessante vedere come l'intelligenza artificiale influenzerà la Formula Uno in futuro. Una tecnologia più avanzata significa decisioni più informate in pista, che porteranno a battaglie incredibili per la bandiera a scacchi!

Dai un'occhiata al nostro repository GitHub per saperne di più sull'IA. Visita le nostre pagine dedicate alle soluzioni per vedere come l'IA viene applicata in campi come la produzione e l'agricoltura.

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