
Como a inteligência artificial, dados e análises estão transformando a Fórmula 1 em 2023
A Fórmula 1 (F1) sempre foi um esporte impulsionado pela tecnologia. Atrás de cada carro que rasga o circuito a 250 mph está uma equipe de engenheiros e cientistas competindo para obter todas as vantagens, aproveitando as mais recentes inovações em dados, análises e computação de alto desempenho.
No momento, como é o caso em todos os setores, a inteligência artificial (IA) está gerando uma onda de disrupção, transformando o design dos carros, o desempenho das corridas e a experiência dos fãs.
Como diz Christian Horner, CEO da Oracle Red Bull Racing, “os dados estão na força vital da equipe. Cada elemento de desempenho – como corremos em uma corrida, como desenvolvemos um carro, como selecionamos e analisamos os pilotos – tudo é conduzido por dados”.
Como um fã de Fórmula 1, estou muito animado para ter a oportunidade de visitar e trabalhar com várias equipes de classe mundial – mais recentemente, incluindo Red Bull e McLaren.
Isso me permitiu obter alguns insights fascinantes sobre como a tecnologia de ponta – em particular IA e análise de dados – está sendo usada para criar uma vantagem competitiva e empurrar os carros para a linha de chegada mais rápido do que nunca. Neste artigo, vou compartilhar alguns deles, bem como discutir o que o futuro reserva para o esporte mais tecnológico do planeta.
Dinâmica de Fluidos Computacional
A aerodinâmica de um carro é um dos fatores mais importantes quando se trata de desempenho na pista. Modelar a maneira como o fluxo de ar interage com o carro enquanto ele viaja em alta velocidade faz parte de um campo de estudo conhecido como dinâmica de fluidos computacional (CFD). A realização de estudos sofisticados desse elemento do desempenho do carro é um caso de uso importante para a tecnologia na F1 hoje.
Os dados são coletados dos carros à medida que eles participam de corridas e treinos reais – com o carro médio equipado com mais de 300 sensores e transmitindo cerca de 3 GB de dados de telemetria por corrida.
Recentemente, conversei com Rob Smedley, cuja carreira na F1 o levou da Williams para a Ferrari e agora para sua função atual como consultor técnico da F1.
Um desenvolvimento importante que ocorreu neste campo no ano passado foi o CFD aplicado para reorientar o esporte com as expectativas dos fãs. Isso foi possível porque, graças ao feedback dos fãs, a F1 sabia que o público das corridas queria ver uma ação de corrida “roda a roda” mais próxima. No entanto, os “modelos de rastro” aerodinâmicos amplamente utilizados até recentemente não eram propícios para esse tipo de corrida, pois criavam forte turbulência na esteira dos veículos, dificultando o acompanhamento próximo dos adversários.
Isso levou a um projeto colaborativo entre a F1, a FIA, e a AWS, sua parceira de tecnologia, para determinar quais alterações poderiam ser feitas na aerodinâmica dos veículos para permitir corridas mais próximas na temporada 2022-2023.
O resultado disso, Smedley me disse, foi “um produto que realmente nos deu corridas mais próximas”.
Existem três usos principais para CFD na F1. Isso faz parte do processo de design de carros novos, para testar o desempenho de novos componentes, estudar seus efeitos na aerodinâmica e solucionar problemas quando os carros não estão funcionando tão bem quanto deveriam.
Não é isento de desafios – a realização de CFD requer acesso a grandes quantidades de poder de computação de alto desempenho, bem como especialistas altamente qualificados para executar as simulações complexas.
No entanto, as equipes reconhecem que os benefícios excedem em muito os custos, e a tecnologia é creditada por economizar muito tempo e dinheiro para as equipes.
Simulações, Gêmeos Digitais e Corridas Virtuais
As simulações com IA são usadas pelas equipes de F1 para modelar bilhões de parâmetros de corrida em potencial, a fim de determinar quais variáveis têm maior probabilidade de levar a resultados favoráveis.
A experiência de dados e análise de ponta fornecida por parceiros como AWS, Dell e Oracle significa que o impacto de tudo, incluindo clima, comportamento dos concorrentes, estratégias de pit stop, condições da pista, colisões e falhas mecânicas, pode ser previsto com mais precisão do que nunca antes.
As simulações são usadas para testar a durabilidade dos carros, avaliando o quão bem os novos designs provavelmente resistirão aos rigores das corridas de alta velocidade. Isso permite que as equipes de engenharia identifiquem pontos fracos e potenciais pontos de falha durante a fase de simulação. Isso é muito mais barato do que descobri-los na pista – um fator importante quando as equipes têm limites rígidos sobre quanto dinheiro pode ser gasto desenvolvendo e projetando seus carros a cada temporada.
O chefe da Williams, James Vowels, comentou que a IA é a única tecnologia que pode possibilitar obter o valor oculto na enorme quantidade de dados gerados e transmitidos durante uma corrida de F1 moderna. Ele disse recentemente à BBC : “Vamos com protótipos de carros que mudam quase de corrida em corrida… pistas diferentes, pneus diferentes… a maneira certa de fazer isso é usar ferramentas de modelagem que executarão milhões de cenários de corrida.”
Modelos e simulações com IA também são usados para treinar pilotos, permitindo que eles aprendam as pistas e desenvolvam suas habilidades de corrida sem correr o risco de ferimentos ou danos caros aos veículos. Embora as equipes tenham permissão para manter muitos dos dados gerados e capturados durante as corridas em sigilo, elas são obrigadas a disponibilizar certas informações para a F1, bem como para as equipes adversárias. Isso inclui dados de GPS do caminho percorrido pelo carro ao redor do circuito em dias de corrida. Esses dados do mundo real permitem que os pilotos treinem competindo com modelos simulados de seus oponentes.
Um desenvolvimento interessante neste campo é a recente inclusão da Fórmula 1 no projeto AWS Deep Racer. Este é um simulador de corrida 3D baseado em nuvem e baseado em aprendizado de máquina, onde os pilotos colocam veículos autônomos simulados uns contra os outros em uma tentativa de completar voltas no tempo mais rápido. Smedley foi um dos envolvidos nesse projeto, trabalhando ao lado do piloto Daniel Ricardo na geração de dados para auxiliar na navegação do carro. Ele me disse: “Existem grandes planos para este programa … para aproximá-lo da Fórmula 1 … até mesmo para ter um carro de Fórmula 1 em escala real correndo de forma autônoma em uma pista”.
O poder das parcerias
Construir parcerias com provedores de tecnologia é uma estratégia essencial tanto para as equipes de F1 quanto para a própria liga de corrida.
Falando sobre a parceria de sua equipe com os especialistas em dados da Alteryx , Zack Brown, diretor administrativo da McLaren, me disse: “Acho que onde a Alteryx nos ajuda… os dados mais relevantes. Caso contrário, é apenas muito barulho.
“Quanto mais dados precisos você tiver, mais tipos diferentes de dados… melhor será sua tomada de decisão.”
Ao escolher os parceiros estratégicos certos, as equipes se beneficiam do conhecimento técnico, bem como de novos insights sobre como e onde a tecnologia pode ser aplicada, deixando-os livres para se concentrar no negócio de vencer corridas.
Outro parceiro da McLaren é a Dell, que fornece soluções de computação de alto desempenho que orientam muitas das iniciativas de simulação e CFD da equipe. Um sistema que coleta dados de carros em movimento para alimentar a simulação e criar gêmeos digitais mais precisos é capaz de transmitir 100.000 pontos de dados por segundo.
Por seis anos, a equipe Mercedes AMG Petronas fez parceria com especialistas em dados TIBCO, permitindo que eles transformassem dados em insights que informam a estratégia de corrida e o design do carro.
E outra parceria de enorme sucesso é aquela entre os pilotos do ano passado e a equipe vencedora de construtores Red Bull Racing e Oracle. A equipe usa o conhecimento técnico dos gigantes de software e banco de dados dos EUA para potencializar suas simulações de corrida , bem como em seu desenvolvimento de engenharia e operações de engajamento de fãs.
Tão significativa é a parceria para o sucesso da equipe que eles a incorporaram ao nome da equipe (agora chamada de Oracle Red Bull Racing), o CEO Christian Horner disse: “A Oracle Cloud está desempenhando um papel fundamental no resultado de cada Grande Prêmio que estamos Vencemos este ano e todos os Grandes Prêmios em que alcançamos resultados significativos.
Insights e engajamento da nuvem
O caso de uso final dos dados na Fórmula 1 que abordaremos aqui gira em torno do fornecimento de informações que incentivam o envolvimento e a interação mais profundos dos fãs.
A F1 é um esporte complicado e muitas vezes há muito mais coisas acontecendo em uma corrida do que será aparente para o público que assiste pela TV em casa. Afinal, as câmeras só podem cobrir um trecho da pista por vez. Se você estiver na arquibancada assistindo ao vivo, sua visão será ainda mais limitada.
Graças à sua parceria de cinco anos com a AWS, a F1 é capaz de aproveitar informações, incluindo dados de posicionamento de carros ao vivo e dados de tempo, a fim de criar os insights que são entregues ao público durante a corrida, juntamente com a cobertura da câmera de transmissão e comentários.
Zak Brown diz: “Uma pista de F1 tem cinco quilômetros de extensão com 20 carros. Portanto, a TV só pode se concentrar em um, dois ou três carros por vez … há outros quatro quilômetros e meio de pista onde há várias ações acontecendo nisso pode ser realmente a chave para o desenrolar da estratégia de corrida.”
Identificar e destacar esses insights envolve o uso de algoritmos de aprendizado de máquina que usam todas as fontes de dados disponíveis para criar uma narrativa em torno da corrida.
“Nós colocamos esses insights de dados na tela para que os fãs possam entender. Estamos descobrindo que os fãs estão realmente se inclinando para esse nível de percepção.”
O futuro da tecnologia na Fórmula 1
O tópico atual nos círculos de tecnologia é a IA generativa, graças ao enorme potencial transformador – e popularidade – de aplicativos como ChatGPT e Stable Diffusion. Na Fórmula 1, os organizadores estão entusiasmados com o que a tecnologia significará para o futuro do esporte e, em particular, para a experiência dos torcedores.
Smedley me diz: “Trata-se de modelar esse grupo demográfico – os 500 milhões de fãs em todo o mundo – usando técnicas de IA, usando IA generativa … tentando entendê-los muito melhor e fornecer a eles os produtos que eles realmente desejam”.
“Você sabe, a Fórmula 1 nunca deve perder seu DNA. São cerca de 20 gladiadores que saem nesses … ‘caças no solo’ … e correm por duas horas em uma tarde de domingo.
“Ele nunca deve perder esse DNA. Mas devemos ser capazes de adaptar isso para dar aos fãs, especialmente à nova demografia de fãs, muito mais do que eles querem.”
Como vimos, a IA e o aprendizado de máquina certamente têm o potencial para fazer exatamente isso. Uma coisa é certa é que podemos contar com a tecnologia para continuar criando uma ação de corrida mais disputada, além de nos trazer carros mais rápidos, mais potentes e aerodinâmicos e criar experiências emocionantes e imersivas para os fãs.
Fonte: Forbes