Supercarro: K.I.T.T. poderia se tornar realidade graças ao projeto italiano “1000 Miglia Autonomous Drive”
Catapultado a partir do século XX, o Supercarro já não representa aquele fantástico autômato ancorado no mar imaginário de uma série de TV, mas é uma realidade concreta. A carenagem: não mais a do Pontiac Firebird Trans Am 1982, mas a do esplêndido Maserati MC20 Cielo. Mas vamos prosseguir em ordem. Para quem não sabe: a série de televisão cujo título original é “Knight Rider” traduzido para o italiano como “Supercar” foi uma série de TV feita nos Estados Unidos entre 1982 e 1986, também programada na Itália. A Fundação Knight, liderada por Wilton Knight, recruta Michael Long. Que, após salvar sua vida, ganha uma nova identidade e se transforma no piloto do KITT, sigla que significa “Knight Industries Two Thousands”, uma supermáquina autômato equipada com inteligência artificial futurística.
Supercarros e autômatos
Qual é a ligação entre um carro, o Supercar, nascido da imaginação do bem-sucedido autor de televisão americano Glen A. Larson e um Maserati personalizado? Na Ciência da Computação, para estudar teorias como as da Complexidade e da Computabilidade, utilizam-se modelos computacionais abstratos e simplificados, dada a dificuldade dos computadores pessoais em serem utilizados como máquinas ideais. Entre os conjuntos abstratos mais simples encontramos os autômatos. Estas estruturas simplificadas foram inicialmente criadas para simular o funcionamento do cérebro humano e são utilizadas com sucesso em muitos contextos do mundo real.
Autômatos de estado finito
Os autômatos de estados finitos possuem um vasto campo de aplicações e podem ser imaginados como sistemas capazes de realizar atividades de forma autônoma, sem intervenção humana . São utilizados para a concepção e criação de toda uma série de estruturas frequentemente encontradas na vida quotidiana, sistemas como: semáforos, distribuidores de snacks e bebidas, máquinas de lavar roupa, máquinas de lavar loiça, postos de gasolina, são exemplos de como um estado finito autômato. As regras são definidas em todas essas estruturas. Essas regras, juntamente com as entradas, ou seja: estímulos recebidos do mundo externo, permitem ao autômato decidir como e quando mudar seu estado interno e em virtude disso determinar qual deve ser a saída. Sua (saída).
No nosso caso, com autômato, indicaremos um carro capaz de realizar operações de forma autônoma, sem a intervenção de uma pessoa. Então KITT, o carro protagonista da série de televisão dos anos 80, é um autômato. Totalmente automatizado, movido por inteligência artificial, capaz de falar, dirigir sozinho.
O Projeto de Direção Autônoma 1000 Miglia
Tal como o Maserati MC20 Cielo, talvez ainda não capaz de comunicar, mas graças ao grupo de jovens engenheiros do Politécnico de Milão liderado pelo Professor Savaresi, tornou-se parte integrante do projecto 1000 Miglia Autonomous Drive, equipando-o com um sistema de direção autônomo. Isto também se deve à autorização recebida do Ministério das Infraestruturas e Transportes.
O líder da equipe
Prof. Sergio Matteo Savaresi, nascido em 1968. Possui doutorado em Engenharia de Sistemas e Controle e mestrado em Engenharia Elétrica pela Politécnica de Milão, além de mestrado em Matemática Aplicada pela UCSC. Desde 2006 é professor em tempo integral de Controle Automático na Politécnica de Milão. Desde 2023 é chefe do DEIB (Departamento de Eletrônica, Informática e Bioengenharia) da Politécnica de Milão, e é responsável científico pelo projeto 1000 MAD (1000 Miglia Autonomous Drive).
1000 Miglia Autonomous Drive: implementação do projeto
O grande projeto visa a condução totalmente autônoma do veículo, independente do fator humano . Começou com uma fase de experimentação. Nesta primeira fase procedemos à definição da complexidade do desafio, estudando todos os aspectos e dificuldades. Posteriormente, equipar o desportivo Maserati com ferramentas específicas, nomeadamente: vários tipos de sensores, actuadores e unidades de cálculo.
Programas
Passamos então para o desenvolvimento do software complexo. Chamado para gerenciar e processar a grande quantidade de dados recebidos dos sensores. Mas o que mais colocou à prova a equipe de engenharia de Savaresi foi o estudo da compatibilidade do complexo sistema de hardware montado no carro com o sistema de direção autônoma implementado.
Por isso foi obrigatório proceder à alternância de provas realizadas em pista ou em estrada. Isto tem como objectivo a validação dos progressos alcançados, e a adição gradual de novos elementos, tentando assim optimizar as diversas fases de desenvolvimento.
1000 Miglia Autonomous Drive: os primeiros ensaios gerais
Uma das provas gerais do projeto, confirmando os resultados obtidos, foi a participação nas 1000 Miglia em junho de 2023. Prova realizada parcialmente com condução autónoma. Isso abriu caminho para o próximo passo, ou seja, expandir as capacidades de condução autônoma do veículo. Posteriormente, foram testados vários outros parâmetros geridos pelo controlador, o que foi necessário para otimizar ainda mais a experiência de condução.
O objetivo a atingir com estes testes e posteriores otimizações é poder completar, nas previsões mais otimistas, todo o percurso das 1000 Miglia 2024 em modo de condução autónoma. Mas de forma mais realista, pelo menos grande parte de todo o percurso.
Comunicação em tempo real
Outro campo de batalha em que a equipa politécnica teve de lutar é representado pela comunicação em tempo real dos dados provenientes do veículo. Tornar a conexão estável e poder receber informações de todos os sensores. Isto também se deve à CISCO, que foi um parceiro fundamental e um contribuidor tecnológico muito importante.
Um outro problema a ser resolvido poderia ter sido o da enorme quantidade de dados enviados ao controlador pelos vários sensores e arquitetura de rede montados a bordo do veículo. Com tamanha quantidade de dados, e com uma conexão não otimizada, aquele tão temido gargalo poderia ter sido criado. Este fenómeno teria impedido o sistema do veículo de perceber o ambiente envolvente, atrasando a identificação de obstáculos e a detecção de sinais de trânsito horizontais.
Teste de estrada
Outros testes realizados: testes em autoestradas em que os testes foram realizados a velocidades superiores às normalmente mantidas em contextos urbanos e extraurbanos. Foram implementados novos métodos que permitiram ao veículo conhecer a sua posição no mundo com a ajuda de mapas suportados pela tecnologia presente no equipamento. Nos centros urbanos abertos ao trânsito: Ferrara, Modena e Parma. Desta forma, obteve-se a validação dos algoritmos utilizados durante as 1000 Miglia 2023, com particular referência às peculiaridades destes contextos.
Este estudo permitiu-nos destacar os pontos-chave do sistema de condução autónoma. Os excelentes resultados obtidos incentivaram a equipa a continuar o seu trabalho. O projeto demonstrou que a investigação e a inovação podem conduzir a grandes avanços no sentido da realização de uma condução totalmente autónoma. Este guia expressa apenas uma das peças que compõem o quebra-cabeça que representará uma nova mudança de paradigma. Uma nova revolução que nos empurrará a todos para um novo modelo de mobilidade. Um modelo de transporte muito mais sustentável. Uma nova forma de vivenciar cidades e espaços abertos, com menos carros e mais partilha.
O artigo Supercar: KITT pode se tornar realidade graças ao projeto italiano “1000 Miglia Autonomous Drive” foi escrito em: Tech CuE | Engenharia de perto .
