Zastávka v boxech Formule 1 s umělou inteligencí: Inovace na cestě

Vykročte za hranice trati Formule 1 a objevte, jak umělá inteligence dokáže optimalizovat zastávky v boxech, nově definovat design vozů a potěšit fanoušky jako neviditelný vedoucí člen týmu v boxech.

Formule 1 (F1) je jedním z technologicky nejvyspělejších sportů na světě. Vozy, které dosahují zničující rychlosti 230 km/h a zastavují v boxech na dvě sekundy, vyžadují nejinovativnější vývoj. Formule 1 není jen o jezdcích a vozech, ale také o strategiích, které členové týmu v boxech vyvíjejí analýzou průběhu závodu.

Během závodu se používají různé technologie a umělá inteligence se stává jedním z nejdůležitějších nástrojů, které má posádka v boxech k dispozici. Pojďme se blíže podívat, kde přesně se umělá inteligence ve Formuli 1 používá.

Počítačové vidění na Velké ceně Abú Zabí 2023

Když jezdci Formule 1 vyjedou z trati na všech čtyřech kolech, je to považováno za porušení limitů trati. Mezinárodní automobilová federace (FIA) tato porušení kontroluje a na základě výsledků uděluje tresty.

V každém závodě je třeba vyřídit stovky přestupků. Během Velké ceny Rakouska v roce 2023 pouze čtyři lidé vyřídili přibližně 1200 potenciálních přestupků s omezeními trati. V následujících závodech to i přes nárůst počtu lidí pracujících na kontrole přestupků nestačilo.

FIA se tedy pro Velkou cenu Abú Zabí 2023 obrátila na počítačové vidění. Používají analýzu tvarů k identifikaci okraje trati a počítání pixelů, které přesahují tuto čáru. Tato vrstva systému je navržena tak, aby eliminovala případy, kdy lidská interakce zjevně není nutná. To umožní FIA zaměřit se na ty případy, které její pozornost vyžadují.

Zvyšování zapojení fanoušků pomocí umělé inteligence

Sedmdesát jedna procent sportovních profesionálů věří, že zapojení fanoušků je zásadní pro dosažení jejich cílů. Když lidé cítí emocionální pouto ke sportu, stále se vracejí a to pomáhá tomuto odvětví vydělávat peníze.

Závodní víkend je víc než jen fandění vašemu oblíbenému týmu. Společnost Amazon Web Services (AWS) se spojila s Formulí 1, aby poskytla hluboký vhled do rozhodnutí učiněných ve zlomku sekundy a prezentovala výkony s podrobnými statistikami. Za tímto účelem byli schopni analyzovat přibližně 70 let závodních dat uložených na Amazon S3. Kromě historických dat dokáží modely strojového učení analyzovat data shromážděná z více než 300 senzorů v každém voze F1. To je více než 1,1 milionu datových bodů za sekundu!

Je příhodné, že generální ředitel týmu Oracle Red Bull Racing Christian Horner věří: „Data jsou životodárnou krví týmu. Každý prvek výkonu – jak jezdíme závody, jak vyvíjíme vozy, jak vybíráme a analyzujeme jezdce – to vše je poháněno daty.“ Podívejme se na některé statistiky, které tyto systémy dokáží produkovat:

• Předpověď závodu: Předpověď závodu předpovídá, kolik kol bude potřeba, aby se následující vůz dostal do dostřelu vozu před ním. Předpověď využívá data z historie trati a předpokládané tempo jezdce.
  ‍
• Souboj o strategii v boxech: Tato funkce poskytuje fanouškům další informace o tom, jak v reálném čase vyhodnotit úspěšnost strategie každého jezdce a její výsledky. Fanoušci mohou také sledovat jemné změny strategie provedené jezdci a vidět jejich dopad na výsledek.
  ‍
• Dominance na trati: Dává fanouškům a komentátorům představu o tom, kde a jak jezdec na trati dominuje nad svými soupeři.
  ‍
• Hodnocení výkonu vozu: Tato informace umožňuje fanouškům vybrat si konkrétní vůz a porovnat jeho výkon s jinými vozy. Porovnávání se provádí na základě parametrů, jako je jízda v zatáčkách (jak dobře si vůz udržuje rychlost, stabilitu a ovladatelnost v zatáčkách), přímost (zrychlení a maximální rychlost vozu v přímém směru) a ovladatelnost (celková snadnost a reakce vozu, včetně řízení, brzdění a manévrování).

Závodní simulátor s umělou inteligencí

Závodní simulátory neboli simky jsou virtuální závody Formule 1. Často se používají k výcviku jezdců, aby se mohli seznámit se závodní tratí a zlepšit své dovednosti, aniž by riskovali zranění nebo poškození vozu. Začleněním umělé inteligence do závodních simulátorů mohou týmy simulovat dynamické závodní podmínky, výkon vozů za různých nastavení a dokonce i chování soutěžících na trati.

Fyzikální enginy dokáží přesně modelovat chování vozu s přihlédnutím k faktorům, jako je aerodynamika, přilnavost pneumatik a nastavení odpružení. Data z reálných závodů i simulací jsou neustále analyzována za účelem zdokonalení strategií a zlepšení výkonu. Závodní simulátory se mohou pohybovat od základních s volantem a pedály až po plnohodnotné simulátory, které zahrnují řidičské platformy, VR headsety a detailní repliky kokpitů Formule 1.

Týmy Formule 1 a inovátoři v oblasti umělé inteligence: Náhoda na cestě

Některé z nejlepších týmů Formule 1 aktivně využívají umělou inteligenci a společnosti zabývající se umělou inteligencí jsou dokonce jejich oficiálními sponzory. Pojďme se podívat na některá z těchto partnerství a jejich výhody.

Mercedes a G42

G42 je přední společnost v oblasti umělé inteligence a cloudových výpočtů se sídlem v SAE a oficiální sponzor týmu Mercedes-AMG PETRONAS F1. G42 poskytuje týmu pokročilou analýzu dat a funkce strojového učení. S podporou G42 může tým zpracovávat obrovské množství dat v reálném čase a získávat cenné poznatky pro rozhodování na základě dat. Například algoritmy umělé inteligence G42 dokáží analyzovat telemetrická data a optimalizovat nastavení vozu pro konkrétní okruhy, čímž zlepšují výkon jemným doladěním aerodynamiky, tlaku v pneumatikách a množství paliva v nádrži.

Red Bull a Oracle

Závodní tým Red Bull využívá umělou inteligenci k optimalizaci spotřeby paliva, což pomáhá optimalizovat jeho využití a jezdit rychleji a déle, což může být rozhodujícím faktorem pro vítězství v závodech. Tým Formule 1 vyhrál v rekordní sezóně 2023 Pohár jezdců a Pohár konstruktérů. Tým se spoléhá na Oracle Cloud pro řízení závodní strategie, vývoj motorů, simulace závodů, zapojení fanoušků a další.

Ferrari a AWS

Společnost Amazon Web Services (AWS) je jedním z oficiálních sponzorů týmu Scuderia Ferrari F1. Tým Scuderia Ferrari vytvořil virtuální senzor rychlosti vůči zemi pomocí umělé inteligence a strojového učení s platformou Amazon SageMaker. Dokázal tak svým inženýrům poskytovat data rychleji a spolehlivěji. Týmu se podařilo snížit hmotnost vozu, což je v sportu, kde se počítá každý gram, klíčové. AWS také použili k vývoji modelů strojového učení založených na teorii her pro analýzu proměnných v závodní strategii.

Co uvidíme v této sezóně?

Sezóna 2024 odstartovala v březnu Velkou cenou Bahrajnu. Zatím jsme absolvovali pouze čtyři závody, ale začátek sezóny byl vzrušující. Hned od začátku jsme byli svědky debutu umělé inteligence v této sezóně.

Za prvé, fanoušci touží dostat se blíže k akci. To vedlo k novým úhlům záběru kamery. Tým pro vysílání Formule 1 úzce spolupracoval s Aston Martinem na vývoji kamery pro zadní světla. Cílem je poskytnout nám pohled zezadu na vůz a zprostředkovat tak intenzitu závodu způsobem, jaký jsme dosud neviděli. Umělá inteligence pomáhá vytvářet tyto snímky ostré a jasné, upravuje zaostření a expozici v reálném čase, aby se vyrovnala s výzvami rychlosti a měnících se světelných podmínek.

Na straně vysílání je k dispozici také nový, efektivnější systém přehrávání, který využívá umělou inteligenci. Tento systém umělé inteligence dokáže okamžitě třídit záběry a zvýrazňovat klíčové momenty, aby fanoušci nic neuniklo. Dokáže dokonce vytvářet zpomalené záběry z běžných záběrů, čímž dodává diváckému zážitku novou vrstvu hloubky.

Hodně se také mluví o potenciálním využití dronů k natáčení živých záběrů, inspirovaných virálním záběrem Maxe Verstappena z pohledu první osoby (FPV) v testovacím kole. Stále je třeba překonat bezpečnostní překážky, ale možnost natáčení dronů v budoucnu je vzrušující. Jde o nalezení nových způsobů, jak divákům přinést vzrušení ze závodění doma.

Když už mluvíme o napínavých momentech, vylepšení se dočká i zvuková část vysílání. Cílem této aktualizace je, aby se diváci cítili, jako by byli přímo na trati, obklopeni řevem motorů. Algoritmy umělé inteligence se používají k jemnému doladění snímání a zpracování zvuku tak, aby byl vysílaný zvuk vzrušující a ne hlučný. Chceme slyšet motory točící se do vzduchu, ale také si chceme užít závod, aniž by byl příliš hlasitý.

Překročení cílové čáry

Umělá inteligence může být užitečným nástrojem, ale nenahradí jezdce a tým boxů s dlouholetými zkušenostmi a talentem. Bude však zajímavé sledovat, jaký dopad bude mít umělá inteligence na Formuli 1 v budoucnu. Lepší technologie znamená lepší rozhodnutí na trati, což povede k úžasným bitvám o vítězný titul!

Pro více informací o umělé inteligenci se podívejte na naše repozitář GitHub. Navštivte naše stránky s řešeními a podívejte se, jak se umělá inteligence uplatňuje v oblastech, jako je výroba a zemědělství.

107 % v kvalifikaciBěhem první kvalifikace (Q1) nebude jezdec, který nezajede čas na kolo odpovídající 107 procentům nejlepšího času Q1, moci odstartovat. Ve výjimečných případech však mohou komisaři jezdci povolit start do Velké ceny.

Podřezání(Podřezání) Taktika zastávek v boxech, která umožňuje předjet soupeře rychlejší jízdou na trati, když soupeř ještě nezastavil v boxech a jede pomalu kvůli opotřebovaným pneumatikám, nebo naopak, když už zastávku v boxech udělal a jede pomaleji kvůli nezahřátým pneumatikám.

Vrchol. (Vrchol) Centrální vnitřní bod obratu.

Vyvážení brzd. (Vyvážení brzd) Přepínač v kokpitu, který umožňuje pilotovi dle potřeby měnit brzdnou sílu mezi předními a zadními koly.

Krabice. Místo pro uskladnění a servis vozů. Každý box pojme jeden vůz. Vjezd do boxů během závodu je zakázán a je považován za odstoupení jezdce ze závodu.

Degradace pneumatik (Puchýře) Důsledek přehřátí pneumatiky nebo její části. Nadměrné teplo může způsobit rozpad gumy, její změknutí a odlomení od povrchu pneumatiky. Puchýře mohou být způsobeny nesprávným typem pneumatiky (například jsou příliš měkké pro závodní dráhu), příliš vysokým tlakem v pneumatikách nebo nesprávným nastavením vozidla.

Difuzor (Difuzor) Zadní část vozu, kudy proudí vzduch pod vozem. Konstrukce difuzoru je klíčová, protože řídí rychlost, s jakou vzduch proudí. Čím rychleji vzduch vystupuje, tím nižší je tlak pod koly, a proto vůz vytváří větší přítlak.

DRS (Systém redukce odporu vzduchu). DRS, známý také jako nastavitelné zadní křídlo, umožňuje jezdci nastavit plochu zadního křídla z kokpitu a otevřít nebo zavřít polovinu jeho plochy. Systém lze použít kdykoli během tréninku a kvalifikace, s výjimkou mokrých podmínek, ale během závodu jej lze aktivovat pouze tehdy, když jezdec není za vozem jedoucím před ním více než jednu sekundu, a pouze v předem definovaných oblastech trati. Systém se deaktivuje, jakmile jezdec sešlápne brzdy. V kombinaci s KERS (ERS) je navržen tak, aby podporoval předjíždění. Stejně jako KERS je i DRS volitelný.

krytý park (Parc ferme) Uzavřený prostor, kde jsou vozy uskladněny po kvalifikaci a závodě. Členové týmu nemají povolen vstup bez přísného dohledu stevardů. Jakákoli údržba vozů je v park ferme zakázána.

Kvalifikace (Kvalifikace) Předběžný závod v sobotu, ve kterém jezdci soutěží o nejrychlejší čas na kolo, který je kvalifikuje na startovní rošt.

TŘEŠEŇ (Systémy rekuperace kinetické energie). Systém rekuperace kinetické energie, neboli KERS, se používá od roku 2009. KERS rekuperuje kinetickou energii generovanou při brzdění, ukládá ji a následně umožňuje její využití k akceleraci vozu. Řidič má po omezenou dobu na kolo přístup k dodatečnému výkonu pomocí „tlačítka boost“ na volantu. S plně nabitou baterií (ES) poskytuje KERS zvýšení výkonu motoru o 80 koní po dobu 6,7 sekundy. Od roku 2014 se používá vylepšený systém ERS, který kromě kinetické energie (jednotka MGU-K) rekuperuje také tepelnou energii (jednotka MGU-H). Doba používání baterie ERS se výrazně prodloužila. Nové baterie poskytují zvýšení výkonu o 160 koní po dobu 33 sekund.

Kokpit (Kokpit) Část karoserie vozu, ve které sedí pilot.

Velitelský můstek – Pitwall (Zásobní stěna) Prostor, kde majitel týmu, manažeři a inženýři sledují závod. Obvykle je vybaven stříškou chránící monitory před sluncem a deštěm.

Lollipop (Lízátko) Cedule na dlouhé rukojeti, kterou drží jeden z mechaniků během zastávky v boxech, aby řidiči oznámil, že by měl brzdit, dokud nebudou vyměněny pneumatiky a vůz nebude servisován.

Maršále (Maršál) Funkcionář, který dohlíží na bezpečnost během závodu. Maršálové mají několik úkolů, včetně sledování diváků, aby se neohrozili, pomoci s odstraňováním vozů z trati po nehodě a máváním vlaječek jako signály pro jezdce.

Bezpečnostní stroj. Bezpečnostní vůz (Safety Car) Nezávodní vůz, který je nasazen, aby v případě problému na trati ujel před ostatními.

Obytný vůz (Obytný vůz) Mobilní prostory, ve kterých jsou týmy ubytovány k odpočinku během Velké ceny.

Homologace. Oficiální uznání ze strany FIA, RAF nebo jiné NAF skutečnosti, že
že požadovaný počet automobilů určitého modelu nebo jednotek/sestav pro
určitý model automobilu je vyráběn za podmínek sériové výroby.
Potvrzení, že vozidlo, jednotka, součást nebo díl byly homologovány, je
poskytnutí kopie originálního homologačního formuláře FIA, RAF nebo žadatelem
další NAF.
Homologace také znamená oficiální uznání ze strany FIA, RAF nebo jiné NAF dané
skutečnost, že bezpečnostní vybavení vozidla vyrobené výrobcem nebo
ochranné vybavení sportovce splňuje požadavky, které jsou na něj kladeny/
normy/homologační pravidla. Potvrzení, že zařízení
bezpečnostní/prvek vybavení sportovce je homologován, je toto ustanovení
žadatel o homologační certifikát.

Pasti (Paddock). Oplocený prostor vedle dráhy, kde se nacházejí týmy a jejich zásoby. Cizím osobám je vstup do paddocku zakázán.

Pete (Depa) Prostor vedle týmových boxů naproti startovní/cílové čáře, kde vozy zastavují, aby vyměnily pneumatiky, dotankovaly během závodu a seřídily vůz během volného tréninku a kvalifikace.

Pit lane (Čára boxů)

Zastávka v boxech (Zastávka v boxech).

stěna jámy (Zeď jámy).

Pole position (Pole position) První místo na startovním roštu, které před startem obsazuje jezdec, který v kvalifikaci zajel nejrychlejší čas na kolo.

Průjezd boxovou uličkou (Peškolení za průjezd). Jeden ze dvou trestů pro jezdce, které mohou být uloženy dle uvážení organizátorů během závodu. Jezdec musí vjet do boxové uličky, projet jí povolenou rychlostí a poté se bez zastavení vrátit do závodu.

Stevard (Steward) Jeden ze tří vyšších funkcionářů na každé Velké ceně, kteří jsou jmenováni k rozhodování během závodu.

Volný trénink (Trénink) Speciálně vyhrazený čas v pátek a sobotu ráno před Velkou cenou, kdy si jezdci mohou prostudovat trať, trénovat na ní a připravit své vozy na kvalifikaci a závod.

Vzduchový proudPředjíždění s využitím řídkého vzduchu za vozem před vámi. Řidič za vámi se přiblíží k soupeři a s menším odporem vzduchu zrychlí, což usnadňuje předjíždění.

Startovní rošt (Startovní rošt) Prostor na trati, kde se vozy seřazují před startem závodu v pořadí, v jakém dokončily sobotní kvalifikaci.

Zastav se a jdi (Pečlivost o dobu zastavení/rozjezdu). Pečlivost udělená jezdci během závodu, kdy je povinen vjet do boxové uličky a zastavit se na 10 sekund ve svém boxu. Tankování, údržba vozu a výměna pneumatik nejsou povoleny. Kontrola nad časem zastávky je svěřena týmovým mechanikům.

Kontrola trakce (Protiprokluzový systém). Protiprokluzový systém, který automaticky rozděluje točivý moment motoru mezi hnací kola.

Tvořící kruh (Formační kolo) První kolo po opuštění boxů, během kterého se vozy usadí na svých pozicích na roštu. Někdy se tomu říká rozcvička.

šikana (Šikana) Úzká sekvence zatáček v různých směrech, obvykle prováděná na trati za účelem zpomalení vozů, nejčastěji před zatáčkou ve vysoké rychlosti.

Vynucování (Shakedown). Krátké zkušební jízdy pro ověření výkonu jednotek. Ve Formuli 1 není povoleno ujet více než 100 kilometrů na tým. Navíc, na rozdíl od předsezónních testů, se během shakedownu neprovádějí žádné úpravy ani kontroly nastavení pohonné jednotky a aerodynamických prvků.

HairpinPrudká zatáčka o více než 135 stupňů, vyžadující prudké brzdění, která se provádí nízkou rychlostí.

Poslední zprávy

• Velká cena Španělska 2023
• OFICIÁLNĚ: F1 ruší Velkou cenu Emilie Romagny
• Nelson Piquet Jr. hovoří o Crashgate a důvodech této „chyby“.
• Nový film o Formuli 1 zastíní obrovskou popularitu filmu Drive to Survive
• FIA v roce 27 obdrží 1 milionů dolarů ze startovných poplatků do Formule 2023