Com o ZF ProAI, a condução autônoma logo será realidade por meio da Inteligência Artificial


A ZF exibirá um veículo de teste equipado com um amplo conjunto de sensores e a caixa de controle com Inteligência Artificial ZF ProAI na CES 2018

Abordagem modular será aplicada para uma ampla e total condução automatizada

Expansão e ampliação contínua de hardware e das suas funções


Friedrichshafen, Alemanha / Las Vegas, Estados Unidos. A ZF apresentará os seus próximos passos para chegar à condução autônoma durante a CES 2018, em Las Vegas. Os engenheiros da equipe de pré-desenvolvimento da ZF implementaram várias funções de condução em um veículo de teste, atingindo o nível 4: uma condução totalmente automatizada. Com isso, a ZF demonstra a sua vasta experiência como arquiteta de sistemas para a condução sem motorista e especialmente, detectar e processar dados dos ambientes. O projeto de engenharia avançada também demonstra a eficiência e a praticidade do supercomputador ZF ProAI, apresentado há apenas um ano pela ZF e NVIDIA. Ele funciona como uma unidade central de controle dentro do veículo de teste. Assim, a ZF está adotando uma abordagem modular para o desenvolvimento das funções de condução automatizada. O objetivo é uma arquitetura de sistema que possa ser aplicada a qualquer veículo, além de ser personalizada de acordo com a aplicação, o hardware disponível e o nível desejado de automação.

Implementar os desenvolvimentos para os respectivos níveis de automação é um desafio para a indústria do mundo inteiro: “O vasto campo da condução automatizada é a soma das diversas funções individuais de condução que um veículo deverá ser capaz de ter sem a intervenção humana. E isso deverá ser feito de forma confiável, em condições meteorológicas, de tráfego e de visibilidade diferentes”, explica Torsten Gollewski, head da divisão de Engenharia Avançada da ZF Friedrichshafen AG.

Com funções de condução autônoma incluídas no veículo de teste exibido na CES 2018, a ZF implementou um sistema modular para várias funções altas e integralmente automatizadas (níveis 3 e 4). ZF 
  
Arquitetura de sistema para automação baseada em necessidades
Como parte do veículo de teste, a ZF concebeu um ambiente de desenvolvimento completo e modular, incluindo a arquitetura funcional com Inteligência Artificial. “Por exemplo: nós implementamos uma configuração para funções de condução totalmente automatizada, ou seja, nível 4. Os módulos da configuração podem ser adaptados a uma aplicação específica, de acordo com a abordagem “ver-pensar-agir” da ZF - que auxilia os veículos a terem as capacidades visuais e de pensamento necessárias para o tráfego urbano”, diz Gollewski. A arquitetura flexível também comporta outros níveis de automação em uma vasta gama de veículos. Ao mesmo tempo, fornece informações sobre a configuração mínima de hardware que é essencial para cada nível.

Nos últimos meses, os engenheiros da ZF “treinaram” o veículo para executar diferentes funções de condução. A ênfase especial foi direcionada aos ambientes urbanos, como a interação com pedestres e grupos de pedestres em faixas de travessia, estimativa de colisões, comportamento em semáforos e rotatórias. “Diferente de um deslocamento em uma rodovia ou em uma estrada rural, é significativamente mais complexo, nos cenários urbanos, criar um entendimento confiável da situação atual do tráfego, e isso constitui a base para as ações adequadas de um veículo controlado por computador”, afirma Gollewski.
Pensando nas demandas com o ZF ProAI
Com a sua arquitetura aberta, o ZF ProAI é flexível e possível de ser ampliado – os componentes de hardware, conjuntos conectados de sensores, software de avaliação e módulos funcionais podem ser adaptados para quaisquer objetivos e graus de automação desejados. Por exemplo: o ZF ProAI pode ser configurado em termos de desempenho para praticamente qualquer perfil específico de exigência. Na aplicação que será apresentada durante a CES deste ano a unidade de controle utiliza uma arquitetura de CPU com o chip Xavier de 8 núcleos, 7 bilhões de transistores e volume de dados de desempenho correspondente. O supercomputador da ZF é capaz de gerenciar até 30 trilhões de operações por segundo (TOPS) com um consumo de energia de apenas 30 watts. O chip satisfaz as mais rigorosas normas para aplicações automotivas – assim como o próprio ZF ProAI –, criando condições para Inteligência Artificial e Aprendizagem Profunda (Deep Learning).

Interação de dados
O conjunto abrangente de sensores da ZF e da sua rede de parceiros desempenha um papel importante na vigilância do ambiente. Câmeras, sensores de LIDAR e radar estão instalados no veículo. Eles ajudam na compreensão integral e de 360 graus do entorno do veículo de teste, que é atualizada a cada 40 milissegundos. Esse enorme volume de dados - apenas uma câmera gera um gigabit por segundo - é analisado em tempo real pela unidade de computação do ProAI. “A inteligência artificial e os algoritmos de aprendizagem profunda são basicamente usados para acelerar a análise e tornar o reconhecimento mais preciso. Trata-se de reconhecer padrões recorrentes em situações de tráfego a partir do volume de dados, tais como um pedestre tentando atravessar a via”, menciona Gollewski. As possíveis reações do veículo são então recuperadas, sendo decisivas para o cálculo da aceleração ou desaceleração longitudinal, bem como outra direção de deslocamento, para serem posteriormente salvas no software.

Veículo exposto em Las Vegas “sonha” com um percurso em Friedrichshafen
Isso também poderá ser vivenciado no estande da CES. Haverá um veículo estático, no estande da ZF em Las Vegas, Estados Unidos, com dados dos sensores obtidos durante um test-drive sendo realizado simultaneamente entre a matriz da ZF e o centro de pesquisa e desenvolvimento, ambos em Friedrichshafen, na Alemanha. O veículo - ou mais exatamente, o ZF ProAI - interpreta esses dados em tempo real como se estivesse seguindo a rota ao vivo. As suas ações, tais como curvas, frenagens e acelerações, que serão visíveis no estande, correspondem exatamente a essa trajetória, que acontece a 9.200 quilômetros de distância - como se o carro imaginasse que se encontra rodando em outro continente.
Alba Maria Fraga Bittencourt

Sobre a autora

Alba Bittencourt - Doutorada em Robertologia Aplica e Ciências Afins. Redatora do Portal Splish Splash e Administradora/Redatora do site oficial da Confraria Cultural Brasil-Portugal. Leia Mais sobre a autora...

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