Volvo utiliza IA para simular acidentes

A Volvo Cars está a utilizar inteligência artificial (IA) e ambientes virtuais para desenvolver e testar os sistemas de segurança dos seus automóveis, simulando milhares de situações de perigo que nunca ocorreram na realidade. A tecnologia permite recriar incidentes de trânsito e modificar as circunstâncias em que acontecem, antecipando riscos que poderão demorar anos a verificar-se nas estradas.

Através de um processo denominado “Gaussian Splatting”, os engenheiros da Volvo Cars conseguem transformar imagens e dados recolhidos pelos sensores dos automóveis em representações tridimensionais de elevada fidelidade. A partir destes ambientes virtuais, é possível introduzir alterações nas condições de circulação, no comportamento dos restantes veículos ou na presença de obstáculos, criando milhares de variações de um mesmo acontecimento.

Um peão que atravessa inesperadamente a estrada, um veículo que muda de faixa de rodagem sem aviso, uma bicicleta que surge num cruzamento ou um objeto que cai de um camião são alguns dos cenários que podem ser recriados digitalmente. O objetivo é avaliar a capacidade dos sistemas de assistência à condução para identificar estes perigos e reagir corretamente, mesmo quando confrontados com circunstâncias imprevisíveis e raras.

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A tecnologia parte de situações reais registadas pelos automóveis, incluindo travagens de emergência, mudanças bruscas de direção ou intervenções do condutor para evitar acidentes. Estes dados são reconstruídos digitalmente e utilizados como pontos de partida para simulações em que são alteradas diferentes variáveis, o que permite avaliar o comportamento dos sistemas de segurança perante situações que não chegaram a acontecer.

O “Gaussian Splatting” é uma técnica de representação tridimensional que permite reconstruir ambientes a partir de imagens, utilizando um grande número de elementos espaciais com propriedades de posição, forma, cor e transparência. A principal vantagem está na capacidade de reproduzir cenários realistas de forma eficiente, sem necessidade de modelar individualmente todos os objetos presentes no ambiente.

Segundo Alwin Bakkenes, responsável mundial pela engenharia de software da Volvo Cars, a empresa já utiliza milhões de pontos de dados provenientes de situações virtuais para desenvolver os seus sistemas. A nova tecnologia permite selecionar um cenário muito complexo e multiplicá-lo em milhares de variantes, utilizadas para treinar e validar os modelos de IA.

Este processo é muito importante para os chamados casos extremos, situações pouco frequentes, mas potencialmente perigosas, que dificilmente poderiam ser reproduzidas através de testes convencionais. De acordo com a Volvo Cars, a utilização de ambientes virtuais permite reduzir de meses para dias o tempo necessário para expor os sistemas de segurança a determinados cenários.

Em 1970, a Volvo criou uma equipa especializada na análise de acidentes reais.

A tecnologia representa uma evolução dos métodos de investigação utilizados pela marca sueca há mais de cinco décadas. Em 1970, a Volvo criou uma equipa especializada na análise de acidentes reais, cujos investigadores se deslocavam aos locais das colisões para a recolha de informações sobre as circunstâncias dos acidentes, os danos nos veículos e as consequências para os ocupantes. Este trabalho contribuiu para o desenvolvimento de sistemas de proteção contra lesões cervicais e de segurança em colisões laterais, entre outras soluções.

A utilização da IA permite complementar essa investigação com situações que não chegaram a ocorrer, aumentando significativamente a quantidade e diversidade de cenários analisados. O desenvolvimento dos ambientes virtuais é realizado em colaboração com a Zenseact, empresa de software e inteligência artificial criada pela Volvo Cars, e conta com o apoio tecnológico da NVIDIA.

Os automóveis elétricos mais recentes da marca utilizam plataformas de processamento desenvolvidas pela empresa norte-americana, enquanto uma infraestrutura de supercomputação baseada em sistemas NVIDIA DGX permite analisar os dados recolhidos e treinar novos modelos de IA. O projeto integra um programa de investigação desenvolvido em colaboração com universidades suecas e apoiado pelo Wallenberg AI, Autonomous Systems and Software Program (WASP), destinado a explorar a aplicação destas tecnologias no desenvolvimento de futuras soluções de segurança.

Apesar das vantagens, a Volvo Cars sublinha que as simulações virtuais não substituem os ensaios físicos nem os testes de condução em condições reais. A sua utilização permite, no entanto, aumentar a abrangência dos processos de desenvolvimento e validação, facto importante numa altura em que os sistemas avançados de assistência à condução dependem cada vez mais de software e de algoritmos de IA.