Talento

Dirigindo na vanguarda da tecnologia de veículos autônomos
Aproveitando a pesquisa feita no campus, o MIT Driverless administrado por alunos se associa a colaboradores da indústria para desenvolver e testar tecnologias autônomas em cenários de corrida do mundo real.
Por Daniel de Wolff - 26/02/2021


Kylie Ying (à esquerda) trabalha no planejamento de caminhos e controles do MIT Driverless, enquanto Jorge Castillo é o capitão da equipe. Créditos: Foto: David Sella

Em outubro, um carro de corrida Dallara-15 Indy Lights modificado programado pelo MIT Driverless atingirá o famoso Indianapolis Motor Speedway a velocidades de até 120 milhas por hora. O Indy Autonomous Challenge (IAC) é a primeira corrida autônoma de alta velocidade do mundo. Ele oferece ao MIT Driverless a chance de pegar uma parte da bolsa de $ 1,5 milhão enquanto supera outros inovadores da universidade no que é indiscutivelmente a pista de corridas mais icônica.

Mas o IAC tem implicações além do caminho. As partes interessadas no evento incluem Sebastian Thrun, um ex-vencedor do DARPA Grand Challenge para veículos autônomos, e Reilly Brennan, um palestrante do Centro de Pesquisa Automotiva da Universidade de Stanford e um parceiro da Trucks Venture Capital. Os anfitriões estão bem cientes de que, assim como o Grande Desafio da DARPA, o IAC tem o potencial de catalisar uma nova onda de inovação no setor privado.

Formado em 2018 e hospedado pelo Edgerton Center no MIT, o MIT Driverless é composto por 50 engenheiros altamente motivados com diversos conjuntos de habilidades. A equipe pretende aprender fazendo, expandindo os limites do campo da direção autônoma. “Há tanta estratégia envolvida em corridas autônomas multiagentes, desde o aprendizado por reforço até a IA e a teoria dos jogos”, diz o chefe de arquitetura de sistemas e engenheiro-chefe Nick Stathas, um estudante de graduação em engenharia elétrica e ciência da computação (EECS). “O que mais nos entusiasma é propor nossas próprias abordagens para os problemas de direção autônoma - estamos procurando definir soluções de ponta.”

Antes do grande dia, a equipe vem testando seus algoritmos em hackathons e competindo em uma série de campeonatos chamada RoboRace. A série apresenta 12 corridas hospedadas em seis eventos cobertos por livestream. Nesse formato, o MIT Driverless e seus concorrentes programam e competem em um veículo elétrico elegante denominado DEVBot 2.0. Uma reminiscência de um Tesla Roadster, o DEVBot foi projetado especificamente para explorar a relação entre o ser humano e a máquina.

A diferença é que RoboRace combina o mundo físico com um mundo virtual apelidado de Metaverso. As equipes devem atravessar a pista enquanto interagem com uma realidade aumentada repleta de obstáculos virtuais que aumentam os tempos de volta e colecionáveis ​​que os reduzem. “Pense nisso como a corrida da vida real encontra Mario Kart”, diz Yueyang “Kylie” Ying '19, uma estudante graduada na EECS que trabalha na divisão de Planejamento de Caminho do MIT Driverless.

Para este desafio, Ying e seus companheiros de equipe desenvolveram um algoritmo de planejamento único que chamam de Spline Racer, que determina se e quando seu veículo precisa se desviar do curso mais conveniente ao redor da pista para evitar obstáculos ou coletar recompensas. “O Spline Racer calcula essencialmente os caminhos potenciais e, em seguida, escolhe o melhor com base no tempo total para negociar o caminho e o custo total ou recompensa por esbarrar em obstáculos ou colecionáveis ​​ao longo desse caminho”, explica Ying.

O MIT é o lar de pesquisas de ponta que beneficiam o MIT Driverless sempre que a bandeira quadriculada é agitada. A roboticista e professora Daniela Rus é apenas uma de suas consultoras de confiança. Rus é diretor do Laboratório de Ciência da Computação e Inteligência Artificial do MIT (CSAIL), diretor associado do Quest for Intelligence Core do MIT e diretor do Centro de Pesquisa Conjunta Toyota-CSAIL, que se concentra no avanço da pesquisa de IA e suas aplicações para veículos inteligentes .

Sertac Karaman, do Departamento de Aeronáutica e Astronáutica do MIT, também atua como consultor da equipe. Além da pesquisa pioneira em controles e teoria da robótica, Karaman é cofundador da Optimus Ride, empresa líder em tecnologia de veículos autônomos que desenvolve sistemas para ambientes com cercas geográficas.

“Uma das vantagens competitivas de nossa equipe é que, em virtude de estarmos no MIT, temos acesso em primeira mão a uma rica concentração de expertise em pesquisa que podemos aplicar ao nosso próprio desenvolvimento”, diz o capitão da equipe Jorge Castillo, um estudante graduado no MIT Sloan School of Management.

Considere a conexão entre o Laboratório Han do MIT e o MIT Driverless. O trabalho do professor assistente de engenharia elétrica e ciência da computação Song Han em computação eficiente, particularmente seus algoritmos inovadores e sistemas de hardware baseados em sua própria técnica de compressão profunda para aprendizado de máquina, é uma benção para uma equipe de corrida autônoma que busca fazer seus algoritmos rodarem mais rápido.

“Dr. Han é um grande fã do MIT Driverless e tem sido extremamente útil ”, diz Castillo. “Só podemos colocar uma quantidade limitada de computação em nosso carro”, ele explica, “então quanto mais rápido pudermos fazer nossos algoritmos rodarem, melhor seremos capazes de fazê-los e mais rápido o carro será capaz de andar com segurança. ”

Pense no MIT Driverless como um pit stop essencial no pipeline de conhecimento autônomo que flui entre o Instituto e a indústria. Sua missão é se tornar o centro de autonomia aplicada no MIT, alavancando a pesquisa feita no campus para ajudar seus engenheiros a desenvolver um amplo conjunto de habilidades que são aplicáveis ​​além de apenas o caso de uso específico de direção autônoma.

“Existem laboratórios no MIT trabalhando para resolver alguns dos problemas mais complexos do mundo”, diz Castillo. “No MIT Driverless, acreditamos que é vital ter um local que funcione como um campo de provas para esta pesquisa enquanto treina os engenheiros que ajudarão a repensar o futuro da indústria de tecnologia quando se trata de sistemas autônomos e robótica.”

E a abordagem do MIT Driverless para corridas de veículos autônomos, particularmente no que se refere à arquitetura e processamento de dados, é semelhante à forma como a indústria trata o problema de direção autônoma em ruas e rodovias - o que é apenas uma razão pela qual a equipe não tem falta de indústria patrocinadores que desejam se envolver. “Temos uma forte integração entre os componentes que fazem o carro rodar”, diz Stathas. “De uma perspectiva de sistemas, temos subsistemas bem definidos que nossos parceiros da indústria apreciam porque se alinha com o desenvolvimento de veículos autônomos do mundo real.”

Além de obter acesso a alguns dos jovens talentos mais brilhantes do mundo, os parceiros da indústria podem aumentar o reconhecimento da marca enquanto participam do esporte emergente de corrida autônoma. “Formamos laços estreitos com empresas líderes do setor”, diz Castillo. “Muitas vezes, nossos patrocinadores são nossos maiores fãs. Eles também depositam sua confiança em nós e querem recrutar de nós, porque nossos engenheiros estão bem equipados para atuar em o mundo real."

 

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