Michele Montesano

La trasformazione di una monoposto da competizione in una vettura capace di correre senza pilota è soltanto una parte delle sfide che A2RL sta affrontando. Dietro alla Dallara utilizzata dalla categoria c'è infatti un complesso ecosistema tecnologico nel quale convivono ingegneria del veicolo, sensoristica, sistemi di calcolo, simulazione e intelligenza artificiale.

A coordinare questo sviluppo c'è Nicola Palarchi, Engineering Director di A2RL, forte di oltre vent'anni di esperienza nel motorsport internazionale, dalla Formula 1 alla Formula E, passando dal WEC al DTM. Il suo compito è creare l'ambiente tecnico nel quale i team possano sviluppare e mettere alla prova le proprie soluzioni autonome mantenendo, però, una condizione fondamentale: le monoposto devono essere identiche, così che la competizione si concentri sul software e sull'ntelligenza artificiale.

Palarchi conosce bene il mondo delle corse tradizionali, ma proprio l'assenza del pilota modifica completamente la prospettiva. Nelle vetture della A2RL sono stati rimossi tutti gli elementi standard e, al loro posto, è stato installato un insieme di attuatori, computer e sensori che permette alla monoposto di percepire l'ambiente e prendere autonomamente le decisioni necessarie per affrontare la pista. Anche la scelta del propulsore segue questa filosofia: il motore Honda non è soltanto una soluzione pratica, ma rappresenta anche la volontà di dimostrare come la guida autonoma sia indipendente dal tipo di alimentazione.



Da Imola, dove A2RL ha affrontato una nuova pista internazionale dopo l'esperienza di Abu Dhabi, Palarchi racconta quindi come è stata costruita la vettura a guida autonoma, perché la standardizzazione sia essenziale per la categoria, quale ruolo abbia il simulatore nella preparazione dei team e in quale direzione potrà evolvere la competizione.

Come avete trasformato una monoposto nata per essere guidata da un pilota in una vettura autonoma?

"Le modifiche più importanti sono ovviamente legate all'assenza del pilota. Abbiamo eliminato tutti i dispositivi di sicurezza e i componenti relativi alla sua presenza, quindi halo, barra e strutture di intrusione laterali, pedali, sterzo e servosterzo. Nello spazio che normalmente occupa il pilota abbiamo inserito tutti i componenti necessari alla guida autonoma: l'attuatore dello sterzo, quello dei freni, i sistemi di calcolo di medio e alto livello, oltre a LiDAR, radar e telecamere. Abbiamo anche installato una doppia batteria, a 12 e 48 volt, perché gli attuatori lavorano a 48 volt mentre gli altri sistemi di base della vettura utilizzano i 12 volt".

È cambiato anche il motore rispetto alla Super Formula SF23?

"Sì. Il motore originale della Super Formula è un propulsore factory che può essere utilizzato soltanto dai team ufficiali in Giappone, quindi abbiamo dovuto sostituirlo. Abbiamo scelto un Honda K20C, un motore già molto diffuso e sviluppato, che dimensionalmente si adatta bene alla vettura, sia dal punto di vista del telaio sia per quanto riguarda il cambio. Lo abbiamo in due configurazioni, da 450 e 650 cavalli, e per le competizioni autonome utilizziamo quella da 450".

Perché avete scelto proprio la versione da 450 cavalli?

"Perché la nostra sfida non è stabilire il record assoluto sul giro, ma mettere alla prova gli agenti di intelligenza artificiale. Con 450 cavalli possiamo ottimizzare anche i costi legati alle revisioni e avere una vettura leggermente più semplice da gestire. Nei progetti in cui invece cerchiamo la massima performance possiamo utilizzare la configurazione da 650 cavalli".



Come mai la scelta di un motore a combustione interna invece di uno elettrico?

"Innanzitutto perché è una soluzione comoda: ci sono più motori di questo tipo disponibili sul mercato e il K20C è un propulsore già ben sviluppato. Ma c'è anche un'altra ragione. Uno degli aspetti interessanti di questa vettura è proprio rompere il cliché secondo cui un'auto autonoma debba necessariamente essere elettrica. I sistemi di guida autonoma sono indipendenti dal tipo di propulsione: si possono applicare tanto a una vettura elettrica quanto a una con motore a combustione interna. In questo caso abbiamo voluto dimostrarlo anche concretamente".

Quanto incide la sensoristica sulla capacità della vettura di capire ciò che sta succedendo in pista?

"La sensoristica ha funzioni diverse. Per quanto riguarda il grip, per esempio, utilizziamo principalmente i sensori tradizionali, come accelerometri e sensori che permettono di valutare lo slip. Le telecamere hanno invece un ruolo soprattutto nella percezione dell'ambiente e nella guida: permettono di riconoscere la traiettoria, gli altri oggetti e le altre vetture e di confrontare ciò che la macchina vede con la traiettoria ideale".

Quanto è importante avere una vettura standardizzata per tutti i team?

"È fondamentale, soprattutto in questa fase. La standardizzazione ci permette innanzitutto di evitare un'escalation dei costi, ma soprattutto garantisce che la piattaforma sia identica per tutti. Le vetture hanno lo stesso assetto e le stesse pressioni degli pneumatici e noi controlliamo costantemente le loro prestazioni, sia dal punto di vista dinamico sia per quanto riguarda il motore. Abbiamo un gruppo di Data Engineers che verifica che tutte le macchine abbiano la stessa potenza, raggiungano il fondo del rettilineo nelle stesse condizioni e abbiano gli ammortizzatori regolati allo stesso modo".



Quindi dove si concentra realmente la competizione?

"Nella parte che ogni team può sviluppare autonomamente: il software e gli agenti di intelligenza artificiale. Se vogliamo lasciare spazio alla vera competizione tecnologica, dobbiamo garantire la massima uniformità della piattaforma. Le macchine sono uguali, e quello che cambia è ciò che ogni squadra riesce a fare con il proprio software".

Quanto è importante il simulatore nel lavoro dei team?

"È uno strumento fondamentale perché permette ai team di caricare il proprio software e vedere come si comporta prima di arrivare in pista. In pratica consente di fare errori a basso costo. Il motorsport è costoso e anche pericoloso, mentre nel simulatore possiamo provare determinate situazioni senza pagare il prezzo di un errore reale. Considerando che una macchina costa poco più di un milione di euro, è evidente quanto possa essere conveniente commettere certi errori virtualmente piuttosto che in pista".

Il simulatore viene utilizzato anche per preparare i circuiti sui quali poi si corre realmente?

"Sì. Prima di una gara i team fanno sessioni al simulatore sui diversi circuiti, compreso quello sul quale poi gareggeranno realmente. In questo modo possono preparare il proprio software prima di arrivare in pista. Per Imola, per esempio, è stato il primo anno in cui abbiamo inserito il circuito nel simulatore e abbiamo effettuato dei test con tutti i team. Il livello delle squadre che erano già pronte era molto buono, quindi direi che il sistema sta funzionando".



Il simulatore può essere utilizzato anche per introdurre situazioni di gara più complesse?

"Certamente. Non serve soltanto a ricostruire il circuito, ma anche a preparare le diverse situazioni che possono verificarsi durante una competizione, comprese le bandiere e gli scenari di gara. È uno strumento utile anche dal punto di vista logistico, perché permette di preparare molte situazioni prima ancora di arrivare fisicamente sul circuito".

Come vengono ricostruiti i circuiti nel simulatore?

"Abbiamo due possibilità: possiamo effettuare direttamente noi la scansione del circuito oppure utilizzare scansioni già disponibili e acquistabili. Una volta ottenuta la scansione, sviluppiamo il simulatore inserendo il nuovo circuito e poi lavoriamo con i team per preparare le loro soluzioni".

Negli ultimi anni il distacco rispetto a un pilota umano si è ridotto enormemente. Quanto manca perché un sistema autonomo possa superare il benchmark umano?

"Non siamo ancora arrivati a quel punto, ma ci arriveremo. Più ci si avvicina al benchmark, più diventa difficile fare piccoli passi avanti in termini di performance. Però arriveremo a un momento in cui il sistema autonomo sarà in grado di andare più veloce rispetto al riferimento ottenuto da un pilota umano".



Perché era importante portare A2RL su un circuito internazionale come Imola?

"Dopo l'esperienza di Abu Dhabi, il passo successivo era naturalmente quello di andare su un circuito internazionale e cambiare ambiente. Per un sistema autonomo è importante non limitarsi a conoscere sempre lo stesso tracciato: bisogna capire quanto sia capace di adattarsi a condizioni nuove. Imola rappresenta quindi una tappa importante nello sviluppo della competizione".

Il pit-stop autonomo può diventare una delle prossime sfide?

"Il pit-stop era stato inizialmente considerato come una possibilità, ma non è stato completamente abbandonato. Potrebbe essere interessante in futuro se venisse associato a una componente realmente tecnologica, per esempio l'utilizzo di sistemi umanoidi. Altrimenti non aggiungerebbe molto alla nostra competizione. Il nostro obiettivo non è replicare o sostituire le altre categorie del motorsport: vogliamo concentrarci sulla guida autonoma. Il focus non è il motore e non è il pit stop, ma la guida autonoma".



Quale sarà quindi il prossimo passo per A2RL?

"Dobbiamo continuare a migliorare le performance dei team e renderli sempre più preparati. Dobbiamo introdurre nuovi circuiti e nuove sfide, aumentando progressivamente la complessità delle situazioni nelle quali mettiamo i sistemi autonomi. Una possibilità potrebbe essere anche quella di rimuovere una parte della sensoristica e vedere come i team riescono a reagire a una disponibilità inferiore di informazioni. È qualcosa che può essere valutato, ma deve essere discusso con le squadre".

Quindi l'evoluzione della categoria passerà soprattutto dall'aumento progressivo della difficoltà?

"Sì. Dobbiamo continuare a migliorare le performance dei team, introdurre nuovi circuiti e nuove sfide. Il passo successivo è proprio mettere i sistemi davanti a situazioni sempre più complesse e vedere come le squadre riescono a gestirle. È attraverso questo processo che possiamo spingere in avanti lo sviluppo della guida autonoma".

Michele Montesano

Per capire quanto sia vicino il futuro della guida autonoma basta osservare una monoposto che affronta da sola le curve di Imola. È questo il senso della sfida portata in Europa dalla Abu Dhabi Autonomous Racing League, arrivata al terzo anno di attività dopo le prime esperienze sul circuito di Yas Marina. Cinque monoposto derivate dalla Dallara Super Formula SF23 si sono confrontate su uno dei tracciati più tecnici e selettivi del motorsport, affidando a sensori, sistemi di calcolo e soprattutto al software sviluppato dai team ogni decisione in pista.

Dietro questa competizione c’è però un obiettivo che va ben oltre il risultato della gara. La A2RL vuole utilizzare il motorsport come un vero e proprio laboratorio, nel quale mettere alla prova l’intelligenza artificiale, la robotica e la guida autonoma in condizioni difficili e a velocità elevate. Un percorso nel quale anche la Motor Valley italiana riveste un ruolo importante, a partire da Dallara e dal contributo di numerosi ingegneri italiani coinvolti nello sviluppo del progetto.

Stephane Timpano, CEO di A2RL e di ASPIRE, è una delle figure chiamate a guidare questa trasformazione. Con oltre vent’anni di esperienza internazionale tra consulenza strategica, media e tecnologia, Timpano vede nella competizione non una possibile alternativa al motorsport tradizionale, ma uno strumento per accelerare lo sviluppo di tecnologie che potrebbero trovare applicazione nella mobilità di domani. Dalla sfida diretta tra uomo e intelligenza artificiale alla possibilità di trasformare l’AI in un assistente per chi guida, fino a un futuro nel quale le auto autonome potrebbero modificare il modo stesso di spostarsi, la pista diventa così il luogo in cui provare oggi ciò che potrebbe diventare normale domani.



Dopo due stagioni ad Abu Dhabi, perché avete scelto proprio Imola per il primo appuntamento europeo di A2RL?

“Imola rappresenta per noi un punto di arrivo naturale. Siamo molto legati alla Motor Valley perché la nostra macchina è realizzata da Dallara, molti dei nostri ingegneri sono italiani e gran parte del team che ha concepito inizialmente il kit per la guida autonoma è italiano. Portare A2RL a Imola aveva quindi un significato particolare. Ma soprattutto abbiamo scelto un circuito storico, molto tecnico e che non fa sconti a nessuno. Non li ha mai fatti ai piloti umani e non li farà alle macchine autonome. Riuscire a portare tre, quattro o cinque monoposto autonome contemporaneamente su una pista così complessa, veloce e stretta significa mettere davvero alla prova quello che abbiamo sviluppato ad Abu Dhabi”.

Quanto cambia, in termini di difficoltà, rispetto al circuito di Yas Marina?

“Ad Abu Dhabi abbiamo lavorato su un circuito più moderno e, dal punto di vista tecnico, meno complicato. Imola introduce una serie di elementi che obbligano i sistemi autonomi a confrontarsi con una realtà diversa. Qui il software viene sottoposto a uno stress maggiore e la capacità di prendere decisioni rapidamente diventa ancora più importante. Se riusciremo a ottenere a Imola lo stesso livello di controllo e di prestazioni raggiunto ad Abu Dhabi, avremo una dimostrazione molto importante del fatto che la tecnologia può adattarsi a contesti differenti”.

A2RL nasce quindi più come laboratorio tecnologico che come semplice campionato automobilistico?

“Esattamente. Non siamo nati per sostituire il motorsport tradizionale. Il racing e la Formula 1 sono qualcosa di iconico e continueranno a esistere. Noi vogliamo essere un laboratorio nel quale provare nuove tecnologie. Nel mondo dello sport nessuno utilizza realmente l’intelligenza artificiale al cuore della competizione come facciamo noi. In A2RL la gara è determinata dalle linee di codice sviluppate dai diversi team, che vengono poi inserite nella vettura e decidono autonomamente come comportarsi in pista. È un modo straordinario per mettere alla prova le capacità dell’intelligenza artificiale in condizioni estremamente impegnative”.



Che cosa può lasciare alla mobilità di domani ciò che viene sviluppato in pista?

“Le possibilità sono molte. Da una parte c'è lo sviluppo della tecnologia dell'autonomia, della robotica e della mobilità del futuro. Dall'altra c'è la possibilità di testare questi sistemi in un ambiente estremamente stressante, con velocità elevate, curve complesse e decisioni che devono essere prese in frazioni di secondo. Quello che sviluppiamo qui potrà essere riutilizzato in futuro in altri ambiti. La mobilità autonoma oggi è ancora in parte un sogno per molte persone, ma attraverso competizioni come A2RL possiamo cominciare a vedere concretamente come potrebbe essere”.

In che modo potrebbe cambiare la vita quotidiana delle persone?

“Pensiamo, per esempio, alle persone anziane. I miei genitori hanno ottant'anni e oggi non possono più pensare facilmente di affrontare un viaggio in automobile di oltre 500 chilometri. Un domani potrebbero salire su una macchina autonoma e andare da Milano a Roma senza dover guidare. È importante che le persone inizino a comprendere quali cambiamenti positivi questa tecnologia potrà portare. L'autonomia non deve essere vista soltanto come qualcosa che sostituisce il conducente, ma come una tecnologia che può aiutare le persone e rendere la mobilità più accessibile”.

Negli ultimi anni il divario tra uomo e intelligenza artificiale si è ridotto in maniera impressionante. Quanto è stata rapida questa evoluzione?

“La crescita è stata davvero esponenziale. Nel primo confronto con Daniil Kvyat, ex pilota di Formula 1, avevamo una differenza di circa dieci secondi al giro. La prima volta che il pilota umano e la macchina autonoma sono usciti contemporaneamente, il distacco era addirittura di tre minuti e mezzo su un giro di circa un minuto e mezzo. Era inevitabile che facesse sorridere, ma quella era la prima volta che affrontavamo una situazione del genere. Infine lo scorso anno siamo scesi nell'ordine del secondo e mezzo. Ad Abu Dhabi vedremo come continuerà questa evoluzione, ma siamo arrivati a un punto nel quale le prestazioni della macchina guidata dall'uomo e di quella guidata dall'AI sono molto simili”.



È una situazione che vale anche per altre competizioni autonome?

“Non necessariamente. Nel caso dei droni, che rappresentano un'altra delle nostre competizioni, gli esseri umani hanno già perso il confronto con l'intelligenza artificiale. Questo dimostra quanto velocemente possano evolvere queste tecnologie quando vengono sottoposte a un ambiente competitivo e a obiettivi molto chiari”.

In futuro immagina una collaborazione tra pilota umano e intelligenza artificiale, una sorta di assistente alla guida capace di aumentare le prestazioni?

“È un concetto molto interessante e penso che sia una prospettiva concreta. Quello che stiamo facendo oggi potrà permettere domani, sia nel mondo civile che nelle corse, di assistere il pilota o l'autista, aiutandolo ad avere una performance migliore, a essere più consapevole dei rischi e a prendere decisioni corrette sulla velocità e sulle manovre più difficili. Nel motorsport potrebbe significare permettere a piloti già capaci di viaggiare a velocità elevatissime di andare ancora più forte in determinate situazioni. L'intelligenza artificiale potrebbe diventare una sorta di assistente capace di aumentare le capacità dell'essere umano senza necessariamente sostituirlo”.

Il motorsport, però, è anche spettacolo. Come può A2RL conquistare il pubblico più tradizionale?

“Non siamo nati per competere con il motorsport tradizionale, ma facendo esperienza abbiamo scoperto quanto il confronto tra uomo e intelligenza artificiale possa essere coinvolgente. Nell'ultima gara disputata ad Abu Dhabi abbiamo visto il pubblico dividersi: alcuni tifavano per la macchina guidata dall'uomo, altri per quella autonoma e per la tecnologia. È stato molto interessante vedere questa contrapposizione. E ancora più significativo è stato osservare i ragazzi e i bambini davanti alle monoposto. Per loro vedere una macchina senza pilota muoversi realmente in pista significa trasformare qualcosa che appartiene all'immaginario, magari ai cartoni animati o alla fantascienza, in una realtà concreta”.



Quindi la gara può diventare anche uno strumento per avvicinare le nuove generazioni alla tecnologia?

“Assolutamente. Possiamo offrire uno spettacolo interessante, ma per noi è ancora più importante avvicinare le persone alla tecnologia e far capire che può rappresentare un vantaggio. Vogliamo mostrare che l'intelligenza artificiale e l'autonomia non sono concetti astratti o lontani, ma tecnologie che stanno già diventando realtà e che possono avere applicazioni positive nella vita quotidiana”.

Quanto è cambiata la percezione dell'auto autonoma rispetto a vent'anni fa?

“Vent'anni fa si parlava di macchine autonome come di qualcosa che sarebbe arrivato in futuro. Oggi le macchine autonome esistono. La cosa più interessante è la velocità con cui questa evoluzione sta procedendo. Vent'anni di sviluppo sono stati necessari per arrivare a questo punto, ma non credo che per assistere ai prossimi grandi cambiamenti dovremo aspettarne altri venti. L'accelerazione è stata enorme”.

In questo senso, qual è il vero obiettivo di A2RL?

“Dimostrare quanto velocemente possiamo accelerare lo sviluppo di queste tecnologie. In due anni abbiamo visto un'evoluzione enorme nelle prestazioni delle vetture e nella capacità dell'intelligenza artificiale di affrontare una competizione reale. A2RL vuole continuare a spingere questo processo, utilizzando la pista come ambiente nel quale sperimentare, imparare e mettere sotto pressione sistemi che un domani potranno avere applicazioni molto più ampie. La gara è ciò che il pubblico vede, ma dietro ogni giro c'è un grande esperimento tecnologico. È questo, in definitiva, il senso della nostra sfida”.