Condução autónoma mais segura e robusta através de soluções inovadoras de inteligência artificial e cibersegurança desenvolvidas pela Bosch e Universidade do Porto

 Condução autónoma mais segura e robusta através de soluções inovadoras de inteligência artificial e cibersegurança desenvolvidas pela Bosch e Universidade do Porto 

Apresentação dos resultados do projeto de inovação THEIA (Automated Driving Perception)

• Tecnologias desenvolvidas no âmbito do projeto de inovação “THEIA – Perceção para a condução autónoma” com impacto global no futuro da mobilidade autónoma e segura
• Consórcio de inovação entre a Bosch e a U.Porto resulta na criação de soluções que melhoram as capacidades sensoriais de veículos autónomos
• Investimento superior a 28 milhões de euros, integração de cerca de 55 novos colaboradores da Bosch e mais de 70 investigadores da Universidade do Porto.

A Bosch e a Universidade do Porto (U.Porto) apresentam os resultados do THEIA, o projeto de inovação que visa tornar os veículos mais seguros no contexto da condução autónoma através do desenvolvimento de tecnologias com base em inteligência artificial e sensores que permitem ao veículo detetar o ambiente circundante e tomar decisões. O evento de apresentação decorreu esta segunda-feira, e contou com a participação da Ministra da Ciência, Tecnologia e Ensino Superior, Elvira Fortunato.

Dos trabalhos de investigação e desenvolvimento do projeto THEIA resultam tecnologias que cumprem o objetivo de melhorar as capacidades sensoriais de veículos autónomos, implementando algoritmos de perceção baseados nos dados recolhidos pelos seus sensores que vão permitir que o veículo tenha uma perceção exata, robusta, e segura do espaço envolvente ao automóvel. Isto significa que os sensores reconhecem e distinguem, por exemplo, ciclistas, peões e outros veículos, contribuindo para a segurança rodoviária, tanto de quem está no interior do veículo, como fora dele. O resultado é uma perceção mais avançada do que a humana, tornando a condução mais autónoma, bem como mais segura. Por exemplo, em caso de nevoeiro cerrado, o condutor pode ver-se obrigado a parar o carro para salvaguardar a sua segurança. Para assegurar que os dados usados nos algoritmos de perceção não são comprometidos, foram desenvolvidos um conjunto de soluções de segurança informática, nomeadamente infraestruturas tolerantes a intrusões, que usam uma abordagem multidisciplinar que inclui cibersegurança, confiabilidade e inteligência artificial, capazes de garantir a autenticidade e integridade da informação que flui entre os veículos autónomos e a infraestrutura, mesmo em caso de intrusão parcial do sistema. Com a implementação das tecnologias desenvolvidas no âmbito do THEIA o veículo saberá como comportar-se nessa situação, sem obrigatoriedade de paragem ou sequer abrandamento. 

“O THEIA é mais um exemplo da aposta da Bosch nas relações de parceria com a academia, e os resultados hoje apresentados impulsionam não só a inovação, o desenvolvimento científico e a criação de emprego qualificado, como terão impacto global no futuro da condução autónoma, refletindo-se no reconhecimento da qualidade do talento e da dinâmica do ecossistema de investigação e desenvolvimento que existe em Portugal”, afirma Carlos Ribas, responsável da Bosch em Portugal e Administrador Técnico da Bosch em Braga.

Com um investimento superior a 28 milhões de euros, este consórcio entre a Bosch e a U.Porto teve como objetivo a contratação de 55 novos colaboradores da Bosch e de 79 investigadores da Universidade do Porto, contando com o envolvimento de mais de 250 colaboradores. Além disso, importa ainda salientar que no âmbito do THEIA existe também o objetivo de publicação de 33 artigos técnico científicos e de submissão de 10 pedidos de patente.

“A transformação económica e social do nosso país tem necessariamente de passar pelo investimento em projetos e infraestruturas de investigação, particularmente pela promoção de colaborações mais profícuas entre a academia e a indústria. As parcerias que a Bosch tem estabelecido com a Universidade do Porto são um dos melhores exemplos de sucesso desta estratégia, sendo os resultados do projeto THEIA uma demonstração clara das vantagens mútuas que estas colaborações trazem à academia, à indústria e ao país", declara António de Sousa Pereira, Reitor da Universidade do Porto. 

Portugal na mobilidade do futuro: sensores e IA contribuem para segurança e fiabilidade dos veículos autónomos

A perceção integral da envolvente externa do veículo, a estimativa das condições externas que afetam a condução – como as condições meteorológicas – e da caracterização de cenários críticos por meio da realização de testes e validação em contextos laboratoriais (de forma a garantir uma perceção mais avançada do que a do ser humano) foram alguns dos pontos prioritários deste projeto. Com base neste contexto, o THEIA apresenta-se organizado em seis subprojectos, com contribuições de diversas áreas de conhecimento, nomeadamente: 

• SP1 – Perceção Exata: Melhoria das capacidades sensoriais do veículo, mesmo em ambientes de condução complexos e imprevisíveis, condicionados por fatores externos (chuva, nevoeiro, etc.). Novas implementações e aplicações de algoritmos de Perceção (foco em Deep Learning), bem como fusão de sensores.
• SP2 – Perceção eficiente: Implementação e validação de algoritmos de Perceção baseados em redes neurais em hardware reconfigurável, por forma a melhorar a eficiência computacional e energética. Criação de um novo conceito de coprocessador neuro-mórfico para aumentar, ainda mais, a eficiência do sistema.
• SP3 – Representação de Conhecimento, Inferência e Perceção Explicável: Partindo dos algoritmos de Perceção, investigar novas formas de representação de conhecimento e, assim, aplicar técnicas de inferência que irão melhorar a camada Perceção. Estudar novas técnicas para explicar o processo de tomada de decisão dos algoritmos de Perceção.
• SP4 – Recolha de Dados e Validação: Criação de um dataset rotulado para treino de modelos de Deep Learning será gradualmente estendido/melhorado ao longo do projeto. Desenvolvimento de novas soluções para o processo de validação da Perceção.
• SP5 – Infraestrutura e Segurança: Implementação de soluções para uma infraestrutura tecnológica (orientada a cloud computing) capaz de suportar os desenvolvimentos dos restantes subprojectos, em termos de capacidade de processamento, armazenamento e disponibilidade, mas tendo a privacidade e a segurança com princípios basilares destas soluções. Investigação de novos protocolos/algoritmos/modelos de segurança para proteção contra potenciais ataques, com foco nas interações entre veículos autónomos e infraestruturas Cloud e ambientes Edge.
• SP6 – Gestão do projeto: Assegurar e monitorizar todas as atividades de investigação que serão realizadas, de forma a assegurar o alcance dos resultados esperados, dentro da calendarização, financiamento e qualidade previstos. Gestão de atividades de demonstração e disseminação de resultados.

A partir de aqui, o caminho passa pela incorporação das tecnologias desenvolvidas em produtos inovadores na indústria automóvel e a transferência ou adaptação do conhecimento adquirido para outros sensores para condução autónoma.

Este é um projeto cofinanciado pelo Fundo Europeu de Desenvolvimento Regional (FEDER), através do Programa Operacional Competitividade e Internacionalização (COMPETE 2020) e do Portugal 2020.