Computer a lavoro nel mondo della Formula 1


Mentre sulla pit-laine (il corridoio dei box) impazza la frenetica preparazione delle auto per le prove di qualifica, nei box regna la calma più assoluta. Nell’ambiente asettico e pulito che assomiglia ad una sala operatoria (non un bullone o un cacciavite in vista, non una macchiolina di grasso sul pavimento lucidissimo) i piloti e i tecnici hanno gli occhi incollati sui monitor dove scorrono grafici e numeri. Un buon piazzamento in griglia di partenza si ottiene così: analizzando i dati della telemetria, cioè l’insieme di informazioni provenienti dai sensori che controllano ogni parte della monoposto da corsa.

 

150 sensori per auto

I box sono equipaggiati con sei computer desktop, 29 portatili e sei stampanti laser, tutti in rete.

Complessivamente sono disponibili 36 Terabyte di disco fisso e una memoria Ram da 20 GB, pari all’equipaggiamento informatico di una piccola azienda tradizionale. Su un’auto di Formula 1, 150 sensori (ridotti a 60 in gara) rilevano altrettanti parametri, che vanno dalle sollecitazioni del telaio alle sospensioni, dalla temperatura dei freni alla variazione della distribuzione dei pesi sugli assi delle ruote. Naturalmente si controlla anche la velocità e numerosissimi dati del motore: giri, temperatura del liquido di raffreddamento e dell’olio, cambio, anche il tempo (frazioni di secondo) impiegato dal cambio automatico per innestare una nuova marcia. Nell’auto scorre infatti un chilometro di cavi e c’è perfino una “scatola nena” che controlla gli apparati di bordo (cosa diversa dalla telemetria), dotata di sei processori a 4 GHz e una Ram da 6 GB.

Un sistema così complesso. interamente dipendente dall’elettronica, ha bisogno dei computer anche per accendere il motore: occorono tre tecnici con altrettanti portatili per impostare i parametri ci avvio, atrimenti il motore potrebbe addirittura esplodere.

 

Laser a prova di spia

Le comunicazioni tra l’auto e i box avvengono via radio, i dati sono criptati con la tecnica dello spettro di frequenze: ogni gruppo di dati viene inviato su un diverso canale in modo che eventuali spie no a riuscirebbero comunque a captare se non una piccola parte di essi. Ogni volta che l’auto passa davanti al muretto dei box scarica 4 MB al secondo di dati. Per accrescere ulteriormente la sicurezza, la trasmissione dei dati dal box al muretto, dove i responsabili tecnici del team seguono la gara, avviene con fasci laser, ancora più difficili da intercettare poiché i dati rion vengono diffusi nell’etere ma spediti in linea retta al destinatario. Gli stessi dati sono poi inviati in tempo reale, attraverso una linea ISDN, alla casa madre della scuderia. In questo modo, il box e la pista diventano delle vere e proprie sezioni della casa madre: come se l’auto corresse sull’asfalto di un particolare circuito e gli ingegneri e i tecnici al muretto fossero nei loro uffici in un’ala dello stabilimento. La grande mole di dati viene analizzata dai tecnici (e dagli stessi piloti nelle pause delle prove) su quattro monitor per ogni vettura. Si sovrappongono i grafici della velocità (o delle accelerazioni, delle frenate, delle riattaccate di acceleratore) registrate dai due piloti della scuderia durante un giro, per capire se e di quanto si discosta la performance dell’uno rispette a quella dell’altro.

Piccole variazioni nelle curve dei grafici sovrapposti (che peraltro sembrano a prima vista identici, tanto sono simili ormai i comportamenti di guida), indicano per esempio che un pilota ha frenato un centesimo di secondo più tardi o cambiato marcia qualche frazione di secondo prima. Paragonando queste variazioni ai tempi registrati sul giro è possibile vedere quale strategia di frenata o di riattaccata sia la migliore. Anche durante la gara i dati vengono inviati in tempo reale a casa madre per essere paragonati a quelli della cosiddetta auto di riferimento che, contemporaneamente, sta correndo sul circuito della scuderia. I due parametri vengono immediatamente confrontati affinché i tecnici possano scoprire se le auto in gara si discostano dal comportamento dell’auto di riferimento.

 

La memoria di Jasmine

L’analisi incrociata tra le registrazioni dei dati provenienti dall’auto in ogni momento (comprese le comunicazioni radio tra i piloti e i box) e le prestazioni ottenute è un inestimabile bagaglio di esperienza da consultare in ogni nuova sessione di prove o gara. In un weekend tra prove e gara, ciascuna scuderia di Formula 1 raccoglie circa 30 Gb di dati. Ma per gestire in modo efficace una tale mole di dati occorrono software sviluppati appositamente. Il segreto si chiama “Jasmine”: si tratta di un database in grado di confrontare automaticamente e in tempo reale la telemetria di ciò che sta accadendo in pista con lo studio delle prestazioni del passato. In questo modo è possibile  avere sempre immediatamente sott’occhio la casistica dei problemi che si sono verificati in ogni circuito e le soluzioni adottate.

Per esempio la gestione della telemetria della McLaren è affidata a un altro programma di Computer Associates, Unicenter TNG. Con esso ingegneri, piloti e tecnici possono vedere sui monitor un’immagine tridimensionale dell’auto. Puntando con il mouse sulla parte di cui si vuole conoscere lo stato di funzionamento, si apre una finestra con il dato richiesto, che può poi essere confrontato con tutti gli altri parametri presenti o passati. E non è tutto: in futuro non è escluso che la McLaren utilizzi le reti neuronali. Cioè software che imparano a riconoscere le situazioni critiche e fanno previsioni, anticipando le analisi finora lasciate ai tecnici e suggerendo possibili soluzioni.

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