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Matemáticas para hacer más seguro el coche autónomo

Por Mar Gulis y Ágata Timón (CSIC)*

El coche autónomo ya es una realidad. Las principales compañías de automóviles tienen previsto lanzar comercialmente sus prototipos entre 2020 y 2021, pero ¿está la sociedad preparada para este salto cualitativo? Entre los retos científicos y tecnológicos que supone la conducción automática en un entorno complejo e imprevisible, la comunidad investigadora se tiene que enfrentar a cuestiones como analizar los riesgos de este nuevo tipo de conducción, diseñar la comunicación entre la máquina y el humano, o estudiar el impacto que tendrá en la economía y en ciertos sectores industriales. De todo esto se ocupa el proyecto Trustonomy. Building Acceptance and Trust in Autonomous Mobility, financiado por la Unión Europea. Su objetivo principal es crear aceptación y confianza en la movilidad autónoma.

El proyecto, en el que participa el investigador del Instituto de Ciencias Matemáticas (ICMAT) del CSIC David Ríos, propondrá mejoras en los algoritmos que dirigen la conducción autónoma. Estos identifican la posición y el estado del coche y de todos los agentes que están a su alrededor, predicen su evolución en el tiempo y toman decisiones, minimizando los riesgos. “El coche ejecuta elecciones sencillas: frenar, acelerar o cambiar su dirección, pero tiene que evaluar las consecuencias de esas decisiones”, explica Ríos. Su misión es producir modelos de análisis de riesgos que permitan predecir y responder ante los peligros específicos vinculados a esta forma de movilidad emergente.

¿Cómo nos relacionamos con un vehículo autónomo?

También es indispensable prestar atención a la interacción entre el conductor y el vehículo. Siguiendo la clasificación más común, los coches autónomos se diferencian en seis categorías, del 0 al 5: los vehículos del nivel 0 dependen totalmente del conductor, y en el nivel 5 supone la conducción plenamente autónoma sin intervención humana. Hasta el momento los coches más avanzados han conseguido alcanzar el nivel 4, en el que solo se requiere la conducción humana en casos de falta de visibilidad o fallo del sistema, por lo que el papel humano seguirá siendo determinante en el transporte.

“Las últimas muertes provocadas por coches autónomos han sido causadas porque los humanos que los supervisaban no estaban prestando atención”, afirma Ríos. Para evitar estas situaciones, el coche debe ser capaz de comunicarse de forma efectiva con el conductor, saber cuál es su grado de atención (mediante cámaras y sensores) y lanzar advertencias cuando se requiera. Además, durante un tiempo coexistirán en la carretera los vehículos totalmente autónomos, los semiautónomos y los no autónomos. Esto presentará nuevos riesgos en la conducción, que también deberán ser analizados.

Otro problema importante es el de la ciberseguridad. “Un coche autónomo funciona a través de un sistema informático, y puede ser atacado, por ejemplo, por medio del reconocimiento de imágenes. Modificando unos pocos píxeles de una imagen, se puede identificar un obstáculo de manera errónea y, como consecuencia, frenar o acelerar cuando no corresponde. Es un riesgo grave”, explica el investigador.

Para analizar todos estos riesgos se desarrollarán modelos de aprendizaje automático, basados principalmente en estadística bayesiana y teoría de juegos. El catálogo resultante será útil para rediseñar las pólizas de seguro y revisar las regulaciones de seguridad vial, pero también servirá para estudiar los procesos éticos de toma de decisiones y los métodos de verificación en caso de accidentes o ambigüedad.

El proyecto, que cuenta con 3,9 millones de euros del programa H2020 de la Unión Europea, se desarrollará hasta el 30 de abril de 2022. En él participan, además del ICMAT, otras 15 organizaciones de diferentes países europeos.

 

*Ágata Timón trabaja en el Instituto de Ciencias Matemáticas (ICMAT), centro de investigación mixto del CSIC y tres universidades madrileñas: la Universidad Autónoma de Madrid (UAM), la Universidad Carlos III de Madrid (UC3M), y la Universidad Complutense de Madrid (UCM).