Искусственный интеллект для систем привода

Искусственный интеллект – ключевая технология для развития систем привода

Компания Porsche применяет технологии искусственного интеллекта (ИИ) при разработке автомобилей, чтобы добиться более высоких показателей экологичности и эффективности работы новых систем привода, а также дополнительно оптимизировать процессы проектирования. ИИ предоставляет компьютерам возможность анализировать проблемы и автоматически решать их – аналогично тому, как работает человеческий мозг. Этот потенциал активно используется в разработке силовых установок, как в области электромобильности, так и в более традиционном секторе машиностроения – двигателях внутреннего сгорания.

Прогнозирование вспенивания масла

При разработке традиционных двигателей внутреннего сгорания искусственный интеллект эффективно помогает решить проблему прогнозирования содержания газов в моторном масле. Поскольку большой объем газов в масле влечет за собой его вспенивание и, как следствие, снижение смазывающей способности, система смазки двигателя должна быть спроектирована таким образом, чтобы обеспечивать минимально возможное содержание газов. Однако внутри работающего двигателя автомобиля проводить измерения практически невозможно. Новый искусственный интеллект от Porsche позволяет получать надежные прогнозы содержания газов в моторном масле.

«При создании нашего алгоритма искусственного интеллекта нам удалось сохранить для него очень низкие требования вычислительной мощности, что позволяет с легкостью интегрировать ИИ в наш процесс разработки двигателей, – говорит инженер-разработчица Хонг Чук Юнг, ответственная за инструменты на базе ИИ для создания силовых установок Porsche. – Он непрерывно работает во время стандартных стендовых испытаний, поставляя нам необходимые данные».

Первым двигателем, созданным с использованием нового процесса на базе ИИ, стал шестицилиндровый оппозитный двигатель Porsche Cayman GT4.

Анализ состояния батареи для электромобилей

Еще одной областью применения искусственного интеллекта от технологического подразделения Porsche Engineering стало определение возрастных изменений в литий-ионных батареях. Алгоритм на базе ИИ использует внутреннее сопротивление батареи для оценки степени ее старения. Помимо прочего, он учитывает такие факторы, как температура и уровень заряда, а также результаты длительных и эксплуатационных испытаний. В автомобиле искусственный интеллект адаптируется к профилю водителя, благодаря чему прогнозы запаса хода становятся более точными.

Алгоритм обучения с подкреплением Porsche Engineering

Подразделение Porsche Engineering создало особенно гибкую методологию разработки со множеством потенциальных применений на базе глубокого обучения с подкреплением.

«Наша методология PERL – сокращение от Porsche Engineering Reinforcement Learning, или «Обучение с подкреплением Porsche Engineering» – представляет собой нечто большее, чем просто инструмент для решения какой-либо конкретной задачи, поскольку этот алгоритм понимает взаимосвязи на общесистемном уровне и учится принимать стратегические решения», – объясняет старший менеджер Porsche Engineering по механике и прикладным технологиям двигателестроения Маттиас Бах.

Поскольку нейронные сети алгоритма искусственного интеллекта способны одновременно менять несколько параметров, в том числе в сочетании друг с другом, и предсказывать итоговые результаты, PERL идеально подходит для решения сложных прикладных задач как в области проектирования двигателей, так и в других областях разработки автомобилей.

«С PERL мы можем сократить время разработки и вместе с тем достичь лучших практических результатов, чем с использованием традиционных методов», – добавляет Бах.

Новая методика в настоящее время проходит испытания в секторе проектирования систем привода, однако в среднесрочной перспективе она также будет использоваться и в других областях деятельности Porsche Engineering, таких как проектирование шасси, электрики и электроники, а также автомобилей в целом.