Automóvel autônomo: os desafios da direção por fios

    [Fonte: Best Cars]

    Um carro drive by wire, para dirigir por si mesmo, tem que ser pensado para que o humano seja parte da redundância

    Todos nós temos frustrações na vida e eu não sou exceção. Nos meados dos anos 1980, o Professor Paul Singer (1932-2018), filiado à Unicamp, montou, juntamente com o estado de São Paulo, um centro de Economia da Tecnologia, o que hoje se chamaria de Economia da Inovação. Mandei meu currículo e recebi uma carte de próprio punho, parabenizando-me pela minha formação e experiência, informando que eu fora preterido, mas seria chamado em caso de haver desistência. Não fui e às vezes pego-me pensando no que poderia ter feito.

    Nunca deixei de estudar o assunto, mesmo porque, nos agronegócios, pela escassez do entendimento como indústria no campo, o espaço de pesquisa é inesgotável. Assim, a tecnologia e minha terceira paixão, a matemática, mantiveram-me próximo de tudo que anda, voa ou age com ou sem a presença humana. Os acidentes com o Boeing 737 Max foram como um ímã para minha curiosidade, e foi num artigo científico da Temple University na Filadélfia, estado da Pensilvânia, que consegui começar a entender a questão.

    Sistemas falham e é preciso dar a chance de o ser humano assumir o controle: isso implica que a interface humana não pode ser abolida

    Não vamos aqui discutir os acidentes, muito menos o funcionamento do MCAS (Maneuvering Characteristics Augmentation System ou Sistema de Aumento de Características de Manobra), ao que se atribui a responsabilidade pelos acidentes, visto que este site é sobre carros e não sobre aviões. A questão aqui é outra, o entendimento da Teoria da Inovação, criação destrutiva vs. melhoria contínua.

    Antes que se pense em tirar o homem do comando, é preciso que todos os sistemas não precisem dele e possam conversar entre si

    Inovar é fazer o que ninguém tinha feito antes, mesmo que resultasse de um anseio anterior. Voar foi sempre um desejo humano, mas fazer o que Santos Dumont ou os irmãos Wright fizeram foi inovador. Motores a turbina, no entanto, foram somente melhoria contínua porque o desenho foi herdado dos motores a vapor sem pistões já empregados desde o Titanic. Tornar um avião ou um automóvel algo autônomo requer ambos, etapa a etapa, sempre procurando isolar pontos específicos da realidade, criando um modelo.

    A ideia de modelo, aliás, vem justamente da preocupação do economista francês Léon Walras (1835-1910) com o fato de as variáveis envolvidas em qualquer evento serem infinitas, mas os limites de nossa inteligência só conseguirem abarcar poucas delas. Assim, um modelo não reflete a realidade, mas procura entendê-la e atuar sobre ela a partir das variáveis pretensamente mais importantes. Um modelo será tão melhor quanto mais verossímeis forem as variáveis escolhidas.

    Também é a ideia de modelo que permitiu desenvolver-se a visão sistêmica dos eventos, sociais ou não. Os sistemas podem ser compostos por outros sistemas que, por sua vez, baseiam-se em modelos particulares. Talvez esse modo de pensar e de pesquisar tenha sido a maior contribuição da Economia como ciência, pois foi a partir de Walras, do inglês William Stanley Jevons (1835-1882) e do austríaco Carl Menger (1840-1921) que se puderam desenvolver máquinas complexas que imitam a sociedade em suas relações.

    Interface humana

    Tudo isso se aplica à condução autônoma perante o projeto do veículo em uso, seja ele um carro, seja ele um avião. O conceito inovador fly by wire (pilotar por fios), em que um computador com várias redundâncias fica entre o piloto e os atuadores, foi criado pela Airbus em 1987 com o lançamento do A-320, numa época em que os robôs estavam engatinhando e os melhores computadores móveis eram piores que o pior smartphone do mercado de hoje. Na metade dos anos 1990 o conceito foi transposto, em melhoria contínua, para o carro com o nome de drive by wire (conduzir por fios), limitado a atuar no acelerador — o que foi um grande avanço, visto que permitiu calibrar a curva de aceleração, deixando os carros mais econômicos e fáceis de guiar.

    Um automóvel via drive by wire, como acontece nos aviões fly by wire, para ser autônomo, tem que ser pensado para que a interferência humana seja parte da redundância. Em caso contrário, não passará de uma gambiarra, mesmo que com alto grau de tecnologia. Só que sistemas falham e é preciso dar a chance de o ser humano assumir o controle. Isso implica que a interface humana não pode ser abolida.

    O volante é herdado dos timões e os sistemas de atuação não se alteraram muito em 100 anos — tudo foi projetado para receber comandos humanos

    Tomemos o sistema de direção como exemplo. O volante é herdado dos timões e os sistemas de atuação não se alteraram significativamente nos últimos 100 anos. Tudo foi projetado e executado para transmitir sensações e a receber comandos humanos. Veio a assistência hidráulica, depois a eletro-hidráulica e finalmente a puramente elétrica, sempre atuando sobre um mecanismo que — repito — se destina a transmitir sensações e receber comandos humanos.

    Resumindo, antes que sequer se pense em tirar o homem do comando, é preciso que todos os sistemas embarcados já não precisem dele e que sejam capazes de conversar entre si. O modelo que pode assumir o ato de conduzir não pode ter surpresas: ele tem de confiar em que todos os demais sistemas façam suas tarefas com precisão, otimizando seus recursos. A condução, portanto, exige que o carro como um todo seja projetado para isso.Só recentemente algumas marcas anunciaram sistemas de direção capazes de autoalinhamento conforme a aceleração, o tipo de piso até a distribuição de peso no veículo, assegurando que o carro siga fielmente a trajetória. A Bose, fabricante de equipamentos de áudio, desenvolve uma suspensão ativa capaz de, via sensores infravermelhos, copiar o piso, esticando e encolhendo a torre consoante as imperfeições do solo. Uma solução como essa é necessária para o carro autônomo, que não poderá rodar desviando-se de irregularidades e buracos. O sistema de freio também pode ser by wire, atuando de modo independente roda a roda e corrigindo eventuais deslizes do ser humano.

    Não se podem fazer adaptações, como usualmente se fazem em balanças mecânicas com sensores eletrônicos. Elas jamais serão balanças eletrônicas. Continuarão requerendo superfícies planas e taras constantes para ter um mínimo de confiabilidade. A melhoria contínua tem seus limites e tem que partir de projetos inovadores. Não foi o que aconteceu com o 737 Max, nem é o que está acontecendo com os carros que nos são apresentados como autônomos.

    A Economia não admite atalhos. A Boeing pretendeu economizar US$ 32 bilhões, evitando partir do zero, só que perdeu US$ 42 bilhões em valor de mercado pela queda de duas aeronaves com a morte de mais de 300 pessoas. Tomara que sirva de exemplo à indústria de automóveis.