Matemáticas para hacer más seguro el coche autónomo

• La Unión Europea aprueba el proyecto Trustonomy y lo financia con 3,9 millones de euros del programa H2020 de la Unión Europea.
• David Ríos participa en la investigación y aplicará modelos estadísticos y de aprendizaje automático para estudiar los riesgos específicos de la conducción autónoma.
• “El coche debe ser capaz de comunicarse de forma efectiva con el conductor, saber su grado de atención y lanzar advertencias cuando se requiera”, dice el investigador del ICMAT

Madrid, 17 de junio de 2019. 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 tecnológico? Más allá de los retos científicos y tecnológicos que supone la conducción automática en un entorno complejo e imprevisible, los científicos también se tienen que enfrentar a otras cuestiones como analizar los riesgos de este nuevo tipo de conducción, diseñar la comunicación entre la máquina y el humano, 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”, en el que participa David Ríos, investigador del Instituto de Ciencias Matemáticas (ICMAT).

Para ello, la iniciativa ha recibido 3,9 millones de euros del programa H2020 de la Unión Europea. El objetivo principal del proyecto es, como indica su título, crear aceptación y confianza en la movilidad autónoma. David Ríos, director de la Cátedra AXA-ICMAT en Análisis de Riesgos Adversarios, se encargará de producir modelos de análisis de riesgos que permitan predecir y responder ante los peligros específicos vinculados a esta forma de movilidad emergente.

El proyecto, que se desarrolla del 1 de mayo de 2019 al 30 de abril de 2022, 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.

“Necesitamos modelos predictivos más rápidos, que permitan tomar decisiones éticas, y que integren el comportamiento de los otros”, afirma. Para incluir las decisiones inteligentes de otros elementos que aparecen en la escena, como coches o peatones, se emplea la teoría del Análisis de Riesgos Adversarios, en la que Ríos es experto.

Empleando modelos estadísticos, el investigador estudiará los riesgos de la implementación de esta tecnología a nivel global. “Se modelizará el impacto de la conducción autónoma en el empleo y la economía. Por una parte, desaparecerán empleos, como el de conductor, pero por otra, se reducirá el número de accidentes y ofrecerá beneficios económicos”, afirma Ríos.

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 totalmente 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”, prosigue.

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 pueden ser analizados. “Los coches autónomos tendrán que conocer cuáles son los modelos de actuación de los conductores humanos”, detalla el matemático.

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 Ríos.

También en este proyecto el matemático estudiará los riesgos de la implementación de esta tecnología a nivel global. “Se modelizará el impacto de la conducción autónoma en el empleo y la economía. Por una parte, desaparecerán empleos, como el de conductor, pero por otra, se reducirá el número de accidentes y ofrecerá beneficios económicos”, afirma Ríos.

Para estudiar todos estos riesgos se desarrollarán modelos de aprendizaje automático, basados principalmente en estadística bayesiana y teoría de juegos. El catálogo de riesgos resultantes 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.

En el proyecto participan, además del ICMAT, otras 15 organizaciones de diferentes países europeos: la empresa Softeco (Italia), que coordina la inciativa, ITS (Polonia), IFSTTAR (Fracia), Työtehoseura (Finlandia), la Universidad de Leeds (Reino Unido), Panepistimio Patron (Universidad de Patras, Grecia), Intrasoft (Luxemburgo), Aitek (Italia), Catalink (Chipre), Robocar (Polonia), Vodafone Innovus (Grecia), Stowarzyszenie Autoklub Poznanski Octavius (Safe Driving School of Skoda, Polonia), Solaris (Polonia), Scania (Italia) y TTS Italy (Italia).

Más información sobre el proyecto:

https://cordis.europa.eu/project/rcn/221853/factsheet/en

https://www.softeco.it/en/softeco-coordinates-the-trustonomy-project-on-autonomous-driving/