Vida de “Dummy” por um Supercomputador

Investigadores recorrem ao uso de supercomputadores para simular testes de colisão de veículos automóveis com “dummies” digitais e estudar o impacto em cada ocupante nas viaturas. Além da significante redução de custos para as empresas da indústria automobilística, a informação recolhida através deste estudo, fornece dados de valor inestimável aos fabricantes do setor, quer pela possibilidade de fabricarem viaturas mais seguras, quer por consequentemente ser possível salvar mais vidas, reduzir e mitigar a gravidade dos ferimentos dos acidentados.

dummies_corpo3
Créditos: Wake Forest University Center for Injury Biomechanics

Segundo uma notícia do MIT Tecnology Review por Simon Parkin, investigadores da Universidade de Wake Forest, nos Estados Unidos, passaram os últimos cinco anos a realizar milhares de simulações de acidentes automobilísticos recorrendo ao uso de supercomputadores e simulações baseadas num modelo digital avançado, que contém mais de 1,8 milhões de elementos e parâmetros, que combinados entre si, reproduzem com precisão a forma humana, fornecendo dados mais realísticos e credíveis do que os resultados obtidos por testes realizados com manequins reais.

Este trabalho complexo, baseado em várias fontes, das quais se destaca a base de dados médicos Crash Injury Research and Engineering Network (CIREN) criada a partir de acidentes do mundo real, só é possível recorrendo ao uso da supercomputação. Outras fontes com base em informações detalhadas de veículos, permitem a escolha do ambiente onde se irão desenrolar os crash-tests, que poderão ocorrer tanto em estradas pavimentadas como em estradas de terra, por exemplo. O estudo fornece informação concreta e exata desde a resistência óssea até à estrutura dos órgãos, sendo capaz de predizer lesões tanto dos tecidos moles quanto dos ossos, imitando com precisão o efeito dos diferentes danos em vítimas de acidentes do mundo real. É igualmente possível simular e comparar os resultados de um mesmo teste efetuado com uma pessoa magra ou com uma pessoa obesa, indicando ainda o efeito da pancada e o movimento que cada corpo faz.

Há duas décadas atrás, a análise de acidentes com manequins digitais levariam semanas ou meses a resolver. Hoje, graças ao avanço e eficiência da tecnologia, os supercomputadores vêm alterar esta realidade, tornando possível fornecer informação sobre o estudo de um impacto frontal por exemplo, de um dia para o outro. Segundo Ashley Weaver, professora assistente de engenharia biomédica na universidade e um membro chave da equipa de pesquisa, “ao simular colisões do mundo real, podemos estudar o efeito de diferentes opções de parametrização de desenho do veículo, características de segurança, efeitos sobre cada ocupante e propor soluções que podem prevenir e mitigar a lesão dos acidentados”.

Se se pensar que a cada 25 segundos ocorre um acidente automobilístico, de acordo com estimativas da Organização Mundial de Saúde, e que cada veículo pode levar vários ocupantes de várias idades, assumindo entre eles as mais variadas posições, desde um adulto que possa estar no banco detrás a falar ao telemóvel e a olhar pela janela, um adolescente que mantém a cabeça para baixo e verifica se as sapatilhas estão bem apertadas, ou um idoso com uma perna esticada e um braço levantado que agarra no apoio por cima da porta para não cair nas curvas, ou ainda um adulto que no banco da frente se inclina para abrir o porta luvas e tirar alguma coisa, sabemos de antemão que é muito difícil simular estes cenários com manequins. No entanto, um supercomputador consegue gerir toda esta informação e praticamente não encontra limites na tarefa, levando em conta as diferentes posições corporais, tamanho, peso, características do automóvel, posição dos cintos de segurança, velocidade a que se desloca, condições atmosféricas, condições dos pneus e assim por diante.

TRAX-SIDE-SECTION

Créditos: Wired

Os dados recolhidos através destas simulações fornecem informações de valor inestimável para a indústria automobilística. “Dummies” digitais permitem determinar quais os melhores métodos para modificar o chassi do veículo, interiores, assentos, encostos de cabeça, cintos de segurança, traços e sistemas de segurança ativa, tais como airbags, melhorar a segurança no início do processo de design do veículo, reduzindo desta forma o investimento monetário logo nas fases iniciais, assim como nos métodos de fabricação e montagem de cada veículo”, diz Bill Veenhuis, um engenheiro da Nvidia, que fornece hardware comercial para simulações de colisão a mais de uma dúzia de fabricantes de automóveis, segundo refere Simon Parkin.

Os testes com “dummies” digitais são mais fiáveis e ajudam a prevenir a descoberta de energias ou deformações indesejáveis no processo de engenharia dos veículos automóveis. Sabe-se que algumas instituições utilizavam nos testes cadáveres humanos reais e animais como porcos e chimpanzés anestesiados nas colisões mais graves e que voluntários como John Paul Stapp se ofereciam para testes de impacto mais reduzido. No entanto, os resultados não eram nem confiáveis nem satisfatórios, já que um porco ou um chimpanzé teria uma anatomia muito diferente de um ser humano e um cadáver poderia ter uma lesão pré existente não identificada.

Otimista nas suas pesquisas versus resultados obtidos, Weaver manifesta a sua esperança ao fornecer informações e dados cruciais para uma solução mais eficaz e a custos mais reduzidos, para a avaliação de características novas e de já existentes, contribuindo assim para o progresso, evolução e implementação da segurança nos veículos automóveis, tornando-os mais estáveis e seguros.

 

Quer explorar a Supercomputação na sua organização?

Nome*
Email*
 

Telefone*
Descrição*

*Campos obrigatórios