世界一級(jí)方程式錦標(biāo)賽（F1）2024年中國(guó)大獎(jiǎng)賽時(shí)隔5年重磅回歸，恰逢 F1 中國(guó)站20周年！

作為單座方程式賽車最高級(jí)別的國(guó)際賽事，一級(jí)方程式賽車 F1 是賽車運(yùn)動(dòng)的頂峰，也是世界上最負(fù)盛名的賽車比賽，擁有超過10億粉絲。2024年賽季將設(shè)置24場(chǎng)大獎(jiǎng)賽，創(chuàng)下大獎(jiǎng)賽數(shù)量的紀(jì)錄。

亮眼的記錄背后，F(xiàn)1 持續(xù)探索

如何借助創(chuàng)新來吸引車迷和改進(jìn)賽車

疫情之后，在線觀賽成為趨勢(shì)，線上如何提升車迷觀賽體驗(yàn)？

F1 的10億粉絲的增長(zhǎng)，主要是16歲-35歲車迷，如何讓年輕粉絲理解車隊(duì)和車手如何瞬間決策，獲取更身臨其境的觀賽體驗(yàn)？

亞馬遜云科技團(tuán)隊(duì)采用了亞馬遜經(jīng)常用到的“逆向工作法”：起點(diǎn)是客戶體驗(yàn)，了解客戶的畫像、痛點(diǎn)及場(chǎng)景，來挖掘解決方案，各個(gè)相關(guān)部門討論和研究，接受不同的觀點(diǎn)啟發(fā)與碰撞，產(chǎn)生創(chuàng)新的想法，進(jìn)而開發(fā)相對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品。運(yùn)用此方法，亞馬遜云科技從 F1 對(duì)賽車運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵訴求——展示比賽策略、提升車迷觀賽體驗(yàn)和低成本實(shí)現(xiàn)賽車性能提升——出發(fā)，為 F1 提供相應(yīng)解決方案達(dá)成目標(biāo)。

瞬時(shí)比賽策略的選擇

策略是 F1 制勝的關(guān)鍵，當(dāng)一名賽車手成功超車逆襲，往往是復(fù)雜策略的綜合體現(xiàn)：車手的駕駛技巧、瞬間決策的應(yīng)變能力和一些運(yùn)氣，這些背后是車隊(duì)策略的選擇。

每支車隊(duì)允許使用三種輪胎（雨天兩種），而且每場(chǎng)比賽至少使用兩種輪胎，至少一次在維修站停車換胎。輪胎的抓地性和耐磨性不可兼得，軟胎提供了更好的抓地力和操控性，但磨損更快；硬胎耐磨，但會(huì)限制轉(zhuǎn)彎速度和抓地力。

換輪胎可以提升性能，但如果太早進(jìn)站，車手可能會(huì)失去卡位。領(lǐng)先者可以利用開闊賽道在下一圈安全進(jìn)站，并獲得足夠的距離優(yōu)勢(shì)。車手和車隊(duì)決定何時(shí)進(jìn)維修站至關(guān)重要。

那么何時(shí)進(jìn)維修站呢？每輛 F1 賽車上裝設(shè)了超過300個(gè)傳感器，這些傳感器每秒鐘能產(chǎn)生超過110萬個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，F(xiàn)1 將這些數(shù)據(jù)點(diǎn)傳送到維修站，再傳送到亞馬遜云科技上進(jìn)行處理。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)可以與存儲(chǔ)在 Amazon S3 上的70多年的歷史數(shù)據(jù)結(jié)合，瞬時(shí)進(jìn)行流轉(zhuǎn)，并利用 Amazon SageMaker 的機(jī)器學(xué)習(xí)算法計(jì)算得出賽道策略，并對(duì)預(yù)測(cè)的輪胎和選擇的賽道策略進(jìn)行比較，并進(jìn)一步驗(yàn)證策略選擇。

數(shù)字化展示賽車策略

如此精彩的瞬時(shí)決策，如何才能讓觀眾也看到，真正身臨其境、感同身受？

1. 亞馬遜云科技提術(shù)支持了 F1 Insights “替代策略”，分析比較車手和車隊(duì)如果做出了不同的戰(zhàn)略決策，以全新的圖形化方式展示比賽可能會(huì)有怎樣的走向。

2. F1 Insights“貼墻極限”還提供了一個(gè)獨(dú)特的視角，展示 F1 賽車在最令人興奮的幾個(gè)彎角處到底離墻有多近。F1 利用特殊攝像機(jī)和深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)視覺算法的融合，通過獲取畫面、檢測(cè)賽車運(yùn)動(dòng)、估計(jì)軌跡、輸出算法結(jié)果來計(jì)算 F1 賽車最靠近墻壁部分（通常是輪胎）與墻壁的距離，通常帶來最為刺激的觀賽體驗(yàn)。

3. F1 Insights “混合動(dòng)力系統(tǒng)”能識(shí)別駕駛員如何利用電能，能夠根據(jù)上一圈能量消耗的狀況，識(shí)別出不同的駕駛行為：中性、充電和使用。這是利用亞馬遜云科技“求解能量平衡方程”實(shí)現(xiàn)的。展示在電視上或網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上，觀眾就能了解駕駛艙內(nèi)正在進(jìn)行的動(dòng)力使用策略。

圖：“賽道統(tǒng)治力”讓粉絲和解說員洞悉車手在賽道上哪些地方占據(jù)優(yōu)勢(shì)壓制對(duì)手

4. F1 Insights “維修站策略較量”能夠幫助車迷了解車手和車隊(duì)如何決定何時(shí)進(jìn)維修站及換胎，還能為車迷實(shí)時(shí)評(píng)估每個(gè)車手策略的成功概率！追蹤微妙的策略變化，和預(yù)測(cè)對(duì)最終結(jié)果的影響。

總之，F(xiàn)1 Insights 這些功能，讓車迷們了解車手和車隊(duì)在進(jìn)站、換胎、超車、動(dòng)力使用的關(guān)鍵決策，還能在電視等觀看平臺(tái)上看到圖形化的表現(xiàn)。F1 首席執(zhí)行官多梅尼卡利（Stefano Domenicali ）表示：“我們?cè)谒衅脚_(tái)上都有很強(qiáng)的互動(dòng)參與度，比賽現(xiàn)場(chǎng)上座率創(chuàng)下紀(jì)錄，F(xiàn)1 連續(xù)四年成為社交媒體上增長(zhǎng)最快的賽事。”

圖：汽車傳感器數(shù)據(jù)與賽道側(cè)數(shù)據(jù)

“亞馬遜云科技支持的 F1 數(shù)據(jù)分析為賽車迷們提供了一個(gè)內(nèi)幕視角，讓他們了解賽車、車手和車隊(duì)如何協(xié)同運(yùn)作，從而更好地欣賞賽道上的動(dòng)作。有了賽車統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，我們比以往任何時(shí)候都有更加深入的洞察。諸如剎車表現(xiàn)和先進(jìn)站威脅這樣的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，剝離出比賽策略和性能表現(xiàn)之外的層次，運(yùn)用先進(jìn)的可視化技術(shù)，讓賽車運(yùn)動(dòng)更加易懂，更令人興奮。賽車技術(shù)無時(shí)無刻不在進(jìn)步，亞馬遜云科技讓我們的賽車迷可以領(lǐng)會(huì)到技術(shù)對(duì)比賽結(jié)果的影響。”

——Rob Smedley，F(xiàn)1 首席工程師

改進(jìn)賽車設(shè)計(jì)

F1 方程式是速度的代名詞，世界上最快的賽車需要持續(xù)改進(jìn)，甚至需要重新設(shè)計(jì)賽車。比如減少湍流尾流的影響，這種尾流的下壓力會(huì)嚴(yán)重限制后方汽車的速度和加速度，后車很難超越前車，越近反而越難。只有減少尾流，才能有更多的超車和近距離的輪對(duì)輪動(dòng)作，才能有更多比賽中不可預(yù)計(jì)的“驚喜”和“反超”。

為了重新設(shè)計(jì)汽車，F(xiàn)1 需要跳出計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)（CFD）的本地部署環(huán)境。流體動(dòng)力學(xué)和風(fēng)洞測(cè)試需要大量的計(jì)算資源，涉及5.5億個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的仿真和建模，仿真的精準(zhǔn)性決定了新賽車的安全性，越精準(zhǔn)運(yùn)算資源越大。

但是如果在本地部署，那就意味著仿真之后的海量資源的浪費(fèi)。F1 首席技術(shù)官 Pat Symonds 說：“我們希望在設(shè)計(jì)汽車時(shí)讓仿真細(xì)節(jié)更逼真。我們還需要提高可擴(kuò)展性，同時(shí)希望縮短模擬周期，這樣就可以執(zhí)行更復(fù)雜的 CFD 仿真，同時(shí)縮短總體執(zhí)行時(shí)間。”

為解決海量數(shù)據(jù)挑戰(zhàn)、超高算力和復(fù)雜仿真需求，首先，F(xiàn)1 將 CFD 模擬環(huán)境遷移至亞馬遜云科技的高性能計(jì)算（HPC）平臺(tái)，使用 Amazon Elastic Compute Cloud（Amazon EC2）實(shí)例來運(yùn)行強(qiáng)大、復(fù)雜的仿真，將汽車的尾流湍流以及對(duì)后方汽車的影響可視化。其次，F(xiàn)1 使用 Amazon ParallelCluster 自動(dòng)調(diào)配不同的 HPC 集群，以便優(yōu)化任務(wù)。最后，F(xiàn)1 將 Amazon EC2 C5n 實(shí)例和基于 Amazon Graviton2 的 C6g 實(shí)例結(jié)合使用，根據(jù)任務(wù)實(shí)現(xiàn)定價(jià)，用最大的靈活性獲得極高的性價(jià)比。

圖：亞馬遜云科技 CEO Adam Selipsky 在 re:Invent 分享 F1 故事

F1 將 CFD 仿真時(shí)間縮短了70%，從60小時(shí)減少到12小時(shí)。Symonds 說：“我們現(xiàn)在可以設(shè)置晚間運(yùn)行仿真，第二天早上就能得出結(jié)果。能更快得出結(jié)果，我們總體上就可以進(jìn)行更多的仿真，從而更快地完成汽車的最終設(shè)計(jì)。”

經(jīng)過亞馬遜云科技和 F1 團(tuán)隊(duì)6個(gè)月的的合作，團(tuán)隊(duì)為2022賽季設(shè)計(jì)了一款全新賽車——“挑戰(zhàn)者”。當(dāng)追車距離在一個(gè)車身長(zhǎng)度時(shí)，可以將下壓力損失從50%降至15%，大大減小了汽車受前方汽車尾流的影響——這一巨大改進(jìn)為追趕的車手提高了超車可能性。Symonds 說：“現(xiàn)在，賽車之間可以靠得更近，也更容易超車，賽車迷們將得到更加激動(dòng)人心的體驗(yàn)，促成賽場(chǎng)上更高水平的雙車角逐的精彩場(chǎng)面。”

通過使用亞馬遜云科技的高性能計(jì)算，F(xiàn)1 能夠以比以前快70%的速度運(yùn)行空氣動(dòng)力學(xué)模擬，開發(fā)出下一代賽車。

亞馬遜云科技與 F1：持續(xù)合作，更多期待

自2018年起，F(xiàn)1 與亞馬遜云科技利用其機(jī)器學(xué)習(xí)服務(wù)共同創(chuàng)新，在電視直播中推出了20項(xiàng)基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的 F1 洞察，獨(dú)具特色地將比賽策略、賽車性能和競(jìng)賽者信息帶給賽車迷。

2022年，亞馬遜云科技宣布與世界一級(jí)方程式錦標(biāo)賽延續(xù)并擴(kuò)大合作關(guān)系，涉及賽車運(yùn)動(dòng)、媒體與數(shù)據(jù)架構(gòu)、未來賽道設(shè)計(jì)、地域化的媒體交付、游戲、直播與實(shí)景動(dòng)作體驗(yàn)……目前，F(xiàn)1 已使用了96種不同的亞馬遜云科技服務(wù)和解決方案。

“亞馬遜云科技助力企業(yè)不斷刷新數(shù)據(jù)價(jià)值的極限。對(duì)于 F1 這樣數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)型的運(yùn)動(dòng)賽事，雙方合作關(guān)系可謂是天作之合，可以幫助這項(xiàng)運(yùn)動(dòng)更好地利用、分析數(shù)據(jù)，并根據(jù)數(shù)據(jù)采取行動(dòng)，為車迷提供洞察。這在我們合作之前是無法實(shí)現(xiàn)的。借助亞馬遜云科技全球領(lǐng)先的云實(shí)力，F(xiàn)1 正以獨(dú)特的方式與其不斷增長(zhǎng)的全球賽車迷互動(dòng)。他們?cè)跀?shù)字化轉(zhuǎn)型方面的愿景和執(zhí)行力令人欽佩，我們非常高興 F1 繼續(xù)選擇亞馬遜云科技一起創(chuàng)新?！?

——Matt Garman

亞馬遜云科技銷售、營(yíng)銷和全球服務(wù)高級(jí)副總裁