Palestra
Engineering Physical AI through Digital Twins and Simulation-based System Validation
Dr.-Ing. Pablo Oliveira Antonino
Department Head - Virtual EngineeringFraunhofer Institute for Experimental Software Engineering (IESE)
Kaiserslautern, Alemanha
A IA Física – IA incorporada e interagindo com sistemas físicos do mundo real – requer práticas rigorosas de engenharia para garantir segurança, confiabilidade e adaptabilidade sob condições operacionais complexas. No cerne da viabilização de tais sistemas está a capacidade de preencher a lacuna entre os mundos físico e digital por meio de técnicas abrangentes de modelagem, simulação e validação.
Esta palestra apresenta abordagens de Engenharia Virtual desenvolvidas no Fraunhofer IESE que combinam gêmeos digitais, cossimulação e engenharia contínua para apoiar o desenvolvimento confiável de sistemas físicos habilitados para IA. A abordagem enfatiza o uso da estrutura de simulação modular e independente de domínio Fraunhofer FERAL, que permite a integração escalável de modelos e plataformas de execução, possibilitando testes sistemáticos em vários níveis de abstração – da lógica funcional ao comportamento da rede e escalonamento em tempo real.
Gêmeos digitais são posicionados como facilitadores centrais para a IA Física. Esses gêmeos são mais do que réplicas virtuais; eles atuam como agentes orientados por simulação que podem dar suporte a comportamentos preditivos, autovalidação contínua e estratégias de controle robustas. Quando aprimorados com IA e incorporados em pipelines de integração contínua, os gêmeos digitais tornam-se componentes ativos do ciclo de vida da engenharia, permitindo testes em circuito fechado e adaptação para sistemas complexos em áreas como automotiva, manufatura e agricultura inteligente.
A palestra explorará como essas tecnologias são aplicadas na prática para implementar ambientes de teste virtuais capazes de executar comportamentos de IA em contextos físicos cossimulados, incluindo injeção de falhas, simulação de rede e condições ambientais. Também demonstrará como esses ambientes facilitam a detecção precoce de interações em nível de sistema e casos extremos que, de outra forma, seriam difíceis ou inseguros de reproduzir em bancos de teste físicos.
Além disso, a apresentação destaca os esforços contínuos para integrar a IA à própria cadeia de ferramentas de validação, incluindo o uso de técnicas baseadas em IA para geração automática de casos de teste, planejamento de cenários de simulação e orquestração inteligente de cossimulações. Esses recursos refletem uma visão emergente de engenharia informada por IA para IA Física, onde a simulação e os ciclos de feedback contínuos permitem que os sistemas evoluam com segurança em conjunto com seus ambientes operacionais.
Ao ancorar a IA Física em abstrações digitais verificáveis e disciplina de engenharia, o paradigma da Engenharia Virtual fornece um caminho confiável para a implantação de IA confiável, escalável e certificável em sistemas críticos e industriais.

Sobre o palestrante
Dr.-Ing. Pablo Oliveira Antonino é chefe do Virtual Engineering Department do Fraunhofer Institute for Experimental Software Engineering (IESE) em Kaiserslautern, Alemanha. Possui Doutorado em Ciência da Computação pela RPTU Kaiserslautern, Alemanha, e experiência no projeto, avaliação e integração de sistemas embarcados em vários domínios de aplicação, tais como sistemas automotivos, aviação, máquinas de agricultura e construção, dispositivos médicos e indústrias inteligentes. Tem trabalhado diretamente na pesquisa aplicada e no desenvolvimento de soluções para a Indústria 4.0 envolvendo gêmeos digitais, incluindo a plataforma de middleware Eclipse BaSyx. Em termos de produção científica, tem publicado artigos em periódicos, revistas e conferências de alto impacto, tais como IEEE Systems, Computers in Industry, IEEE Software, ICSA, ECSA e ICSE. Também tem contribuído como revisor em periódicos como Manufacturing Letters, Artificial Intelligence Review e IST, e como membro de Comitês de Programa em conferências e workshops internacionais (por exemplo, ICSA, ECSA, SEH, SESoS, TwinArch e AEDT). Além disso, frequentemente profere palestras em eventos acadêmicos e da indústria.