Kopilot Air-Guardian s umelou inteligenciou zvýši bezpečnosť lietadiel

Autopilot sa síce hlavne vo veľkých dopravných lietadlách používa už dlho, ale, ako sa hovorí, odtiaľ-potiaľ. Počas štartu, pristávania a v kritických situáciách musia kapitán a druhý pilot venovať maximálnu pozornosť riadeniu a prístrojom, ktorých je v kokpite neúrekom.

Pomôcť by im mal systém Air-Guardian s umelou inteligenciou, vyvinutý výskumníkmi z MIT Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory (CSAIL). Na rozdiel od pokusov o vytvorenie autopilota pre plne autonómny let, Air-Guardian pôsobí ako proaktívny druhý pilot v rámci partnerstva medzi človekom a strojom.

Ako to funguje? Systém používa takzvané „mapy výbežku“, ktoré presne určujú, kam smeruje pozornosť pilota na základe sledovania očí.

Air-Guardian identifikuje príznaky potenciálnych rizík prostredníctvom týchto ukazovateľov pozornosti, namiesto toho, aby zasahoval iba počas narušenia bezpečnosti, ako to robia tradičné systémy autopilota.

Pri testoch v teréne sa pilot aj systém Air-Guardian rozhodovali na základe rovnakých nespracovaných obrázkov pri navigácii k cieľovému bodu trasy. Úspech systému bol meraný na základe kumulatívnych odmien získaných počas letu za kratšiu cestu k cieľu. Ukázalo sa, že Air-Guardian dokázal znížiť mieru rizika letov a zvýšiť úspešnosť navigácie do cieľových bodov.

Autonómny vrtuľník Black Hawk systém z MIT nepoužíva

Skutočnou silou Air-Guardian je jeho základná technológia. Pomocou vrstvy založenej na optimalizácii, ktorá využíva vizuálnu pozornosť ľudí a strojov, a tekuté neurónové siete (Liquid Neural Networks, LNNs) v uzavretej forme so spojitým časom (CfC), analyzuje prichádzajúce obrázky na získanie životne dôležitých informácií. Dopĺňa to algoritmus VisualBackProp, ktorý identifikuje ohniská systému v rámci zobrazenia a zaisťuje pochopenie jeho máp pozornosti.

„Tento systém predstavuje inovatívny prístup k letectvu s umelou inteligenciou zameranou na človeka,“ uviedol Ramin Hasani, výskumník z MIT CSAIL a vynálezca tekutých neurónových sietí. „Naše používanie tekutých neurónových sietí poskytuje dynamický, adaptívny prístup, ktorý zabezpečuje, že AI nielen nahrádza ľudský úsudok, ale ho aj dopĺňa. To vedie k zvýšenej bezpečnosti a spolupráci na oblohe.“

Spolupráca ľudského pilota s autonómnym agentom pri riadení letu realizuje paralelnú autonómiu. Keď sa profil pozornosti pilota a agentov Air-Guardian zladí, kontrolné rozhodnutia urobí pilot. V opačnom prípade Air-Guardian robí zásahy a preberá riadenie lietadla.

Výskum ukázal, že systém ochrany letu založený na pozornosti dokáže vyvážiť kompromis medzi úrovňou zapojenia sa do letu a odbornosťou a pozornosťou pilota. Ochranný systém bol obzvlášť účinný v situáciách, keď bol pilot rozptýlený v dôsledku preťaženia informáciami.

Pre budúce masové nasadenie je potrebné ďalšie vylepšenie rozhrania človek-stroj. Air-Guardian však ohlasuje nový vek bezpečnejšej oblohy a ponúka spoľahlivú bezpečnostnú sieť pre chvíle, keď ľudská pozornosť kolíše.

Možnosti tohto systému pritom presahujú rámec letectva. Podobné spolupracujúce kontrolné mechanizmy by sa mohli jedného dňa využiť v autách, dronoch a v širšom spektre robotiky, uvádza sa v správe MIT CSAIL.