A IA pode substituir os controladores de tráfego aéreo para reduzir os acidentes de companhias aéreas?

Em 29 de janeiro, um helicóptero Black Hawk do Exército dos EUA colidiu no ar com um jato de passageiros da American Airlines, perto do Aeroporto Nacional Ronald Reagan Washington, matando 67 pessoas. Embora os controladores de tráfego aéreo na torre do aeroporto na época tenham visto sinais de alerta piscarem em suas telas pelo menos 20 segundos de antemão e tentaram notificar as duas aeronaves, eles não foram capazes de impedir o acidente. As investigações de colapso estão em andamento, mas os especialistas em aviação concordam que algum grau de erro humano desempenhou um papel – talvez nos cockpits, talvez na torre. Isso poderia ter um acidente, e vários outros acidentes de avião de alto perfil desde então foram evitados se a inteligência artificial estivesse executando o controle de tráfego aéreo (ATC) ao lado de controladores humanos? Os pesquisadores estão testando sistemas agora para ver como eles podem se executar.

Perdendres e acidentes receberam um escrutínio particular este ano, pois os trabalhadores da ATC cada vez mais curtos e sobrecarregados tentam monitorar milhares de vôos todos os dias. Seu trabalho depende de muitos sistemas que permanecem praticamente inalterados por décadas: as luzes da pista são suportadas pela tecnologia lançada pela primeira vez na década de 1980, e os controladores em algumas torres ainda usam papel para rastrear movimentos de aeronaves. Mas talvez o aspecto mais analógico do ATC seja que os seres humanos sejam necessários para orientar os pilotos em todas as etapas do voo.

À medida que o tráfego aéreo global aumenta e a escassez de pessoal persistem, a indústria da aviação está explorando se a inteligência artificial deve desempenhar um papel maior no ATC. Os proponentes argumentam que a IA pode reduzir o erro humano e melhorar a eficiência, enquanto os céticos apontam para suas limitações para lidar com cenários imprevisíveis. Com os testes em andamento nos principais aeroportos, a questão não é apenas se a IA será integrada, mas quanta responsabilidade deve assumir.

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Dada a ascensão meteórica das aplicações de IA, a torre de controle pode estar madura para a automação total em um futuro próximo. A intervenção humana seria a exceção, não a regra. Hoje, os controladores usam uma combinação de dados de localização de radar e voo transmitidos automaticamente por aeronaves para rastrear a posição do plano, altitude e velocidade. Eles monitoram dados sobre displays digitais, mas também digitalizam pistas com os olhos; Desde a sua criação na década de 1920, o ATC sempre envolveu essas observações da linha de visão.

Muitos aspectos -chave do ATC já foram automatizados. Controladores e pilotos tomam decisões de planejamento de vôo com base em relatórios ao vivo de clima, turbulência e tráfego aéreo de outros pilotos e centros de controle, não de adivinhação. Os sistemas de prevenção e altitude de colisão nos aviões impedem que duas aeronaves colidam no meio do voo. Os sensores remotos que medem a visibilidade da pista e os dados climáticos digitais são amplamente utilizados, além dos sistemas avançados de radar. Os líderes da indústria dizem que, embora seja difícil quantificar a utilidade desses sistemas, eles provavelmente reduziram as colisões. No entanto, como as notícias recentes mostraram, os acidentes ainda acontecem.

A maioria dos acidentes de companhias aéreas ocorre enquanto os aviões estão taxiando, decolando ou aterrissando. Os controladores precisam planejar constantemente com antecedência: eles devem equilibrar vôos em espaços aéreos que podem variar de apenas algumas milhas cúbicas nos aeroportos mais movimentados, onde os aviões devem estar alinhados com apenas alguns minutos de intervalo, até setores de meio voo (alta altitude) que abrangem mais de 30.000 milhas cúbicas. Carga de trabalho intensa aumenta o risco que um controlador falhará em antecipar eventos. A IA poderia ajudar os controladores a detectar possíveis conflitos no espaço aéreo mais cedo e alertá -los sobre anomalias sutis que eles podem perder, especialmente quando os controladores estão cansados.

Por exemplo, o provedor de serviços de navegação aérea do Reino Unido, Nats, está testando um sistema avançado baseado em IA no aeroporto de Heathrow de Londres. Chamado inteligência artificial para gerenciar elementos ambientais integrados, ou Aimeea tecnologia deve ajudar os controladores de tráfego aéreo em hubs internacionais ocupados. Os controladores humanos alternam seu olhar para monitorar diferentes aviões em diferentes posições, mas a empresa de tecnologia da aviação Searidge Technologies, que pertence a Nats, equipada com Aimee com visão panorâmica de 360 ​​graus. Dessa forma, a IA pode monitorar várias posições de aeronaves continuamente, sinalizando o que considera um conflito em potencial e cutucando um controlador para se concentrar nessa questão. O controlador ou, um dia, o próprio Aimee tomaria decisões para alterar a posição ou o curso de um avião.

“Depois de digitalizarmos o que os controladores monitoram, podemos entregar esses dados a um mecanismo de IA”, diz Andy Taylor, diretor de soluções da Nats e ex -controlador de tráfego aéreo. O Aimee analisa várias fontes de dados – incluindo feeds de vídeo ao vivo que capturam vôos que chegam e partem, o ambiente de terra ao redor da aeronave e transcreveu comandos de voz de pilotos – para melhorar o monitoramento da aeronave à medida que eles táxi, decolam e terrenos.

“O sistema pode ser treinado para procurar exatamente as mesmas coisas que um controlador está procurando”, diz Taylor, como a verificação de que a cauda de um avião limpou uma pista ou a digitalização de um trecho de pista de 2,5 milhas em tempo real. Essa torre digital, trabalhando dentro das torres analógicas existentes, pode ter vistas muito mais de alta fidelidade de toda a operação do ATC, contando em parte em matrizes de câmeras fixas que fornecem visões imediatas de todo o aeródromo. Os controladores humanos que trabalham essas torres digitais não precisariam mais examinar continuamente os aviões em todas as direções, e também poderiam rastrear objetos grandes distâncias ou aqueles obscurecidos pela cobertura de nuvens. A IA poderia fornecer um aviso audível aos controladores sobre os movimentos de avião preocupantes no táxi, e também poderia dar um aviso aos pilotos.

Um dia também pode ser usado para aprimorar uma torre envelhecida para lidar com o aumento do tráfego sem reconstruir a instalação, e elas podem reduzir os custos de manutenção. Nos testes em Heathrow e no aeroporto de Cingapura Changi, a Aimee ajudou a gerenciar o tráfego terrestre e a liberação de aeronaves, sinalizando um caminho a seguir para uma possível colaboração híbrida-máquina humana. Em Londres, a Autoridade de Aviação Civil do Reino Unido talvez possa dar o controle do sistema de IA sobre mais funções, uma vez que se mostrasse seguro, potencialmente melhorando a pontualidade, a eficiência, a precisão e a segurança do ATC.

A IA também pode melhorar o alerta de tráfego e o sistema de colisão e prevenção (TCAs), um sistema de aviso usado em aeronaves em todo o mundo que diz aos pilotos quando escalar ou descer. “O TCAS é extremamente bem -sucedido, mas também muito rígido”, diz James Kuchar, chefe assistente da Divisão de Proteção e Controle de Tráfego Aéreo da Homeland, no Laboratório Lincoln do Instituto de Tecnologia de Massachusetts. “O sistema é seguro, mas tende a dar alarmes falsos” a pilotos e trabalhadores da ATC quando os aviões voam juntos, diz Kuchar, “o que eles fazem com mais frequência agora do que quando foi projetado na década de 1980”. Sistema de prevenção de colisão no ar X (ACAS X), o sistema atualizado sendo testado em Lincoln, é informado pela IA e foi executado por milhões de simulados perto de acidentes. Um objetivo do ACAS X é de fato para reduzir alarmes falsos. Também pode alertar os aviões para se mover lateralmente no céu; Os TCAs só podem direcionar planos para descer ou escalar.

O controle da IA ​​levantaria questões legais e éticas. Ai poderia ser responsabilizada por um acidente? Quão avesso ao risco seria um sistema ATC automatizado? Quão avesso ao risco deve ser? Alguns dos especialistas em aviação com quem conversei pensam que os formuladores de políticas têm o dever para o público voador de estabelecer uma estrutura legal em torno dessa tecnologia emergente.

O ATC assistido também revela os limites da IA ​​e os riscos que acompanham a automação total. Especialistas em aviação não estão confiantes de que os benefícios superariam possíveis novos problemas resultantes do aumento da automação na torre. Por um lado, a IA atualmente carece da criatividade, intuição ou adaptabilidade necessária para lidar habilmente com qualquer emergência que se desvie dos dados históricos de vôo. A tecnologia automatizada adiciona outra camada de imprevisibilidade a um sistema já atingido em incerteza. Forçar pilotos e controladores a se tornarem mais dependentes da tecnologia pode corroer sua capacidade de tomar decisões rápidas. E o aumento da digitalização dos sistemas ATC pode torná -los vulneráveis ​​a ameaças de segurança cibernética.

“A automação é anunciada como a solução, mas pode realmente piorar as coisas”, diz John Leahy, ex -piloto -chefe da British Airways e membro da Royal Aeronautical Society, uma organização internacional de especialistas em segurança aérea. “A sugestão de que os computadores possam executar tarefas ATC melhor do que os humanos é um caminho perigoso”.

De fato, o que acontece se um controlador humano se tornar excessivamente dependente de uma máquina? “Se você começar dependendo da automação, abaixa sua guarda”, diz Shem Malmquist, instrutor do College of Aeronautics do Instituto de Tecnologia da Flórida e um piloto da Boeing 777. Malmquist não é contra a automação. Ele cita o sistema de comunicação de dados de dados do controlador-piloto, que consiste em tecnologia de texto e áudio que transmite informações do solo para a aeronave, como exemplo de uma ferramenta de navegação que combina habilmente a inteligência humana e de máquina. “Este sistema é muito útil para algo rotineiro, porque reduz a carga de trabalho de um controlador”, diz Malmquist.

Embora a IA tenha o potencial de acelerar as operações, aliviar torres de controle de pessoal e levar a céus mais seguros, Malmquist diz que as decisões criativas não podem ser tomadas apenas com algoritmos. Por enquanto, os humanos ainda estão fazendo as ligações.