09/08/2022
Door Ad Spijkers
Onderzoekers van Carnegie Mellon University stellen de eerste AI-piloot te hebben ontwikkeld waarmee autonome vliegtuigen door een druk luchtruim kunnen navigeren.
De kunstmatige intelligentie kan botsingen veilig voorkomen, de bedoeling van andere vliegtuigen voorspellen, vliegtuigen volgen en coördineren met hun acties, en via de radio communiceren met piloten en luchtverkeersleiders. De onderzoekers in Pittsburgh willen de AI zo ontwikkelen dat het gedrag van hun systeem niet te onderscheiden is van dat van een menselijke piloot. Ze geloven dat ze uiteindelijk de Turingtest kunnen doorstaan, de test van het vermogen van een AI om intelligent gedrag te vertonen dat gelijk is aan een mens.
Inzet van AI
Om met andere vliegtuigen om te gaan zoals een menselijke piloot zou doen, gebruikt de AI zowel vision als natuurlijke taal om zijn bedoeling te communiceren met andere vliegtuigen, al dan niet bestuurd. Dit gedrag leidt tot veilige en sociaal aanvaardbare navigatie. Onderzoekers bereikten de impliciete coördinatie door de AI te trainen op data die zijn verzameld op de Allegheny County Airport en de Pittsburgh-Butler Regional Airport. Tot de data behoren luchtverkeerspatronen, afbeeldingen van vliegtuigen en radio-uitzendingen.
De AI gebruikt zes camera's en een computer vision systeem om nabije vliegtuigen te detecteren op een manier die vergelijkbaar is met die van een menselijke piloot. De automatische spraakherkenningsfunctie maakt gebruik van natuurlijke taalverwerkingstechnieken om zowel inkomende radioberichten te begrijpen als te communiceren met piloten en luchtverkeersleiders met behulp van spraak.
Vooruitgang in autonome vliegtuigen zal de mogelijkheden voor drones, luchttaxi's, helikopters en andere vliegtuigen vergroten. Ze kunnen veiliger mensen en goederen verplaatsen, infrastructuur inspecteren, velden behandelen om gewassen te beschermen en toezicht houden op stroperij of ontbossing. Dat kan vaak zonder een piloot achter de bedieningsorganen. De vliegtuigen zullen echter moeten vliegen in een luchtruim dat al vol is met kleine vliegtuigen, trauma helikopters en meer.
Regulering
De Federal Aviation Administration (FAA) en NASA hebben voorgesteld om het stedelijke luchtruim te verdelen in corridors met beperkingen op wanneer, wat voor soort en hoeveel vliegtuigen deze kunnen gebruiken. Dit zou het huidige gebruik en de standaardpraktijken in dit luchtruim aanzienlijk veranderen. Het zou luchtverkeersopstoppingen kunnen veroorzaken, waardoor kritieke vliegtuigen zoals traumahelikopters hun bestemming niet kunnen bereiken.
Besturing door de automatische piloot is gebruikelijk bij commerciële lijnvliegtuigen en andere vliegtuigen die op grotere hoogten opereren onder instrumentvliegregels (IFR). Het ontwikkelen van AI om het vaak drukke en door piloten zelf bestuurde verkeer op lagere hoogte dat onder zichtvliegregels (VFR) werkt, is uitdagend. De AI van het team aan Carnegie Mellon University is ontworpen om naadloos te communiceren met vliegtuigen in het VFR-luchtruim. De onderzoekers zien het luchtruim echter niet veranderen voor onbemande autonome vliegtuigen. De toestellen zullen moeten veranderen voor het luchtruim.
Vervolg
Het team moet de AI-piloot nog testen op echte vliegtuigen, maar het heeft goed gepresteerd op vluchtsimulators. Om de kunstmatige intelligentie te testen, zet het team twee vluchtsimulatoren op. De ene wordt bestuurd door de AI, de andere door een mens. Beide opereren in hetzelfde luchtruim. De AI kan veilig rond het bestuurde vliegtuig navigeren, zelfs als de persoon achter de besturing geen ervaren piloot is.
Commercieel gezien zouden autonome vliegtuigen met AI kunnen helpen bij het afleveren van pakketten en overstappende passagiers. Bezorgdrones en luchttaxi's zouden idealiter niet met een piloot werken om gewicht te besparen en als compensatie voor het tekort aan piloten. Er zijn meer piloten nodig en AI kan helpen.
Foto: Carnegie Mellon University