بدون خلبان تعداد کمی از کنترل کننده های ترافیک هوایی چه چیزی می تواند اشتباه باشد؟

وقتی نوبت به انقلاب هوانوردی هوش مصنوعی در حال انجام می رسد، سیستم های جدیدی مانند SMART تنها نوک کوه یخ هستند. به عنوان مثال، کاروان سسنا را در نظر بگیرید که از فرودگاه بوکانان فیلد در کنکورد، کالیفرنیا بلند شد و در یک صبح آرام سپتامبر به سمت جنوب به فینیکس پرواز کرد. این هواپیما که یک توربوپراپ تک موتوره بود، سپس به سمت شرق به سمت فورت ورث چرخید، در پایگاه نیروی هوایی شاو در کارولینای جنوبی توقف کرد و در نهایت به فرودگاه منطقه ای شهرستان دار در نزدیکی سواحل کارولینای شمالی رسید.

سفر زیگزاگی ساحل به ساحل 3200 مایل را طی کرد. در طول مسیر، هواپیما در فضای شلوغ هوایی حرکت کرد و برای جلوگیری از طوفان مانور داد. هیچ یک از اینها قابل توجه نخواهد بود، به جز یک واقعیت: کل سفر بدون لمس کردن دست انسان به کنترل هواپیما انجام شد. طبق گفته Joby Aviation، شرکتی که این پروژه را انجام داد، یک خلبان ایمنی همیشه در عرشه سسنا بود - اما هرگز نیازی به مداخله نداشت. این سفر بدون خلبان نقطه عطف مهمی در هوانوردی بود.

صنعت سفرهای هوایی مدت‌هاست که از نظر فن‌آوری محافظه‌کار بوده است، و دلیل خوبی هم دارد: وقتی جان انسان‌ها در خطر است، بهتر است آزمایش‌شده و کمی قدیمی باشد تا پیشرفته و غیرقابل پیش‌بینی. اما هوش مصنوعی با سرعتی بی سابقه به هوانوردی نفوذ می کند. در حال حاضر به سختی می توان اثرات آن را دید، اما تغییرات در آینده بسیار زیاد است و نویدبخش بازسازی اقتصادی سفرهای هوایی و تغییر نحوه حرکت افراد و اشیا در آسمان است. با این حال یک سوال بزرگ باقی می ماند: آیا می توانیم به قابل اعتماد بودن و ایمن بودن این فناوری اعتماد کنیم؟ بستگی داره از کی بپرسی

یکی از کارمندان اخیرا بازنشسته FAA می گوید: «ما در حال معرفی همه این فناوری جدید برای بهبود سیستم هستیم و این یک فاجعه خواهد بود. "این به معنای واقعی کلمه یک جعبه پاندورا است که ما از آن پشیمان خواهیم شد." در سال 2007، دولت فدرال یک پروژه گسترده به نام سیستم حمل و نقل هوایی نسل بعدی - به اختصار NextGen - اجرا کرد که تغییرات گسترده ای را در سیستم سفرهای هوایی طی دهه های آینده الزامی کرد.

از جمله مفاد آن این بود که تا سال 2020 هواپیماهای ایالات متحده به ADS-B مجهز شوند، سیستمی که دائما سیگنال‌های رادیویی را ارسال می‌کند و به همه افراد اطراف می‌گوید که کجا هستید و به کجا می‌روید. با وجود نقشه راه به سمت آسمان های دوستدار ربات، بازیکنان بزرگی مانند آمازون و والمارت شروع به کار بر روی برنامه های بلندپروازانه برای خدمات تحویل هواپیماهای بدون سرنشین کردند. در سال 2014، گوگل از Project Wing رونمایی کرد، یک پهپاد تحویلی که تا سال 2018 غذا، قهوه و دارو را به 164 خانه در نزدیکی کانبرا، استرالیا می‌برد.

سال بعد، برنامه آزمایشی به کریستینزبورگ، ویرجینیا گسترش یافت. هزینه ها بالا و خدمات کند بود، اما آن برنامه های اولیه قرار نبود به کسب و کارهایی قابل دوام تبدیل شوند. در عوض، آنها تجربه عملیاتی را برای سال های آینده به گوگل ارائه می کردند. تقریبا در همان زمان، مجموعه‌ای از استارت‌آپ‌ها شروع به کار بر روی یک نوع وسیله نقلیه مرتبط کردند: هواپیماهای برخاست و فرود عمودی الکتریکی یا eVTOL که به عنوان تاکسی‌های هوایی الکتریکی نیز شناخته می‌شوند. اینها اساسا پهپادهای بزرگی هستند (در حال حاضر فضایی برای خلبانان دارند) که برای حمل تعداد کمی از افراد در مسافت کوتاه طراحی شده اند.

تا سال 2022، 600 مدل مختلف در دست توسعه بود. به زودی، سازندگان آنها قول دادند که هاپ های هوایی ارزان و کوتاه معمولی خواهند بود. جوبی از جمله افرادی بود که در این زمینه پیشرو بود: در سال 2020، این شرکت از طرح مدل S4 خود رونمایی کرد که به گفته او می‌تواند یک خلبان و چهار مسافر را تا 100 مایل یا بیشتر با سرعت حداکثر 200 مایل در ساعت حمل کند. اولین پرواز S4 در سال گذشته انجام شد. به نظر می‌رسید یک راه‌اندازی تجاری نزدیک است. اما ضرب‌الاجل‌ها به عقب رانده می‌شدند. همانطور که مشخص شد، مهندسی یک ربات خودگردان پرنده تنها بخشی از مشکل کلی بود.

شما همچنین باید فضای هوایی را طراحی می‌کردید که آنها بتوانند در آن عملیات کنند، انسان‌ها را برای خلبانی یا نظارت بر آن‌ها آموزش دهند، یک چارچوب اقتصادی ایجاد کنید که در آن بتوانند درآمد کسب کنند و غیره. بولز می گوید: «این یک رقص بسیار مهم، ایمن و دقیق است. هوش مصنوعی با مقاومت دیگری در اروپا مواجه شد. در سال 2017، شرکت های هواپیماسازی ایرباس و داسو از EASA، نسخه اتحادیه اروپا از FAA، درخواست کردند که به هواپیماهای مسافربری اجازه دهد تا با یک خلبان در کابین خلبان پرواز کنند.

به طور سنتی، هواپیماهای مسافربری به چند خلبان نیاز دارند تا حجم کار قابل توجه پرواز هواپیما را تقسیم کنند و اطمینان حاصل کنند که اگر یکی از خلبان ها ناتوان شد، خلبان دیگر می تواند ادامه دهد. در چشم انداز ایرباس، سیستم های خودکار بار کاری خلبان را به دوش می کشند و حتی در صورت نیاز به طور کامل مسئولیت را بر عهده می گیرند. این ایده خلبانان را به وحشت انداخت. اتحادیه خلبانان هواپیمایی اروپا، اتحادیه خلبانان هواپیما، اعتراض شدیدی را ارائه کرد.

اتحادیه در ایمیلی به من توضیح داد که چنین حرکتی «یک متخصص ایمنی مستقل را از عرشه پرواز حذف می‌کند و به اپراتورها تأثیر بیشتری بر قضاوت‌های ایمنی می‌دهد که در غیر این صورت خلبان انجام می‌دهد». سال گذشته، EASA این طرح را کنار گذاشت. با این وجود، هوش مصنوعی به سمت جلو حرکت کرد. در سال 2023، FAA شروع به صدور معافیت هایی برای اجازه پروازهای تحویل پهپاد فراتر از محدوده بصری اپراتورها کرد. تا پایان سال جاری می تواند تغییر قانون را دائمی کند. برخی از بزرگترین بازیکنان در حال حاضر به شکلی تهاجمی جلو می روند.

در آگوست گذشته، آمازون اعلام کرد که قصد دارد خدمات تحویل پهپاد خود را تا پایان سال به 500 مکان در سراسر کشور گسترش دهد. والمارت در حال برنامه ریزی برای تحویل پهپاد از 270 فروشگاه تا پایان سال 2027 است. هدف نهایی بسیار بزرگتر است. خودی های صنعت می گویند که در یک چشم انداز حداکثری از ساخت این فناوری، صدها هزار پهپاد به اکثر یا تمام جمعیت ایالات متحده خدمات رسانی خواهند کرد.

آنتونی ویتون، مدیر عملیات شرکت فناوری پهپاد DroneUp، سال گذشته در داستانی برای Sherwood News به من گفت: «پنج تا ۱۰ سال دیگر، این موضوع کاملا همه‌جانبه خواهد بود». "مردم مانند "من نمی دانم چگونه بدون آن زندگی می کردم" خواهند بود. Joby و دیگر شرکت‌های eVTOL به این سرعت پیشرفت نکرده‌اند، اما آنها نیز به سمت جلو حرکت می‌کنند. در آوریل، جوبی اولین پرواز نقطه به نقطه eVTOL را در شهر نیویورک، از فرودگاه جان اف کندی به سه فرودگاه هلی در منهتن انجام داد.

این شرکت پروازهای مشابهی را در کالیفرنیا و تگزاس انجام داده است، همه تحت نظارت برنامه آزمایشی یکپارچه سازی eVTOL (eIPP)، یک ابتکار فدرال که توسط دولت ترامپ در ماه مارس گذشته برای نشان دادن قابلیت های پهپادهای مدرن و eVTOL اجرا شد. بولز می‌گوید این پروازهای آزمایشی فقط «لبه جلویی» عرضه عملیاتی Joby S4 هستند. در مرحله بعدی پروازهای نمایشی با مسافران بدون پرداخت، پروازهای نمایشی با مسافران پولی و در نهایت پروازهایی که مسافران را از A به B می‌برند، خواهد آمد.

او می‌گوید: «همه اینها تحت eIPP، با افزایش سطح نظارت، مجاز است. برای شروع، این پروازها خلبان انسانی خواهند داشت، اما پرداخت هزینه به یک انسان برای پرواز در اطراف تعداد انگشت شماری از مسافران پولی بسیار گران است. برای اینکه مدل مفهوم اقتصادی داشته باشد، هواپیما باید خودش پرواز کند. و اگر خودرانی برای خودروها چالش سختی است، برای هواپیماها که در آن خرابی غیرمنتظره سیستم کنترل نه تنها خطرناک است، بلکه احتمالا کشنده است، این مشکل بیشتر است. در ماه سپتامبر، FAA اعلام کرد که نرم‌افزاری را که توسط شرکت اطلاعاتی Air Space Intelligence مستقر در بوستون ساخته شده است، مستقر کرده است.

ابزار جدید مبتنی بر هوش مصنوعی «مدیریت استراتژیک فضای هوایی، مسیرها و مسیرها» یا SMART نام دارد و هدف آن «تغییر اساسی نحوه مدیریت فضای هوایی خود» است. دولت می‌گوید این برنامه برای جایگزینی کنترل‌کننده‌ها نیست، بلکه با استفاده از هوش مصنوعی پیش‌بینی‌کننده برای جلوگیری از مشکلات زمان‌بندی، انجام وظایف آن‌ها را آسان‌تر می‌کند.

برایان بدفورد، مدیر FAA در بیانیه‌ای مطبوعاتی گفت: «ترکیب SMART با به‌روزرسانی‌های سخت‌افزاری در حال انجام، ابزارهایی را برای کاهش تأخیر پرواز، بهینه‌سازی ترافیک، و باز نگه داشتن ظرفیت فضای هوایی در سراسر کشور در اختیار ما قرار می‌دهد - همه اینها با حفظ استاندارد طلایی ایمنی ما.» این سیستم قرار است به کنترل کننده ها در تصمیم گیری کمک کند، نه اینکه آن تصمیمات را برای آنها اتخاذ کنند. اما اگر این برنامه اطلاعات غیرمعنای را به سیستم وارد کند، آیا اپراتورهای انسانی می توانند اشتباه را تشخیص دهند؟ کارمند اخیرا بازنشسته FAA که خواست نامش فاش نشود، می گوید: «این اثر ترامپ/DOGE/ماسک است.

آنها در حال پیشبرد همه این فناوری های جدید هستند بدون اینکه هیچ گونه درکی از پیچیدگی سیستم فضای هوایی ملی داشته باشند. برخی از قانونگذاران نیز نگران SMART هستند. در 13 اکتبر، تقریبا دوجین قانونگذار دموکرات، طبق گزارش‌ها، نامه‌ای به دفتر پاسخگویی دولت ارسال کردند و از آن خواستند که این برنامه را بررسی کند، و دلیل آن ترس از اینکه ممکن است "اطلاعات مهم ایمنی را توهم کند." سپس این سوال مطرح می شود که آیا SMART می تواند کمبود مزمن کنترل کننده های ترافیک هوایی را بدتر کند یا خیر.

FAA امیدوار است که این فناوری با نیاز به کارگران کمتر، کمبود را کاهش دهد. با این حال، سایر صنایع هنوز شاهد تحقق بازده تولید شده توسط هوش مصنوعی نیستند. حتی اگر نرم‌افزار مستقیما جایگزین انسان‌ها نشود، می‌توان از راندمان برای توجیه کاهش نیروی کار استفاده کرد. در ماه مه، FAA با استناد به «مدل‌های کارکنان مدرن و ابزارهای زمان‌بندی»، هدف کارکنان خود را برای کنترل‌کننده‌های ترافیک هوایی فعال از هدف سال 2024 که 14633 نفر بود به 12563 کاهش داد. برخی خوشبین تر از دیگران هستند. Schiavo می گوید: «من فکر می کنم برنامه SMART یک پیشرفت مهم است.

هیچ کس نمی‌خواهد شرایط فعلی هوانوردی را با هوا، هجوم به باند، تعداد بیشماری از دست دادن‌های نزدیک، تأخیر، زمین‌گیری، از دست دادن جدایی، و زمان‌های طولانی انتظار تاکسی یا ترخیص هواپیما وجود داشته باشد.» مایکل مک کورمیک، استاد مدیریت ترافیک هوایی در دانشگاه هوانوردی Embry-Riddle، همچنین مزایای ابزار پیش بینی را می بیند. او می‌گوید: «وقتی توانایی محاسباتی برای نگاه کردن به کل مسیر هواپیما را داشته باشید، می‌توانید ببینید که درگیری‌ها کجا خواهند بود.

و اصل کلی در کنترل ترافیک هوایی این است که هر چه زودتر از یک درگیری بالقوه مطلع شوید، تلاش کمتری برای حل آن لازم است. این عالی به نظر می رسد، اما ساختن ماشین هایی که در بیشتر مواقع کار خوبی انجام می دهند یک چیز است. ماشین هایی که می توانند در سطح قابلیت اطمینان مورد نیاز هوانوردی کار کنند یکی دیگر از موارد است. در حال حاضر، محققان بر روی شبکه های عصبی به اصطلاح قطعی تمرکز می کنند - مدل هایی که به صورت آفلاین آموزش دیده اند و وزن آنها قبل از استقرار در دنیای واقعی منجمد می شود. اینها نمی توانند توهم ایجاد کنند، اما ممکن است دارای سایر حالت های شکست خطرناک باشند.

در مقاله ای در سال 2021، دارن کوفر، محقق در کالینز هوافضا، اشاره کرد که وقتی چنین سیستم هایی در موقعیت هایی قرار می گیرند که قبلا در تمرین با آن ها مواجه نشده بودند، می توانند "خروجی های غیرمنتظره (و بالقوه خطرناک)" تولید کنند. هنگامی که نرم افزار هوش مصنوعی تصمیمات کنترل ترافیک هوایی را در زمان واقعی اتخاذ کند، که در فضای هوایی اختصاص داده شده به هواپیماهای خودمختار شروع می شود، خطرات حتی بیشتر خواهد شد. به گفته مک کورمیک، این به احتمال زیاد راهروهای منتخب در نزدیکی هاب هواپیماهای بدون سرنشین و پورت های eVTOL خواهد بود.

با انبوهی از هواپیماهای روباتی که به جلو و عقب می‌چرخند، همه چیز برای خلبان‌ها و کنترل‌کننده‌های انسانی بسیار پرمو خواهد بود. او می‌گوید: «هدف استفاده از کنترل ترافیک هوایی سنتی نیست، زیرا اگر بخواهد با آن حجم و پیچیدگی بدنه‌های هوایی در حال حرکت باشد، سیستم فضای هوایی ملی را تحت تأثیر قرار می‌دهد.» با دو سیستم که در کنار هم کار می کنند - یکی با تصمیم گیرندگان انسانی، دیگری با هوش مصنوعی - ما یک مبنای زمان واقعی برای مقایسه عملکرد هر دو رویکرد خواهیم داشت.

هر سیستم مبتنی بر رایانه به طور بالقوه می تواند هک شود. هر سیستم هوش مصنوعی به اندازه کافی خلاقانه برای ایده‌پردازی راه‌حل‌های جدید می‌تواند جزییات مهم را توهم کند. بدون حضور انسان، اشتباهات به ظاهر آشکار ممکن است تا زمانی که خیلی دیر نشده، مورد توجه قرار نگیرند.

نظر خود را در مورد این مقاله با ما در میان بگذارید. نامه ای به ویرایشگر در mail@wired.com ارسال کنید.