Un team di ricercatori della CMU ha sviluppato un pilota di intelligenza artificiale in grado di navigare in uno spazio aereo affollato. Il team ha testato l'IA su due simulatori di volo:uno controllato dall'IA, l'altro da un essere umano, entrambi operanti nello stesso spazio aereo. Credito:Carnegie Mellon University
I ricercatori della Carnegie Mellon University ritengono di aver sviluppato il primo pilota di intelligenza artificiale che consente agli aerei autonomi di navigare in uno spazio aereo affollato.
L'intelligenza artificiale può evitare in sicurezza le collisioni, prevedere l'intento di altri velivoli, tracciare gli aerei e coordinarsi con le loro azioni e comunicare via radio con piloti e controllori del traffico aereo. I ricercatori mirano a sviluppare l'IA in modo che i comportamenti del loro sistema siano indistinguibili da quelli di un pilota umano.
"Riteniamo che alla fine potremmo superare il test di Turing", ha affermato Jean Oh, professore associato di ricerca presso il Robotics Institute (RI) della CMU e membro del team pilota di intelligenza artificiale, riferendosi al test della capacità di un'IA di mostrare un comportamento intelligente equivalente a un essere umano.
Per interagire con altri velivoli come farebbe un pilota umano, l'IA utilizza sia la visione che il linguaggio naturale per comunicare le sue intenzioni con altri velivoli, pilotati o meno. Questo comportamento porta a una navigazione sicura e socialmente conforme. I ricercatori hanno ottenuto questo coordinamento implicito addestrando l'IA sui dati raccolti all'aeroporto della contea di Allegheny e all'aeroporto regionale di Pittsburgh-Butler che includevano schemi del traffico aereo, immagini di aerei e trasmissioni radio.
L'IA utilizza sei telecamere e un sistema di visione artificiale per rilevare gli aerei vicini in un modo simile a quello di un pilota umano. La sua funzione di riconoscimento vocale automatico utilizza tecniche di elaborazione del linguaggio naturale sia per comprendere i messaggi radio in arrivo sia per comunicare con i piloti e i controllori del traffico aereo usando la voce.
Il progresso nei velivoli autonomi amplierà le opportunità di funzionamento di droni, aerotaxi, elicotteri e altri velivoli, spostando persone e merci, ispezionando infrastrutture, curando i campi per proteggere i raccolti e monitorando il bracconaggio o la deforestazione, spesso senza un pilota dietro i controlli. Questi velivoli dovranno volare, però, in uno spazio aereo già affollato di piccoli aeroplani, elicotteri sanitari e altro ancora.
Un esempio dei dati raccolti da un team di ricercatori della CMU che ha sviluppato un pilota di intelligenza artificiale in grado di navigare in uno spazio aereo affollato. Credito:Carnegie Mellon University
La FAA e la NASA hanno proposto di dividere questo spazio aereo urbano in corsie o corridoi con restrizioni su quando, che tipo e quanti velivoli possono utilizzarli. Ciò altererebbe in modo significativo l'uso attuale e le pratiche standard in questo spazio aereo e potrebbe creare ingorghi del traffico aereo, impedendo agli aeromobili critici, come gli elicotteri Medivac, di raggiungere le loro destinazioni.
Sebbene i controlli dell'autopilota siano comuni tra gli aerei di linea commerciali e altri aeromobili che operano ad altitudini più elevate secondo le regole del volo strumentale (IFR), lo sviluppo di un'IA per gestire il traffico a bassa quota spesso affollato e controllato dal pilota che opera secondo le regole del volo a vista (VFR) ha sfidato il industria aerospaziale. L'IA del team è progettata per interagire senza problemi con gli aerei nello spazio aereo VFR.
"Questo è il primo pilota di intelligenza artificiale che funziona nello spazio aereo attuale", ha affermato Sebastian Scherer, professore associato di ricerca presso il RI e membro del team. "Non vedo che lo spazio aereo cambierà per gli UAV. Gli UAV dovranno cambiare per lo spazio aereo."
Il team deve ancora testare il pilota AI su velivoli reali, ma si è comportato bene sui simulatori di volo. Per testare l'IA, il team ha allestito due simulatori di volo. Uno è controllato dall'IA, l'altro da un essere umano. Entrambi operano nello stesso spazio aereo. L'IA può navigare in sicurezza intorno all'aereo pilotato, anche se la persona dietro i comandi non è un pilota esperto.
Commercialmente, l'IA potrebbe aiutare gli aerei autonomi a consegnare pacchi e traghettare passeggeri. I droni per le consegne e gli aerotaxi idealmente non funzionerebbero con un pilota per risparmiare peso e isolarli da una carenza di piloti.
"Abbiamo bisogno di più piloti e l'IA può aiutare", ha affermato Jay Patrikar, Ph.D. studente del RI che ha lavorato al progetto. + Esplora ulteriormente
