Топ-100
Сделать домашней страницей Добавить в избранное





Главная Авиация Интервью

Сможет ли искусственный интеллект предотвратить авиакатастрофы

«Без человека искусственный интеллект теряет всякий смысл»


3 февраля 2022 года / Наталия Ячменникова / Aviation EXplorer
 

Киборг за штурвалом? Может ли прекратить авиакатастрофы искусственный интеллект? И кто готов лететь в самолете без пилота? Об этом корреспондент "РГ" беседует с ректором Московского государственного технического университета гражданской авиации профессором Борисом Елисеевым.

- Борис Петрович, известная статистика: свыше 80 процентов авиакатастроф происходит из-за ошибок человека. Но сейчас западные исследователи выдали новую тревожную цифру - вполовину выросло количество ошибок пилотов после приостановки полетов из-за пандемии. Если искусственный интеллект полностью заменит летчика в небе, о чем сегодня так много говорят, самолеты перестанут падать?

Борис Елисеев: Вы ждете однозначный ответ? Его не будет. Да, беспилотник - это мощная вещь, которая уже сегодня переворачивает наши представления о возможном и невозможном в гражданской авиации. Он не устает, ему не надо спать, пересечение часовых поясов на нем не сказывается. Не случайно самолетостроители уже всерьез занимаются созданием беспилотных пассажирских лайнеров, чтобы избавиться от проблем с человеческим фактором.

Но современный самолет - это уже "летающий компьютер". Его вычислительная система включает под сотню бортовых мини-эвм. Автопилоты могут управлять почти всем, однако на самых сложных этапах - взлете и посадке за штурвал, за редким исключением, берутся пилоты. А во многих авиакомпаниях вообще есть строгое указание: приземляться и взлетать только "на руках".

- Сейчас это, в частности, связывают с авиапроблемой 5G - с тем, что вышки сотовой связи могут влиять на авионику пролетающего самолета?

Борис Елисеев: По некоторым оценкам, диапазон частот в этих сетях близок к частотам бортовых радиовысотомеров. В теории это может повлиять на их работу. Хотя категоричного ответа нет и не поступало ни от американского, ни от европейского регуляторов, ни от производителей авиатехники. Но Росавиация уже выдала авиакомпаниям свои рекомендации. В том числе провести внеочередное обучение пилотов посадкам и взлетам в условиях ненадежной работы радиовысотомера. И это правильно. Пока без человека авиационная техника работать не может, что как раз в первую очередь продиктовано вопросами безопасности пассажиров.

Кстати, искусственный интеллект - это не обязательно полностью замена человека. Есть очень много технологий, которые связаны с тем, что человеку может быть не подвластно или очень сложно для управления.

- Но "обеспилочивание" уже пошло. Я говорю не только про дроны, которые доставляют почту и грузы. В мире уже начинают летать прототипы беспилотных аэротакси. И, по оценкам экспертов, с 2025 года начнется их массовая прописка в небе. "Пятый элемент" давно не фантастика?

Борис Елисеев: Какая фантастика? Все это есть. Над проектами дронов-такси работают и крупные корпорации, и небольшие стартапы. На языке специалистов, речь идет о сегменте "последней мили". Для пассажирского транспорта это этап поездки до работы - дома, аэропорта и т.д. Управляться аэротакси будут автопилотом. Но на первых порах каждый аппарат останется под дистанционным "приглядом" оператора-пилота. В случае чего, тот возьмет управление на себя.

Скорость предполагается от 120 до 500 км в час. Уже называется и цена проезда. Читай - пролета. Не стоит забывать: движение в воздушном пространстве крупного мегаполиса всегда серьезно ограничено. По сути, это сплошная зона сегрегации. А вот полеты в областях, примыкающих, скажем, к Москве и Санкт-Петербургу, действительно возможны в ближайшие годы. Просто нужен программный продукт, центр управления полетами и собственно - сам надежный летательный аппарат.

- Следующий этап развития беспилотных технологий - перелеты на расстояние от 2500 до 6000 км, а затем трансконтинентальные? Вот это точно кажется пока совершенно невероятным.

Борис Елисеев: По прогнозам ИКАО, постепенное вытеснение пилотируемой авиации на рынке пассажирских коммерческих перевозок может начаться в 2030-2040 годах. Но, безусловно, беспилотные аналоги Airbus 320, Boeing 737 появятся в небе намного раньше. Ученые разрабатывают технологии, которые позволят это сделать. Думаю, лет через десять первые образцы мы сможем увидеть. Сначала они будут использоваться для перевозки грузов, и только потом, после тщательной апробации, - для перевозки пассажиров.

С 2025 года начнется массовая прописка в небе беспилотных аэротакси. Но каждый аппарат останется под дистанционным "приглядом" оператора

- Илон Маск считает, что членов будущей космической экспедиции на Марс необходимо генетически модифицировать, дабы повысить их сопротивляемость радиации. А у некоторых ученых, которые называют себя трансгуманистами, появилось намерение усовершенствовать и самого человека. За штурвалами могут оказаться киборги?

Борис Елисеев: Понятно, что науку давно интересует проблема расширения возможностей человека. Экзоскелеты, всевидящие линзы, различные новые устройства, позволяющие улучшить сенсорное восприятие, ускорить двигательные реакции, снизить ощущения боли, тревоги и страха… Известно, что такие исследования ведутся в разных лабораториях мира. Однако не стоит преувеличивать.

Скажем, по мнению некоторых ученых, одним из направлений работы может стать повышение уровня меланина в организме, который на Земле защищает человека от воздействия ультрафиолета. Другой путь - повышение генетической защищенности глаз. Это чисто медицинские проблемы, которые могут и должны решаться. Они актуальны и для авиации, и для космоса.

Сегодня очень много вопросов, связанных с интеллектуализацией кабины пилотов. Например, в новом сверхзвуковом самолете, над созданием которого работают конструкторы, картинка перед летчиками будет создаваться при помощи систем искусственного зрения. Или дополненной реальности. Информационное поле кабины - одна из важнейших критических технологий.

- Искусственный интеллект в кресле пилота - это супермозг. Но ведь и он написан, создан человеком. Ему можно доверять?

Борис Елисеев: Существует очень много определений искусственного интеллекта. Принято разделять искусственный интеллект на сильный и слабый. Под сильным понимают системы, которые могут воспроизводить и превышать весь спектр когнитивных способностей человека. Под слабым - простые алгоритмы, которые используются практически ежедневно: автопилот, распознавание лиц, различные программные помощники и т.д. Все, что используется в настоящее время, связано исключительно со слабым искусственным интеллектом. Сильного искусственного интеллекта, по крайней мере, в гражданской авиации, пока нет. Для этого надо, чтобы такая система начала самообучаться и производить аналогичные системы.

Возьмем те же авиакатастрофы. Практика показала: в программном обеспечении бортовых компьютеров даже абсолютно электронных воздушных судов находили и исправляли ошибки.

- Вы имеете в виду две подряд катастрофы Boeing 737 MAX в октябре 2018 года и в марте 2019-го? Когда к крушению привела впервые внедренная Boeing система предотвращения сваливания - MCAS?

Борис Елисеев: Да. Полная остановка всего мирового парка Boeing 737 MAX, примерно 380 судов, стала одним из главных событий мировой авиаиндустрии за последние годы. "Эмбарго" на полеты были сняты FAA, а затем Агентством по безопасности полетов Европейского союза только после того, как в Boeing согласились поправить программное обеспечение лайнера и установить дополнительные механизмы безопасности в одной из ключевых систем управления полетом. В Ethiopian Airlines, чей самолет разбился, говорят, что ожидают возобновления полетов MAX в феврале.

- Давайте представим трансконтинентальный полет пассажирского самолета с искусственным интеллектом?

Борис Елисеев: Стоп! Опытные пилоты говорят: чем больше автоматики в самолете - тем он безопаснее. Однако на приборной доске обязательно должна быть "большая кнопка", чтобы пилот в любой момент мог перейти на ручное управление и выполнить посадку. То есть автоматика должна быть полная, аппараты должны управляться в автоматическом режиме. Но - для контроля летчик должен находиться в кабине. С этим согласны практически все.

Сейчас самолетом управляют два пилота. Искусственный интеллект при надлежащем уровне технологий может заменить одного. В этом случае воздушное судно также переходит под управление внешнего пилота и становится дистанционно пилотируемым или, в более отдаленной перспективе, - автономным. То есть полностью беспилотным. Таким образом, смягчается риск и обеспечивается безопасность полетов с одним пилотом на борту.

В сфере беспилотных авиационных систем в настоящее время подготавливается основа для глобально согласованного подхода к их интеграции в контролируемое и неконтролируемое воздушное пространство в самом широком диапазоне высот. И не исключено, что по новым правилам полетов. Уже с 3 ноября 2022 года, по решению ИКАО, начнется выдача свидетельств внешним пилотам всех видов беспилотных воздушных судов!

- Вот если честно: я бы ни за что не полетела на самолете, зная, что полетом управляет киборг, компьютерная программа. А вы?

Борис Елисеев: Все новое рождается как ересь, а умирает как догма. Мне доводилось беседовать с летчиками-ветеранами, которые когда-то переходили с ручного управления самолетом на автопилот. И даже для них это была серьезная психологическая проблема. Рассказывали о курьезном случае: на Ли-2, когда машина заняла эшелон, экипаж вышел в салон с гармошкой и песнями. Представьте состояние пассажиров?.. После приземления всех "летунов", конечно, сразу отстранили от полетов. Хотя, понятно, они лишь хотели продемонстрировать новые возможности авиатехники.

Готов ли современный пассажир пользоваться беспилотным видом воздушного транспорта? Я и вы - это не репрезентативная выборка. Но кто проводил серьезные социологические исследования на этот счет? С трудом нашел результаты только двух. Так, в материалах ИКАО есть опрос полутора тысяч часто летающих пассажиров в допандемийном 2018 году. Тогда 70% респондентов заявили, что не готовы лететь без пилота. И есть результаты более свежего анализа банка UBS: из восьми тысяч опрошенных 54 процента заявили, что не полетят на беспилотном самолете даже с огромной скидкой.

- Понятно, что с грузовыми беспилотными перевозками таких проблем нет?

Борис Елисеев: И это хорошо. Любую перспективную модель на транспорте всегда лучше отрабатывать без пассажиров. Грузовые беспилотники - это однозначно перспективно. В мире существует примерно две тысячи фирм, которые разрабатывают такие системы. Но только десяток занимается дронами более 100 кг. Самая мощная модель - со взлетной массой 700 кг и полезной нагрузкой 200 кг. Может летать на расстояние до 150 км, находиться в воздухе до 5 часов и подниматься до 5000 км. В Сибири и на Дальнем Востоке для обеспечения "северного" завоза - самое оно.

Эксперимент с большегрузными дронами проходит в Томской области. Введение экспериментальных правовых режимов позволит протестировать новые технологии без изменения законодательства. Беспилотники на коммерческой основе доставляют грузы от 100 до 500 кг в самые труднодоступные, "болотистые" районы. Туда, где наземное транспортное сообщение возможно только зимой.

- Вездеходы по "зимнику" будут уходить в историю?

Борис Елисеев: Да, постепенно. Но и это непростой процесс. На первом этапе явное конструктивное преимущество грузовых беспилотников перед пилотируемыми аналогами - отсутствие на борту систем жизнеобеспечения экипажа. Не нужна герметизированная кабина, системы кондиционирования, оборудования кухни и туалета, остекление... Они будут проще в производстве, а в целом - более экономичными в эксплуатации и обслуживании.

Однако следует учитывать необходимость значительных первоначальных инвестиций в инфраструктуру: пункты дистанционного пилотирования и ретрансляторы линий наземного, воздушного и/или спутникового базирования, объединенные в единую сеть, системы обучения и переподготовки авиаперсонала.

- Активная прописка в небе беспилотников поднимает острейшую проблему кибербезопасности. В том числе несанкционированного применения технических средств, когда летательный аппарат перестает "слушаться" своего оператора.

Борис Елисеев: Безопасность полетов - самое главное для гражданской авиации. Международное регулирование эксплуатации любых классов воздушных судов - пилотируемых, дистанционно пилотируемых и беспилотных - с недавних пор стало рассматриваться с точки зрения рисков, которые они представляют, в первую очередь для безопасности полетов, а также авиационной кибербезопасности.

Мне известно, что в ИКАО создано несколько экспертных групп. Они очень интенсивно работают над внесением дополнений и изменений в действующие документы, а также над принципиально новыми регулирующими вопросами работы гражданской авиации. Все это должно учитываться в национальных системах правового регулирования. Приоритет - за риск-ориентированным подходом.

- Например?

Борис Елисеев: Когда сложность регуляторного процесса пропорциональна уровню риска. В частности, для смягчения высокой степени риска необходима сертификация воздушного судна, авиационного персонала и эксплуатанта, подача плана полета в орган управления воздушным движением и т.д. Планируется внести серьезные дополнения и изменения практически во все девятнадцать приложений к Чикагской конвенции. Кроме того, рассматриваются средний и низкий уровни риска.

Априори: дальнейшее развитие гражданской авиации невозможно без цифровизации. И связано с кардинальным пересмотром роли человека в управлении воздушными судами как в воздухе, так и на земле. Именно поэтому в нашем университете идет серьезная научная работа по поиску оригинальных методов обеспечения безопасных полетов. Но я глубоко убежден: без человека искусственный интеллект теряет всякий смысл. Даже при самом бесперебойном источнике питания, воздействие природных катаклизмов может быть губительным для искусственного интеллекта без постоянной поддержки человеческого разума и контроля с его стороны.

Взгляд

Виктор Петров доцент, декан факультета авиационных систем и комплексов МГТУ ГА:

- Основная проблема замены пилота на искусственный интеллект - большое количество возможных нештатных ситуаций, которые невозможно заранее предусмотреть и описать алгоритмами. В нештатной ситуации требуется творческая составляющая, которая пока в искусственном интеллекте отсутствует. Другой важный вопрос - дорогостоящая инфраструктура. Так, при использовании ИИ необходимо увеличить количество отказоустойчивых датчиков и на воздушном судне, и в аэропорту. Еще один нюанс - юридическая ответственность. Сегодня и пилот, и диспетчер несут уголовную ответственность за свои решения. В случае искусственного интеллекта отвечать должен, видимо, разработчик этого интеллекта.

Спрашивается, а возможно ли заменить диспетчера на искусственный интеллект? Существует концепция Free Flight. Ее основная идея - в отсутствии централизованных пунктов управления воздушным движением. Это когда установлены жесткие правила полета, а задачи по их отслеживанию решают системы ИИ. И каждый пилот самостоятельно принимает решение в рамках ограничений.

В настоящее время общение в интерфейсе пилот - диспетчер происходит на выделенном канале радиосвязи по принципу: один говорит - все слушают. При замене диспетчера на искусственный интеллект возникает проблема с распознаванием речи при неродном английском языке (акцент) и плохой радиосвязи из-за, например, метеоусловий. Да, можно использовать текстовый интерфейс. Но он менее оперативный. Кроме того, пилоту необходимо отвлекаться от управления воздушным судном, набирая на экране текст.

Разрабатываются новые системы управления воздушным движением с использованием искусственного интеллекта Speech Recognition. В этом случае он должен обеспечить бесконфликтные траектории воздушных судов, то есть не допустить опасного сближения и решить задачу оптимального использования ресурсов (топлива и взлетно-посадочных полос). Пока же искусственный интеллект носит практически рекомендательный характер.

Ученые нашего университета вплотную занимаются исследованиями методов искусственного интеллекта для оптимизации процессов и систем, которые уже существуют в гражданской авиации. И что очень важно - разработкой совершенно новых технологий. Такие направления, как нейронные сети, машинное обучение, анализ больших данных рассматриваются в научных и выпускных квалификационных работах многих наших выпускников и аспирантов.

Так, в университете в сфере информационной безопасности гражданской авиации разработан новый метод, названный методом монолатерации. Интеллектуальный анализ параметров, передаваемых между воздушными суднами и наземными станциями на основе алгоритмов машинного обучения, способен с высокой точностью отражать спуфинг-атаки на систему управления воздушным движением. Или, например, система обнаружения кибератак: она способна выявлять не только наличие активных угроз, но и локализовать такую атаку на авиапредприятие или бортовую систему самолета. Проводятся исследования в области компьютерного зрения.

Кстати, РАН провела экспертизу одиннадцати научных проектов, поданных нашим университетом. В том числе по кибербезопасности воздушных судов гражданской авиации. Оценка положительная, что не может не радовать.

Опубликовано в Российской Газете 01.02.2021г.


Наталия Ячменникова



комментарии (0):





Полная или частичная публикация материалов сайта возможна только с письменного разрешения редакции Aviation EXplorer.








Материалы рубрики

Роман Гусаров
Пересесть с «Боингов» и «Эрбасов» на отечественные самолеты быстро не получится
Росавиация
Объемы перевозок через аэропорты России за февраль 2022
Росавиация
Объемы перевозок через аэропорты МАУ за февраль 2022 года
Росавиация
Основные показатели работы гражданской авиации России за февраль 2022
Андрей Шнырев
Вопросы работы гражданской авиации Российской Федерации в условиях санкций некоторых иностранных государств
Роман Гусаров
Без Boeing и Airbus: как могут повлиять санкции на гражданскую авиацию России
Росавиация
Основные показатели работы ГА России за январь 2022
AVIA.RU
Итоги NAIS-2022



Росавиация
Объемы перевозок через аэропорты России в 2021 году
Наталия Ячменникова
Сможет ли искусственный интеллект предотвратить авиакатастрофы
Росавиация
Объемы перевозок через аэропорты МАУ за 2021 год
Росавиация
Основные показатели работы ГА России за 2021 год
Росавиация
Объемы перевозок через аэропорты МАУ за ноябрь 2021
Росавиация
Основные показатели работы ГА России за ноябрь 2021
Росавиация
Интенсивность использования воздушного пространства РФ в ноябре 2021
Росавиация
Объемы перевозок через аэропорты России за октябрь 2021
Росавиация
Объемы перевозок через аэропорты МАУ за октябрь 2021
Росавиация
Основные показатели работы ГА России за октябрь 2021
В.Б.Ефимов
Прошу приложить максимум усилий по вакцинированию сотрудников
Росавиация
Объемы перевозок через аэропорты России за сентябрь 2021
Росавиация
Основные показатели работы ГА России за сентябрь 2021
Росавиация
Объемы перевозок через аэропорты МАУ за сентябрь 2021
Росавиация
Объемы перевозок через аэропорты России за август 2021
Росавиация
Объемы перевозок через аэропорты МАУ за август 2021
Росавиация
Основные показатели работы ГА России за август 2021
Роман Гусаров
Smartavia  – первый умный лоукостер России
Росавиация
Интенсивность использования воздушного пространства РФ в августе 2021
Александр Нерадько
Мы реально оцениваем темпы развития отрасли
Росавиация
Объемы перевозок через аэропорты России за июль 2021
Росавиация
Основные показатели работы ГА России за июль 2021
Росавиация
Объемы перевозок через аэропорты МАУ за июль 2021
Роман Гусаров
Сможет ли лоукостер S7 потеснить «Победу»
Росавиация
Объемы перевозок через аэропорты МАУ за июнь 2021
Росавиация
Основные показатели работы ГА России за июнь 2021
Росавиация
Интенсивность использования воздушного пространства РФ в июне 2021
Росавиация
Объемы перевозок через аэропорты России за май 2021
Росавиация
Объемы перевозок через аэропорты МАУ за май 2021
Росавиация
Основные показатели работы ГА России за май 2021
Роман Гусаров
Объемы есть, а денег нет
Росавиация
Интенсивность использования воздушного пространства РФ в мае 2021

 

 

 

 

Реклама от YouDo
 
РЕКЛАМА ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ АККРЕДИТАЦИЯ ПРЕСС-СЛУЖБ

ЭКСПОРТ НОВОСТЕЙ/RSS


© Aviation Explorer