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Você confiaria no software Drone para pilotar seu voo?

Você pegaria um avião que não tivesse um piloto humano no cockpit? Metade dos viajantes aéreos pesquisados ​​em 2017 disseram que não, mesmo se o ingresso fosse mais barato. Pilotos modernos fazem um trabalho tão bom que quase qualquer acidente aéreo é uma grande notícia, como a desintegração de motores da Southwest em 17 de abril.

Mas histórias de embriaguez, brigas, brigas e distrações, ainda que raras, lembram que os pilotos são apenas humanos. Nem todo avião pode ser pilotado por um piloto que evita o desastre, como o capitão da Southwest Tammie Jo Shults ou o capitão Chesley “Sully” Sullenberger. Mas o software poderia mudar isso, equipando cada avião com um sistema de orientação extremamente experiente que está sempre aprendendo mais.

De fato, em muitos voos, os sistemas de piloto automático já controlam o avião durante praticamente todo o vôo. E o software lida com os desembarques mais angustiantes - quando não há visibilidade e o piloto não consegue ver nada para saber onde ele está. Mas os pilotos humanos ainda estão na mão como backups.

Uma nova geração de pilotos de software, desenvolvidos para veículos autônomos, ou drones, em breve terá registrado mais horas de vôo do que todos os humanos já fizeram. Combinando suas enormes quantidades de dados de voo e experiência, os aplicativos de software de controle de drones estão prestes a se tornarem os pilotos mais experientes do mundo.

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Os drones vêm em muitas formas, desde minúsculos helicópteros de helicóptero até aviões alados com mísseis, ou até aviões de sete toneladas que podem permanecer no ar por 34 horas seguidas.

Quando drones foram introduzidos pela primeira vez, eles foram transportados remotamente por operadores humanos. No entanto, isso apenas substitui um piloto no solo por um no ar. E requer uma significativa largura de banda de comunicação entre o drone e o centro de controle, para transportar vídeo em tempo real do drone e para transmitir os comandos do operador.

Muitos drones mais novos não precisam mais de pilotos; alguns drones para entusiastas e fotógrafos podem agora percorrer rotas definidas pelo ser humano, deixando o ser humano livre para passear - ou controlar a câmera para obter a melhor visão.

Pesquisadores universitários, empresas e agências militares estão testando agora drones maiores e mais capazes que operarão de forma autônoma. Enxames de drones podem voar sem precisar de dezenas ou centenas de humanos para controlá-los. E eles podem executar manobras coordenadas que os controladores humanos nunca poderiam manipular.

Seja voando em enxames ou sozinho, o software que controla esses drones está rapidamente ganhando experiência de voo.

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A experiência é a principal qualificação para os pilotos. Mesmo uma pessoa que queira pilotar um pequeno avião para uso pessoal e não comercial precisa de 40 horas de instrução de voo antes de obter uma licença de piloto particular. Pilotos de linhas aéreas comerciais devem ter pelo menos 1.000 horas antes de servir como co-piloto.

Treinamento em campo e experiência em voo preparam pilotos para cenários incomuns e de emergência, idealmente para ajudar a salvar vidas em situações como o “Milagre no Hudson”. Mas muitos pilotos são menos experientes do que “Sully” Sullenberger, que salvou seu planeload de pessoas com pensamento rápido e criativo. Com o software, porém, cada avião pode ter a bordo um piloto com tanta experiência - se não mais. Um sistema piloto de software popular, em uso em muitas aeronaves ao mesmo tempo, poderia ganhar mais tempo de voo a cada dia do que um único humano poderia acumular em um ano.

Como alguém que estuda política de tecnologia, bem como o uso de inteligência artificial para drones, carros, robôs e outros usos, não sugiro levemente a entrega dos controles para essas tarefas adicionais. Mas dar mais controle aos pilotos de software maximizaria as vantagens dos computadores sobre os humanos em treinamento, testes e confiabilidade.

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Ao contrário das pessoas, os computadores seguirão conjuntos de instruções no software da mesma maneira todas as vezes. Isso permite que os desenvolvedores criem instruções, testem reações e refinem as respostas das aeronaves. Os testes poderiam tornar muito menos provável, por exemplo, que um computador confundisse o planeta Venus com um jato que se aproximava e jogasse o avião em um mergulho íngreme para evitá-lo.

A vantagem mais significativa é a escala: em vez de ensinar a milhares de pilotos individuais novas habilidades, a atualização de milhares de aeronaves exigiria apenas o download de software atualizado.

Os passageiros do voo 1549 da US Airways evacuam na água após um pouso de emergência. Os passageiros do voo 1549 da US Airways evacuam na água após um pouso de emergência. (AP Photo / Bebeto Matthews)

Esses sistemas também precisariam ser exaustivamente testados - tanto em situações da vida real quanto em simulações - para lidar com uma ampla gama de situações de aviação e para suportar ciberataques. Mas, uma vez que estão funcionando bem, os pilotos de software não são suscetíveis a distração, desorientação, fadiga ou outras deficiências humanas que podem criar problemas ou causar erros, mesmo em situações comuns.

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Os reguladores de aeronaves já estão preocupados com o fato de que os pilotos humanos estão esquecendo como voar sozinhos e podem ter dificuldade em assumir o controle de um piloto automático em uma emergência.

No evento “Miracle on the Hudson”, por exemplo, um fator-chave no que aconteceu foi quanto tempo levou para que os pilotos humanos descobrissem o que havia acontecido - que o avião tinha voado através de um bando de pássaros, o que danificou ambos motores - e como responder. Em vez de aproximadamente um minuto que levou os humanos, um computador poderia avaliar a situação em segundos, economizando tempo suficiente para que o avião pousasse em uma pista em vez de em um rio.

Na audiência do NTSB Na audiência do NTSB, os investigadores aprenderam como o tempo de decisão tornou impossível para o vôo 1549 retornar ao aeroporto, forçando o pouso na água. (Foto AP / Charles Dharapak)

Danos em aeronaves podem representar outro desafio particularmente difícil para os pilotos humanos: ele pode mudar os efeitos que os controles têm em seu vôo. Nos casos em que o dano torna um avião incontrolável, o resultado é muitas vezes uma tragédia. Um sistema automatizado suficientemente avançado poderia fazer pequenas mudanças na direção da aeronave e usar seus sensores para avaliar rapidamente os efeitos desses movimentos - essencialmente aprendendo a voar novamente com um avião danificado.

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A maior barreira ao voo totalmente automatizado é psicológica, não técnica. Muitas pessoas podem não querer confiar suas vidas aos sistemas de computação. Mas eles podem aparecer quando estiverem certos de que o piloto de software tem dezenas, centenas ou milhares de horas a mais de experiência de vôo do que qualquer piloto humano.

Outras tecnologias autônomas também estão progredindo apesar das preocupações do público. Reguladores e legisladores estão permitindo carros autônomos nas estradas em muitos estados. Mas mais da metade dos americanos não quer andar em um, em grande parte porque eles não confiam na tecnologia. E apenas 17% dos viajantes ao redor do mundo estão dispostos a embarcar em um avião sem piloto. No entanto, à medida que mais pessoas experimentam carros autônomos na estrada e têm drones entregando-lhes pacotes, é provável que os pilotos de software ganhem em aceitação.

PI_2017.10.04_Automation_3-05.png (Pew Research Center)

O setor de companhias aéreas certamente estará pressionando as pessoas a confiarem nos novos sistemas: os pilotos automáticos poderiam economizar dezenas de bilhões de dólares por ano. E a atual escassez de pilotos significa que os pilotos de software podem ser a chave para ter qualquer serviço aéreo para destinos menores.

Tanto a Boeing quanto a Airbus fizeram investimentos significativos em tecnologia de voo automatizado, o que eliminaria ou reduziria a necessidade de pilotos humanos. A Boeing comprou um fabricante de drones e está procurando adicionar capacidades de piloto de software à próxima geração de aeronaves de passageiros. (Outros testes tentaram modernizar aeronaves existentes com pilotos robóticos.)

Uma maneira de ajudar os passageiros regulares a se sentirem confortáveis ​​com os pilotos de software - ao mesmo tempo em que ajudam a treinar e testar os sistemas - pode ser introduzi-los como co-pilotos trabalhando ao lado de pilotos humanos. Os aviões seriam operados por software do portão ao portão, com os pilotos instruídos a tocar nos controles apenas se o sistema falhar. Eventualmente, os pilotos poderiam ser removidos da aeronave, assim como eles acabaram sendo dos trens sem motorista que rotineiramente montamos em aeroportos ao redor do mundo.


Este artigo foi originalmente publicado no The Conversation. A conversa

Jeremy Straub, Professor Assistente de Ciência da Computação, North Dakota State University

Você confiaria no software Drone para pilotar seu voo?