Pesquisadores da Carnegie Mellon University acreditam ter desenvolvido o primeiro piloto de IA que permite que aeronaves autônomas naveguem em um espaço aéreo lotado.
A inteligência artificial pode evitar colisões com segurança, prever a intenção de outras aeronaves, rastrear aeronaves e coordenar suas ações e se comunicar por rádio com pilotos e controladores de tráfego aéreo. Os pesquisadores pretendem desenvolver a IA para que os comportamentos de seu sistema sejam indistinguíveis dos de um piloto humano.

“Acreditamos que poderíamos eventualmente passar no Teste de Turing”, disse Jean Oh, professor associado de pesquisa do Instituto de Robótica (RI) da CMU e membro da equipe piloto de IA, referindo-se ao teste da capacidade de uma IA de exibir comportamento inteligente equivalente a um humano.

Para interagir com outras aeronaves como um piloto humano faria, a IA usa visão e linguagem natural para comunicar sua intenção com outras aeronaves, pilotadas ou não. Esse comportamento leva a uma navegação segura e socialmente compatível. Os pesquisadores conseguiram essa coordenação implícita treinando a IA em dados coletados no Aeroporto do Condado de Allegheny e no Aeroporto Regional de Pittsburgh-Butler, que incluíam padrões de tráfego aéreo, imagens de aeronaves e transmissões de rádio.

A IA usa seis câmeras e um sistema de visão computacional para detectar aeronaves próximas de maneira semelhante à de um piloto humano. Sua função de reconhecimento automático de fala usa técnicas de processamento de linguagem natural para entender as mensagens de rádio recebidas e se comunicar com pilotos e controladores de tráfego aéreo usando fala.

O avanço em aeronaves autônomas ampliará as oportunidades de operação de drones, táxis aéreos, helicópteros e outras aeronaves – movimentação de pessoas e mercadorias, inspeção de infraestrutura, tratamento de campos para proteger plantações e monitoramento de caça furtiva ou desmatamento – muitas vezes sem um piloto por trás dos controles. Essas aeronaves terão que voar, no entanto, em um espaço aéreo já lotado de pequenos aviões, helicópteros médicos e muito mais.

A FAA e a NASA propuseram dividir esse espaço aéreo urbano em pistas ou corredores com restrições sobre quando, que tipo e quantas aeronaves podem usá-los. Isso alteraria significativamente o uso atual e as práticas padrão neste espaço aéreo e poderia criar congestionamentos de tráfego aéreo, impedindo que aeronaves críticas, como helicópteros medivac, chegassem aos seus destinos.

Embora os controles de piloto automático sejam comuns entre aviões comerciais e outras aeronaves que operam em altitudes mais altas sob regras de voo por instrumentos (IFR), o desenvolvimento de uma IA para lidar com o tráfego de baixa altitude frequentemente lotado e controlado pelo piloto operando sob regras de voo visual (VFR) desafiou o indústria aeroespacial. A IA da equipe foi projetada para interagir perfeitamente com as aeronaves no espaço aéreo VFR.

“Este é o primeiro piloto de IA que funciona no espaço aéreo atual”, disse Sebastian Scherer, professor associado de pesquisa do RI e membro da equipe. "Não vejo esse espaço aéreo mudando para os UAVs. Os UAVs terão que mudar para o espaço aéreo."

A equipe ainda não testou o piloto de IA em aeronaves reais, mas teve um bom desempenho em simuladores de voo. Para testar a IA, a equipe monta dois simuladores de voo. Um é controlado pela IA, o outro por um humano. Ambos operam no mesmo espaço aéreo. A IA pode navegar com segurança pela aeronave pilotada, mesmo que a pessoa por trás dos controles não seja um piloto experiente.

Comercialmente, a IA poderia ajudar aeronaves autônomas a entregar pacotes e transportar passageiros. Drones de entrega e táxis aéreos idealmente não operariam com um piloto para economizar peso e isolá-los da falta de pilotos.

"Precisamos de mais pilotos, e a IA pode ajudar", disse Jay Patrikar, Ph.D. estudante do RI que trabalhou no projeto. + Explorar mais

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