Diseñan una IA capaz de pilotar un avión en un espacio aéreo abarrotado

Se ha conseguido crear un sistema pionero de inteligencia artificial que es capaz de pilotar aeronaves sin tripulación en espacios aéreos con un tráfico denso.

 

La inteligencia artificial puede evitar colisiones de manera segura, predecir la intención de otras aeronaves, rastrear aeronaves y coordinar sus acciones, y comunicarse por radio con pilotos y controladores de tráfico aéreo. Los investigadores tienen como objetivo desarrollar la IA para que los comportamientos de su sistema sean indistinguibles de los de un piloto humano.

Ahora, un equipo de investigadores de la Universidad Carnegie Mellon cree haber desarrollado el primer piloto de IA que permite a los aviones autónomos navegar en un espacio aéreo abarrotado.

"Creemos que eventualmente podríamos pasar la Prueba de Turing", dijo Jean Oh , profesor asociado de investigación en el Instituto de Robótica (RI) de CMU y miembro del equipo piloto de IA, refiriéndose a la prueba de la capacidad de una IA para exhibir un comportamiento inteligente equivalente a un humano.

Para interactuar con otras aeronaves como lo haría un piloto humano, la IA utiliza tanto la visión como el lenguaje natural para comunicar su intención con otras aeronaves, ya sea que estén pilotadas o no. Este comportamiento conduce a una navegación segura y socialmente compatible.

Los investigadores lograron esta coordinación implícita entrenando a la IA con los datos recopilados en el Aeropuerto del Condado de Allegheny y el Aeropuerto Regional de Pittsburgh-Butler que incluían patrones de tráfico aéreo, imágenes de aeronaves y transmisiones de radio.

La IA utiliza seis cámaras y un sistema de visión por computadora para detectar aeronaves cercanas de una manera similar a la de un piloto humano. Su función de reconocimiento automático de voz utiliza técnicas de procesamiento de lenguaje natural para comprender los mensajes de radio entrantes y comunicarse con los pilotos y controladores de tránsito aéreo mediante el habla.

El avance en las aeronaves autónomas ampliará las oportunidades para que operen drones, taxis aéreos, helicópteros y otras aeronaves: mover personas y bienes, inspeccionar infraestructura, tratar campos para proteger cultivos y monitorear la caza furtiva o la deforestación, a menudo sin un piloto detrás de los controles. Estos aviones tendrán que volar, sin embargo, en un espacio aéreo ya lleno de aviones pequeños, helicópteros médicos y más.

La FAA y la NASA han propuesto dividir este espacio aéreo urbano en carriles o corredores con restricciones sobre cuándo, qué tipo y cuántas aeronaves pueden utilizarlos. Esto alteraría significativamente el uso actual y las prácticas estándar en este espacio aéreo y podría crear atascos en el tráfico aéreo, lo que impediría que aeronaves críticas, como un helicóptero de evacuación médica, lleguen a su destino.

Si bien los controles de piloto automático son comunes entre los aviones comerciales y otras aeronaves que operan en altitudes más altas bajo las reglas de vuelo por instrumentos (IFR), el desarrollo de una IA para manejar el tráfico a baja altitud, a menudo abarrotado y controlado por piloto, que opera bajo las reglas de vuelo visual (VFR) ha desafiado el industria aeroespacial. La IA del equipo está diseñada para interactuar sin problemas con las aeronaves en el espacio aéreo VFR.

"Este es el primer piloto de IA que funciona en el espacio aéreo actual", dijo Sebastian Scherer , profesor asociado de investigación en RI y miembro del equipo. "No veo que ese espacio aéreo cambie para los UAV. Los UAV tendrán que cambiar para el espacio aéreo".

El equipo aún tiene que probar el piloto de IA en aviones reales, pero se ha desempeñado bien en simuladores de vuelo. Para probar la IA, el equipo instala dos simuladores de vuelo. Uno está controlado por la IA, el otro por un humano. Ambos operan en el mismo espacio aéreo. La IA puede navegar con seguridad alrededor de la aeronave pilotada, incluso si la persona detrás de los controles no es un piloto experimentado.

Comercialmente, la IA podría ayudar a los aviones autónomos a entregar paquetes y transportar pasajeros. El avance en las aeronaves autónomas ampliará las oportunidades para que operen drones, taxis aéreos, helicópteros y otras aeronaves: mover personas y bienes, inspeccionar infraestructura, tratar campos para proteger cultivos y monitorear la caza furtiva o la deforestación, a menudo sin un piloto detrás de los controles.

"Necesitamos más pilotos, y la IA puede ayudar", dijo Jay Patrikar, Ph.D. estudiante del RI que trabajó en el proyecto.

Esta investigación fue apoyada por la Oficina de Investigación del Ejército de EE. UU. y el Centro de Integración de Inteligencia Artificial (AI2C) del Comando de Futuros del Ejército.

Referencia:

Carnegie Mellon University. 2022. AI Pilot Can Navigate Crowded Airspace. (Press Release)

Doctor Fisión

Doctor Fision

Divulgador científico especialista en física y astrofísica, y apasionado de la ciencia en general. Autor del bestseller "El Universo Explicado" y de "La Nueva Carrera Espacial". Tiene más de 3 millones de seguidores en redes sociales.

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