Искусственный интеллект для обучения пилотов

В последнем Послании Президента Федеральному собранию (от 1 марта 2018 года) выражается глубокая озабоченность нашим технологическим отставанием от развитых стран мира и теми последствиями, которое оно несет для нашей страны. В частности, Президент РФ особо обратил внимание на такой факт: «Технологическое отставание, зависимость означают снижение безопасности и экономических возможностей страны, а в результате – потерю суверенитета… Именно отставание – вот главная угроза и вот наш враг. И если не переломим ситуацию, оно будет неизбежно усиливаться… Нам нужно обеспечить такую созидательную мощь, такую динамику развития, чтобы никакие преграды не помешали нам уверенно, самостоятельно идти вперёд… Вызовы, большие задачи наполняют особым смыслом нашу жизнь. Нам надо быть смелыми в замыслах, делах и поступках, брать на себя инициативу, ответственность, становиться сильнее, а значит – приносить пользу стране…».

Такой страстный призыв Президента к ликвидации технологического отставания и развитию самых современных технологий, в том числе в сфере искусственного интеллекта должны, очевидно, поддержать авиационные власти страны и, прежде всего, Росавиация. Наша страна пока ещё сохраняет компетентные научные кадры, которые в сотрудничестве с прикладными специалистами способны создавать высокие технологии, не уступающие мировым аналогам, а в чем-то даже и превосходящие их. Но приходится констатировать, что пока передовые разработки искусственного интеллекта в гражданской авиации выполняются не по инициативе и не с ведома Росавиации, а благодаря энтузиазму и творческому потенциалу отдельных научных коллективов.

Усилиями одного такого научно-производственного коллектива созданы отечественные разработки искусственного интеллекта в сфере профессиональной подготовки пилотов, — подобных разработок пока не существует за рубежом, поэтому они выводят нашу страну на передовые позиции по данному направлению.

Остается надеяться, что ознакомившись с приведенными ниже разработками, Росавиация обратит на них внимание и поможет расширить границы их распространения в авиационной отрасли, поскольку они помогают преодолевать наше технологическое отставание от развитых стран мира в области профессионального обучения пилотов.

Для пилотов-инструкторов совершенно очевидно, что в профессиональном обучении пилотов существуют такие аспекты подготовки, где их усилия могли бы быть заменены «мыслящим компьютером». Например, достаточно простым процессом в деятельности пилота, но вместе с тем очень важным, является процедура выполнения чеклистов, т.е. исполнение контрольных карт, направленных на проверку готовности систем самолета к предстоящему этапу полета. В процессе обучения от пилота-инструктора требуется контролировать, какие ответы по содержанию и по форме дает пилот при исполнении того или иного пункта чеклиста. Однако проверку этих ответов можно поручить искусственному интеллекту, т.е. специальной компьютерной программе, моделирующей различные состояния готовности или неготовности систем самолета к очередному этапу полета и умеющей анализировать ответы пилотов на предмет их адекватности представленной ситуации.

Подобную программу в виде компьютерного тренажера для тренировки навыков выполнения чеклистов разработала по заявке ПАО «Аэрофлот» такая организация, как «Научно-исследовательская часть «Московского авиационного технологического института» («НИЧ «МАТИ»), совместно с пилотами — инструкторами авиакомпании.

В созданной программе используется специальный детектор по распознаванию речи на английском языке, поскольку пилоты отвечают только на английском языке (программа предназначена для самолета А-320). При зачитывании вторым пилотом какого-нибудь пункта чеклиста проверка ответов КВС осуществляется искусственным интеллектом по двум направлениям:

— ответ проверяется по содержанию, т.е. соответствует ли он тому реальному состоянию системы, которое наблюдается на экране компьютера, где представлено конкретное состояние индикаторов системы;
— ответ проверяется по форме, т.к. каждый ответ должен быть озвучен строго определенным английским словом, например, «Confirmed», «Checked», «On», «Off», «To go» и т.п.

Если искусственный интеллект замечает ошибку в ответе пилота, то пилоту выдается обратная связь об ошибке и предлагается внести корректировку в ответ по содержанию или по форме.

Разработанная программа могла бы существенно разгрузить пилотов-инструкторов, которые и без того сильно загружены проверкой более сложных знаний и навыков пилотов, тем более, что ответы по чеклистам не требуют выполнения каких-то двигательных действий. Однако утвердить эту программу в Росавиации оказалось сосем не просто, как впрочем и другие инновационные компьютерные программы.

На уровне неутвержденной остается и столь необходимая для обучения пилотов программа «Threat and Error Management» («ТЕМ»), которую ICAO активно рекомендует для подготовки пилотов в свете современной концепции безопасности полетов. Программа «ТЕМ» моделирует на компьютере 22 нештатные ситуации полета за счет демонстрации динамических показаний на приборах и дисплеях кабины экипажа. От пилота требуется распознать, вследствие какого фактора угрозы развилась та или иная нештатная ситуация. Искусственный интеллект анализирует, какие гипотезы относительно возможных факторов угрозы выдвигает пилот и оценивает их адекватность относительно симптоматики отклонений.

Более того, если пилот хочет для проверки той или иной гипотезы произвести проверочные действия с органами управления, то «умный компьютер» предоставляет ему такую возможность и демонстрирует результат его виртуального воздействия на органы управления самолетом.

После чего пилот может придти к окончательному решению, какой из возможных факторов угрозы спровоцировал нештатную ситуацию полета. Компьютерная программа выдает пилоту обратную связь о том, правильно ли он определил действующий фактор угрозы полету и правильно ли он построил план своих дальнейших действий по парированию этого фактора.

Программа «ТЕМ» чрезвычайно полезна для обучения пилотов, однако она тоже остается в статусе факультативной программы, т.е. для дополнительной самоподготовки пилотов.

Если в ПАО «Аэрофлот» пилоты-инструкторы хотя бы знают о существовании программ искусственного интеллекта для обучения пилотов, то в других российских авиакомпаниях инструкторы не имеют об этом никакого представления! В этой связи хотелось бы, чтобы Росавиация проявила интерес к столь полезным программам, принадлежащим пока только «Аэрофлоту», и распространила опыт их применения по всей авиационной отрасли через централизованную закупку копий этих программ.

Якимович Надежда Владимировна,

Руководитель проектов по искусственному интеллекту,
авиационный психолог, к.п.н.,
главный специалист «НИЧ МАТИ»

МКАА «Безопасность полетов»: со статьей на тему искусственного интеллекта можно ознакомиться здесь.