Forskare vid Carnegie Mellon University tror att de har utvecklat den första AI-piloten som gör det möjligt för autonoma flygplan att navigera i ett trångt luftrum.

Den artificiella intelligensen kan säkert undvika kollisioner, förutsäga andra flygplans avsikt, spåra flygplan och koordinera med deras handlingar och kommunicera över radio med piloter och flygledare. Forskarna strävar efter att utveckla AI så att beteendet i deras system inte kan skiljas från beteendet hos en mänsklig pilot.

"Vi tror att vi så småningom kan klara Turing-testet", säger Jean Oh, docent forskningsprofessor vid CMU:s Robotics Institute (RI) och medlem av AI-pilotteamet, med hänvisning till testet av en AI:s förmåga att uppvisa intelligent beteende motsvarande en människa.

För att interagera med andra flygplan som en mänsklig pilot skulle, använder AI både syn och naturligt språk för att kommunicera sin avsikt med andra flygplan, oavsett om de är piloterade eller inte. Detta beteende leder till säker och socialt kompatibel navigering. Forskare uppnådde denna implicita samordning genom att träna AI på data som samlats in på Allegheny County Airport och Pittsburgh-Butler Regional Airport som inkluderade flygtrafikmönster, bilder av flygplan och radiosändningar.

AI använder sex kameror och ett datorseendesystem för att upptäcka närliggande flygplan på ett sätt som liknar en mänsklig pilot. Dess automatiska taligenkänningsfunktion använder naturliga språkbehandlingstekniker för att både förstå inkommande radiomeddelanden och kommunicera med piloter och flygledare med hjälp av tal.

Framsteg inom autonoma flygplan kommer att bredda möjligheterna för drönare, flygtaxi, helikoptrar och andra flygplan att fungera – att flytta människor och varor, inspektera infrastruktur, behandla åkrar för att skydda grödor och övervaka tjuvjakt eller avskogning – ofta utan en pilot bakom kontrollerna. Dessa flygplan måste dock flyga i ett luftrum som redan är fullsatt av små flygplan, medicinska helikoptrar och mer.

FAA och NASA har föreslagit att dela upp detta urbana luftrum i körfält eller korridorer med begränsningar för när, vilken typ och hur många flygplan som kan använda dem. Detta skulle avsevärt förändra den nuvarande användningen och standardpraxis i detta luftrum och kan skapa trafikstockningar, vilket förhindrar kritiska flygplan, som en medivac-helikoptrar, från att nå sina destinationer.

Medan autopilotkontroller är vanliga bland kommersiella flygplan och andra flygplan som trafikerar högre höjder enligt instrumentflygregler (IFR), har utvecklingen av en AI för att hantera den ofta trånga och pilotkontrollerade trafiken på lägre höjd som trafikerar under visuella flygregler (VFR) utmanat flygindustrin. Teamets AI är utformad för att sömlöst interagera med flygplan i VFR-luftrummet.

"Detta är den första AI-piloten som arbetar i det nuvarande luftrummet", säger Sebastian Scherer, docent forskningsprofessor i RI och medlem i teamet. "Jag ser inte att luftrummet förändras för UAV. UAV:erna kommer att behöva förändras för luftrummet."

Teamet har ännu inte testat AI-piloten på faktiska flygplan, men den har presterat bra på flygsimulatorer. För att testa AI:n sätter teamet upp två flygsimulatorer. Den ena styrs av AI, den andra av en människa. Båda verkar i samma luftrum. AI:n kan säkert navigera runt det styrda flygplanet, även om personen bakom reglagen inte är en erfaren pilot.

Kommersiellt kan AI hjälpa autonoma flygplan att leverera paket och färjepassagerare. Leveransdrönare och flygtaxi skulle helst inte fungera med en pilot för att spara vikt och isolera dem från pilotbrist.

"Vi behöver fler piloter, och AI kan hjälpa", säger Jay Patrikar, en Ph.D. student i RI som arbetade med projektet. + Utforska vidare

NASA flyger stora obemannade flygplan i det offentliga luftrummet utan jaktplan för första gången