Kom­piu­te­ri­niai pi­lo­tai ga­lė­tų leis­ti pa­mirš­ti žmo­giš­kas klai­das. Bet ar lip­tu­mė­te į lėk­tu­vą, pi­lo­tuo­ja­mą ma­ši­nos, o ne ka­pi­to­no?

2009 birželio 1: Air France reisas 447 iš Rio de Janeiro į Paryžių papuola į tropinę audrą vidury Atlanto. Po kelių minučių Airbus A330 krenta į vandenyną, žūva visi lėktuve buvę 228 žmonės.

Po keturių metų, saulėtą liepos rytą, Asiana Airlines reisas, besiartinantis prie San Francisco'o oro uosto, rėžiasi į prieš pat nusileidimo taką esančią pakrantės dambą, nuplėšdamas visą uodegos sekciją, o likęs fiuzeliažas nurieda taku. Žuvo trys žmonės ir dešimtys buvo sužeisti.

Šie incidentai atrodo nesusiję, tačiau jie tragiškai panašūs: abiejų lėktuvų pilotai manė, kad lėktuvo kontrolės sistema neleis orlaiviui pakliūti į suktuką ar skristi per lėtai kad išsilaikytų ore. Jie klydo.

Pasirodo, tokie susimaišymai yra pagrindiniai oro nelaimių kaltininkai. Ir tai tik blogės. Kai vis daugiau dalykų automatizuojama, pilotai gali sutrikti, kai nutinka kas nors išties rimto, nebesugaudyti, kur baigiasi autopiloto atsakomybė ir kur reikia valdymą perimti į savo rankas. Štai jums ir katastrofos receptas.

Tai gal metas žmogaus piloto suvis atsisakyti? Taip mano daug kas iš šios srities. Orlaiviams daug geriau skrieti autonomiškai, teigia jie, nuotoliniu būdu prižiūrimiems pilotų, sėdinčių savo biuruose už tūkstančių kilometrų. Saugumo požiūriu tai atrodo visiškai protinga – pilotų klaidos atsakingos maždaug už pusę visų fatališkai pasibaigusių nelaimingų atsitikimų su orlaiviais.

Kartu su geresniu saugumu, bepiločiai keleiviniai lėktuvai dramatiškai sumažintų kaštus oro linijoms ir keleiviams. Be pilotų oro linijos galėtų išleisti daug mažiau algoms, treniruotėms su simuliatoriais, sveikatos apsaugai, poilsiui viešbučiuose ir pensijų priedams, sako Mary Cummings, autonominių skrydžių tyrėja Duke universitete Durhame, Š. Karolinoje. Tai reikštų ir pigesniu bilietus, o be to, automatiniai skrydžiai efektyviau naudotų kurą, kas reiškia mažesnes išlaidas kurui ir mažesnes šiltnamio efektą sukeliančių dujų emisijas. O kadangi orlaivio pirmagalio nebeužimtų įgula, priekinių eilių keleiviai galėtų gėrėtis įspūdingu panoraminiu vaizdu – žinoma, už nedidelį papildomą mokestį. Tėra vienas pagrindinis klausimas: kaip jaustumėtės, lipdamas į lėktuvą, kurio šturvalo nelaikytų žmogaus ranka?

Šios revoliucijos priežastis yra paprastas faktas: kompiuteriai lėktuvuose dabar tiek daug nuveikia, kad orlaivio pilotams retai tenka perimti valdymą. Skrydžio kompiuteriai gali perimti lėktuvo valdymą, šiam pakilus vos 30 metrų nuo žemės ir laikytis įgulos į skrydžio valdymo sistemą įvestų greičio, krypties ir aukščio parametrų. Nusileidimo juostą pagal radijo švyturius aptikti ir automatiškai nutupdyti lėktuvą kompiuteriai geba jau seniai.

Tačiau automatizavimas pilotams pateikia naujų iššūkių. Kai autopiloto kompiuteriai pakliūna į situacijas, kuriose veikti jis nebuvo suprogramuotas – tarkime, staigus struktūrinis orlaivio pažeidimas, ar ekstremalios oro sąlygos, kaip 447 reiso atveju – jie gali netikėtai permesti atsakomybę pilotams. Pilotus gali sutrikdyti jiems perduotos kontrolės lygis, kai kažkas rimtai sutrinka. Lygiai pavojinga, kad skrydžio kompiuteris kritiškais momentais gali pernelyg apkrauti pilotus perspėjimų, užklausų ir garsinių perspėjimų lavina. Pavyzdžiui, 2010 lapkritį, sprogo Qantas reiso 32, gabenančio 469 keleivius lėktuvo variklis, nutraukdamas 650 kontrolinių laidų. Pilotui Richard de Crespigny bandant nusileisti Singapūre, jo ir antrojo piloto dėmesį blaškė ekranuose blyksintys 120 instrukcijų meniu.

JAV Federalinė aviacijos administracija supranta, kad žmonės ir kompiuteriai gali būti ne pati saugiausia kombinacija. 2013 metais jie paskelbė septynerių metų tyrimo rezultatus, atskleidžiančius ilgiausią sąrašą pavojų, kuriuos kelia žmonių suporavimas su skrydžio automatika. FAA vyriausioji tyrėja, Kathy Abbott, išsiaiškino, kad pilotai „pernelyg pasitiki“ automatinio skrydžio sistemomis ir „vengia įsikišti, netgi kai įtaria, kad sistemos veikia ne taip, kaip turėtų“. Pilotus tebetrikdo automatinio skrydžio sistema, įspėjama pranešime.

Stengdamosi kuo greičiau įveikti šias rizikas, oro linijos pertvarko kompiuterių sistemas ir papildomai treniruoja pilotus. Ilgalaikėje perspektyvoje logiškas sprendimas atrodo netgi kabinoje naudojamos automatikos sumažinimas. Tačiau daugelis aviacijos pramonėje suka kitu keliu: dar labiau mažina klystančių žmonių vaidmenį kabinoje.

Lėktuvų gamintojų konsorciumas, kuriam priklauso Boeing, Airbus, BAE Systems ir Dassault, pradėjo 30 milijonų eurų ir keturių metų trukmės tyrimo projektą, kuriuo siekiama suteikti kompiuterių pagalbą skubiais atvejais. Advanced Cockpit for Reduction of Stress and Workload project (ACROSS) projektas siekia panaudoti kompiuterius pavojingo darbo krūvio, atsirandančio krizių atveju ir galinčio sukelti sumaištį, lygį. Norima įgyvendinti idėją, kad pilotas arba antrasis pilotas galėtų susitvarkyti su situacija vienas, jei kolega to padaryti negali. Tačiau ACROSS vien tuo neapsiriboja. Vienas iš tikslų yra išsiaiškinti pagrindinius iššūkius, kylančius kuriant automatinio skrydžio sistemą, galinčią visiškai pakeisti antrąjį pilotą – tai leistų vienam pilotui veikti nuo pat pakilimo.

Tačiau, net jeigu ultraišmanus mašininis intelektas veikia puikiai kaip antrasis pilotas, kas nutiktų, jei vienintelis žmogus pilotas negalėtų valdyti lėktuvo? Pasak Cummings, bet koks kompiuterizuotas antrasis pilotas, galintis dirbti su vienu žmogumi, privalo sugebėti perimti visišką kontrolę – pakilti, skrieti ir nusileisti visiškai vienas – jei pilotas susirgtų. Tad kam vargintis su žmonėmis iš viso? Tai tikrai sumažintų sumišimo riziką.

Žmonės nebereikalingi?

Tokius svarstymus palaiko 2013 m. NASA Ames tyrimo komandos atliktas tyrimas. Jis parodė, kad automatinio skrydžio sistemos naujos kartos vienpiločiams labai lengviems orlaiviams vis vien sukelia didelį krūvį, apkraunantį pilotą „iki taško, kai atsiranda navigacijos ir skrydžio kontrolės klaidos“.

„Visi aviacijos ekspertai suvokia, kad perėjimas nuo dviejų pilotų prie vieno yra tarpinis žingsnis, leisiantis pereiti nuo vieno piloto prie nulio,“ dėsto Cummings.

Išties, Cummings tiki, kad visiškai automatizuotų lėktuvų era neišvengiama. Ankstesniame darbe, būdama JAV laivyno pilotė, ji suprato, kad naikintuvo automatinio skrydžio sistema padarė ją praktiškai nereikalingą. Sistema galėjo nutupdyti naikintuvą ant lėktuvnešio denio daug geriau, nei žmonės, sako ji. „Sistema koreguodavo kryptį, greitį ir aukštį daug sparčiau, nei būčiau galėjusi pati.“

Kompiuteriai sparčiau vykdo veiksmus, nes akies ir smegenų komunikavimas lėtesnis, nei jutiklio ir procesoriaus. „Nuo tada, kai išvystate veiksmo reikalaujantį stimulą iki paties veiksmo, geriausiu atveju, praeina pusė sekundės,“ sako ji. Tuo tarpu kompiuteris jutiklio signalo aptikimui ir sureagavimui į jį užgaišta vos kelias milisekundes. „Žmonės tam negali prilygti.“

Patirtis su JAV kariniais bepiločiais aparatais, dronais, patvirtina tai – kuo labiau automatizuoti jie tapdavo, tuo sudužimų sumažėdavo. Ypač pasistūmėta, išvadavus pilotus nuo pakilimų ir nusileidimų, kada dažniausiai ir įvyksta avarijos. „Pakilimo ir nusileidimo keliama apkrova yra praktiškai didžiausia, kokią patiria pilotai,“ sako Cummings: beveik pusė visų fatališkai pasibaigusių skrydžių incidentų įvyko šiuose skrydžio etapuose.

Tad, ar bepiločiai keleiviniai lėktuvai dar tolima perspektyva? Na, tam tikra prasme, vienas toks jau egzistuoja. Bepilotis Jetstream orlaivis, valdomas BAE Systems skraido 800 kilometrų keliones, kad paaiškėtų, kaip jis bendrauja su kitais orlaiviais ir oro eismo kontrolieriais – nors įgula tebėra, dėl viso pikto.

Jetstream turi užuomazgas mašinų intelekto, kurio reikės bepiločiams lėktuvams – išmaniąją skrydžio valdymo sistemą, vadinamą Airspace Integration Processor (AIP). AIP vengia susidūrimo, naudodama radijo, radaro ir vaizdo kameros jutiklius, ir su pilotu, esančiu ant žemės, bendrauja palydoviniu ryšiu. Gavusi kelionės tikslo koordinates, AIP gali suplanuoti maršrutą, atsižvelgdama į oro sąlygas ir oro eismo suvaržymus, sako BAE skrydžių inžinierius Rodas Buchananas.

Nepaisant šių pasiekimų, vargu ar keleivinės oro linijos pirmosios ims naudoti bepiločius lainerius. Cummings mano, kad pirmosios pilotų skaičių nuo dviejų iki vieno sumažins krovinius pervežančios kompanijos, kaip FedEx ir UPS. Tai leis išbandyti technologiją su tokiais pat orlaiviais, kaip naudojami keleivinėse oro linijose, tik be keleivių. Jei tai pasirodys saugu, galime tikėtis išvysti krovininius lėktuvus visiškai be įgulos maždaug 2035 m., svarsto ji. Pilotai, įsikūrę kompanijose stebėtų krovininių lėktuvų skrydžius palydovu, pasirengę perimti kontrolę, jei nutiktų kas negero.

Bet pati automatinių skrydžių technologija atsirasti gali daug anksčiau. Mokslininkai mano, kad dėl spartaus elektra varomų aparatų ir išmaniosios skrydžių kontrolės vystymosi, skraidantys automobiliai, arba „asmeniniai oro aparatai“ (personal air vehicles – PAV) galiausiai gali būti ranka pasiekiami, o jų komercinę sėkmę lems visiškas automatizavimas. Galų gale, mokymasis skraidyti kainuoja tūkstančius ir jei norėsime saugiai skraidyti PAVais užkimštame danguje, reikėskompiuterio už vairo. „Neina perkelti dabartinį kelių eismą į orą tebenaudojant rankinį skrydžio valdymą,“ sako Mike'as Jumpas, Liverpoolio universiteto, JK, inžinierius, dalyvaujantis MyCopter projekte, kuriančiame automatizavimo programinę įrangą vertikaliam PAV pakilimui. Jis prognozuoja skraidančių automobilių išpopuliarėjimą iki 2025 m.

Nėra abejonės, kad automatizavimas oro linijoms labai patrauklus: po kuro, įgula sudaro didžiausius kaštus. Vyr. pilotai per metus gali uždirbti 240 000$ ar daugiau ir jiems reikia nuolatinio treniravimo ir įgūdžių atnaujinimo kursų, o kur dar sveikatos apsauga ir pensijos. Ore jų praleidžiamas laikas taip pat griežtai reguliuojamas. „Skrydžio komanda turi fizinius poreikius ir griežtą budėjimo laiką, o tai riboja skrydžių trukmę,“ sako aviacijos konsultantas Donoughas Wilsonas iš Coventry universiteto, jK.

Automatizavimas taip pat reiškia ir kuro taupymą, sako Cummings – automatinio skrydžio sistema nenukryps nuo optimalaus maršruto, tad jai nereikės papildomų degalų grįžimui į vietą. Tai, kas gerai oro linijų pajamoms ir aplinkai, taip pat pravers ir keleiviams, nes jų bilietų kaina irgi galės mažėti. O jei bepiločiai lėktuvai gali padėti sutrumpinti laiką tarp grįžtamųjų skrydžių, tai galėtų sutrumpinti ir skrydžių nukėlimus. Lėktuvų gamintojai netgi galėtų permąstyti dizainą. „Kadangi priekyje pilotų nebūtų, nereikėtų laikytis dabartinio orlaivių dizaino,“ sako Wilsonas. Nelikus pilotų kabinos, keleiviai galėtų mėgautis vaizdu, anksčiau prieinamu tik pilotams.

Žinoma, visiško automatizavimo didžiausias keliamas nerimas yra, kas nutiks, jei sistema sugestų ir nebus įgulos kuri galėtų perimti kontrolę. Pavyzdžiui, mažai tikėtina, kad DI „pilotas“ kada nors galėtų prilygti keistam, bet nuostabiam sprendimui nusileisti Hudsono upėje, kaip padarė Chesley'is Sullenbergeris 2009 sausį, taip išvengdamas aukų, kai virš Niujorko sugedo jo varikliai. Tikriausiai ne, sako tiriantis Pietų Karolinos universitete Kolumbijoje riziką ir technologiją tiriantis teisininkas Bryantas Walkeris Smithas, bet oro linijos gali būti pasirengusios priimti tokių retų atsitikimų riziką. „Jei automatikai galiausiai pavyks sumažinti sudužimų ir sužeidimų skaičių, tada net jei gamintojams teks didesnė avarijų dalis, tikrasis [rizikos] laipsnis gali nebūti aukštesnis,“ sako jis.

Bet pilotai vargu ar leisis pakeičiami technologijos be mūšio. „Patikimus bepiločius lėktuvus galėsime gaminti tik tada, kai mašinoje galėsime atkurti žmogaus sąmonę, budrumą ir gebėjimą numatyti,“ sako de Crespigny. „Iki tol tik pilotai turės galimybę išgelbėti žmones.“

Richardas Toomeris, Britanijos pilotų asociacijos atstovas antrina: „Keleiviai nori žinoti, kad jie yra dviejų gerai parengtų, gerai pailsėjusių pilotų rankose. Nemanome, kad greitai tai pasikeis.“

Tačiau netrukus tikintis keliuose išvysti bepiločius automobilius, žmonėms visiškai automatizuotų transporto priemonių idėja gali pasirodyti visai priimtina – Cummings sako mačiusi kai kuriuos tai liudijančius duomenis naujausiame tyrime. Bet pripažįsta, kad daugelis bepiločius lėktuvus priims nenoriai. „Perėjimas nuo dviejų pilotų prie vieno bus lengvesnis, nei nuo vieno prie nulio,“ pastebi ji: tai technologinis iššūkis, turėsiantis įveikti reguliacinį ir kultūrinį pasipriešinimą.

Kultūrinio pasipriešinimo šaknys gilios, sako Robertas Boras, Royal Free ligoninės Londone psichologas, besispecializuojantis aviacijos psichologijoje. „Tai susiveda į primityvią padėties nekontroliavimo baimę.“ Keleiviams patinka regėti sumanų atsakingą asmenį, atsakingą už lėktuvą – kažką, kuris gali prarasti tiek pat, kiek ir jie, jei kas nors nutiktų. Ir nors pilotai pripažįsta, kad jie dažnai tiesiog stebi automatines sistemas, Boras teigia, kad keleiviai juos teberegi kaip „ramius, nepasiduodančius stresui, uniformuotus žmones, besirungiančius su valdymu ir kovojančius mūsų pusėje“. Cummings pritaria. „Poreikis matyti Jamesą T. Kirką ant tiltelio yra stiprus,“ sako ji.

Taigi, aviacijos pramonei reikės pademonstruoti tokį patį ar geresnį saugumo lygį, nei lėktuvuose su įgula, sako Boras. O ar jis skristų lėktuvu, vairuojamu mašinos? „Man reikėtų nuodugniais eksperimentais paremtų įrodymų, kad tai yra saugu,“ sako jis. „Bet jei man rytoj pasakytų, kad yra tik antžeminis pilotas, sunerimčiau. Manau, įtikinėjimas būtų nelengvas.“

Paul Marks
New Scientist № 2981

Komentarai (13)