Восстание машин отменяется! Мифы о роботизации - Дэвид Минделл

Журналист издания совершил полет на заднем сиденье небольшого двухмоторного самолета. На переднем сиденье кабины размещался пилот-дублер, но его руки спокойно лежали на коленях. Рядом с ним, на том месте, где положено быть креслу второго пилота, находился механизм, состоящий из тросовых тяг, приводных рычагов и сервомоторов. Пилот-дублер поворотом рычага привел механизм в действие, и тот начал сам передвигать ручку управления и рулевые педали. Все приводные рычаги в нем – сдвоенные для надежности. Если один комплект выйдет из строя, второй продолжит свою работу. Пилот-дублер имеет возможность отключить механизм одним поворотом рычага, если что-то вдруг пойдет не так. В противном случае у него нет причин дотрагиваться до ручек управления.

Располагавшийся на заднем сиденье «оператор» командовал самолетом при помощи ноутбука, пользуясь интерфейсом, идентичным тому, который использовали наземные техники в процессе посадки беспилотного вертолета. Глядя на экран компьютера, он имел возможность менять высоту полета, задавать путевые точки, взлетать и приземляться. Нажатие кнопки «старт» запускает систему автономного взлета. Компьютер сам придерживает тормоза, дает полный газ, проверяет состояние двигателя и приборов и отпускает тормоза, начиная разбег по взлетно-посадочной полосе. Самолет ускоряется, поднимается в воздух и начинает набор высоты в своем полуавтономном полете.

Будучи ЧПЛА, «Центавр», названный так в честь кентавра, мифического полуконя-получеловека, может летать как простой самолет под управлением пилота, как если бы он был обычным сертифицированным серийным воздушным судном прямо с авиазавода. Но, помимо этого, он обладает возможностью работать в полуавтономном режиме, как во время испытательного полета, в котором журналист с заднего сиденья отдавал команды при помощи ноутбука. И мало того, он может летать и как беспилотник, будучи на связи с землей посредством радиосвязи при помощи того же самого компьютерного интерфейса.

Инженеры из Aurora создали «Центавр», подвергнув переделке в ЧПЛА коммерческий самолет модели «Диамонд DA-42». Они установили механизм пилотирования на месте переднего сиденья, большое количество новых электронных систем, независимых от авионики самолета, а также перевели в цифровую форму компьютерных алгоритмов инструкции по летной эксплуатации и действиям в аварийной обстановке.

Беспилотные летательные аппараты не допущены к эксплуатации в большей части национального воздушного пространства США, но «Центавр» получил от Федерального управления гражданской авиации сертификат летной годности, который разрешает полет в непилотируемом режиме при условии, если на борту есть пилот-дублер. Благодаря этому на самолете можно отрабатывать различные датчики, алгоритмы и процедуры для перспективных беспилотных систем. Под управлением пилота его перегнали на Аляску: в пределах этого штата он имеет законную возможность летать как беспилотник и собирать данные для климатических исследований.

«Центавр» является образчиком переходной технологии и годится для выполнения летных испытаний и отработки техники, пока регулирующее законодательство и приемы обращения с подобной техникой еще формируются. Но в нем уже заключается семя нового способа пилотирования, так что, в конце концов, даже в границах национального воздушного пространства США работа пилота-дублера может в итоге превратиться в управление посредством ноутбука.

Брезжит ли перед нами будущее с авиалайнерами, которые летают без пилотов? По всей видимости, это вряд ли случится очень скоро, но «Центавр» демонстрирует нам, как много необходимых для этого технологий существует уже сегодня. С точки зрения техники автоматизация рулежки, процедур взлета, следования воздушной трассе и посадки уже хорошо зарекомендовала себя. Сам по себе беспилотный самолет – кажется, уже решенная техническая задача, но лишь в том случае, если не брать в расчет его человеческое окружение. И вновь мы увидели, что полностью автономное функционирование – не такая уж большая проблема. Можно сказать, что данная технология уже есть в наши дни, но приобрести социальную значимость и начать приносить общественную пользу ей мешает то, что для этого нужны не только сами машины, но и являющиеся частью повседневной жизни социальные, политические и экономические системы, в которых есть место для вышеназванных машин и в которых они приносят практическую и опытную пользу, а это проблема гораздо более широкого плана.

Авиалайнеры обязаны проходить сертификацию по безопасности, которая гарантирует, что они не будут падать людям на головы. Их производители должны не только обеспечить низкую вероятность аварии, но еще и практически доказать безопасность самолета. Пассажирский лайнер должен работать не только в любой мыслимой аварийной ситуации, но и почти во всех немыслимых тоже. Вот почему проблемы надежности беспилотных летательных аппаратов, вопросы риска, меры ответственности за ущерб и доверия, как в случае машин без водителя, остаются нерешенными, если мы рассмотрим их в связи с миром людей. Формирование доверия к таким системам потребует долгих лет демонстраций, тестирования и большой инженерной работы как залога их надежности.

Более вероятно, что мы увидим в полете авиалайнеры, которыми будет управлять меньшее количество членов экипажа, и это наверняка случится до их полной автоматизации. В рейсах большой дальности обычно принимают участие трое или более пилотов, которые могут посменно работать во время длящихся часами однообразных отрезков пути. Если удастся сократить их количество, не снижая при этом уровень безопасности, авиакомпания получит от этого прямую выгоду за счет уменьшения стоимости каждого полета.

Проблема в том, что крупные авиалайнеры не имеют сертификата безопасности на полет с одним пилотом в кабине. И поскольку каждый из них – дорогостоящий и сложный технический объект, они так и будут продолжать эксплуатироваться в своей нынешней форме еще десятилетия. Поэтому для того, чтобы уменьшить на них экипажи, нам следует подумать об установке дополнительных устройств, которые могли бы взаимодействовать не только с системами самолета по образцу реальных пилотов, но и с единственным остающимся летчиком. Если мы задаемся целью заменить второго пилота в долгих рейсах машиной, такой машине, судя по всему, необходимо лишь уметь отслеживать возможные аварийные ситуации и реагировать на проблемы на протяжении ограниченного отрезка времени, достаточного для того, чтобы спящий командир воздушного судна успел проснуться и получить представление о происходящем. Такое устройство, однако, должно тестироваться и в ситуации типа рейса 447 Air France, то есть верно реагировать на внезапно возникающие угрозы, но подобный тест порой не под силу пройти и людям. (Кстати, крушение лайнера компании Germanwings выявляет особую социальную проблему: как гарантировать, что пилот – не самоубийца?)

Уже упомянутое Агентство по перспективным оборонным научно-исследовательским разработкам, которое финансировало соревнования первых образцов автомобилей без водителей, объявило конкурс разработок по способам легкой и дешевой автоматизации любого летательного аппарата. Если бы удалось добиться реализации этой технологии, то такое устройство могло бы стать универсальным помощником для пилота в решении других задач – выполнении рутинных операций, поиске нужных инструкций, занесении в базу данных полетных событий, формулированию предложений по эффективности полета. Вопреки мифу о замещении, оно не будет прямо выполнять функции второго пилота. Вместо этого сформируется новая схема разделения труда между пилотом и его автоматическим помощником, и каждый из них будет ярче всего проявлять свои сильные стороны. Размышления над этой проблемой и построение рабочего прототипа – часть исследовательской программы, финансируемой Агентством по перспективным оборонным научно-исследовательским разработкам. Результатом исследования может стать система, которая способна выступать в роли второго пилота, а при необходимости превратить любой летательный аппарат в дистанционно управляемый беспилотный.

Идея заключается в том, чтобы такой агрегат мог сидеть в кресле второго пилота и взаимодействовать с приборами и органами управления самолета так же, как это делает человек, – читать показания приборов с панели при помощи системы компьютерного зрения, держаться за ручку управления и вести самолет так же, как пилот, и даже пользоваться переключателями и рычагами, которыми оборудована кабина. Этот проект называется Система автоматической деятельности в кабине (ALIAS[24]).

У системы ALIAS будут многочисленные, частично совпадающие задачи. Вероятно, наиболее смелая из них – возможность превратить любой самолет или вертолет и даже большой транспортник в автономный беспилотный аппарат при условии минимального вмешательства в конструкцию сертифицированного воздушного судна. Если будет линия связи с правильными характеристиками, оснащенным устройством ALIAS самолетом можно будет управлять удаленно. Задачей более непосредственной является возможность для ALIAS работать «помощником пилота», помогая ему выполнять рутинные задачи в те моменты, когда рабочая нагрузка на пилота велика и без них (это похоже на то, как маленький робот R2-D2 помогал Люку Скайуокеру в кинофильме «Звездные войны»). Тогда живой пилот сможет контролировать полет, отдавая системе команды через интерфейс, наподобие того, что имеется у iPad.