人工智能在航空安全中的整合變得越來越重要，特別是隨著空中交通的增長(zhǎng)、人為錯(cuò)誤問題的不斷出現(xiàn)以及對(duì)飛行員需求的增加。雖然航空旅行仍然是最安全的交通方式之一，但最近發(fā)生的悲劇事件和眾多緊急事件凸顯了采取更先進(jìn)安全措施的必要性。

上周美國一架陸軍UH-60黑鷹直升機(jī)與一架美國航空公司客機(jī)在華盛頓特區(qū)里根國家機(jī)場(chǎng)著陸后不久在空中發(fā)生致命碰撞，震驚了航空業(yè)。

盡管有眾多安全保護(hù)措施和多層監(jiān)督，怎么會(huì)發(fā)生這樣的悲劇事件？這次空中相撞是自2001年11月12日美國航空公司一架航班在紐約墜毀以來，美國本土發(fā)生的最致命的空難，機(jī)上260人全部遇難。

雖然空難調(diào)查正在進(jìn)行中，可能需要幾周或幾個(gè)月的時(shí)間才能得出結(jié)論，但早期報(bào)告表明，墜機(jī)事件可能是人為錯(cuò)誤造成的。空中交通管制和機(jī)組人員之間的潛在溝通不暢，以及未能正確識(shí)別和解決飛行路徑?jīng)_突，都可能導(dǎo)致碰撞。

據(jù)報(bào)道，其他幾起航空事故是由人為錯(cuò)誤造成的。我們能減少航空中的人為因素嗎？這真的能提高安全性嗎？還是會(huì)帶來新的風(fēng)險(xiǎn)？人工智能能否成為最大限度地降低這些風(fēng)險(xiǎn)和提高空中安全的關(guān)鍵？

盡管人們擔(dān)心飛行員過于依賴自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，但人工智能在提高飛行安全方面仍有巨大潛力。人工智能技術(shù)可以幫助更早地識(shí)別潛在風(fēng)險(xiǎn)，支持更明智的決策，減輕飛行員的工作量，有助于在事故發(fā)生前預(yù)防事故。

麻省理工學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)和人工智能實(shí)驗(yàn)室（CSAIL）的研究人員開發(fā)了空中衛(wèi)士（Air Guardian）系統(tǒng)作為主動(dòng)副駕駛，結(jié)合了人類直覺和機(jī)器精度來提高安全性。與典型的自動(dòng)駕駛系統(tǒng)不同，Air Guardian基于對(duì)注意力的理解。

飛行員經(jīng)常不得不處理來自多個(gè)傳感器的信息，尤其是在飛行的關(guān)鍵時(shí)刻。由于他們的注意力分散，人為錯(cuò)誤的風(fēng)險(xiǎn)急劇增加。Air Guardian系統(tǒng)使用眼動(dòng)追蹤技術(shù)來更好地了解飛行員的注意力。這有助于計(jì)算機(jī)做出與飛行員正在做或打算做的事情相一致的更好決策。眼動(dòng)追蹤技術(shù)基于液體神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)分析圖像并解釋飛行員注意力。該系統(tǒng)還根據(jù)情況的需求進(jìn)行調(diào)整。

“我們方法的一個(gè)令人興奮的特征是它的可辨性?！甭槭±砉W(xué)院CSAIL博士后Lianhao Yin說，他是一篇關(guān)于Air Guardian新論文的主要作者?！拔覀兊暮献鲗雍驼麄€(gè)端到端過程都可以訓(xùn)練。我們特別選擇了因果連續(xù)深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，因?yàn)樗谟成渥⒁饬Ψ矫婢哂袆?dòng)態(tài)特征?！?/span>

“另一個(gè)獨(dú)特的方面是適應(yīng)性。空中衛(wèi)士系統(tǒng)不是僵化的；它可以根據(jù)情況的需要進(jìn)行調(diào)整，確保人與機(jī)器之間的平衡伙伴關(guān)系?！?/span>

麻省理工學(xué)院的研究人員認(rèn)為，Air Guardian可以在航空之外有更廣泛的應(yīng)用。它可用于提高汽車、無人機(jī)和機(jī)器人的安全性。

西南航空公司正在使用初創(chuàng)公司AIXI開發(fā)的人工智能工具為其800架飛機(jī)的機(jī)隊(duì)進(jìn)行“自動(dòng)編碼”維修。AI工具創(chuàng)建并分析差異數(shù)據(jù)庫，并為車隊(duì)提供維修或維護(hù)服務(wù)建議。

人工智能工具生成的數(shù)據(jù)可以幫助西南航空公司的工程師根據(jù)ATA代碼或遇到的問題類型等各種因素輕松提取缺陷、維修或趨勢(shì)的數(shù)據(jù)。西南航空公司對(duì)數(shù)百架波音737飛機(jī)進(jìn)行了六年多的維護(hù)，已經(jīng)對(duì)其進(jìn)行了自動(dòng)編碼。傳統(tǒng)上，這些過程將手動(dòng)完成。將它們自動(dòng)化有助于航空公司提高效率和安全性。

通用電氣航空航天公司正在使用人工智能來監(jiān)控其商用發(fā)動(dòng)機(jī)，并收集數(shù)字見解，以確定任何可以提高質(zhì)量的預(yù)測(cè)性維護(hù)措施。

“我們正在使用先進(jìn)的人工智能（AI）和機(jī)器學(xué)習(xí)（ML）驅(qū)動(dòng)的模型來增加可以更準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)的狀況數(shù)量。這使我們能夠在識(shí)別預(yù)防性維護(hù)建議方面提前60%，檢測(cè)率提高45%，并在過去十年中將誤報(bào)數(shù)量減少一半?！?/span>

人工智能在空中交通管理中也發(fā)揮著更大的作用，幫助管制員分析復(fù)雜的數(shù)據(jù)，以改善飛行調(diào)度、路線和交通流量，降低空中碰撞的風(fēng)險(xiǎn)，提高整體空域安全。

國際航空運(yùn)輸協(xié)會(huì)（IATA）和歐盟航空安全局（EASA）的報(bào)告強(qiáng)調(diào)了GPS干擾的急劇增加。為了提供更具彈性的導(dǎo)航解決方案，SandboxAQ的AQNav系統(tǒng)將人工智能與磁導(dǎo)航相結(jié)合，提供了一種替代定位系統(tǒng)，使其在GPS不可用的環(huán)境中非常有用。雖然測(cè)試已經(jīng)成功，但該工具在商業(yè)采用之前仍需符合國際飛行標(biāo)準(zhǔn)。

其他幾家公司和初創(chuàng)公司正在努力提高人工智能的能力，以增強(qiáng)航空安全。隨著不斷的創(chuàng)新和監(jiān)管支持，人工智能對(duì)航空安全的影響在未來幾年只會(huì)擴(kuò)大。