Ciência e tecnologia

Poderá a inteligência artificial ajudar a evitar uma crise de controlo do tráfego aéreo – e será que confiaremos nela?


Na parede da torre de controle do aeroporto de Gatwick está pendurado um par de grandes binóculos em uma pulseira de couro. Tal como acontece com todos os sistemas informáticos modernos que os rodeiam, eles lembram-nos que, por vezes, o olho humano é insubstituível.

A tecnologia revolucionou as viagens aéreas. As aeronaves de última geração estão equipadas com sistemas de orientação por satélite que podem identificar sua posição em poucos metros.

No entanto, para as pessoas que guiam os aviões até aos seus destinos, pouco mudou em décadas. O sistema informatizado da Torre Gatwick substituiu as tiras de papel ainda populares nos Estados Unidos – cada pedaço de papel identificava uma aeronave e era movido manualmente após o avião pousar ou decolar.

“Ainda administramos o controle de tráfego aéreo como se estivéssemos em 1962”, disse Andrew Charlton, diretor administrativo da empresa de consultoria Aviation Advocacy. “O nível de tecnologia de voo na aeronave é comparável ao de um smartphone, mas existem sistemas simulados no solo.”

A inteligência artificial promete revolucionar a vida dos controladores de tráfego aéreo, que são notórios por estarem estressados, sobrecarregados e exaustos. O poder da computação pode processar grandes quantidades de dados para detectar possíveis conflitos antes que eles ocorram. Reduz a carga de trabalho e permite que cada operador supervisione mais aeronaves, reduzindo significativamente o número de controladores necessários numa indústria em rápida expansão.

“O controle de tráfego aéreo é um dos ambientes mais complexos e de alto risco do qual milhões de pessoas dependem diariamente”, disse Luke Gotszling, CEO da NoamAI. A NoamAI desenvolveu um sistema de apoio ao tráfego aéreo baseado em inteligência artificial, projetado para realizar parte do trabalho realizado pela equipe ATC.

As viagens aéreas têm crescido desde a pandemia de Covid-19 e os especialistas acreditam que levará anos para que o boom diminua. Mas treinar cada operador ATC leva anos e centenas de milhares de libras. Algumas pessoas são reprovadas nos exames finais, enquanto outras se aposentam cedo, após anos de bons rendimentos.

Haverá “mais, mais aviões”, acrescentou Charlton. “Se não tomarmos nenhuma ação, enfrentaremos uma crise”.

No ano passado, um grupo de académicos chineses começou a avaliar as implicações da inteligência artificial para o controlo do tráfego aéreo. “A inteligência artificial é agora capaz de cobrir uma ampla gama de tarefas, incluindo análises preditivas, otimização de rotas, redução do consumo de combustível e minimização de atrasos”, escrevem no Journal of the Air Transport Research Society.

A tecnologia pode “apoiar e aliviar a sua carga de trabalho na detecção e resolução de conflitos, sequenciamento e despacho de chegadas, e vigilância e controlo aeroportuário, transferindo as suas responsabilidades da intervenção para a vigilância”. Mas descobriram que os controladores de tráfego aéreo eram cautelosos e “não tinham confiança para aceitar estratégias preditivas”. Os académicos dizem que uma mudança para a validação de recomendações feitas pela inteligência artificial não levaria a quaisquer poupanças significativas.

O provedor ATC do Reino Unido, National Air Traffic Services (NATS), lançou o Projeto Bluebird para explorar como a inteligência artificial pode ajudar a indústria. Ele usará “gêmeos digitais e tecnologia de aprendizado de máquina para mapear, sombrear e criar uma série de cenários de tráfego aéreo com base em nossos dados históricos” e “potencialmente fornecer recomendações aos controladores em situações da vida real, fornecendo-lhes os dados e informações para tomar as melhores decisões”.

Ele também pode prever trajetórias e descobrir onde uma “colisão” (o termo da indústria para possíveis colisões) pode ocorrer. Mas ainda está muito longe de ter um sistema de computador guiando um avião para baixo.

“Não acreditamos que a inteligência artificial substituirá os controladores”, disse Paul Hosmer, diretor de pesquisa e desenvolvimento do NATS. “Você sempre precisará de humanos. Não acho que você será capaz de acreditar em nossas vidas que as máquinas possam fazer isso.”

As novas tecnologias já estão a minar as missões para além das linhas da frente. Hosmer disse que simulações da vida real permitem que os centros de controle de tráfego aéreo testem recrutas em potencial sem atrapalhar equipamentos caros.

Os aviões liberam grandes quantidades de dados durante o vôo, e cada plano de viagem é registrado com antecedência, juntamente com avisos meteorológicos e possíveis desvios. Lidar com esse problema – que antes era feito manualmente – é um papel que a inteligência artificial pode desempenhar.

Mesmo depois de concluídos esses sistemas, serão necessários anos para convencer os controladores, reguladores, políticos e passageiros de que estão seguros. “Precisamos ser capazes de convencer a indústria de que isto é uma melhoria e que só pode ser alcançada através de testes, experimentação e modelagem matemática realmente rigorosos”, disse Charlton.

No entanto, em indústrias onde a segurança é fundamental, a redundância (backup se o sistema primário falhar) continua a ser um requisito fundamental. A própria natureza das viagens aéreas significa viajar através ou perto de áreas perigosas: mesmo antes de o conflito no Irão eliminar parte do mapa mundial, havia faixas vermelhas em sinais nas salas de operações aéreas para evitar.

Com o espaço aéreo iraniano e iraquiano fechado, os aviões que viajam entre a Europa e a Ásia devem sobrevoar o Azerbaijão e a quilómetros da fronteira russa. Magdalena Jaworska-Markowiak, chefe do serviço de navegação aérea da Polónia, disse que os pilotos que sobrevoam a Polónia, que faz fronteira com a Ucrânia, a Bielorrússia e a Rússia, se “acostumaram” à interferência do GPS.

“Você precisa ter capacidade de resposta a emergências e equipamento de navegação tradicional em que possa confiar”, disse ela. Ela acrescentou que o país era “suficientemente inteligente” para manter equipamentos e sistemas mais antigos enquanto investia em novos equipamentos.

Ao mesmo tempo, as novas tecnologias podem levar a dependências. “O GPS tem sido um grande facilitador do espaço aéreo flexível e da forma como gerenciamos o tráfego”, disse Chris Kempis, chefe de operações de voo da Cathay Pacific. “Mas quase nos tornamos excessivamente dependentes disso.”

No ano passado, o Aeroporto Paris-Charles de Gaulle teve de desligar o seu principal sistema de aterragem por instrumentos, que utiliza rádios terrestres para fornecer aos pilotos posições horizontais e verticais precisas, durante uma manhã. Kempis acrescentou que vários aviões, incluindo parte da frota da Cathay Pacific, não conseguiram pousar e tiveram de ser desviados para o aeroporto próximo de Orly.

Os avanços na tecnologia significam que coisas que antes eram consideradas impossíveis estão se tornando possíveis. Andrew Sellers, diretor de estratégia tecnológica do grupo de processamento de dados de companhias aéreas Confluence, iniciou sua carreira na Força Aérea dos EUA, onde surtidas diárias e ordens de formação eram processadas manualmente.

“Centenas de pessoas são necessárias todos os dias e a ideia é que nunca poderemos automatizá-lo, é muito complexo”, disse ele. Desde então, alguns de seus clientes aeroportuários automatizaram seus processos.

“Não é nem… complicado”, disse ele. “É apenas uma questão de dados confiáveis ​​e bem gerenciados. Pela primeira vez na minha carreira, esses modelos são realmente bons o suficiente.”



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