Як ШІ допомагає студентам-льотчикам досягти нових висот

Студент Embry-Riddle практикує радіозв’язок, взаємодіючи з керованим ШІ диспетчером повітряного руху та пілотами в університетській лабораторії передпольотного занурення.
Авторство: Аеронавігаційний університет Ембрі-Рідл

Оскільки технологія штучного інтелекту розвивається, цілком природно запитати, як її можна використовувати в навчанні пілотів.

Однією з сфер, де штучний інтелект може покращити поточні практики, є вивчення зв’язку пілот-пілот і пілот-диспетчерський рух — повсякденні дії, критичні для безпеки авіації.

Навчання комунікативним навичкам пілотів йшло тривалим шляхом: велика кількість повторень і практики в кабіні або на тренажерах. Це створює труднощі для інструкторів, які не можуть зупинити та переглянути кожне повідомлення, щоб надати коригуючий відгук під час польоту. Студенти також стикаються зі стресом тренувальних польотів у режимі реального часу, коли їм раптово доводиться керувати швидкісним радіозв’язком у режимі реального часу між кількома сторонами.

Авіаційний університет Ембрі-Рідла занурений у комплексні методи використання штучного інтелекту для навчання студентів стандартній фразеології до того, як вони почнуть літати, без рольової гри інструктора та таким чином, що забезпечує активне оцінювання та кращу ясність.

Автоматичне розпізнавання мовлення, генерація мови в текст і можливості обробки природної мови штучного інтелекту дозволяють інтерпретувати людське мовлення та реагувати на нього, а також здатність давати коригувальний зворотний зв’язок — і все це в режимі реального часу. «Без цього все, що у вас є, — це дуже пасивне середовище для незалежної практики», — каже координатор авіаційної англійської мови Ендрю Шнайдер.

Дві системи, надані нашим галузевим партнером Advanced Simulation Technology Inc. (ASTi), складають основу навчання зв’язку управління повітряним рухом (ATC) на основі ШІ в Embry-Riddle. Системи ASTi були адаптовані для імітації літака, повітряного простору та сценаріїв польоту, з якими стикаються студенти, включаючи жвавий рух у міжнародному аеропорту Дейтона-Біч у Флориді.

Студенти починають роботу у віртуальній реальності (VR), одержуючи уроки радіозв’язку від інструктора під час огляду на 360 градусів. відео польоту. Потім вони переглядають комунікацію за допомогою пілотного тренажера фразеології ASTi, платформи, яка звужує фокус радіодзвінків.

Тренер демонструє учням зображення приладів, схеми польоту та 3D моделі. Використовуючи навушники, студенти слухають ATC і відповідають на різні підказки та візуальні ефекти. Технологія ШІ інтерпретує їхні відповіді та виділяє помилки. Кожна відповідь також оцінюється на основі вимови та структури, а також дотримання стандартів спілкування FAA. Студенти практикують радіодзвінки крок за кроком і у своєму власному темпі, взаємодіючи з ШІ.

Потім студенти переходять до системи, яка поєднує налаштований VR-тренажер польотів із симульованим середовищем ASTi для реалістичного УПР (SERA). SERA використовує машинне навчання для створення динамічного середовища, наповненого симуляцією авіадиспетчерів і радіозв’язку з інших літаків. Контролери можуть давати інструкції — наприклад, щодо положення, висоти та маршруту — і відповідати на запити студентів, запитуючи їх, коли зв’язок не розуміється, так само, як це робили б диспетчери в реальному житті.

Студенти першого курсу аеронавігації проводять 9 год. з радіозв’язку в рамках чотиритижневої чотиритижневої програми підготовки до польоту, яка також включає передпольотне вивчення, контрольний список і процедури польоту в середовищах VR.

Кен Бірнс, голова відділу польотів у кампусі Дейтона-Біч, каже, що час, потрібний студентам, щоб навчитися радіозв’язку, суттєво скоротився з початку програми. Є «значне покращення продуктивності зв’язку з їхнього першого польоту, тому що ми витратили стільки годин, зосереджуючись на цьому в безпечному середовищі», додає він.

Шнайдер, який розробив курс ATC, розробляє наступний крок у навчанні ATC, використовуючи засоби розпізнавання мовлення та обробки природної мови під час живих польотів. Стрибок уперед полягатиме в тому, щоб вийти за рамки комунікаційного навчання, щоб застосувати технологію штучного інтелекту до масивних, складних наборів даних, зібраних у Embry-Riddle, який нараховує близько 1400 активних студентів-льотців у будь-який час.

Інструмент штучного інтелекту, навчений на основі даних пілотів-початківців і досвідчених пілотів, може допомогти виявити майстерність польоту, зазначає Том Шнелл, директор лабораторії ефективності операторів Університету Айови. За словами Шнелла, використовуючи дані про продуктивність зі змодельованих або живих польотів, цей інструмент може створювати сценарії та уроки, які підсилюють навчання в областях, де учень слабший, діючи як «супутня система» для інструктора.

Під час екскурсій лабораторією занурення Ембрі-Рідла на відвідувачів часто справляють враження студенти в навушниках, які перевіряють контрольні списки, рухають закрилки та літають. Але не менш вражаючим є почути їх — і усвідомити, що ці студенти спілкуються протягом усього польоту, навіть не сідаючи в один із наших літаків.