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美五角大楼研发可成为飞机“副驾驶”的机器人

2015-07-24 12:00:14来源:网易科技

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 Joel Walker 是美国自动驾驶飞行器生产商极光飞行科学公司(Aurora Flight Sciences)的一名试飞员,他正开着他那架小型双引擎飞机飞经一块暴风雨,在飞机即将达到 5000 英尺(1524 米)的高度时,他按下了控制杆顶端的一个红色按钮,将飞行控制权交给了他的副驾驶。

五角大楼研发机器人成飞机“副驾驶”

他什么都不用说。

副驾驶的座椅已经被一个类似蜘蛛的、由杆子与电线组成的阵列所取代,这个阵列又与飞机右侧的转向杆和脚踏板固定在一起。

听着来自地面远程指挥中心飞行员发来的指示,这位“副驾驶”——它其实还与来自客舱后面的三台电脑相连——接管了飞机的控制权,完美地执行了一系列包括 S 型转弯以及改变飞行高度在内的飞行动作。

这架飞机是 Alias 的第一次飞行示范,这是一个来自五角大楼国防高级研究计划局(DARPA)的新项目。它的目的可不仅仅是想告诉人们机器人可以驾驶飞机——毕竟机器人开飞机这种事情也没什么好新鲜的。现在,绝大多数的美国军用飞机都是无人机,商用飞机也多数靠着自动导航来沿着航路飞行。这个新项目的目标是通过机器人来巩固飞行员的驾驶,而不是让飞行完全自动化。

飞机副驾驶座上的 Alias 系统,它旨在巩固而非替代人类驾驶

Alias 这个支持空勤人员舱内自动驾驶的系统,是航空工程师 Daniel Patt 的创造,他也是这一项目的经理。Patt 博士希望能在人工飞行和越来越强大的计算机与传感器之间,建立一种更为紧密的联系。

他的灵感来自 J.C.R. Licklider, 这是美国国防部高级研究计划局的一名先驱人物,他在 1960 年发表的一篇名为“人机共栖(Man-Computer Symbiosis)”的开创性文章中描述了自己的设想,在他预想的世界里,已经非常难以辨别“操作人员与机器设备的贡献”有何不同。

对于 Patt 博士和越来越大的技术人员团队来说,这一构想提供了一种将人的工作完全转交给机器的可能——在这个可能性之下,系统延伸了人类的能力,而不是取代了人类。

五角大楼研发机器人成飞机“副驾驶”

极光飞行公司开发的 Centaur 被形容为一架“非强制性导航飞行器(optionally piloted aircraft)”。

6 月的《哈佛商业评论》里有一篇文章,针对机器人抢走人的工作这一话题,它强调了很多人都在担心的一些担忧:“要是让我们重新设计这个情境会是什么样子?要是我们不问那个传统的问题(现在人类在做的工作中,哪些将会在不久的将来被又便宜又敏捷的机器所替代?),而是问一个新的问题(如果有了思维能力更强大的机器的辅助,人类还可能达到哪些新成就?),情况又会如何呢?”

五角大楼研发机器人成飞机“副驾驶”

美国国防部高级研究计划局的 Alias 就属于这类项目,它要在人和机器之间寻找某种平衡。美国国防部已经和三家处于竞争关系的航空航天公司签订了合同,让他们建造机器副驾驶的原型机。

这个项目的挑战之处,在于要打造一个可以在一个月内根据新的航空器重新设置好、并且能在一天之内安装到航空器副驾驶位上的机器人。这套系统必须能够飞完从起飞到降落的整个任务,但它又必须和一位人类飞行员协同合作。

“我们想要做的,是让人去做人类确实擅长的事情,而让自动的机器去完成机器确实擅长的事情,”极光科学飞行公司的一位项目经理、Alias 开发者之一的 Jessica Duda 说。

其他两家承包商分别是航空航天巨头洛克希德·马丁公司和西科斯基飞行器公司(Sikorsky Aircraft)。

3在位于美国弗吉尼亚马纳萨斯的极光飞行科学公司,一名地面控制人员可以通过安装在右手座位上的 Alias 副驾驶遥控驾驶一架双引擎飞机。

和其他两家更大的竞争对手相比,极光科学飞行公司是比较弱的,但它正在和麻省理工学院以及杜克大学的学者团队打造机器人副驾驶。极光公司位于此处的一个小型区域机场里,在这里,麻省理工学院曾经创造出有人驾驶的代达罗斯号(Daedalus)飞机,1988 年,它曾经从克里特岛飞到了希腊的圣托里尼岛。

该公司最初的目标是为研究气候变化打造一架飞行机器人。然而现在在它打造的一系列自动驾驶飞机中,大多数都是为军方研发的,因为获取针对全球变暖的经费被证明是件困难的事。在成为 Alias 的承包商之前,极光公司曾研发出半人马座(Centaur),公司称,半人马座就是一架“非强制性导航飞行器”。在最近的一次演示中,机器人副驾驶就采用了原先半人马座上的设计,但它是由专门为 Alias 项目开发的软件控制的。

半人马座 DA42 型机最初设计出来时,它既是一套实验性系统(它的第一个客户是瑞士军方),又是一架可以遥控飞往不同位置的飞机,飞机座舱内不需要有人来驾驶。

当 Alias 的机器人硬件完成的时候,它将有可能很快被安装在不同的飞机上(甚至能装在喷气式战斗机的后座上),而且还试验过以不同的方式在人和机器人之间共享驾驶飞机的任务。比如说,一位人类飞行员将可以和机器人副驾驶用一台安卓平板,或者最终用语音合成和识别实现沟通。极光公司的工程师说,今天的飞机内部的测量仪器提供了各种电气核对清单,但它们的设计很糟糕,飞行员常常不会去用它们。

在它开发的 Alias 系统中,极光公司正在通过一些方式,让核对清单变成飞机控制的一个有机部分。比如当引擎停转的时候,Alias 系统将会被设计成可以识别出此类情况、并自动向飞行员展示相关信息,同时为他展示一个为了控制住飞机必须做的步骤清单。

最后,这套系统将会利用电子传感器和摄像头监控飞机座舱内的所有操作,并有能力就人类飞行员的任何操作错误向他发出警报。

“这和我们今天处理飞行问题采取的方式是不同的,”Patt 博士说。他还说,把机器人看作是团队的成员,和我们今天对自动系统的应用是完全背离的。

“这是人工智能研发历史上的一次革新,”极光公司首席执行官 John S. Langford说,“20 年前关于机器智能的想象,到目前似乎还没有实现。”

标签:机器人
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