Yapay zeka çağında hava trafik kontrolü neden hala insan dokunuşuna ihtiyaç duyuyor?

Saatler süren rutin operasyonların ardından bir hava trafik kontrolörü, kokpit göstergeleri uçağın iniş takımının iniş için uzatıldığını doğrulayamayan küçük bir uçaktan telsiz çağrısı alır.

Kontrolör, pilotun kulenin yanında alçaktan uçmasını ayarlar, böylece kontrolör uçağın iniş takımlarını görsel olarak kontrol edebilir. Her şey yolunda görünüyor. Kontrolör pilota "Vitesiniz bozuk gibi görünüyor" diyor.

Kontrolör her ihtimale karşı havaalanı itfaiye araçlarının hazır olmasını istiyor ve uçak güvenli bir şekilde iniş yapmak için geri dönüyor. Bunun gibi senaryolar düzenli olarak oynanır.

Hava trafik kontrol sisteminde her şeyin en yüksek güvenlik seviyesini karşılaması gerekir ancak her şey planlandığı gibi gitmez.

Bunu, otonom hava trafik kontrol sistemiyle tamamlanan, uçakları internette veri paketlerini gönderen yönlendiriciler kadar kolay bir şekilde idare eden, otonom uçakları uçuran gelecekteki yapay zeka "pilotlarının" hala bilim kurgu vizyonuyla karşılaştırın.

Ben, Kongre'nin hava trafik kontrolörünün personel alımı konusunda emrettiği Ulusal Akademiler çalışmasına liderlik eden bir havacılık ve uzay mühendisiyim.

Araştırmacılar sürekli olarak hava trafik kontrol sisteminin unsurlarını otomatikleştiren yeni teknolojiler üzerinde çalışıyor, ancak teknoloji yalnızca tasarımı sırasında planlanan işlevleri yürütebiliyor ve bu nedenle standart prosedürleri değiştiremiyor.

Yukarıdaki senaryonun gösterdiği gibi insanlar muhtemelen uzun bir süre hava trafik kontrolünün gerekli merkezi bileşeni olarak kalacak.

Hava trafik kontrolörleri ne iş yapar?

Federal Havacılık İdaresi'nin hava trafik kontrolörlerinin sorumluluğuna ilişkin temel kılavuzu şöyle diyor: "Hava trafik kontrol sisteminin temel amacı, uçakların dahil olduğu bir çarpışmayı önlemektir."

Hava trafik kontrolörleri aynı zamanda "güvenli, düzenli ve hızlı bir hava trafiği akışı" ve pilotların ellerinden geldiğince dağlardan, diğer tehlikeli arazilerden ve tehlikeli hava koşullarından kaçınmasına yardımcı olmak gibi güvenliği destekleyen diğer hizmetleri sağlamakla da görevlendirilir.

Hava trafik kontrolörlerinin görevleri farklılık göstermektedir. Kule kontrolörleri, uçakların kalkış ve iniş işlemlerine izin veren yerel kontrolü sağlar ve uçakların birbirinden güvenli bir şekilde ayrılmasını sağlar.

Ayrıca yer kontrolü sağlar, uçağı taksiye yönlendirir ve pilotları uçuş planlarından ve olası güvenlik endişelerinden uçuştan önceki gün haberdar eder.

Kule kontrolörlerine bazı ekranlar yardımcı oluyor ancak çoğunlukla kulelerin dışına bakıyor ve pilotlarla radyo aracılığıyla konuşuyor.

FAA kontrolörlerinin görev yaptığı daha büyük havalimanlarında, yüzey gözetleme ekranları kontrolörlere hava sahasında yerde bulunan uçakları ve diğer araçları gösterir.

Yaklaşma ve yol kontrolörleri ise karanlık ve sessiz odalarda büyük ekranların önünde oturuyor. Pilotlarla telsiz yoluyla iletişim kurarlar.

Ekranları, hava sahası sınırlarının ve rotalarının temel özelliklerini içeren bir harita görünümünde uçak konumlarını gösterir.

ABD'deki 21 yol kontrol merkezi, havalimanları arasındaki ve üzerindeki trafiği yönetiyor ve dolayısıyla genellikle daha yüksek hızlarda ve irtifalarda uçuyor.

Yaklaşma kontrol tesislerindeki kontrolörler, kalkıştan sonra kalkış yapan uçakları yerel kontrolden yukarı ve yol hava sahasına geçirir.

Benzer şekilde, hava sahasından gelen uçakları alıyorlar, iniş yaklaşmasına göre sıralıyorlar ve kule kontrolörlerine teslim ediyorlar. Her ekrandaki bir denetleyici, bir sektör içindeki tüm trafiği yönetir.

Sektörlerin boyutları, yoğun bir havaalanına iniş yapan uçakların sıralanmasına odaklanan birkaç mil küpten, az sayıda uçağın uçtuğu yer ve zamanlarda 30.000 mil küpten (125.045 km küp) fazla yol alan sektörlere kadar değişebilir.

Bir sektör meşgul olursa, ikinci ve hatta üçüncü bir denetleyici yardımcı olabilir veya sektör, ikinciyi başka bir ekran ve denetleyici ekibi yönetecek şekilde ikiye bölünebilir.

Teknoloji nasıl yardımcı olabilir?

Hava trafik kontrolörlerinin stresli bir işi vardır ve yorgunluğa ve aşırı bilgi yüküne maruz kalırlar.

Artan sayıda yakın görüşmeye ilişkin kamuoyunun endişesi, hava trafik kontrolörlerinin zorunlu fazla mesai yapmasına yol açan eskimiş teknoloji ve personel sıkıntısına dikkat çekti.

Yeni teknolojiler bu sorunların hafifletilmesine yardımcı olabilir. Hava trafik kontrol sistemi yeni teknolojileri çeşitli şekillerde birleştiriyor.

FAA'nın NextGen hava taşımacılığı sistemi girişimi, kontrolörlere daha fazla ve daha doğru bilgi sağlıyor.

Kontrolörlerin ekranları başlangıçta yalnızca radar takibini gösteriyordu. Artık, yol otomasyonu modernizasyon sistemi kapsamında her uçuşla ilgili bilinen tüm verilere ulaşabiliyorlar.

Bu sistem, radarı, otomatik bağımlı gözetleme yayını aracılığıyla uçaklardan alınan otomatik konum raporlarını, hava durumu raporlarını, uçuş planlarını ve uçuş geçmişlerini entegre eder.

Sistemler, kontrolörleri uçaklar veya yüksek zemine veya yapılara çok yakın olan uçaklar arasındaki olası çatışmalara karşı uyarmaya yardımcı olur ve kontrolörlere uçakları düzgün trafik akışlarına göre sıralamaları için öneriler sunar.

FAA Operasyon Direktörü Timothy Arel, 9 Kasım 2023'te ABD Senatosu'nda havaalanı güvenliğiyle ilgili olarak verdiği ifadede, yönetimin çeşitli hava trafik kontrol sistemlerini geliştirdiğini veya iyileştirdiğini söyledi.

Araştırmacılar, şehirler arasındaki hava trafiği akışı ve hava trafik kontrolörünün davranışları da dahil olmak üzere, hava trafiği ve hava trafik kontrolünün çeşitli yönlerini analiz etmek ve tahmin etmek için makine öğrenimini kullanıyor.

Teknoloji işleri nasıl karmaşık hale getirebilir?

Yeni teknoloji aynı zamanda hava trafik kontrolünde yeni tip uçaklar şeklinde köklü değişikliklere de neden olabilir.

Örneğin, mevcut düzenlemeler çoğunlukla mürettebatsız uçakların yerden 400 fitten (122 metre) daha alçakta ve havalimanlarından uzağa uçmasını sınırlıyor.

Bunlar ilk müdahale ekipleri, haber kuruluşları, araştırmacılar, teslimat hizmetleri ve hobiciler tarafından kullanılan dronlardır.

Ancak yeni ortaya çıkan bazı mürettebatsız uçak şirketleri kontrollü hava sahasında uçmayı öneriyor. Bazıları, uçaklarının düzenli uçuş rotalarında uçmasını ve sesli radyo aracılığıyla hava trafik kontrolörleriyle normal şekilde etkileşime girmesini planlıyor.

Bunlar arasında küçük bir kargo uçağı olan Cessna Caravan'ı otomatikleştirmek için ayrı ayrı çalışan Reliable Robotics ve Xwing yer alıyor.

Diğerleri ise gelişmiş hava hareketliliği, küçük, yüksek otomasyona sahip elektrikli uçak konsepti (örneğin elektrikli hava taksileri) gibi yeni iş modellerini hedefliyor.

Bunlar, hava trafiğini idare etmek için önemli ölçüde farklı rotalar ve prosedürler gerektirecektir.

Beklenmeyeni bekle

Bir hava trafik kontrolörünün rutini, özel muamele gerektiren bir uçak nedeniyle bozulabilir. Bu, acil bir durumdan tıbbi uçuşların veya Air Force One'ın öncelikli yönetimine kadar değişebilir.

Kontrolörlere hava sahalarını yönetme şekillerini uyarlama sorumluluğu ve esnekliği verilmiştir. Hava trafik kontrolünün ön hattına yönelik gereksinimler, yapay zekanın yetenekleriyle pek örtüşmüyor.

İnsanlar hava trafiğinin şimdiye kadarki en güvenli, karmaşık, yüksek teknolojili sistem olmaya devam etmesini bekliyor.

Bu standarda, pratik olduğunda prosedürlere bağlı kalarak (ki bu yapay zekanın yapabileceği bir şeydir) ve planlanmamış bir şey meydana geldiğinde veya yeni bir operasyon uygulandığında - günümüzün yapay zekasının kayda değer bir zayıflığı - uyum sağlayarak ve sağduyulu davranarak ulaşır.

Gerçekten de, koşulların en kötü olduğu zaman, yani kontrolörlerin ciddi sorunları olan, havaalanı krizleri olan veya güvenlik endişeleri ya da altyapı arızaları nedeniyle yaygın hava sahası kapatmaları olan uçaklarla nasıl başa çıkacaklarını anladıkları zaman, kontrolörlerin güvenliğe katkıları en yüksek düzeydedir.

Ayrıca kontrolörler uçağı uçurmaz. Uçağa rehberlik etmek için başkalarıyla iletişim kurar ve etkileşimde bulunurlar ve bu nedenle sorumlulukları temelde bir ekibin parçası olarak hizmet etmektir; bu da yapay zekanın bir diğer önemli zayıflığıdır.

Bir mühendis ve tasarımcı olarak, yapay zekanın geçmişteki hava trafiği operasyonlarına ait büyük veri kayıtlarını analiz etme potansiyeli beni en çok heyecanlandırıyor.

Örneğin, daha verimli uçuş rotaları. Ancak bir pilot olarak, bir sorunla karşılaştığımda hızlı ve güvenli bir şekilde iniş yapmama yardımcı olan bir kontrolörün sakin sesini radyoda duyduğuma sevindim.

Editörlerin Önerileri:

• AI deepfake'leri Biden'ın otomatik aramasıyla siyasi çıkışını yapıyor
• Ebeveynlik gibi veri gizliliği de kolektif bir çabadır
• New York Times davasında ChatGPT'nin hayatta kalması tehlikede
• ChatGPT ve diğer dil yapay zekaları da bizim kadar mantıksız

Editörün Notu: Bu makale, Penn State, Havacılık ve Uzay Mühendisliği Profesörü Amy Pritchett tarafından yazılmış ve Creative Commons lisansı altında The Conversation'dan yeniden yayınlanmıştır. Orijinal makaleyi okuyun.