Inteligência Artificial na Aviação

Sabemos que a IA já é uma realidade mais do que comprovada, e ela é aplicada em praticamente todos os setores da vida, mas será que um avião já opera usando IA? A indústria aeronáutica realizou grandes feitos ao longo dos anos e como resultado temos máquinas, seguras, maiores, com grande autonomia e conforto. Um dos grandes feitos dessa indústria foi na década de 1950 a introdução de motores turbo-jato e na década de 1980 foi aplicado no Airbus A320 o sistema fly-by-wire, ou voo por fios, onde todos os cabos de aço que comandam superfícies como ailerons e leme foram substituídos por pequenos e leves fios de cobre, nos quais são enviados sinais elétricos para essas superfícies, com essa troca gerou economia de combustível, resposta mais rápida aos comandos e maior segurança, pois não corre mais o risco de cabos de aço travarem ou  se partirem gerando acidentes.

Aeronaves comerciais como o Airbus A350 e o Boeing 787 são consideradas por muitos como maravilhas tecnológicas, devido aos seus sistemas eletrônicos de voo de última geração, são aeronaves de corredor duplo e bimotor, pois conseguem ter um tamanho expressivo, podendo assim carregar bastante passageiros, voar grandes distâncias e consumir menos combustível do que aeronaves quadrimotor como A380 e Boeing 747 que são modelos muito admirados pelos amantes da aviação, mas devido ao alto custo operacional e pouco retorno financeiro, acabaram saindo de linha. Mas nenhum desses modelos utilizam IA e Machine Learning em seus computadores de voo.

A aviação depende fortemente da automação, como piloto automático, implantação automática de slats e flaps, freios automáticos, sistema de pouso automático, todos esses sistemas são automáticos sem nenhum tipo de uso de IA ou ML.

Os aviões são aceitos como o meio de transporte mais confiável do mundo e com a utilização da IA a tendência é melhorar e otimizar os processos.

Segundo a Agência Europeia para Segurança da Aviação (EASA), a própria espera certificar a IA na aviação até o ano de 2025, também foi mencionado quatro desafios principais que terão que ser vencidos durante o processo de implementação da IA:

• Estabelecer a confiança dos passageiros; quase 40% da população em geral sente medo de voar e muitas dessas pessoas não entram em um avião de forma alguma, e isso tende a piorar quando descobrirem que é um computador quem está no comando. Um dos desafios da EASA é construir a confiança entre as pessoas e a IA quando ela for implementada.
• Um esquema de certificação adequado para IA; como a Ia trata-se de uma tecnologia complexa, construir um esquema para avaliá-la também será complexo.
• Padrões, protocolos e métodos para IA; a adaptação adequada da IA à aviação resultará em resultados positivos, mas o processo de adaptação deve ser supervisionado por especialista do setor.
• Integrar a dimensão ética da IA; novos sistemas devem ser desenvolvidos para integrar as dimensões éticas. A comissão europeia investirá 1 bilhão de euros anualmente para financiar o setor da Investigação e Desenvolvimento (I&D) da IA, que deve eliminar todas as zonas “cinzentas”.

Como a IA Seria Utilizada Nas Aeronaves?

Com uma enorme diversificação nas operações aéreas, existe uma infinidade de aplicações possíveis em todos os aspectos da indústria, além disso, por conta da abundância de dados, as tecnologias de IA poderiam ser facilmente implementadas.

Aviões Autônomos

Esse tipo de aeronave foi um conceito percebido ao longo das décadas e a Airbus foi a primeira a tomar a iniciativa para a autonomia de voo sob o projeto Autonomous Taxi, Takeoff and Landing (ATTOL). A Airbus emprega um sistema automatizado baseado em visão computacional para automatizar a aeronave durante as fases de taxiamento, decolagem e pouso.

Foram realizados em torno de 500 voos para coletar imagens que serão alimentadas como entradas para o algoritmo de IA. Este processo de aprendizagem de máquina permite que o algoritmo identifique objetos semelhantes por meio de visão computacional em eventos futuros. O computador irá identificar a linha central da pista, as cabeceiras e outras marcações para realizar ações durante o taxiamento, decolagem e pouso.

Enquanto a deep learning ou aprendizado profundo ajusta os algoritmos do sistema automatizado de visão computacional, o Processamento de Linguagem Natural (PNL), é usado para desenvolver algoritmos para assistência virtual. Os pilotos poderão comandar a aeronave através de comandos de voz e receber feedback. A interface homem-máquina é de suma importância para minimizar os erros dos fatores humanos na indústria da aviação, uma vez que os erros humanos contribuem para mais de 70% dos acidentes. Compartilhar parte da carga de trabalho com uma IA reduzirá o estresse e a fadiga dos pilotos, especialmente nas fases críticas do voo, como decolagem, aproximação e pouso.

IA na Fabricação Aeroespacial

Digital Twins ou “gêmeos digitais”, é um conceito que replica virtualmente um objeto do mundo real com visibilidade em tempo real e é apoiado pela Internet das Coisas (IoT), sensores e IA. Os “gêmeos digitais” nos permitem executar várias simulações e prever resultados em situações críticas que não podem ser recriadas em um cenário do mundo real.

A empresa inglesa Rolls Royce, como pioneira na adoção de novas tecnologias utiliza “gêmeos digitais” em suas fábricas de motores. O processo começa com a instalação de sensores integrados com conectividade via satélite no motor do mundo real. Então o gêmeo virtual “nasce” com a mesma característica do seu homólogo do mundo real. O gêmeo digital opera simultaneamente com o gêmeo do mundo real, apresentando todas as informações vitais, e ter acesso a essas informações permite que seja realizada a manutenção preditiva do motor, evitando assim, tempos e paradas não programados.

Os Pilotos Serão Substituídos Pela IA?

A resposta para esta pergunta é: Por enquanto não.

O projeto autônomo da Airbus não é sinal verde para o uso imediato de aeronaves autônomas na aviação comercial, a Airbus afirma que utilizará este sistema para auxiliar os pilotos durante as fases críticas do voo, minimizando a sua carga de trabalho e permitindo mais espaço para tomada de decisões. Embora com a evolução da IA, os seres humanos terão autonomia para interferir nas decisões da máquina caso seja preciso.

Uma vez que a IA for adaptada corretamente, a aviação terá um grande marco na sua história de tanto sucesso ao longo de mais de 100 anos até a próxima revolução tecnológica.