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機器人

美公司研發(fā)飛機機器人副駕駛

星之球激光 來源:好奇心日報2015-07-24 我要評論(0 )   

  Joe lWalker是美國自動駕駛飛行器生產(chǎn)商極光飛行科學(xué)公司(Aurora Flight Sciences)的一名試飛員,他正開著他那架小型雙引


  Joe lWalker是美國自動駕駛飛行器生產(chǎn)商極光飛行科學(xué)公司(Aurora Flight Sciences)的一名試飛員,他正開著他那架小型雙引擎飛機飛經(jīng)一塊暴風(fēng)雨,在飛機即將達(dá)到5000英尺(1524米)的高度時,他按下了控制桿頂端的一個紅色按鈕,將飛行控制權(quán)交給了他的副駕駛。
  他什么都不用說。
  副駕駛的座椅已經(jīng)被一個類似蜘蛛的、由桿子與電線組成的陣列所取代,這個陣列又與飛機右側(cè)的轉(zhuǎn)向桿和腳踏板固定在一起。
  聽著來自地面遠(yuǎn)程指揮中心飛行員發(fā)來的指示,這位“副駕駛”——它其實還與來自客艙后面的三臺電腦相連——接管了飛機的控制權(quán),完美地執(zhí)行了一系列包括S型轉(zhuǎn)彎以及改變飛行高度在內(nèi)的飛行動作。
  這架飛機是Alias的第一次飛行示范,這是一個來自五角大樓國防高級研究計劃局(DARPA)的新項目。它的目的可不僅僅是想告訴人們機器人可以駕駛飛機——畢竟機器人開飛機這種事情也沒什么好新鮮的?,F(xiàn)在,絕大多數(shù)的美國軍用飛機都是無人機,商用飛機也多數(shù)靠著自動導(dǎo)航來沿著航路飛行。這個新項目的目標(biāo)是通過機器人來鞏固飛行員的駕駛,而不是讓飛行完全自動化。
  
飛機副駕駛座上的Alias系統(tǒng),它旨在鞏固而非替代人類駕駛
  Alias這個支持空勤人員艙內(nèi)自動駕駛的系統(tǒng),是航空工程師DanielPatt的創(chuàng)造,他也是這一項目的經(jīng)理。Patt博士希望能在人工飛行和越來越強大的計算機與傳感器之間,建立一種更為緊密的聯(lián)系。
  他的靈感來自J.C.R.Licklider,這是美國國防部高級研究計劃局的一名先驅(qū)人物,他在1960年發(fā)表的一篇名為“人機共棲(Man-Computer Symbiosis)”的開創(chuàng)性文章中描述了自己的設(shè)想,在他預(yù)想的世界里,已經(jīng)非常難以辨別“操作人員與機器設(shè)備的貢獻(xiàn)”有何不同。
   對于Patt博士和越來越大的技術(shù)人員團(tuán)隊來說,這一構(gòu)想提供了一種將人的工作完全轉(zhuǎn)交給機器的可能——在這個可能性之下,系統(tǒng)延伸了人類的能力,而不是取代了人類。
  6月的《哈佛商業(yè)評論》里有一篇文章,針對機器人搶走人的工作這一話題,它強調(diào)了很多人都在擔(dān)心的一些擔(dān)憂:“要是讓我們重新設(shè)計這個情境會是什么樣子?要是我們不問那個傳統(tǒng)的問題(現(xiàn)在人類在做的工作中,哪些將會在不久的將來被又便宜又敏捷的機器所替代?),而是問一個新的問題(如果有了思維能力更強大的機器的輔助,人類還可能達(dá)到哪些新成就?),情況又會如何呢?”
  美國國防部高級研究計劃局的Alias就屬于這類項目,它要在人和機器之間尋找某種平衡。美國國防部已經(jīng)和三家處于競爭關(guān)系的航空航天公司簽訂了合同,讓他們建造機器副駕駛的原型機。
  
極光飛行公司開發(fā)的Centaur被形容為一架“非強制性導(dǎo)航飛行器(optionally piloted aircraft)”。圖片來源:Aurora Flight Sciences
  這個項目的挑戰(zhàn)之處,在于要打造一個可以在一個月內(nèi)根據(jù)新的航空器重新設(shè)置好、并且能在一天之內(nèi)安裝到航空器副駕駛位上的機器人。這套系統(tǒng)必須能夠飛完從起飛到降落的整個任務(wù),但它又必須和一位人類飛行員協(xié)同合作。
  “我們想要做的,是讓人去做人類確實擅長的事情,而讓自動的機器去完成機器確實擅長的事情,”極光科學(xué)飛行公司的一位項目經(jīng)理、Alias開發(fā)者之一的JessicaDuda說。
  其他兩家承包商分別是航空航天巨頭洛克希德·馬丁公司和西科斯基飛行器公司(Sikorsky Aircraft)。
  在位于美國弗吉尼亞馬納薩斯的極光飛行科學(xué)公司,一名地面控制人員可以通過安裝在右手座位上的Alias副駕駛遙控駕駛一架雙引擎飛機。
   和其他兩家更大的競爭對手相比,極光科學(xué)飛行公司是比較弱的,但它正在和麻省理工學(xué)院以及杜克大學(xué)的學(xué)者團(tuán)隊打造機器人副駕駛。極光公司位于此處的一個小型區(qū)域機場里,在這里,麻省理工學(xué)院曾經(jīng)創(chuàng)造出有人駕駛的代達(dá)羅斯號(Daedalus)飛機,1988年,它曾經(jīng)從克里特島飛到了希臘的圣托里尼島。
  該公司最初的目標(biāo)是為研究氣候變化打造一架飛行機器人。然而現(xiàn)在在它打造的一系列自動駕駛飛機中,大多數(shù)都是為軍方研發(fā)的,因為獲取針對全球變暖的經(jīng)費被證明是件困難的事。在成為Alias的承包商之前,極光公司曾研發(fā)出半人馬座(Centaur),公司稱,半人馬座就是一架“非強制性導(dǎo)航飛行器”。在最近的一次演示中,機器人副駕駛就采用了原先半人馬座上的設(shè)計,但它是由專門為Alias項目開發(fā)的軟件控制的。
  半人馬座DA42型機最初設(shè)計出來時,它既是一套實驗性系統(tǒng)(它的第一個客戶是瑞士軍方),又是一架可以遙控飛往不同位置的飛機,飛機座艙內(nèi)不需要有人來駕駛。
  當(dāng)Alias的機器人硬件完成的時候,它將有可能很快被安裝在不同的飛機上(甚至能裝在噴氣式戰(zhàn)斗機的后座上),而且還試驗過以不同的方式在人和機器人之間共享駕駛飛機的任務(wù)。比如說,一位人類飛行員將可以和機器人副駕駛用一臺安卓平板,或者最終用語音合成和識別實現(xiàn)溝通。極光公司的工程師說,今天的飛機內(nèi)部的測量儀器提供了各種電氣核對清單,但它們的設(shè)計很糟糕,飛行員常常不會去用它們。
  在它開發(fā)的Alias系統(tǒng)中,極光公司正在通過一些方式,讓核對清單變成飛機控制的一個有機部分。比如當(dāng)引擎停轉(zhuǎn)的時候,Alias系統(tǒng)將會被設(shè)計成可以識別出此類情況、并自動向飛行員展示相關(guān)信息,同時為他展示一個為了控制住飛機必須做的步驟清單。
  最后,這套系統(tǒng)將會利用電子傳感器和攝像頭監(jiān)控飛機座艙內(nèi)的所有操作,并有能力就人類飛行員的任何操作錯誤向他發(fā)出警報。
  “這和我們今天處理飛行問題采取的方式是不同的,”Patt博士說。他還說,把機器人看作是團(tuán)隊的成員,和我們今天對自動系統(tǒng)的應(yīng)用是完全背離的。
  “這是人工智能研發(fā)歷史上的一次革新,”極光公司首席執(zhí)行官John S.Langford說,“20年前關(guān)于機器智能的想象,到目前似乎還沒有實現(xiàn)。”

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