Дэвид Минделл - Восстание машин отменяется! Мифы о роботизации

Когда вертолет приближается к точке посадки, деревья начинают перекрывать ему видимость. Полагаясь на данные лазерного сканера, компьютер выбирает путь чуть правее, где между деревьями имеется промежуток, проводит по нему аппарат и совершает приземление.

Этот сценарий описывает демонстрационный полет, совершаемый по реальному проекту: полноразмерный автономный транспортный вертолет, создаваемый компанией Aurora Flight Sciences из города Манассас, штат Вирджиния. Эта фирма занимается созданием беспилотных аппаратов в рамках правительственной программы исследований. В реальном полете система была испытана в феврале 2014 года. Цель программы – создать беспилотные вертолеты, которые могли бы летать в опасных зонах, доставляя грузы, а также, возможно, вывозить пострадавших, не ставя под угрозу жизни пилотов. Я принимал участие в разработке этого проекта и создал в его рамках архитектуру взаимодействия человека с автономной системой. Идея заключалась в том, чтобы рассматривать автономную систему как часть человеко-машинной команды при проектировании не только схемы ее взаимодействий с человеком, но и ключевых алгоритмов ее работы.

После успешной демонстрации в The Wall Street Journal вышла статья о проекте со следующим заголовком: «Военно-морские беспилотники живут своим умом». Кажется, среди журналистов процветает миф о достижимости полной автономии.

Но где же тут действовали люди? Оказывается, везде. Поскольку летал рабочий прототип, в пилотском кресле вертолета для безопасности находился пилот. Он сидел сложив руки и наблюдал за тем, как компьютер ведет машину в воздухе, но в любой момент был готов перехватить управление и вывести компьютер из процесса контроля за полетом. Хорошо обкатанная в полевых условиях система по идее вовсе не нуждается в пилоте. Но «пилот-дублер» может оказаться вовсе не таким бесполезным, как нам может на первый взгляд показаться, – этот человек просто занят работой другого рода.

Еще более важно то, что, когда вертолет приземляется, его ждут в точке прибытия. В конце концов, какой толк от доставки груза, если нет никого, кто бы мог его принять, распаковать и использовать по назначению? Встречающие должны иметь мужество и доверие к машине, поскольку стоять на летном поле и наблюдать, как к тебе приближается здоровенный вертолет под управлением компьютерной программы, – занятие не для слабонервных. В нашей команде побывали на собеседовании десятки людей, которые постоянно работают на летном поле и зарабатывают на жизнь тем, что принимают на земле обычные пилотируемые вертолеты. Большинство из них прошли войны в Ираке и Афганистане, и не раз с ними бывало так, что они, глядя в небо, видели, как в нем кружат различные беспилотные аппараты. При этом они испытывали тревожное чувство из-за того, что невозможно было понять, кому принадлежат те или иные машины и какие задачи они выполняют. Последнее, с чем летные техники хотели бы столкнуться на театре военных действий, был как раз «беспилотник, живущий своим умом». Напротив, они мечтали о надежном партнере, который безукоризненно выполнял бы данные ему поручения.

Это означало, что люди, находящиеся в зоне посадки аппарата, должны были получить возможность отменить посадку. Так мы оснастили техника с летного поля iPad. После пятиминутной тренировки он или она могли взаимодействовать с вертолетом в рамках короткой процедуры обмена информацией. Человек предлагает вертолету зону для посадки. Компьютер имеет возможность не согласиться, если выбранная зона не отвечает его действующим ограничениям по безопасности. Взамен он может предложить несколько альтернатив. Человек в ответ должен или принять одну из предложенных альтернативных зон, или скомандовать вертолету улетать.

Как выяснилось, создание схемы этого обмена, интерфейса и программного комплекса, с которым пользователь мог бы выполнить задачу меньше чем за минуту, а также набора понятных человеку внутренних состояний автономной системы, оказалось одной из наиболее сложных задач во всей программе.

Вдобавок успешная демонстрация испытательной посадки вертолета вызвала у вертолетчиков вопрос: если у нас есть сканер и алгоритмы, которые так надежно определяют подходящие для приземления области, то, может, и простому пилоту-человеку они не помешают? По мере того как программа развивается, автономные возможности, вполне вероятно, появятся и у пилотируемых вертолетов, а не только у беспилотных. Например, тем вертолетам, которые в наших городах используются как скорая помощь для эвакуации пострадавших в больницу, приходится садиться в крайне сложных и неопределенных условиях. Мы только начинаем понимать, какую выгоду с точки зрения повышения скорости и безопасности сулят новые наборы датчиков и алгоритмов, которые мы исследуем.

Некоторые из этих идей принимают четкие очертания, порождая понятие «частично пилотируемый летательный аппарат» (ЧПЛА). Ведущий отраслевой журнал Aviation Week & Space Technology десятилетиями публикует статьи с отзывами летчиков о новых летающих машинах. В 2012 году статья, посвященная самолету под названием «Центавр», стала знаменательным описанием того, как летчик-испытатель за время своего полета вообще не притронулся к рычагам управления.

Журналист издания совершил полет на заднем сиденье небольшого двухмоторного самолета. На переднем сиденье кабины размещался пилот-дублер, но его руки спокойно лежали на коленях. Рядом с ним, на том месте, где положено быть креслу второго пилота, находился механизм, состоящий из тросовых тяг, приводных рычагов и сервомоторов. Пилот-дублер поворотом рычага привел механизм в действие, и тот начал сам передвигать ручку управления и рулевые педали. Все приводные рычаги в нем – сдвоенные для надежности. Если один комплект выйдет из строя, второй продолжит свою работу. Пилот-дублер имеет возможность отключить механизм одним поворотом рычага, если что-то вдруг пойдет не так. В противном случае у него нет причин дотрагиваться до ручек управления.

Располагавшийся на заднем сиденье «оператор» командовал самолетом при помощи ноутбука, пользуясь интерфейсом, идентичным тому, который использовали наземные техники в процессе посадки беспилотного вертолета. Глядя на экран компьютера, он имел возможность менять высоту полета, задавать путевые точки, взлетать и приземляться. Нажатие кнопки «старт» запускает систему автономного взлета. Компьютер сам придерживает тормоза, дает полный газ, проверяет состояние двигателя и приборов и отпускает тормоза, начиная разбег по взлетно-посадочной полосе. Самолет ускоряется, поднимается в воздух и начинает набор высоты в своем полуавтономном полете.