«Верно определяйте слова, и вы избавите мир от половины недоразумений». 

Это выражение принадлежит великому  французскому ученому,  жившему 1596 – 1650 гг. Рене Декарту. Не только Декарт, но и Пушкин в свое время сказал: «Изучайте значение слов, и вы избавите свет от половины его заблуждений».

В сентябре 2022 года на форуме «Армия-2022» вице-премьером, главой Минпромторга Денисом Мантуровым было анонсировано о начале работ по замене второго пилота «искусственным интеллектом» («ИИ»). Проект направлен на повышение уровня безопасности и снижение количества ошибок экипажа, которые приводят к катастрофам. Он должен уменьшить загруженность экипажа и упростить управление самолетом. Полученные в результате исследований результаты должны стать основой для подготовки изменений в нормативную базу, определяющую особенности эксплуатации самолетов.

Говоря о концепции виртуального пилота в интервью телеканалу “Звезда” на форуме “Армия-2022”  Денис Мантуров заметил, что всё упирается в сертификационные стандарты и национальную ментальность.

Эксперт «Института экономики транспорта и транспортной политики НИУ ВШЭ» Федор Борисов отмечает, что   «…количество членов экипажа сокращается постоянно. Сперва ушли радисты, потом штурманы, бортинженеры. Каждую специальность заменяли соответствующие технологии.  Два человека в кабине сейчас служат для распределения нагрузки. Один человек вполне способен сам взлететь, пролететь и посадить самолет. Новые системы просто позволят исключить страхующего человека. “Виртуальный пилот” — это красивый термин. На самом деле речь идет исключительно о том, чтобы улучшить компьютерные способности самолета и сократить количество членов экипажа, замечает эксперт».

По поводу анонса Мантурова относительно «ИИ» во втором кресле пилота многие профессионалы высказались весьма критично и неоднозначно, назвав эту идею весьма спорной. Однако если оценить  мировые тенденции  в области разработок новых авиационных технологий, основанных на широком внедрении нейросетевых технологий, эвристических адаптивных алгоритмов и им подобных, то оказывается, что ситуация выглядит несколько иначе, чем она кажется на первый взгляд. И само выражение о посадке «искусственного интеллекта» в кресло пилота в основе своей выглядит как фигура речи,  и не более того.

Попробуем разобраться в ситуации более детально.

Анализируя современную международную обстановку, нельзя преуменьшать те вызовы, с которыми сталкивается Россия в области цифрового развития. В частности, западные санкции не только ограничивают, помимо прочего, доступ к зарубеж­ным технологиям, но и повышают риски сохранения зависимости от та­ких технологий до неприемлемого уровня, а это уже угрозы потери технологического суверенитета и национальной безопасности.  Авиация как наиболее наукоёмкая отрасль транспортной системы страны, более всего подвержена угрозам со стороны технологических и других санкций.

На снижение рисков в этой области направлены ряд документов:

• Ведомственный проект «Проведение прикладных научных исследований по широкому спектру направлений», Плана научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ на 2022-2024 годы в Министерстве промышленности и торговли Российской Федерации по Государственной программе Российской Федерации «Научно-технологическое развитие Российской Федерации»;
• Государственная программа «Развитие авиационной промышленности» (утверждена постановлением Правительства Российской Федерации от 15 апреля 2014 г. № 303;
• Транспортная стратегия Российской Федерации до 2030 года с прогнозом на период до 2035 года, утверждена распоряжением Правительства Российской Федерации от 27 ноября 2021 года №3363-р;
• Концепция развития водородной энергетики в Российской Федерации, утверждена распоряжением Правительства Российской Федерации от 5 августа 2021 года №2162-р;
• Стратегия социально-экономического развития Российской Федерации с низким уровнем выбросов парниковых газов до 2050 года, утверждена распоряжением Правительства Российской Федерации от 29 октября 2021 г. № 3052-р;
• Авиационные правила АП-25, АП-33, Федеральные авиационные правила ФАП-21, европейские нормы летной годности CS-25; нормы летной годности США FAR-25;
• Нормы и требования ИКАО по обеспечению безопасности авиационных перевозок, по снижению шума и эмиссии вредных веществ в атмосферу.

Эти документы и легли в основу задания комплексной НИР «Расчетно-экспериментальные исследования перспективных технологий, включая технологии искусственного интеллекта, и анализ условий их применимости в самолетах транспортной категории».

Заказчик НИР – Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России).

Головной исполнитель  – Федеральное Государственное бюджетное учреждение «Национальный исследовательский центр «Институт имени Н.Е. Жуковского» (ФГБУ «НИЦ «Институт им. Н.Е Жуковского»).

В качестве соисполнителей привлечено более сотни предприятий и организаций. Проведение работ спланировано в пять этапов до 1925 года.

Для демонстрации ключевых технологий интеллектуального КБО перспективного ВС в данной НИР предполагается разработка комплексного демонстратора технологий интеллектуального «виртуального второго пилота» для самолетов транспортной категории (далее демонстратор «виртуального второго пилота»), созданного на базе полунатурного макета универсальной кабины экипажа с имитацией окружающей обстановки.

Основной целью НИР определено:

• Проведение исследований, разработка и подтверждение эффективности комплекса технологий в интересах создания перспективных самолетов транспортной категории с силовыми установками нового поколения и интеллектуальным КБО.
• В качестве основных задач НИР определены следующие:
• Разработка технологий интеллектуального комплекса бортового оборудования для перспективных самолетов транспортной категории.
• Разработка комплексного демонстратора технологий интеллектуального «виртуального второго пилота» для самолетов транспортной категории.
• Исследования в обеспечение создания энергетического узла на водородном топливе и повышения надежности авиационных электрических машин.
• Разработка технологий обеспечения эксплуатации самолётов транспортной категории «по состоянию» с целью поддержания безопасности полётов.
• Постройка и испытания демонстраторов альтернативных технологий управления пограничным слоем крыла.
• Разработка технологий повышения летно-технических, аэродинамических и акустических характеристик самолетов транспортной категории.
• Исследования генетических методов проектирования бионических конструкций самолетов транспортной категории.
• Разработка дорожной карты развития комплекса технологий в обеспечение создания самолетов транспортной категории.

В целях оптимизации потребительских характеристик перспективных ВС транспортной категории в рамках данной НИР также планируются расчетно-экспериментальные исследования, развивающие технологии по следующим направлениям:

• повышение летно-технических, аэродинамических и акустических характеристик самолетов транспортной категории, включая:
• технологии применения механизации задней кромки крыльев с адаптацией к изменяющимся условиям полета и особенностям компоновки;
• технологии применения малошумного предкрылка модифицированной геометрии с сохранением аэродинамической эффективности;
• технологии совместного синтеза алгоритмов комплексной системы управления (КСУ) и активной системы снижения нагрузок, включая разработку математической модели самолета с КСУ и активной системой для стендового моделирования;
• технологии стендового моделирования системы управления самолета с распределенной силовой установкой;
• технологии улучшения акустических характеристик:
• шасси за счет модификации формы его элементов, включая нишу шасси и створки;
• предкрылков за счет модификации формы их элементов, включая направляющие предкрылков;
• закрылков за счет модификации формы их элементов, включая боковые кромки закрылков;
• технологии оценки текущей полетной ситуации и прогнозирования ее развития на основании анализа потоков разнородной информации о полете;
• улучшение аэродинамических характеристик ВС на основных режимах полета путем управления пограничным слоем крыла;
• использование генетических алгоритмов для формирования КСС (конструктивно-силовая схема) планера и его элементов;
• использование генетических алгоритмов для формирования КСС планера и его элементов;
• использование генетических алгоритмов для формирования КСС планера и его элементов.

Кроме того, проведение настоящей НИР предусматривает развитие методов многопараметрической оптимизации конструкции планера и его элементов с использованием генетических алгоритмов формирования конструктивно-силовой схемы, при помощи которых возможно создавать оптимальные по весу бионические конструкции планера перспективных ВС путем их топологической оптимизации.

Исходя из беглого анализа целей, задач и содержательной части НИР становится ясно, что исследовательский проект охватил большое количество научно-исследовательских предприятий, включая подразделения РАН, предприятий разработчиков гражданской авиации разных видов и назначений, а также средств и систем Единой системы организации воздушного движения, систем комплексного моделирования, испытаний и оценки результатов. И это далеко не полный перечень соисполнителей НИР.

Здесь можно утверждать, что огромный научно-технологический потенциал авиационной отрасли и смежных отраслей объединен одной целью и задачами в интересах достижение целей «Стратегии…» по цифровой трансформации и удовлетворение повышенным требованиям к  современным воздушным судам, а также ко всем наземным средствам и системам Единой организации воздушного движения.

Из содержательной части НИР следует отметить предъявленные высокие требования  к элементам «искусственного интеллекта», которые должны стать усилителями когнитивных функций экипажа и должны взять на себя рутинные операции, разгрузить экипаж и повысить эффективность принятия решений и операций в тех случаях, когда   интеллектуальные бортовые системы самолёта  выполняют операции, которые не соответствуют требованиям безопасности полёта в конкретной ситуации.

Нельзя не сказать несколько слов о термине «искусственный интеллект» из-за чего возникают споры и искажения в понимании объектов исследований. Во многих научных трудах позднего периода этот термин употребляется в кавычках. Неслучайно эксперт Федор Борисов сравнил его просто с  красивым термином. На самом деле  этот термин имеет десятки формулировок в зависимости от принадлежности к научному направлению.

Разные участники сообщества ставят перед собой разные задачи. Для одних исследование «ИИ» связано с узконаучными целями, например, как с помощью компьютерного моделирования понять механизмы работы интеллекта человека. Для других целью является создание умных машин, которые позволят решать новые научные и практические задачи, не подвластные сегодня человеку. Для третьих задача формулируется как бизнес и состоит в использовании новых технологий, использующих «ИИ» везде, где их использование несет экономическую выгоду.

В этой связи для однозначного понимания объекта исследования как «ИИ» были разработаны ГОСТы на основании Указа Президента Российской Федерации от 10.10.2019 г. № 490 «О развитии искусственного интеллекта в Российской Федерации», которым была утверждена «Национальная стратегия развития искусственного интеллекта на период до 2030 года.

Так, ГОСТ Р 59276-2020 «Национальный стандарт Российской Федерации. Системы искусственного интеллекта. Способы обеспечения доверия. Общие положения», дата введения 2021-03-01, поставил точку в спорном термине на территории России, в англоязычных версиях на Западе эти термины имеют другое толкование.

В ГОСТе пунктом 3.6 искусственный интеллект, «ИИ» определён как: «Способность технической системы имитировать когнитивные функции человека (включая самообучение и поиск решений без заранее заданного алгоритма) и получать при выполнении конкретных практически значимых задач обработки данных результаты, сопоставимые, как минимум, с результатами интеллектуальной деятельности человека».

Здесь ключевым словом является слово имитировать. Кроме того, для целей реализации «Стратегии…» определён следующий перечень основных понятий таких, как: искусственный интеллект; технологии искусственного интеллекта; перспективные методы искусственного интеллекта; смежные области использования искусственного интеллекта; набор данных; разметка данных; аппаратное обеспечение; вычислительная система; архитектура вычислительной системы;  общедоступная платформа; открытая библиотека искусственного интеллекта; технологическое решение.

Что касается технической реализации «искусственного интеллекта» как помощника экипажа, то уместно заметить, что экипаж, а также комплекс бортового оборудования, являются частью сложной эргатической системы ЕС ОрВД, где решаются вопросы обслуживания воздушного движения, организации потоков и воздушного пространства, осуществляемых безопасным, экономичным и эффективным образом путем предоставления средств и непрерывного обслуживания в сотрудничестве и взаимодействии всех заинтересованных сторон (органов ОВД, пользователей воздушного пространства, аэропортов и других участников ОрВД) и с использованием бортовых и наземных функций. Поэтому разработка и внедрение интеллектуальных алгоритмов должна  осуществляться с учётом особенностей системного функционала ЕС ОрВД на основе комплексного проекта модернизации системы, всех её составных частей, включая комплекс бортового оборудования различных воздушных судов, в том числе судов управляемых удалёнными экипажами.

Разрабатывая проекты модернизации систем  на основе нейросетевых интеллектуальных алгоритмов и других эвристических технологиях, необходимо предусмотреть внедрение аналогичных систем, обеспечивающих системную и субсистему защиту  от постороннего вмешательства и случайных воздействий, которые могут привести к отказу системы, а также своевременное вмешательство экипажей и других лиц управленческого персонала в случае частичного либо полного отказа системы.

РЕЗЮМЕ

На примере краткого анализа комплексной НИР, заданной Минпромторгом России, изложены некоторые соображения по поводу внедрения технологий «искусственного интеллекта» в авиационные и наземные системы. В статье были изложены лишь терминологические сложности в понимании и применении термина «искусственный интеллект». Но на этом проблемы в области терминов и понятий, связанных с интеллектом не заканчиваются. Однако, наверное, эта тема для отдельной статьи.

Литература:

1.Указ Президента РФ от 10.10.2019 N 490 “О развитии искусственного интеллекта в Российской Федерации” (вместе с “Национальной стратегией развития искусственного интеллекта на период до 2030 года”).

http://www.kremlin.ru/acts/bank/44731

2.ГОСТ Р 43.0.5-2009 «Процессы Информационно-Обменные в технической деятельности».

https://docs.cntd.ru/document/1200079262?ysclid=lojjl4ui5r296819334

3.ГОСТ Р 59277-2020 «Классификация Систем Искусственного Интеллекта».

https://docs.cntd.ru/document/1200177292?ysclid=lojjrp6utd744096605

4.ЗАКУПКА №0173100009522000115

Открытый конкурс в электронной форме НИР “Расчетно-экспериментальные исследования перспективных технологий, включая технологии искусственного интеллекта, и анализ условий их применимости в самолетах транспортной категории” Шифр “Интеграл Т”.

https://poisktenderov.ru/item/0173100009522000115/?ysclid=logy512v9j729047529

5.Мантуров счел возможной виртуальную замену второго пилота в самолетах.
Подробнее на РБК: https://www.rbc.ru/rbcfreenews/62fb9c819a794762d0061788?ysclid=lojy423sql719

6.Минпромторг решил заменить второго пилота в самолетах на виртуального
Подробнее на РБК:
https://www.rbc.ru/technology_and_media/13/08/2022/62f6f9d49a794701fd8d2cdb?ysclid=lojya9m4o695749789

7.В помощь летным экипажам внедрят системы искусственного интеллекта. https://rg.ru/2022/08/16/poletiat-s-umom.html

8.Самолёт без пилота. Когда искусственный интеллект заменит человека за штурвалом.

https://secretmag.ru/technologies/samolet-bez-pilota-kogda-iskustvennyi-intellekt-zamenit-cheloveka-za-shturvalom.htm

9.Пиаже Ж. Генетический аспект языка и мышления // Психолингвистика. — М., 1984. Черниговская Т. В., Деглин В. Л., Меншуткин В. В. Функциональная специализация полушарий мозга человека и нейрофизиологические механизмы языковой компетенции // Доклады АН СССР. — Т. 267. — № 2. — С. 499—502.

10.Вартанян И. А., Черниговская Т. В. Роль несущей частоты в восприятии сигналов с различной ритмической структурой (проблема асимметрии) // Сенсорные системы. — 1993. — № 1. — С. 36—39.

11.Лекторский В. А. Сознание // Новая философская энциклопедия / Ин-т философии РАН; Нац. обществ.-науч. фонд; Предс. научно-ред. совета В. С. Стёпин, заместители предс.: А. А. Гусейнов, Г. Ю. Семигин, уч. секр. А. П. Огурцов. — 2-е изд., испр. и допол. — М.: Мысль, 2010. — ISBN 978-5-244-01115-9.

12.Васильев В. В. Мозг и сознание: выходы из лабиринта. — «Вопросы философии». — 2006. — № 1.

13.Васильев В. В., Волков Д. Б. Перевод, редакция — СОЗНАЮЩИЙ УМ: В ПОИСКАХ ФУНДАМЕНТАЛЬНОЙ ТЕОРИИ. — 2013. (перевод с англ.)

14.Юлина Н. С.  Тайна сознания: альтернативные стратегии исследования. Ч. 1 // Вопросы философии. — 2004. — № 10. — С. 125—135.

Сёрл Д. Открывая сознание заново. — М.: Идея-Пресс, 2002. — 256 с. ISBN 5-7333-0038-8

15.Пенроуз Р. Тени разума. В поисках науки о сознании. — М., 2005.

Дубровский Д. И. Новое открытие сознания? (По поводу книги Джона Сёрла «Открывая сознание заново») // Вопросы философии. — 2003. — № 7. — С. 92—111. Васильев В. В. Трудная проблема сознания. — М.: Прогресс-Традиция, 2009. — 272 с. ISBN 978-5-89826-316-0

16.Пенроуз Р. Структура пространства-времени = Structure of Space-Time / Перевод с англ. Л. П. Грищука и Н. В. Мицкевича; под ред. Я. Б. Зельдовича и И. Д. Новикова. — М.: Мир, 1972. — 521 с.

17.Пенроуз Р. Новый ум короля. О компьютерах, мышлении и законах физики = The Emperor’s New Mind. Concerning Computers, Minds and The Laws of Physics / Перевод с англ. под общ. ред. В. О. Малышенко. — 4-е изд. — М.: УРСС, ЛКИ, 2011. — 402 с. — (Синергетика: от прошлого к будущему). — ISBN 978-5-382-01266-7.

18.Пенроуз Р. Тени разума. В поисках науки о сознании = Shadows of the Mind: A Search for the Missing Science of Consciousness / Перевод с англ.  А. Р. Логунова, Н. А. Зубченко. — М.—Ижевск: Шаблон:Comm, 2011. — 688 с. — 1500 экз. — ISBN 5-93972-457-4.

19.Анатолий Гершман. Заблуждения искусственного интеллекта. Postnauka.ru. Дата обращения: 6 октября 2017. Архивировано 6 октября 2017  Аверкин А. Н., Гаазе-Рапопорт М. Г., Поспелов Д. А. Толковый словарь по искусственному интеллекту. — М.:Радио и связь, 1992. — 256 с. Дата обращения: 26 мая 2010. Архивировано 5 мая 2010 года.

20. Аверкин А. Н., Гаазе-Рапопорт М. Г., Поспелов Д. А. Толковый словарь по искусственному интеллекту. — М.:Радио и связь, 1992. — 256 с.Дата обращения: 26 мая 2010. Архивировано 5 мая 2010 года.

О.О. Гапотченко,
эксперт

Фото: Авиация России

МКАА «Безопасность полетов» не несет ответственности за содержание этого материала. Содержимое сообщения не обязательно является мнением или взглядом учредителей МКАА «Безопасность полетов». Материал публикуется с целью ознакомления авиационного сообщества с различными мнениями специалистов.

Содержание материалов представлено в том виде, в котором их подготовили авторы – без какой-либо редакторской правки.