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全球技术地图 创新丨前沿丨科普丨资讯 最终，就像我们在世界各地的机场乘坐的无人驾驶列车一样，飞机也终将实现无人驾驶。 如果上图的人类变成机器人你会感觉如何？会觉得更安全吗？ 如果驾驶位上不是人类飞行员，你还会乘坐这架飞机吗？2017年一项调查显示，即便机票便宜，过半出行者还是会选择放弃。现在的飞行员大都技术精良不会出错，所以一旦有飞行事故，就是大新闻，比如4月17号的西南航空飞机引擎事故。 尽管飞行员酗酒、咆哮、打架以及注意力不集中的情况很少见，但我们也该明白他们只是普通人类。不是每架飞机的驾驶员都像西南航空的机长Tammie Jo Shults或英雄机长Chesley “Sully” Sullenberger一样有灾难处置能力。但软件可以改变这种情况，做到给每架飞机都配备经验丰富的导引系统，这样做将大有益处。 实际上，在许多航班上，自动驾驶系统已经基本能够全程控制飞行了。并且，软件还能处理高难度的降落，比如在能见度极差、飞行员视野有限，且无法判断所处位置时。但人类飞行员仍是主力。 针对空中客车或无人机研发的新一代自飞软件，很快将会记录下比所有人类飞行员的驾驶时间加起来都长的飞行时间。无人飞控程序融合了庞大的飞行数据和飞行经验，它们很快将成为世界上最有经验的飞行员。 无人机自主飞行 无人机形式多样，从小型四翼直升机玩具到导弹翼无人机，甚至还有7吨重、一次能高空飞行34个小时的飞机。 无人机在首次亮相时由人类远程操控。然而，它只是代替在地面进行操作的飞行员飞上高空。因为在它与控制中心之间，仍要有大量通信带宽来传输无人机实时画面以及传达操作者指令。 新的无人机不再需要飞行员，一些面向业余爱好者和摄影师的无人机，如今能够沿人类设定路线自主飞行，人类只需自由地远观或是控制相机以获得最佳视角。 高校研究人员、企业和军事机构如今都在测试更大型、载重力更强的无人机，让其实现自主飞行。无人机群可以做到自主飞行，无需成百上千人来控制，并且它们可以协调机动，这是人类操控者无法做到的。 无论是群飞还是单飞，这些无人机控制软件正快速获取飞行经验。 飞行员经验的重要性 经验是成为一名飞行员的首要条件。即便一个人想要驾驶小飞机做私人和非商业用途，在获取私人飞行驾照前，也需要40小时的飞行训练。即使商业航线飞行员在成为副驾驶前，也需要有至少1000小时的飞行时间。 进行地面训练和获取飞行经验，目的是让飞行员具备处置异常和紧急情况的能力，最理想的当然是像“哈德逊河奇迹”一样拯救生命。但大多数飞行员不具备“Sully” Sullenberger的素质，他处置快速，思维开阔，全机乘客因此才得救。有了软件，每架飞机相当于配备了一名有经验——或经验丰富的飞行员。飞机上一旦配备了当下流行的飞行软件系统，其每日飞行时间可能超过一个飞行员每年的飞行时间。 作为一名研究科技政策和人工智能应用的专家，我不太建议移交过多人类控制权。但给软件更多的控制权，能最大程度发挥电脑在培训、测试和可靠性试验方面的优势。 无人机软件培训与测试 与人类不同，电脑每次都能以同样的方式遵守软件的指令集。研发人员能够创建指令、测试响应并优化飞机响应。测试可以杜绝某些状况的发生，比如，计算机可能会将金星误判为迎面飞来的喷气飞机，并控制飞机俯冲以避开它。 无人机软件最大的优势在于其规模性：不必再给大批飞行员传授新技术，只需要下载更新的软件就能完成更新。 美国航空公司1549名乘客在紧急降落后在水中撤离 这些系统还需在真实环境和模拟状态下被反复测试，以处理各类航空状况并抵御网络攻击。但只要其运行良好，软件将不会出现注意力分散、定向障碍、疲劳等能造成严重后果的人为损害以及正常情况下的人为错误。 快速反应和处置 飞机监管部门已经开始担忧，在自动驾驶飞机上，人类飞行员正逐渐忘记如何操控飞机，以及在紧急情况下，飞行员可能会束手无策。 “哈德逊河奇迹”事件中，一个关键点是，人类飞行员对事件的发生以及采取相应措施所需的反应时间的长短——彼时，飞机已经穿过鸟群，两个引擎已经损坏。人类的反应时间大约需要一分钟，而计算机只要几秒，这无形中就能节省时间让飞机迫降在跑道上，而不是河里。
美国国家运输安全委员会听证会上，调查者们了解到因为反应时间，1549号航班无法返回机场，只能迫降在水中。 飞机损坏也会给人类飞行员带来了极大的挑战：它能改变对飞机的控制所产生的影响。如果飞机的损坏使其不受控制，带来的往往是悲剧性的结果。一个足够先进的自动系统可以在飞机操控上做出微小改变，并依靠传感器快速评估运动产生的影响，实质是如何让受损的飞机继续飞行。 增强民众信心 全自动飞行最大的障碍不在于技术，而在于心理。多数人可能不愿将自己的命运交给电脑系统。但是，如果人们知道软件积累了比人类飞行员多数十、数百甚至上千小时的飞行经验时，他们可能也会动摇。 即使公众对自动驾驶技术颇有担忧，这一技术也取得了进展。在美国几个州，监管机构和立法者都同意无人驾驶车上路。但过半美国民众都不愿乘坐无人驾驶汽车，主要原因在于他们无法信任这项技术。全球只有17%的出行者愿乘坐无人驾驶飞机。尽管如此，随着越来越多的人开始乘坐无人驾驶汽车，使用无人机送货服务，无人飞行系统将很可能会得到更多的认可。
航空业无疑会推动人们对新系统的信任：无人驾驶每年能节约数百亿美元。而这也意味着，因飞行员短缺而无法飞抵冷门和短途目的地的问题能得以解决。 波音和空客都投入大量资金研发无人驾驶技术，这将减少甚至消除市场对人类飞行员的需求。波音还购入了一个无人机制造厂，并计划为其下一代客机配备无人驾驶设备。（改装了机器人驾驶员的飞机还在被测试中。） 帮助普通乘客适应无人驾驶飞机的一个方法是，先让无人机软件作为副手辅助人类飞行员，这一方式也适用于火车无人驾驶系统测试。飞机由后台软件操控，飞行员只需在系统崩溃的情况下接管飞机。最终，就像我们在世界各地的机场乘坐的无人驾驶列车一样，飞机也终将无人驾驶。
作者丨Jeremy Straub 编译丨刘洋 选自丨The Conversation |
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