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Finaliza AISA, el proyecto para incorporar la inteligencia artificial al control aéreo

Alumnos de la ETSI Aeronáutica y del Espacio participantes en AISA.
Alumnos de la ETSI Aeronáutica y del Espacio participantes en AISA.

El proyecto AISA, en el que ha participado la Universidad Politécnica de Madrid, ha demostrado que una inteligencia artificial puede tener la misma consciencia situacional que un humano en el control aéreo.

Durante dos años y medio, cinco universidades: la Facultad de Ciencias del Transporte y del Tráfico de la Universidad de Zagreb (coordinadora del proyecto); la Universidad Johaness Kepler de Linz, la Universidad Técnica Braunschweig, la Universidad de Ciencias Aplicadas de Zurich, y la Universidad Politécnica de Madrid; el gestor del espacio aéreo suizo Skyguide; y la consultora húngara Slot Consulting; han estado trabajando para conocer cómo los controladores de tráfico aéreo podrían cooperar con una inteligencia artificial.

Financiado por SESAR dentro del programa Horizon 2020 de la Unión Europea, ha buscado la posibilidad de incluir una inteligencia artificial en el proceso de toma de decisiones de los controladores de tráfico aéreo. “El objetivo no es, obviamente, sustituir al ser humano, sino todo lo contrario: garantizar que los controladores aéreos obtengan más y mejor información para realizar su trabajo” han explicado desde el grupo de trabajo de AISA, siglas en inglés de “Fundación de la conciencia situacional de la inteligencia artificial para avanzar en la automatización”.

La participación española ha estado a cargo, como hemos señalado, de la Universidad Politécnica de Madrid, y más concretamente del Grupo de Investigación en Navegación Aérea (GINA), en el que se integran estudiantes de diversas escuelas de la misma, incluyendo varios de la ETSI Aeronáutica y del Espacio a través de prácticas curriculares y extracurriculares. “Este proyecto ha permitido acercar a los estudiantes a las líneas de investigación tanto de GINA como del departamento de Sistemas Aeroespaciales, Transporte Aéreo y Aeropuertos, y dar a alumnos en los últimos años de grado y máster, la oportunidad de trabajar en un campo relacionado con su ámbito de estudio”, han señalado desde GINA.

En concreto, los estudiantes integrados en GINA han participado en dos paquetes de trabajo. “El primero de ellos ha consistido en diseñar una herramienta utilizando técnicas de machine learning para identificar pérdidas de separación en el espacio aéreo. El segundo, en paralelo a los experimentos, una evaluación de riesgos sobre ese futuro sistema AISA: Un análisis de seguridad mediante la identificación de peligros, el análisis de los mismos y sus riesgos (basados en la probabilidad y la gravedad) y la aportación de medidas de mitigación ante la introducción de la inteligencia artificial junto a los controladores de tráfico aéreo”.

El objetivo de AISA era comprobar la construcción de un sistema “inteligente y consciente de la situación, impulsado por la inteligencia artificial, en lugar de herramientas aisladas como los sistemas de detección de conflictos o predicción de la trayectoria”. El estudio buscaba así comprobar si dicho sistema podía la misma consciencia situacional que un controlador aéreo, “y si el hecho de compartir la misma conciencia situacional de equipo entre los controladores y la inteligencia artificial, les permitía llegar a las mismas conclusiones cuando se enfrentaban a la situación de tráfico aéreo, así como ser capaces de alcanzar un similar razonamiento para la toma de decisiones”.

Y según los integrantes del programa AISA se ha demostrado que es posible que la inteligencia artificial adquiera una consciencia situacional similar a los controladores aéreos.

Como parte del estudio, se realizaron tres experimentos a cargo de la Universidad de Ciencias Aplicadas de Zúrich, Skyguide, y la Universidad de Zagreb. En el primero, según han explicado desde AISA, en noviembre de 2021: “con 20 controladores aéreos con licencia. El objetivo era evaluar la conciencia de la situación de cada uno de ellos y, posteriormente, compararla con la conciencia de la situación artificial. Se utilizaron varios métodos para medir la conciencia de la situación de los controladores aéreos: calificación subjetiva, análisis de la mirada mediante seguimiento ocular y medición implícita del rendimiento”.

El segundo se realizó en enero de 2022, y en participaron 16 controladores aéreos. Estos recibieron entradas orales que traducían los resultados del sistema de conciencia de la situación de la inteligencia artificial. “En uno de los escenarios, los participantes pudieron interactuar libremente con los pilotos (condición interactiva); en el resto de los escenarios, los controladores aéreos observaron y ejecutaron las acciones que se registraron previamente en el primer experimento (condición ‘sólo observar’)”, continúan explicando desde el grupo de trabajo. Y se pidió a los controladores “que juzgaran la utilidad de las entradas de conocimiento de la situación de la inteligencia artifical y que dieran su opinión sobre su experiencia al interactuar con la herramienta basada en la misma”. Finalmente, la tercera fase, realizada en abril de 2022, consistió en efectuar más simulaciones para “cuantificar adecuadamente la precisión y la funcionalidad de las estimaciones y predicciones del sistema de conocimiento de la situación de la inteligencia artificial. Basándose en los datos recogidos en el experimento inicial, se volvieron a calcular las estimaciones y predicciones del sistema de conciencia de la situación de la máquina”.

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