كيف يساعد الذكاء الاصطناعي طلاب الطيران على الوصول إلى آفاق جديدة؟

P. Barry Butler

مع تزايد استخدام تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي، من الطبيعي التساؤل عن كيفية استخدامها في تدريب الطيارين.

أحد المجالات التي يمكن أن يعزز فيها الذكاء الاصطناعي الممارسات الحالية، هو تعلم الاتصالات بين الطيارين من جهة، وبين الطيارين ومراقبي الحركة الجوية من جهة أخرى، وهي أنشطة يومية حيوية لسلامة الطيران.

لقد اتبع تعليم مهارات التواصل لدى الطيارين مسارًا تقليديًا يتمثَّل في الكثير من التكرار والممارسة في قمرة القيادة أو في المحاكيات. وهذا يشكل تحديًا للمدربين، الذين لا يستطيعون التوقف ومراجعة كل تواصل لتقديم ملاحظات تصحيحية أثناء الطيران. كما يواجه الطلاب ضغط رحلات التدريب الحية عندما يجب عليهم فجأة التعامل مع اتصالات راديو سريعة في الوقت الحقيقي بين عدة أطراف.

تستخدم جامعة إمبري ريدل للطيران أساليب شاملة لاستخدام الذكاء الاصطناعي لتعليم الطلاب العبارات القياسية قبل أن يبدؤوا الطيران، دون الحاجة إلى لعب دور المدرب وبطريقة توفر تقييمًا نشطًا ووضوحًا أفضل.

إن قدرات التعرف التلقائي على الكلام، وتحويل الكلام إلى نص، ومعالجة اللغة الطبيعية التي تتمتع بها الذكاء الاصطناعي تسمح بتفسير الكلام البشري والاستجابة له، فضلاً عن القدرة على تقديم ملاحظات تصحيحية. وكل ذلك في الوقت الفعلي. يقول أندرو شنايدر، منسق اللغة الإنجليزية في مجال الطيران: “بدون ذلك، سيكون لديك بيئة سلبية جدًا للتدريب المستقل”.

يشكل نظامان يوفرهما شريكنا في الصناعة Advanced Simulation Technology Inc. (ASTi) الأساس للتدريب على الاتصالات في مجال مراقبة الحركة الجوية (ATC) المدعوم بالذكاء الاصطناعي في Embry-Riddle. تم تصميم أنظمة ASTi لمحاكاة سيناريوهات الطائرات والمجال الجوي والرحلات الجوية التي يواجهها الطلاب، بما في ذلك حركة المرور المزدحمة في مطار دايتونا بيتش الدولي في فلوريدا.

يبدأ الطلاب في إعداد واقع افتراضي، حيث يتلقون دروسًا في الاتصالات الراديوية من مدرب خلال فيديو طيران بزاوية 360 درجة. ثم يقومون بمراجعة الاتصالات باستخدام مدرب مصطلحات الطيارين من ASTi، وهي منصة تركز على تفاصيل المكالمات الراديوية.

يعرض المدرب للطلاب صورًا للأجهزة، ومخططات الطيران، ونماذج ثلاثية الأبعاد. وباستخدام سماعات الرأس، يستمع الطلاب إلى اتصالات مراقبة الحركة الجوية ويستجيبون لمختلف المحفزات والمرئيات. ويقوم الذكاء الاصطناعي بتفسير ردودهم وتحديد الأخطاء. كما تُقيَّم كل استجابة بناءً على النطق والتركيب، بالإضافة إلى الالتزام بمعايير اتصالات إدارة الطيران الفيدرالية “FAA”. يتدرب الطلاب على المكالمات الراديوية خطوة بخطوة وبالسرعة التي تناسبهم من خلال التفاعل مع الذكاء الاصطناعي.

ثم ينتقل الطلاب إلى نظام يجمع بين مدرب الطيران الافتراضي المخصص وبيئة ASTi المحاكاة للاتصالات الجوية الواقعية “SERA”. وتستخدم SERA التعلم الآلي لإنشاء بيئة ديناميكية مليئة بمراقبي الحركة الجوية المحاكين والاتصالات الراديوية من طائرات أخرى. ويمكن للمراقبين إعطاء التعليمات حول الموقع والارتفاع والمسار، على سبيل المثال، والاستجابة لطلب الطلاب واستفسارهم عندما لا تُفهم الاتصالات، تمامًا كما يفعل المراقبون في الحياة الواقعية.

يقضي طلاب السنة الأولى في علوم الطيران 9 ساعات في تعلم الاتصالات الراديوية كجزء من برنامج تدريب طيران مكثف يمتد لأربعة أسابيع، ويتضمن أيضًا تعلم إجراءات ما قبل الطيران، وقوائم التحقق، وإجراءات الطيران في بيئات الواقع الافتراضي.

يقول كين بيرنز، رئيس قسم الطيران في حرم دايتونا بيتش، إن الوقت الذي يستغرقه الطلاب ليصبحوا متمكنين في الاتصالات الراديوية قد تم تقليله بشكل ملحوظ منذ بدء البرنامج. ويضيف: “هناك تحسين كبير في أدائهم في الاتصالات منذ أول رحلة لهم، لأننا قضينا ساعات عديدة في التركيز على ذلك في بيئة غير مهددة”.

يشير شنايدر، الذي صمم دورة مراقبة الحركة الجوية، إلى أنه يعمل على تطوير الخطوة التالية في تعليم ATC، من خلال استخدام أدوات التعرف على الكلام ومعالجة اللغة الطبيعية في الرحلات الحية. ستكون الخطوة المستقبلية هي تجاوز تدريب الاتصالات لتطبيق تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي على مجموعات البيانات الكبيرة والمعقدة التي تم جمعها في إمبري ريدل، والتي تضم حوالي 1400 طالب طيران نشط في أي وقت.

يشير توم شنيل، مدير مختبر أداء المشغل في جامعة أيوا، إلى أن أداة الذكاء الاصطناعي المدربة على بيانات من طيارين مبتدئين وخبراء، يمكن أن تساعد في كشف إتقان مهارات الطيران. فباستخدام بيانات الأداء من الرحلات المحاكية أو الحية، يمكن لهذه الأداة إنشاء سيناريوهات ودروس تعزز التدريب في المجالات التي يكون فيها الطالب أضعف، وتعمل كنظام “رفيق” للمدرب الطيار، كما يقول شنيل.

أثناء جولاتنا في مختبر إمبري ريدل للغوص، غالبًا ما ينبهر الزوار بالطلاب الذين يرتدون سماعات الرأس وهم يراجعون قوائم المراجعة ويحركون اللوحات ويطيرون. لكن ما يثير الدهشة أيضًا هو سماعهم وإدراكهم أن هؤلاء الطلاب يتواصلون طوال الرحلة بأكملها دون أن يصعدوا إلى إحدى طائراتنا.

المصدر: Aviation Week