CONTROLADOS POR ORDENADOR

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Fly By WireResulta notable que el número de controladores haya sido, casi desde el nacimiento de la profesión, claramente insuficiente respecto de las necesidades que el fuerte aumento del tráfico ha generado a lo largo de los años, sin importar el país o el nivel de desarrollo económico; siempre andamos cortos de personal.

Vale, la formación de un controlador según los estándares dictaminados por OACI es un proceso caro y lento, pero más caro y más lento es formar un médico, un ingeniero o un piloto y ahí los tienen, por miles. Podemos entrar en detalladas discusiones políticamente correctas sobre liberalización de enseñanzas o licencias europeas, pero el hecho indiscutible es que en ningún país del mundo, ni siquiera en los más liberalizados y de mayor movilidad laboral (léase EEUU), hay un exceso de personal capacitado (para desánimo de aquellos que creen que pueden importar siempre lo que necesitan sin preocuparse de producirlo por sí mismos). ¿Por qué?

Una visión de futuro.

Siempre he tenido una íntima convicción, totalmente personal pero que, hasta el momento, explica lo que ocurre: en una muestra más de la legendaria perspicacia de los administradores, estos visionarios están convencidos de que en apenas unos pocos años podrán sustituir a todas esas "Prima Donas "de los controladores por algún tipo de sistema informático capaz de realizar el mismo trabajo, con los mismos niveles de seguridad pero sin exigir elevados salarios y privilegios tales como horas de descanso acordes a las recomendaciones OACI. Así, esta cosmovisión hace que sólo se persiga formar un mínimo de personal, con la vista puesta en mantener el sistema actual lo suficientemente operativo hasta que los ingenieros terminen con su trabajo. El crecimiento es apenas el suficiente para cubrir las bajas y jubilaciones, y tal vez algo del aumento de demanda aunque siempre por detrás de éste. Total, ¿por qué aumentar una plantilla a la que podré despedir en cinco o diez años?

Pero pasan cinco, diez años y el problema, lejos de solucionarse, se agrava. No importa, piensan. El sistema ATC/ATM es tan complejo que es razonable esperar retrasos en su automatización total; aguantemos un poco más, cinco, diez años, y seguro que esto estará ya solucionado. Después de todo, la automatización ya ha ocupado diversas áreas y ha reducido mucho las necesidades de mano de obra, aumentando la productividad. Esperemos. Sólo un poco más.

Esta esperanza de los administradores se convierte en temor en el seno del personal ATC. ¿Cuántas veces hemos oído eso de "en unos años, esto lo llevará un ordenador y nos echarán a todos" de boca de compañeros preocupados por el futuro tecnológico?

Es más, la imagen pública de nuestra profesión, tan amargamente fustigada en ciertos momentos, ya incluye estereotipos del estilo "el ordenador que usan lo hace todo solo, ellos solo se sientan enfrente". Por más que una afirmación semejante sólo ponga de relieve la profunda ignorancia de quien la sostiene, refleja bien la expectativa, ampliamente difundida, de que la automatización del trabajo ATC es no solo posible, sino inminente.

No es tan fácil, puede que ni sea posible.

No comparto esa visión. Dicho en un tono algo irreverente, creo sinceramente que existen razones de peso para argumentar que, si el controlador humano puede ser sustituido por un sistema informático, su última preocupación será la de perder el empleo, ya que estará demasiado ocupado intentando sobrevivir a los Terminators (si se me permite la referencia cinematográfica). Dicho en un tono algo más serio:

las capacidades de un ordenador capaz de sustituir al elemento humano de la cadena ATC se aproximan demasiado a lo que sería una inteligencia artificial en el sentido fuerte del término.

La raíz del problema puede enunciarse con una simple frase: el control de tráfico aéreo es un problema heurístico, no algorítmico.

Un ordenador resuelve tareas sin el menor asomo de lo que, en una primera aproximación simplista, podríamos llamar "inteligencia" o "creatividad". Un sistema informático dispone siempre de una serie de reglas (lo que se denomina el algoritmo) que se aplican a los datos de entrada. Esas reglas pueden ser tan complejas como se sea capaz de imaginar, y podrán ser evaluadas y ejecutadas a velocidades elevadísimas, pero no son más que eso: reglas. Constituyen el elemento principal (aunque no el único) de lo que denominamos software.

Si uno aprende lo suficiente, pronto podrá apreciar que los espectaculares éxitos de la informática están circunscritos a áreas muy concretas: exactamente a aquellas que pueden describirse en términos algorítmicos. Así, su prevalencia en el ajedrez verdaderamente impresiona, máxime cuando se les ve derrotar sin piedad a los mejores maestros humanos de la historia. Pero tales victorias pierden su resplandor cuando se aprende que el ajedrez es tan sólo un juego de reglas: dada una jugada, se pueden calcular todas y cada una de las repuestas posibles, y todas y cada una de las repuestas posibles a esas respuestas, y las siguientes, y las siguientes, limitados tan solo por la velocidad de cálculo y el tiempo disponible. Así, un ordenador solo evalúa cada jugada que hace, la respuesta que le da el jugador humano, y cada una de las respuestas posibles, seleccionando aquella que le proporciona mejores posibilidades de victoria.

El ser humano juega diferente: no tenemos grandes capacidades de cómputo (aunque en algunas áreas superamos con creces la capacidad de un ordenador actual y del futuro imaginable), así que nuestros cerebros usan otras estrategias basadas en aproximaciones,

razonamiento lógico, experiencia y un elemento difícilmente definible que llamamos "intuición". Esa forma de funcionar puede ser derrotada casi con seguridad en cualquier carrera en la que la velocidad de proceso sea determinante o en la que se maneje un volumen de datos suficientemente amplio, pero no tiene parangón en áreas más sutiles donde no hay reglas claras o a meudo hay que inventar o descubrir las reglas, es decir, problemas heurísticos tales como el arte, la matemática, la vida cotidiana o el control de tráfico aéreo.

El ATC es heurístico.

Aunque existan (y ya se empleen, de hecho) algoritmos capaces de resolver áreas limitadas y concretas del ATC (algoritmos de secuenciación, evitación de colisiones a corta distancia, etc.), no existe una forma de automatizar todo el proceso a escala global y de tener en cuenta todas las situaciones posibles que, a menudo, son impredecibles. Pero no se trata de una limitación técnica, de capacidades de hardware o complejidad de software, sino de que, simplemente, en el seno de la labor ATC a veces hay que enfrentarse con lo inesperado; y eso es algo que, por definición, no puede preverse. Un viejo adagio del oficio reza que "la solución de hoy puede no valer mañana", y cualquiera con experiencia en ATC puede corroborar su validez. Otro viento, otro avión, otro estilo de pilotaje, un transpondedor averiado, y lo que ayer separaba hoy ya no separa.

El problema ATC es un problema heurístico.

Evidentemente existen reglas generales (¿qué son, si no, los reglamentos y procedimientos que cotidianamente cumplimos y hacemos cumplir?) que indican como trabajar y qué cumplir. Pero son eso, reglas generales que establecen unos criterios que hay que seguir y ,a veces, no seguir, simplemente porque la geometría, una emergencia imprevista o la lógica de la situación así lo aconsejan. ¿Cuáles son las reglas concretas, exactas, que se siguen entonces? Si no es posible definir una regla exacta a seguir para cada situación posible, el

ordenador no podrá resolver el problema no por limitaciones de hardware o software, sino porque el problema no es algorítmico.

Algoritmos heurísticos

Ya oigo la crítica: ¿Y qué hay entonces de sistemas tales como, lógica borrosa, redes neuronales o sistemas expertos, diseñados precisamente para enfrentarse a problemas heurísticos? No deseo aburrir con detalles técnicos, pero sí señalar que la lógica borrosa puede ser útil en cuanto a la creación de algoritmos que estimen un cálculo cuando alguno de los parámetros es incierto, pero no parece claro que puedan resolver problemas de este grado de complejidad.

Respecto a los sistemas expertos, éstos son sólo un tipo especial de algoritmo capaz de operar sobre datos menos concretos. Solo son capaces de competir con los humanos en dos áreas concretas: diagnóstico médico (que en el fondo es un algoritmo, un inmenso árbol de decisión) y localización de campos petrolíferos (correlando datos geológicos según un método ya conocido, esto es, algorítmico). En el mercado bursátil se utilizan también, aunque existen ya suficientes referencias históricas para afirmar que no son fiables, o al menos más que los operadores humanos.

Las redes neuronales son prometedoras, aunque aún son demasiado primitivas para tomarlas en consideración en un problema de la magnitud, complejidad y criticidad del ATC, aunque ya hay varios estudios encaminados en esta dirección. Parece que aún quedan décadas de investigación hasta poder desarrollar redes neuronales suficientemente complejas, y no está claro cual es el nivel al que dichas redes pueden funcionar.

!Pero si los aviones ya vuelan solos!

Es un lugar común que los aviones de hoy ya podrían volar sin piloto, porque están totalmente automatizados; la tripulación, según esta creencia, se mantiene más por motivos de imagen ante el pasaje,

temeroso de sentarse en el seno de una máquina automática, y como último recurso por si hay un fallo importante.

Irónico, el humano como último recurso si aparece una situación inesperada y el vuelo pasa de ser un vuelo algorítmico a un vuelo heurístico. ¿Les suena?

Como en todo campo en el que se aplican, los ordenadores son muy eficientes siempre que las cosas vayan bien. Airbus ha sido pionera en el empleo del sistema Fly By Wire, en el que el piloto no controla el avión, sino que se limita a informar de sus intenciones al ordenador de vuelo que decidirá cual es la mejor manera de llevar a cabo esas intenciones, siempre dentro de las performances del avión, las reglas de vuelo y las limitaciones imbuídas en el diseño del sistema.

Los primeros modelos de Airbus sufrieron varios accidentes, desde el conocido del A320-100 en Basle-Mulhouse de 1988[10], y se sospecha que las leyes del FBW [11] pudieron tener algo que ver en el accidente del Air France 447 [12].

¿Significa esto que los aviones controlados por ordenador son inseguros? No, en absoluto. Lo que significa es que si no llevan un piloto a bordo, cualquier fallo o imprevisto puede causar una catástrofe.

Alguien que crea que un ordenador habría sido capaz de hacer lo que el Capt. Sully hizo en el río Hudson es alguien que ha visto demasiado cine y leído demasiado poco sobre computación.

En definitiva, el ordenador es y será una herramienta fundamental en el entorno aeronáutico, tanto en vuelo como en el seno del ATC; su uso y permanente mejora permitirá aumentar la productividad del controlador y la seguridad de los usuarios. Pero aún queda mucho hasta que la tecnología sea capaz de sustituir al mejor sistema de toma de decisiones que existe en la Naturaleza: el ser humano.

ENLACES:

[10] El video es impresionante:

http://www.youtube.com/watch?v=a5NXpar4Ouw

[11] Más sobre los modos de funcionamiento del Fly By Wire de Airbus, en términos muy sencillos: http://surcandoloscielos.es/blog/fly-by-wire-leyes-de-airbus/

[12] Un claro ejemplo de circunstancia imprevista e imprevisible, donde un ordenador podría hacer aguas

http://www.aeroclubdetoledo.com/content/index.php/component/content/article/20-aviacion-comercial/44-airbus-330-air-france

Información completa sobre el accidente del AF447

http://avherald.com/h?article=41a81ef1/0004&opt=0

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