Automatische piloot

Hoe autonoom is een computer?
Door: Gertjan Harder

Mensen zijn traag, zien vaak niet alles en trekken ook nog eens verkeerde conclusies. De reden voor meer automatisering mag duidelijk zijn. Toch is het maar de vraag in hoeverre computers geschikt zijn om al onze taken over te nemen. Krijgen we bijvoorbeeld ooit een vliegtuig zonder piloot?

Om een computer een vliegtuig te laten besturen, is een behoorlijke mate van zelfstandigheid nodig. Is de computer al ver genoeg ontwikkeld om dat te kunnen? De meningen zijn daarover verdeeld. Hoogleraar kunstmatige intelligentie in Groningen Lambert Schomaker is optimistisch: ‘De ontwikkelingen gaan sneller dan mensen denken. Zo is dit jaar in Californië de automatische auto al toegestaan.’ Hoogleraar Max Mulder van de leerstoel Control and Operations, van de faculteit Luchtvaart- en ruimtevaarttechniek aan de TU Delft, is sceptischer: ‘Uiteindelijk is een computer niet veel meer dan een set programma’s die er door mensen in zijn gezet. Of de computer echt weet wat er aan de hand is, dat is een heel essentiële vraag.’

Zolang alles normaal functioneert en er onderweg geen gekke dingen gebeuren, kan de computer prima een vliegtuig besturen. Sterker nog: de landingssystemen in vliegtuigen zijn zo nauwkeurig dat er handmatig een afwijking wordt ingebouwd. Dat doen ze zodat de vliegtuigen niet steeds op hetzelfde punt op de landingsbaan neerkomen en daarmee de landingsbaan beschadigen. Het grote probleem is dat routine in de luchtvaart eigenlijk niet voorkomt. ‘De interessante vraag is of een computer in een nieuwe situatie een oplossing kan bedenken,’ zegt Schomaker.

Het kan bijvoorbeeld voorkomen dat tijdens de vlucht de snelheidsmeter stuk gaat. Een menselijke piloot herkent dat omdat het vliegtuig niet uit de lucht valt, terwijl de snelheidsmeter toch nul aangeeft. Intuïtief weet een goede piloot dan dat hij geen extra gas hoeft te geven, ondanks dat de snelheidsmeter een lage snelheid aangeeft. ‘Die intuïtie is eigenlijk het zien van overeenkomsten tussen situaties en het leggen van verbanden. Computers worden daar ook steeds beter in,’ zegt Schomaker. Zo worden computers ‘getraind’ in het herkennen van problemen en krijgen ze de bijbehorende oplossingen voorgeprogrammeerd. Als de computer een bepaalde situatie herkent, associeert hij daar de juiste oplossing bij. ‘Computers hebben daarbij het voordeel dat ze kunnen leren uit duizenden vlieguren van grote aantallen piloten,’ aldus Schomaker.

Maar wat nou als het voertuig in een situatie komt die de bestuurder niet herkent? Schomaker: ‘Een computer kan zich uiteindelijk beter uit zo’n situatie redden dan een mens, door gebruik te maken van wiskundige modellen en van de nog werkende sensoren.’ Stel je bijvoorbeeld voor dat de hoogtemeter tijdens de vlucht stuk gaat en het zicht slecht is. Het enige dat een piloot nog kan doen om het toestel veilig aan de grond te krijgen is het toestel op gevoel besturen. De computer doet dat ook. In zo’n noodsituatie zal hij allerlei handelingen proberen: een beetje gas minder, bijsturen etc. ‘Maar omdat de computer elke milliseconde nauwkeurig kan aanvoelen hoe het toestel reageert, kan hij dat veel effectiever dan een menselijke piloot,’ zegt Schomaker. Een voorbeeld van zo’n corrigerende computer is de lopende robot Big Dog. Schomaker: ‘Als Big Dog uitglijdt op het ijs herstelt hij zich meteen. Ook valt hij niet als je er een trap tegenaan geeft.’

Volgens Schomaker moet de computer nog veel leren, maar gaan de ontwikkelingen snel: ‘Mensen hebben op dit moment nu eenmaal meer ervaring opgedaan in de echte wereld dan de huidige kunstmatige systemen. Maar er zullen op allerlei toepassingsgebieden omslagpunten komen.’

Er is nog wel een andere kant aan het verhaal. De functie van een menselijke bestuurder reikt namelijk verder dan de besturing alleen. ‘Er gebeurt onderweg zoveel waar je vooraf geen rekening mee houdt, elke vlucht is anders,’ zegt Mulder. Mulder doet aan de TU Delft onder andere onderzoek naar automatische systemen in vliegtuigen. ‘Er moet iets intelligents aan boord zijn, iets dat beslissingen kan nemen in situaties die we van tevoren niet bedacht hadden,’ zegt Mulder.

‘Stel, je hebt het vliegtuig volledig geautomatiseerd: de piloten zijn eruit. Tijdens de vlucht krijgt een passagier een hartaanval. Wat doe je dan?’ zegt Mulder. Je kunt dan tegen die computer zeggen dat het toestel zo snel mogelijk naar de grond moet, maar het kan zijn dat je als antwoord krijgt: ‘Sorry, het is slecht weer bij het vliegveld waardoor we niet kunnen landen zonder risico voor de rest van de passagiers.’ Mulder: ‘Hoe programmeer je een apparaat om te kiezen tussen een mensenleven en een risico voor de rest van de passagiers?’ Zo’n situatie is natuurlijk een uitzondering, maar als je een handeling maar vaak genoeg herhaalt komen die uitzonderingen ook vaak voor en kunnen er dus mensen in gevaar komen.

Mulder: ‘Ik denk dat het idee dat een menselijk brein een heel geavanceerde computer is, echt achterhaald is. Wij zijn geen rekenmachines in ons hoofd; wij zijn deductiemachines. Dat is echt iets anders.’ Daarmee bedoelt Mulder dat mensen niet alleen kunnen rekenen, maar ook kunnen concluderen en beargumenteren. Neem het weer als voorbeeld. Mulder: ‘We weten te weinig af van het weer, hoe het zich ontwikkelt en wat de mogelijke gevolgen zijn. Het is dan ook niet mogelijk om er een automatische beslissing aan te hangen.’ De bemanning probeert zich op basis van radarbeelden een beeld te vormen van hoe ernstig de situatie kan worden en beslist op basis daarvan wat te doen. Mulder: ‘Er is nog veel onderzoek naar het weer nodig om te bepalen wat wel en niet veilig genoeg is om doorheen te vliegen.’

‘Computers kunnen uiteindelijk heel goed rekenen en kunnen zelfs leren, maar altijd binnen hun beperkte beeld van de wereld,’ zegt Mulder. Dat beperkte beeld van de wereld komt doordat ieder systeem zijn eigen specialisatie heeft. De automatische piloot weet bijvoorbeeld veel af van het terrein: hij navigeert en voorkomt dat je tegen een berg vliegt. Maar het weet niks af van de weerssituatie. Er is een andere computer voor nodig die daar weer alles van af weet. En zo zijn er nog tientallen ‘onderdelen van de wereld’ waar de computer verstand van moet hebben. Mulder: ‘Eigenlijk is de enige computer aan boord die al die informatie aan elkaar kan knopen de biologische computer, ofwel de mens. Willen we die eruit halen, dan zullen we eerst een computer moeten maken die dat ook kan. En dat zie ik voorlopig niet gebeuren.’