Textbeskrivning av grafik och berättarröst i filmen om AI-stöd inom flygtrafikledning

1. Grafik 1
a. Två bilar visas med signaler som kommer ifrån dom
Speakerrösten säger: “Idag, är autonoma bilar en möjlighet i en kaotisk miljö, så vi
frågade oss:”

2. Grafik 2
a. Ett flygplan visas med signaler som kommer ifrån den
Speakerrösten säger: “kan autonom flygtrafikledning vara möjlig, i en kontrollerad miljö?
På LFV, har vi gjort ett försök att komma närmare svaret, låt oss titta på hur vi gjorde
det..”

3. Grafik 3
a. Text visas med “Teknik” som en övergripande titel och “Radar”, “Radio”, “Nätverk”
och “Teknik” som undertitlar.
i. Övergång till:
b. En illustration av en människa visas framför en radarskärm och ett skrivbord.
Kommunikation med ett flygplan visas och “kuggar som rör sig” för att visa att
människan tänker. Del av kuggarna visas bli avlastade av “teknik”, vilket minskar hur
mycket människan behöver tänka, genom att visa en illustration med ett
tårtdiagram.
Speakerrösten säger: ”Flygtrafikledning har redan idag ett stort beroende av teknologisk
utrustning med exempel som radar, radio, nätverk och navigationshjälpmedel, men i
centrum, finns människor, människorna är där av säkerhetsskäl, och för deras förmåga
att handskas med komplexa situationer, men är vi nu vid en tidpunkt i teknisk utveckling
när människor skulle kunna avlastas från en betydande del av deras komplexa uppgifter,
även inom flygtrafikledning?”

4. Grafik 4
a. Två flygplan som är separerade i höjd visas
Speakerrösten säger: “Det primära syftet med flygtrafikledning, världen över, är att
förhindra kollisioner, att organisera och påskynda flödet av flygtrafik, delge information
och ge annat stöd till piloter. Flygledare övervakar var flygplanen befinner sig..”

5. Grafik 5
a. De två flygplanen övergår till sina respektive latitud och longitud positioner på en
Europakarta, med ytterligare flygplan som visas, flygandes över Europa.
Speakerrösten säger: “.. ..i deras luftrum med hjälp av radar och kommunicerar med
piloterna med hjälp av radio. För att undvika kollisioner, använder flygtrafikledningen
separationsregler..”

6. Grafik 6
a. Texten “Separationsregler” visas med tre kryssrutor som dyker upp under texten.
b. En ruta som illustrerar luft omkring ett flygplan dyker upp, vilket illustrerar
separation i tre dimensioner.
Speakerrösten säger: “....vilket försäkrar att varje flygplan bibehåller en minsta mängd
tomt utrymme runtomkring sig hela tiden.”

7. Grafik 7
a. En människa visas med en stapel som indikerar 100% arbetskapacitet, ett datorchip
med AI skrivet på det dyker upp och en ny stapel dyker upp ovanpå den tidigare
stapeln, vilket indikerar mer än 100% arbetskapacitet.
b. Övergång till fokus på datorchipet, och rutor med följande innehåll: Spårbarhet i
AI:ns beslutsprocess, människa-maskin interaktion, säkerhetsaspekter, oändligt
många trafikscenarion, väderförhållanden, kostnader, redundans.
Speakerrösten säger: “Flygtrafikledare, som varje annan människa, har en viss
arbetskapacitet. Så i detta projekt, satte vi upp en hypotes: om vi förser flygtrafikledare
med Artificiell Intelligens som automatiserar vissa av deras uppgifter, skulle dom
potentiellt sett kunna öka sin arbetskapacitet och handskas med fler flygningar. För att
nå denna vision finns det utmaningar längs med vägen. Vi måsta ha många aspekter i
åtanke, som till exempel spårbarhet i den Artificiella Intelligensens beslutsprocess,
människa-maskin interaktion, säkerhetsaspekter, oändligt många trafikscenarion att
potentiellt träna på, väder, kostnad och redundans.”

8. Grafik 8
a. LFV:s och IBM:s logotyper visas.
Speakerrösten säger: “För att adressera dessa utmaningar har vi, i detta projekt, jobbat
ihop med IBM Garage och IBM research.”

9. Grafik 9
a. Ett gitter visas med 5 lager, en rubrik visas på slutet av illustrationen med texten
“Advanced autoplanner”. Nedifrån och upp så visas följande lager:
i. Enterprise Design Thinking
1. Skapat tillsammans med flygledare och forskare från IBM
2. Definierad Minsta Livskraftiga Produkt
ii. AI modellering
iii. Beräkningsapplikation
iv. IBM streams
v. NARSIM, flygtrafikledningssimulator
Speakerrösten säger: “Vi har utfört Design Thinking Workshopar för att tillsammans definiera
utmaningarna och skapa lösningarna tillsammans med flygtrafikledare och datavetare.
Workshoparna utfördes för att definiera en Minimum Viable Product, den minsta och mest
väldefinierade lösningen för att omhänderta de största riskerna. Projektteamet gick sen in i
AI-modelleringsfasen och skapade beräkningsapplikationen, denna sattes sen i bruk och
kopplades till Narsim, en flygtrafikledningssimulator. Med hjälp av IBM Streams kunde vi
testa hur AI modellen beter sig i Narsim simulatorn. Vi döpte vår lösning till Advanced
Autoplanner (AAP).”

10. Grafik 10
a. Text visas som illustrerar att ett tillvägagångssätt där säkerhet kommer först har
använts, två underrubriker visas, de är:
i. Fas 1: Förutsäga hur luftrummet kommer se ut i framtiden
ii. Fas 2: Rekommendation för vilken instruktion som ska väljas
Speakerrösten säger: “Advanced Autoplanners AI modell är designad för att använda en
approach där säkerhet kommer först och opererar i två faser: Fas 1 förutsäger hur det
framtida luftrummet kommer se ut, för att bestämma säkra instruktioner som undviker
framtida konflikter, och fas 2 bestämmer den bästa instruktionen baserat på en rangordning
av säkra instruktioner baserat på en förståelse av flygplansbeteende.”

11. Grafik 11
a. Text “Fas 1: Förutsäga hur luftrummet kommer se ut i framtiden” visas och en
illustration med flygplan som flyger mot varandra visas ovanifrån, med förutsedda
flygbanor. Illustrationen övergår i att visa luftrummet och förutsedda flygbanor från
sidan, vilket indikerar komplexiteten i ett luftrum med sjunkande och stigande trafik.
b. Rutor runt flygplanen dyker upp, vilket visar den separation som behövs runtomkring
varje flygplan. Två av rutorna blinkar i rött.
c. En illustration av en människa dyker upp.
d. Människan försvinner och ersätts av flera alternativ för olika instruktioner som kan
användas. Rubriken på sidan går från “Fas 1” till “Fas 2”.
e. Det visas att de olika instruktionerna prioriteras.
Speakerrösten säger: “AI modellen förutsäger var flygplanen kommer befinna sig i realtid
och bestämmer kontinuerligt hur luftrummet som en flygtrafikledare är ansvarig för
kommer se ut i framtiden. AI modellen fångar in de komplexa tredimensionella
flygbanorna inklusive punkterna i en färdplan (för ett givet flygplan). I fas 1 använder AI
modellen en rymdutforskningsteknik med tidiga begränsningar för att bestämma säkra
instruktioner. Detta gör att AI modellen kan ge både en förklaring till varför en viss
instruktion ska ges och kontra-faktiska förklaringar varför en viss instruktion inte ska ges,
till en flygtrafikledare. I fas 2 använder AI modellen ett regelbaserat tillvägagångssätt för
att rangordna instruktioner efter hur optimala dom är från de säkra instruktioner som
identifierades i fas 1. Reglerna fångar in vanliga flygplansegenskaper, så som preferens
för att stiga i höjd, eftersom på högre höjd, är luften tunnare och det resulterar därmed i
förbättrad bränsleekonomi. Maskininlärning skulle kunna användas i framtiden för att
göra om rangordningen baserat på detaljerade flygplansegenskaper såsom typ av
flygplanskropp och manövreringsförmåga.”

12. Grafik 12
a. Två flygplan som flyger mot varandra visas, en av dom ges en instruktion så att de
inte ska kollidera med varandra och återgår sen till sin flygbana.
Speakerrösten säger: “När AI modellen rekommenderar en framgångsrik instruktion till
piloten, så följer AI modellen upp när det är säkert för flygplanet att svänga tillbaka till
sin originalrutt.”

13. Grafik 13
a. Tre scenarion visas på skärmen, dom är:
i. Scenario 1 – Advanced autoplanner identifierar, utvärderar och löser en
konflikt mellan två flygplan genom att använda hastighet.
ii. Scenario 2 – Advanced autoplanner löser en konflikt genom att använda
sväng, hastighet och höjd.
iii. Scenario 3 – Demonstration av vad som händer om piloten inte följer
instruktionerna som ges av Advanced autoplanner.
Speakerrösten säger: “Vi skulle nu vilja visa er följande 3 scenarion, som Autoplanner
lösningen har handskats med i Narsim simulatorn. Separationsminima i sektorn är 5 nautiska
mil, men vi har lagt till en buffert, AAP får inte lov att gå under 6 nautiska mil i separation.”

14. Grafik 14
a. En video som visar separationshantering mellan två flygplan i Narsim, av
Autoplanner, genom att använda hastighet.
Speakerrösten säger: “Först, kommer vi se hur Advanced Autoplanner identifierar,
utvärderar och löser en konflikt mellan två flygplan med användandet av hastighet. Vid
denna tidpunkt, kan vi se att både LFV042 och LFV050 har en konflikt om ungefär 12
minuter, inuti sektor Whisky. Advanced Autoplanner använder sin konfliktsöksalgoritm:
identifierar konflikten och letar efter sätt att lösa den. De två flygplanen är nu
separerade med 5.9 nautiska mil på samma flygnivå, vilket är precis under den buffert
AAP använder för säker separation. När flight LFV042 kommer in i sektorn, 9 minuter
innan separationsunderskridande, ger Advanced Autoplanner en instruktion att öka
hastigheten till Mach .78, en liten ökning av hastigheten i förhållande till marken med 4
knop. Användandet av hastighet för att lösa denna konflikt är baserat på LFVs egen
rangordning av hur Advanced Autoplanner ska väga dom olika lösningarna: sväng,
hastighet och höjd. Vi kan se att den lilla ökningen i hastighet också har ökat den
bedömda separationen till 6.7 nautiska mil, vilket är mer än minimaseparationen. 9
minuter senare, kan vi se att den givna instruktionen, för ökad hastighet, försäkrar att
separationen bibehålls mellan de två flygplanen.”

15. Grafik 15
a. En video som visar separationshantering mellan tre flygplan i Narsim, av
Autoplanner, genom att använda hastighet, sväng och höjd.
Speakerrösten säger: “I scenario 2 använder Advanced Autoplanner all tre tillgängliga
verktyg: sväng, hastighet och höjd, för att lösa konflikter mellan tre flygplan, LFV900,
LFV915 and LFV 911, vilka alla ligger på 40 000 fot. LFV900, som kommer norrifrån, ges
en instruktion att öka hastigheten till M.86, en ökning med 10 knop, och att svänga 5
grader till höger. Detta är för att undvika konflikt med LFV915 som kommer söderifrån.
Separationen mellan de två flygplanen gick från att vara 6.1 nautiska mil, vilket är på
gränsen till autoplannerns minsta tillåtna avstånd, till ca 13 nautiska mil, vilket, med
marginal, är över det nödvändiga avståndet. Samtidigt får LFV911 österifrån en
instruktion att stiga till 41 000 fot för att undvika både LFV900 norrifrån och LFV915
söderifrån. Advanced Autoplanner anser nu att LFV900 är fri från LFV915, och ger LFV900
en ny rutt klarering tillbaka till punkten WOODY, utanför Antwerp i Belgien. Flygplanet
använder sin egen navigation för att återgå till originalfärdplanen. Den förutsedda
separationen är nu 10 nautiska mil, vilket, med marginal, är över den säkerhetsmarginal
Advanced Autoplanner använder för separation, men inom vad vi i projektet anser vara
effektiva flygbanor. Vi kan nu se att alla tre flygplan är separerade enligt flygregler,
antingen med åtminstone 5 nautiska mil, som mellan LFV900 och LFV915 eller med
åtminstone 1000 fot som mellan LFV911 och dom två andra flygplanen.”

16. Grafik 16
a. En video som visar separationshantering mellan två flygplan i Narsim, av
Autoplanner, genom att använda sväng och höjd medan piloten inte följer de
instruktioner som ges.
Speakerrösten säger: “I scenario 3, skulle vi vilja visa er vad som händer om piloterna inte
följer de instruktioner som Advanced Autoplanner ger. LFV957 i nordöst får instruktionen
”5 grader höger” för att svänga bakom LFV970 som kommer västerifrån. Piloten på
LFV957 svänger dock bara 2 grader, av okända skäl. Separationen gick från 2.9 nautiska
mil till 4.4 nautiska mil, vilket fortfarande är under det separationsminima som krävs i
denna sektor. Advanced Autoplanner identifierar att den tidigare instruktionen inte är
tillräcklig, och svänger LFV957 ytterligare 5 grader till höger, men igen så svänger piloten
bara 2 grader. Den förutsedda separationen är nu 5.8 nautiska mil, vilket är över den
minsta separation som behövs, men fortfarande under den buffert som används av AAP.
LFV970 kommer nu in i sektorn, och ges genast en instruktion att stiga 1000 fot för att
undvika LFV957, men återigen så följer inte piloten instruktionen, och stannar på sin
höjd. Advanced Autoplanner bedömmer nu att LFV970 inte följer sin instruktion, och
svänger LFV957 för en tredje gång till höger, och denna gången är svängen tillräcklig för
att bibehålla separation enligt den definierade bufferten. Detta visar att AAP följer upp
sina instruktioner och kontinuerligt försäkrar att dessa instruktioner är tillräckliga för att
bibehålla de separationer som krävs.”

17. Grafik 17
a. Följande text visas “Vad LFV har lärt sig”, och ytterligare text: “AI modellen separerar
flygplan och tar dom genom sektorn på ett säkert och effektivt sätt”
Speakerrösten säger: “Projektet har tagit fram en modell som på ett framgångsrikt sätt
separerar flygplan och kontrollerar dom på ett säkert och effektivt sätt genom sektorn.”

18. Grafik 18
a. Följande text visas:
i. Vilka är dom nästa stegen?
1. Ökad komplexitet inom AI modellering
a. Stigande och sjunkande trafik
b. Olika vindförhållanden
b. En människa framför ett skrivbord och en skärm dyker upp och följande ytterligare
text:
i. Användargränssnitt (HMI)
1. Föreslagna instruktioner
2. Tid för utförande
Speakerrösten säger: “I nästa fas kommer vi inkludera några av de mer komplexa
verklighetsfaktorerna inom flygtrafikledning, inklusive stigande och sjunkande trafik och olika
vindförhållanden och vi kanske kommer låta AI modellen lära sig baserat på interaktionerna
och valen som görs av flygtrafikledarna och simulatorn för att utvecklas och ge bättre
rekommendationer. Vi kommer också förse flygtrafikledaren med ett användargränssnitt
som kommer presentera de föreslagna instruktionerna och tid för utförande.”

19. Grafik 19
a. Följande text visas: Tack för att ni tittade

20. Grafik 20
a. Text visas som listar vem som har varit involverad i teamen från LFV och IBM.

21. Grafik 21
a. LFV och IBM logotyper visas mitt på skärmen.