O que acontece quando aeronaves autônomas falham? A lição dos drones no Vivid Sydney

Ficou evidente que algo tinha dado muito errado com o enxame de cerca de mil drones que cintilava sobre Darling Harbour durante o festival Vivid Sydney, no mês passado.

De repente, muitos começaram a sair da formação. Quase 90 despencaram do céu e caíram na água escura abaixo.

Felizmente, ninguém se feriu.

Ainda assim, a falha no espetáculo de drones - atribuída à interferência de rádio - trouxe à tona um desafio que vale para qualquer aeronave autônoma: o que acontece quando as coisas dão errado?

Essa pergunta é especialmente relevante porque, na próxima década, pode se tornar comum ver táxis aéreos autônomos transportando passageiros por cima do trânsito e drones autônomos levando encomendas de um lado a outro das cidades.

Nos Estados Unidos, por exemplo, a empresa de entregas por drones Wing anunciou recentemente que vai ampliar sua parceria com a Walmart para mais sete cidades.

Essas tecnologias, de vez em quando, vão falhar. Só que uma aeronave não pode simplesmente encostar no acostamento.

Por isso, a segurança não depende apenas de evitar falhas, mas também de garantir que a aeronave consiga reagir com segurança quando elas acontecerem.

Projetadas para tolerar algumas falhas

Aeronaves autônomas modernas contam com diversos recursos para impedir que um único problema resulte na perda da aeronave. Entre eles estão múltiplos motores, propulsão distribuída, computadores de voo de reserva e softwares capazes de tolerar falhas.

Mesmo assim, tecnologias muito confiáveis e resistentes podem - e vão - falhar de maneiras inesperadas. Um pequeno defeito de software, um sensor com problema ou uma mudança súbita nas condições podem não parecer graves isoladamente. Porém, quando ocorrem juntos, podem se combinar e gerar dificuldades maiores.

As cidades acrescentam mais risco. Ventos que mudam ao contornar prédios, interrupções em sinais de navegação e um grande número de aeronaves operando na mesma área tornam mais difícil lidar com eventos imprevistos.

Em uma aeronave convencional, cabe ao piloto conduzir emergências. Se surge um problema sério, ele usa treinamento e experiência para avaliar a situação, escolher um local adequado para pouso e levar a aeronave ao chão reduzindo ao máximo o risco para as pessoas por perto.

No caso de aeronaves autônomas, essa responsabilidade deixa de ser do piloto e passa para a própria aeronave. O sistema autônomo precisa reconhecer que existe um problema, analisar as alternativas disponíveis e decidir qual será o próximo passo.

Por exemplo: qual é o lugar mais seguro para pousar? Pessoas, veículos ou edifícios podem ser colocados em risco? A aeronave consegue chegar com segurança ao local escolhido?

Essas questões não são apenas técnicas. São decisões que têm consequências no mundo real. Por isso, reagir a emergências não é só um procedimento de contingência: torna-se parte essencial de como aeronaves autônomas operam com segurança.

Um sistema de aeronaves autônomas que precisa ver, decidir e agir

Para que uma aeronave autônoma responda com segurança a uma emergência, ela precisa fazer três coisas em muito pouco tempo.

Primeiro, deve compreender o ambiente ao seu redor. Precisa identificar locais possíveis para pouso levando em conta pessoas, veículos, prédios e outros perigos. E essas informações podem estar incompletas ou mudar o tempo todo.

Depois, tem de escolher qual alternativa envolve o menor risco. O melhor lugar para pousar nem sempre é o mais próximo, e pode não existir uma opção perfeita. Em vez disso, o sistema precisa selecionar aquilo que tem mais chance de minimizar danos.

Por fim, é necessário conduzir a aeronave com segurança até o ponto escolhido. Isso pode ser especialmente difícil se a aeronave já estiver com alguma falha ou operando sob condições meteorológicas adversas.

Essas etapas não podem ser tratadas como partes independentes. Elas precisam funcionar juntas, como um único sistema de segurança, tomando decisões e reagindo em tempo real conforme os acontecimentos evoluem.

Planejar para quando algo der errado

Hoje, grande parte do foco da indústria e das regulações está em evitar falhas por meio de testes rigorosos, certificação e sistemas de reserva. Isso é importante, mas representa apenas uma parte do desafio de segurança.

Fala-se muito menos sobre o que acontece depois que uma falha ocorre. Com que rapidez uma aeronave consegue identificar um lugar seguro para pousar? Ela é capaz de continuar operando com segurança se parte de seus sistemas deixar de funcionar como o previsto?

Os sistemas mais resistentes não são necessariamente aqueles que nunca enfrentam problemas.

São, sim, aqueles que conseguem perceber sinais de que algo está se degradando, se ajustar a circunstâncias que mudam e reduzir o risco antes que a situação se torne crítica.

Sob esse ponto de vista, um pouso de emergência não é uma reação de última hora. É uma capacidade prevista ao longo de todo o voo e pronta para ser acionada sempre que necessário.

A segurança é medida no pior dia

Aeronaves autônomas têm potencial para tornar o transporte mais rápido, mais limpo e mais acessível. Porém, o sucesso no longo prazo vai depender de mais do que tecnologia ou economia.

Vai depender de a população conseguir confiar que esses sistemas responderão com segurança quando algo der errado.

O recente incidente com drones no festival Vivid Sydney serve como um lembrete útil. A falha em si virou manchete, mas a pergunta mais importante foi como o sistema reagiu.

Os drones não simplesmente desapareceram do céu. Procedimentos de segurança foram acionados e, o mais importante, ninguém se feriu.

À medida que aeronaves autônomas se tornarem mais comuns sobre as nossas cidades, questionamentos semelhantes vão surgir.

O futuro das aeronaves autônomas não será definido pelo desempenho em condições normais.

Será definido pela forma como elas lidam com as situações raras que ninguém deseja, mas que todo mundo espera que sejam previstas.

Luis Mejias, professor associado em Sistemas Aeroespaciais e Autônomos, Universidade de Tecnologia de Queensland, e Jonathan Roberts, professor de Robótica, Universidade de Tecnologia de Queensland

Este artigo foi republicado do portal The Conversation sob uma licença CC. Leia o artigo original.