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IA na aviação: uma pista para aeroportos mais inteligentes

Descobre como a IA na aviação está a impulsionar a inovação nos aeroportos e a tornar as operações perfeitas. Aprende como a IA está a aumentar a eficiência e a redefinir as viagens aéreas.

A indústria da aviação mantém o mundo ligado através do transporte de pessoas e bens. À medida que a tecnologia avança, um número crescente de pessoas viaja. Este ano, prevê-se que o tráfego global de passageiros atinja 9,4 mil milhões. A monitorização das operações aeroportuárias é mais importante do que nunca para evitar atrasos dispendiosos e impedir que os passageiros tenham uma má experiência de viagem. 

A inteligência artificial (IA) nos aeroportos pode ajudar a simplificar as operações, aumentar a eficiência e melhorar a experiência geral de viagem. Neste artigo, vamos explorar várias aplicações da IA no sector da aviação. Também analisaremos as vantagens da IA na aviação e os desafios que a acompanham. Toca a começar!

Como é que a IA é utilizada na aviação?

Diferentes tecnologias de IA, como a aprendizagem automática, o processamento de linguagem natural (PNL) e a visão por computador, estão a transformar a indústria da aviação. A aprendizagem automática utiliza algoritmos para identificar padrões e fazer previsões. Pode ajudar a otimizar os horários dos voos, a melhorar os tempos de rotação dos aviões e a prever as falhas do equipamento antes de estas ocorrerem.

Figura 1. Áreas em que a IA pode ser aplicada no sector das companhias aéreas.

A PNL, que permite aos computadores compreender e gerar linguagem humana, pode ser utilizada para aplicações como a análise de sentimentos. Ao analisar o feedback dos passageiros a partir de inquéritos, redes sociais e críticas de clientes, a PNL pode ajudar as companhias aéreas e os aeroportos a avaliar a satisfação dos clientes e a identificar áreas a melhorar.

A visão por computador permite que os computadores interpretem e tomem decisões com base em dados visuais. Pode ser utilizada em sistemas de vigilância avançados para reforçar a segurança através de aplicações como o reconhecimento facial, a análise do comportamento e a deteção de actividades suspeitas. Estas são apenas algumas das utilizações da IA no domínio da aviação. Há muitas mais aplicações que estão a mudar a indústria da aviação. Vamos ver como estas tecnologias estão a ter impacto neste sector.

Aplicações da IA na aviação

Para teres uma ideia mais clara de como estas aplicações de IA estão a remodelar a aviação, vamos analisar alguns exemplos detalhados. Compreenderemos a necessidade da aplicação, a solução que podemos criar utilizando a IA e como funciona.

Utilizar a visão computacional para calcular as distâncias de aterragem de um avião

Uma aplicação interessante da visão computacional na aviação é o cálculo das distâncias de aterragem dos aviões. Embora ainda não seja muito utilizada, a visão computacional pode servir de apoio se os instrumentos falharem e ajudar na aterragem em situações de baixa visibilidade. Pode tornar os procedimentos de aterragem mais seguros e mais fiáveis. Ao contrário do Sistema de Aterragem por Instrumentos (ILS) tradicionalmente utilizado, que fornece orientação às aeronaves durante a aterragem através de sinais de rádio, a visão por computador oferece apoio a partir do solo.

A deteção de objectos é uma tarefa de visão por computador em que os modelos de IA identificam e localizam objectos numa imagem ou vídeo. É essencial para várias aplicações, desde veículos autónomos a sistemas de segurança. Nesta aplicação específica, a deteção de objectos pode ser utilizada para identificar com precisão o avião e o seu local de aterragem.

Ultralytics YOLOv8O modelo de visão computacional, por exemplo, é um modelo avançado que suporta a deteção de objectos e que pode ser utilizado para este fim. O avião e o local onde deve aterrar podem ser detectados e podem ser desenhadas caixas delimitadoras à volta dos objectos. Depois, podes medir a distância entre os dois objectos utilizando o centro das caixas delimitadoras.

Fig. 2. Utiliza o site Ultralytics YOLOv8 para calcular a distância de aterragem de um avião.

Para integrar este sistema nas infra-estruturas aeroportuárias existentes, as câmaras posicionadas ao longo da pista poderiam fornecer dados de vídeo ao modelo YOLOv8 em tempo real. O sistema monitorizaria continuamente a aproximação à aterragem, fornecendo informações instantâneas aos controladores de tráfego aéreo e aos pilotos sobre as distâncias exactas de aterragem. O sistema facilitaria o cálculo das distâncias de aterragem dos aviões em condições difíceis.

Chatbots com IA tornam o serviço de apoio ao cliente dos aeroportos mais inteligente

Um dos principais problemas nos aeroportos é a necessidade constante de apoio ao cliente. Os passageiros necessitam frequentemente de assistência com informações sobre os voos, processos de check-in e navegação no aeroporto. Isto pode acabar por sobrecarregar o pessoal e criar tempos de espera mais longos. Os chatbots de IA criados com PNL e Modelos de Linguagem de Grande Dimensão (LLMs), como o GPT-4o, podem ser uma óptima solução.

Figura 3. Os passageiros estão a utilizar chatbots com IA para fazer perguntas relacionadas com as companhias aéreas.

A PNL e os LLM permitem que os chatbots compreendam e gerem linguagem humana. Podem interagir com os passageiros de uma forma natural e conversacional. Nos aeroportos, estes chatbots podem gerir eficazmente várias tarefas, uma vez que dispõem de um vasto conhecimento com base nos seus dados de formação. Os passageiros podem utilizar os chatbots para obter informações de voo em tempo real, responder a perguntas sobre as instalações do aeroporto, ajudar nos processos de reserva e de check-in e até oferecer recomendações para refeições e compras.

Sistemas de manuseamento de bagagens com IA

A IA nos aeroportos pode tornar o processo de transporte e recolha de bagagem de check-in mais eficiente e reduzir a probabilidade de perda de bagagem. Os aeroportos podem simplificar a triagem, o rastreio e a gestão das bagagens utilizando tecnologias de ponta como a visão por computador e a aprendizagem automática. 

Ultralytics YOLOv8 suporta o seguimento de objectos e a segmentação de instâncias, o que o torna uma boa opção para esta aplicação. O seguimento de objectos permite-nos seguir o movimento de cada peça de bagagem desde o momento em que é registada até ser carregada no avião. A monitorização contínua ajuda a evitar erros e garante que cada mala chega ao seu destino.

Fig. 4. Monitorização da bagagem a ser carregada com Ultralytics YOLOv8 .

A segmentação de instâncias ajuda a identificar e a distinguir cada peça de bagagem individualmente. É útil para tarefas como a contagem de bagagens no carrossel de recolha. Os sistemas de tratamento de bagagens com IA podem controlar o número de malas à medida que são colocadas no carrossel e à medida que os passageiros as recolhem. Com este tipo de vigilância, as companhias aéreas podem garantir que nenhuma mala é deixada por recolher e que todos os passageiros recebem a sua bagagem.

Fig. 5. Contagem de bagagens no carrossel de recolha utilizando Ultralytics YOLOv8 .

A integração de modelos de visão por computador, como o YOLOv8 no manuseio de bagagens pode tornar esses processos muito mais eficientes e precisos. A monitorização em tempo real e a recolha de dados ajudam a reduzir os erros, a minimizar a perda de bagagem e a melhorar a satisfação dos passageiros. Ao automatizar essas tarefas, o pessoal do aeroporto pode concentrar-se em tarefas mais importantes para melhorar a eficiência geral do aeroporto.

Mantém-se atento às operações aeroportuárias em terra

Explorámos a monitorização do manuseamento de bagagens utilizando a visão por computador, mas esse é apenas um aspeto das operações em terra. Inúmeras outras informações sobre as operações em terra podem ser monitorizadas e seguidas para identificar onde estão a ocorrer atrasos. Identificar e eliminar atrasos pode reduzir perdas e melhorar a eficiência geral. 

Desde o reabastecimento e a manutenção até aos serviços de catering e à segurança na rampa, os sistemas de visão por computador podem utilizar câmaras e sensores para vigiar as operações em terra. Esses sistemas analisam os dados visuais para detetar quaisquer problemas, agilizar fluxos de trabalho e garantir que as regras de segurança sejam seguidas. Ao longo do tempo, estes conhecimentos podem ajudar os aeroportos a melhorar continuamente as suas operações, conduzindo a processos de assistência em terra mais suaves, mais seguros e optimizados.

Fig. 6. Monitorização das operações no solo utilizando a visão por computador.

Vantagens da IA na aviação

A IA está a mudar o sector da aviação, tornando as operações mais eficientes, mais seguras e melhores para os passageiros. Ao automatizar e otimizar várias tarefas, a IA ajuda as companhias aéreas e os aeroportos a funcionarem melhor e reduz os custos. Eis mais algumas das principais vantagens da utilização da IA na aviação:

  • Análise de dados em tempo real: Com a capacidade de analisar rapidamente conjuntos de dados maciços, a IA fornece informações em tempo real para uma tomada de decisões mais informada.
  • Rotas de voo optimizadas: A IA ajuda a planear rotas de voo mais eficientes, poupando combustível e reduzindo o tempo de viagem.
  • Segurança simplificada: Os sistemas de segurança alimentados por IA podem detetar ameaças mais rapidamente e com maior precisão para reforçar a segurança geral dos aeroportos.
  • Experiência personalizada do passageiro: Recomendações personalizadas para serviços e comodidades podem melhorar a experiência geral de viagem dos passageiros.

Desafios da implementação da IA nos aeroportos

A implementação de aplicações de IA nos aeroportos pode deparar-se com vários obstáculos. Alguns dos desafios mais conhecidos estão relacionados com os elevados custos das infra-estruturas, a privacidade dos dados, as implicações éticas e a integração com sistemas antigos. No entanto, estes desafios também surgem noutros sectores. Na aviação, há desafios específicos e exclusivos do sector.

Garantir que os sistemas de IA são fiáveis e seguros é fundamental na aviação. A IA tem de cumprir normas rigorosas e passar por muitos testes, porque qualquer falha pode ter consequências graves. Outro desafio é que a adaptação a diferentes ambientes aeroportuários pode ser difícil. Os aeroportos funcionam em todos os tipos de climas, com diferentes níveis de tráfego de passageiros e tipos de aeronaves. Os sistemas de IA têm de lidar com estas diversas condições. Além disso, obter a aprovação dos organismos reguladores e das partes interessadas do sector pode ser difícil. Os sistemas de IA têm de seguir regulamentos de segurança rigorosos, o que pode atrasar o processo de desenvolvimento e implementação de soluções de IA. Convencer as companhias aéreas, os operadores aeroportuários e os passageiros de que a IA é fiável e benéfica exige muito esforço e provas de que funciona realmente para melhorar a segurança e a eficiência.

O futuro da IA na aviação

À medida que as tecnologias de IA continuam a melhorar, podemos esperar ainda mais eficiência, segurança e experiências dos passageiros. Por exemplo, o aeroporto de Changi, em Singapura, utiliza sistemas de imigração alimentados por IA que permitem aos passageiros passar pela imigração em menos de um minuto. Há também trabalho a ser feito em aeronaves autónomas e a IA desempenha um papel importante na navegação e na tomada de decisões. A integração da IA em várias partes da aviação não só melhorará as operações actuais, como também conduzirá a soluções novas e inovadoras em que ainda nem sequer pensámos.

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