L’assistente digitale ASTRA prevede con un’ora di anticipo possibili ingorghi nei cieli e suggerisce come evitarli. Soddisfatti gli operatori che l’hanno testato, per le prestazioni e per l’interfaccia chiara e intuitiva, frutto delle competenze di Deep Blue in user-centered design.
Lo scorso agosto si è concluso il lavoro tecnico del progetto ASTRA volto a sviluppare un assistente digitale in grado di supportare i Flow Manager Position (FMP), ovvero operatori specializzati nella gestione del flusso del traffico aereo in un determinato settore o regione dello spazio aereo, in situazioni di complessità. “In aviazione si parla di una situazione complessa quando la capacità di un settore, mettiamo di dieci aeromobili, viene superata, rendendo necessarie manovre correttive come cambi di quota, deviazioni di rotta o variazioni di velocità – spiega lo psicologo Francois Brambati, company project manager e consulente Human Factors (HF) in Deep Blue – la valutazione della complessità tiene conto di numerosi fattori, tra cui velocità, tipologia e dimensione degli aeromobili. Individuare questi scenari con largo anticipo permette di intervenire prima che il rischio per la sicurezza aumenti”.
Se fino a ora gli hotspot del traffico aereo venivano identificati mediamente con un anticipo di circa 20 minuti, l’assistente digitale ASTRA permette di spingersi fino a un’ora prima. “Uno degli aspetti più innovativi del progetto riguarda sicuramente l’orizzonte temporale della previsione – prosegue l’esperto in HF – i test, svolti in un ambiente simulato ma basato su dati storici reali forniti da Eurocontrol e relativi allo spazio aereo svizzero nel periodo 2021–2024, hanno coinvolto dieci operatori: tre FMP, tre controllori del traffico aereo (ATCO) e quattro supervisori dei controllori (SPVR). Tutti hanno confermato che gli hotspot individuati dall’algoritmo corrispondevano a situazioni realistiche e potenzialmente critiche, e che le soluzioni proposte contribuivano effettivamente a ridurre la complessità dei settori”.
Bene le prestazioni, chiara l’interfaccia utente
L’altro elemento distintivo del progetto è il design innovativo dell’interfaccia utente sviluppato da Deep Blue per rendere il sistema di IA intuitivo, accessibile e realmente utile ai Flow Management Position. “Non siamo partiti da soluzioni preconfezionate, ma da un’analisi approfondita dei bisogni reali degli operatori attraverso interviste e workshop con gli utenti – sottolinea lo psicologo – questi bisogni sono stati dapprima tradotti in requisiti per lo sviluppo tecnico e poi hanno portato alla progettazione di un’interfaccia che introduce, oltre ai tradizionali grafici a istogramma comunemente utilizzati in questo tipo di schermate, nuove modalità di visualizzazione come mappe radar e time slider che consentono di esplorare come evolverà il traffico aereo in funzione degli interventi proposti dall’algoritmo, aiutando quindi i FMP a scegliere il più efficace e sicuro”.
L’algoritmo non solo suggerisce cosa fare, ma spiega pure il perché secondo il cosiddetto criterio di explainability dell’Intelligenza Artificiale: ogni soluzione proposta viene accompagnata da una spiegazione chiara del perché e del come contribuisca a ridurre la complessità (in che misura e con quale “robustezza”), rafforzando la fiducia degli utenti nel sistema. Gli operatori coinvolti nel test hanno accolto positivamente questo tipo di presentazione grafica, pur riconoscendo la necessità di fare formazione, soprattutto a chi non ha un background da controllore.
“Uno dei principali punti di forza di ASTRA emerso dai questionari somministrati post-test ai Flow Manager Position è proprio il design dell’interfaccia uomo-macchina: la visualizzazione chiara e pulita e il layout semplice rendono il nuovo contesto operativo più efficiente favorendo decisioni rapide”, aggiunge Brambati. I suggerimenti riguardano cambiamenti nella terminologia usata (meglio simboli che lettere per indicare modifiche alle traiettorie di volo), nei colori e nel layout di alcuni elementi sullo schermo. Con la raccomandazione che il sistema venga integrato con gli strumenti esistenti, per evitare che gli operatori debbano monitorare una schermata aggiuntiva con un conseguente aumento della complessità operativa.
“Il contributo di Deep Blue dimostra ancora una volta l’importanza di integrare design, scienze sociali e tecnologia per rendere l’innovazione comprensibile, utilizzabile e realmente utile per le persone che la adottano”, osserva l’esperto.
Dalla teoria alla pratica (futura)
In definitiva, ASTRA ha dimostrato che il concetto funziona: sia dal punto di vista tecnologico sia dal punto di vista umano, con una valutazione positiva da parte degli operatori. Ma pur mostrando la validità del concetto, il progetto resta comunque una ricerca esplorativa a basso TRL (Livello di Maturità Tecnologica). Questo significa che nessun assistente digitale affiancherà i FMP nel prossimo futuro. “L’algoritmo è stato implementato e testato localmente sull’area di Ginevra – chiarisce il consulente Deep Blue – un’estensione a livello nazionale o europeo richiederebbe una diversa calibrazione dei dati di input e un potenziamento del sistema, oltre al ripensamento dei flussi di comunicazione tra centri di controllo. Proprio per questo, una delle raccomandazioni finali del progetto è quella di spostare in futuro il focus da una gestione locale a una prospettiva di network management su scala più ampia”.
L’efficacia di sistemi come ASTRA dipende soprattutto da un’adozione su larga scala, idealmente da parte di più Centri di Controllo d’Area, condizione necessaria per velocizzare la comunicazione e ridurre i tempi e gli sforzi di negoziazione. “ASTRA rappresenta un primo passo verso una gestione del traffico aereo sempre più orientata al network management – conclude Brambati – il passo successivo, se emergeranno nuovi topic di ricerca in linea con questi risultati, sarà portare la soluzione verso livelli di validazione più elevati, con l’obiettivo di trasformare una proof of concept in uno strumento realmente utilizzabile nel sistema del traffico aereo del futuro”.
