阿尔法狗什么时候能开飞机？

近日，人工智能阿尔法狗（AlphaGo）在完全公平的情况下以4:1的成绩击败韩国著名棋手李世石。消息一出，舆论一片哗然。作为一名机长，身边的朋友问的最多的是：阿尔法狗什么时候能取代飞行员？我们将来还需要飞行员吗？

在体现智力高低重要工具之一的游戏比赛中，阿尔法狗战胜职业选手，这是人类科技发展的进步。但是，人工智能要取代职业飞行员，实现自动驾驶飞机，我们估计还有很长的路要走。

1 民机领域的人工智能

我们先来看看人工智能在民机领域的起源和使用情况。

人工智能在飞机上的使用，通俗来说就是对机械在没有人的操纵下控制飞行器的统称；从专业角度来说，是指飞行机载系统在飞机上操纵飞机设备或者飞行控制系统来飞行，自主计算控制操纵飞机。目前，在民航客机上最常用的人工智能电脑就是我们所说的自动驾驶仪。自动驾驶仪和自动油门、仪表显示系统、飞行管理计算机系统配合在一起，大大降低了飞行员的劳动负荷，并将其从一名驾驶员变成了一名电脑的监控和管理人员。

飞机自动驾驶仪的发展是和飞机的发展紧密相关的。

在1903年莱特兄弟成功试飞了第一架载人飞机之后，美国的斯佩里和寇缔斯在1917年对一架双翼机进行了改造，并在美国的某军事基地进行了第一次试飞。由于飞机没有自动驾驶仪，仅仅是处于自由滑行状态，飞机最终坠毁。通过不断的研究，斯佩里和寇缔又发明了第一台平衡陀螺仪。平衡陀螺仪根据旋转中的物体具有稳定性的原理，通过拉杆来控制飞行器的各个舵面，从而实现了飞机直线飞行的的效果。这是最早的飞机自动驾驶仪的雏形。

自动驾驶仪是按一定技术要求自动控制飞行器的装置。它的发明大大减轻了飞行员的负担，使飞机自动地按一定的姿态、航向、高度和马赫数飞行。随着科学的不断发展，自动驾驶仪在飞行中扮演了越来越重要的角色。

20世纪50年代，通过在自动驾驶仪中引入角速率信号的方法制成阻尼器或增稳系统，改善了飞机的稳定性，自动驾驶仪发展成飞行自动控制系统。20世纪50年代后期，又出现了自适应自动驾驶仪，能随飞行器特性的变化而改变自身的结构和参数。20世纪60年代末，数字式自动驾驶仪在阿波罗飞船上得到了应用，然后迅速在民用客机上大展手脚。

20世纪70年代，随着信息革命的发展，电子计算机进入飞机，飞机有了自己的电子“大脑”，并首先使用飞行控制计算机控制其平飞、转弯、上升、下降等飞行状态。考虑到飞机在做转弯和升降运动时，其推力必须相应地发生变化，为了顺利地完成这些动作，有必要同时控制发动机的推力。于是，后期的民用客机又加装了管理推力的推力控制计算机。飞机的自动飞行和自动油门交联，让飞行员可以真正地“自动”飞行了。

2 自动飞行比人“飞”得好

飞机由于有了自行控制飞行姿态和推力的能力，初步实现了自动任意飞行。但是，它只限于保持在飞行员设定的路线上飞行，并不能与机上的仪表系统全面联系起来，对外界的变化及时作出反应。为了使飞机真正实现自动控制飞行，我们就需要统一管理飞机的姿态和推力，并且与其他仪表系统实行大联合。于是，飞机设计的科学家在飞机上又装上一台能力更强的计算机，全面管理和协调飞行。这台统管全局的计算机被称为飞行管理计算机，是飞机的核心中枢。在这个中枢的数据库内存储着各个机场和各条航路的数据，能提供更准确的指引和计算，让飞行员更好、更安全地飞行。

现代自动驾驶仪被广泛应用于飞机上，机载计算机能够确定最佳飞行路线，包括爬升、下降等，并对油门和各控制翼面发出指令。各种先进的显示屏幕取代了种类繁多的仪表盘，直观地显示出沿途检验点和飞机航向等信息。

现代客机先进的驾驶舱

现代自动驾驶仪的趋势是向数字化和智能化方向发展。随着民航客机越来越先进，以自动驾驶仪为主的自动飞行系统已经可替代人驾驶飞机进行巡航、下降、自动降落等涵盖飞行99%的任务。随着科技的发展，在通用航空、军事航空等领域，大量的无人机也在天空中翱翔。但是，从目前来看，使用机载电脑替代专业训练的飞行员进行载人飞行，还仅仅是我们一个美丽的梦想。

自动驾驶仪是模仿驾驶员的动作驾驶飞机的，它由敏感元件、计算机和伺服机构组成。当某种干扰使飞机偏离原有姿态时，敏感元件（如陀螺仪）检测出姿态的变化，计算机算出需要的修正舵偏量，伺服机构（或称舵机）将舵面操纵到所需位置。自动驾驶仪与飞机组成反馈回路，保证飞机稳定飞行。所有的飞行员都认同，自动驾驶仪下的飞行，比所有的飞行员都“飞”得好。

飞机的导航系统有了人工智能和云端数据，飞机将能自我导航，自我计算，甚至帮助飞机进行保养与维护。现代飞机上装有很多传感器，在航行过程中不停地产生大量数据，飞行管理计算机帮助飞行员在飞行过程中判断故障，并提供指引，保障旅客安全。所有的飞行员也认为，人工智能的飞行电脑，比人更“聪明”

3 不可能完全替代飞行员

驾驶员只要选定航路的起点和终点，将命令输人这台计算机内，它就可以代替驾驶员指挥飞机起飞、爬升、巡航、下降直到降落在目的地机场。这套系统还可以在飞行全过程中即时发出指令，使飞机按照最佳的飞行状态、最合理的使用推力、最经济的油耗飞完全程，从而实现全程自动化飞行。听起来，由这套计算机系统控制的飞机能让飞行员飞得更轻松。那么，是不是以后飞行就不需要驾驶员了？

至少从目前看，答案是否定的。就全球最大的几家飞机制造商而言，近几十年之内，都没有用电脑取代飞行员进行载人飞行的科研计划。虽然人工智能已经取得了飞跃式的发展，但目前，用机器取代人类进行飞行这样需要复杂判断的工作，还有些不切实际。

对于现在的民航客机，在操纵方面，飞行计算机里的自动驾驶仪不能完成地面滑行、地面起飞这样的任务，自动落地也面临诸多限制。在通信方面，电脑几乎不可能替代飞行员和管制员的交流，并服从他们的指挥；在严苛复杂的天气条件下，电脑也不能代替飞行员作出判断，并安全落地；在遇到突发情况时，更是无数次飞行员的经验和判断挽救了飞机。

比如，著名的哈德逊河迫降

在飞行操纵完全出现故障的情况下，飞行员通过空气动力的原理和机组配合用发动机推力完成“不可能”的降落；在双发失去推力的情况下，飞行员用滑翔机技能完成完美的水上迫降；在飞机发生故障返航时，飞行员用镇定的广播给大家信心……凡此种种，都不是简单的一个人工智能就能替代的。

        再比如，阿罗哈航空243号航班事故。PS：美国导演迪克·劳瑞根据这一真实事故，改编拍摄了电影        《 Miracle Landing》(译名《九霄惊魂》)，曾荣获第42届黄金时段艾美奖。

飞行过程千变万化。即使将来计算机能替代飞行员飞行，也需要地面人员的控制，因为电脑还不具备人类的灵活反应能力。即使将来飞机在飞行过程中完全实现自动化，飞行员无需做任何动作去控制飞机，但他必须监视这个“大脑”的工作，防止其短路和出错。万一“大脑”发生故障或反应不够及时，飞行员要立刻接管飞机，保证飞行安全。这是人类在飞行安全中最重要的作用。人工智能不会出现独立意识，应该永远不能完全替代人类。

《奇点临近》作者雷·库兹韦尔预言，“到2029年，机器将达到人类的智能水平；到2045年，人与机器将深度融合，那将标志着奇点时刻的到来”。也许，这是美好的设想；也许，再过50年或100年，我们能乘坐电脑驾驶的飞机“朝发夕至”。但就现在的客机而言，几乎所有人都不放心将自己的生命交给冷冰冰的“机器”，开飞机也不像下棋那么简单。

不知不觉中，科技正在以看不见的方式改变着我们的生活。下一次，你抬起头看见城市上空掠过的飞机，它可能正是一架被人工智能优化过的现代飞机，而里面的飞行员孤独地喝着咖啡，无所事事。