Téma měsíce: Český systém Agentfly z pražské ČVUT nadchl Američany

Spojené státy budou testovat unikátní systém Agentfly, který vyvinuli čeští experti z katedry kybernetiky na pražské ČVUT. Američané by ho mohli využít při řízení letového provozu.

Přemysl Volf, foto: autor

Systém mimochodem letos zvítězil v soutěži Trans It!, která si klade za cíl podpořit mladé vědce z ČVUT. První cenu získal mgr. Přemysl Volf, jeden z členů výzkumného týmu. V rámci projektu vyvíjel jeden algoritmus, který následně testoval teoreticky i experimentálně. Radiu Praha Přemysl Volf vysvětlil, na čem je systém Agentfly založen.

„V tom systému není žádný centrální prvek. Není zde žádná řídící věž, která by kontrolovala letadla a zadávala jim třeba letové koridory. Celý systém je založen na tom, že všechny letadla jsou samostatná. Každému letadlu se pouze zadá trasa pomocí bodů, kudy má proletět, a letadlo si celou trasu naplánuje samo. Během letu komunikuje s ostatními letadly a v případě nějakých potenciálních budoucích kolizi spustí automaticky vyjednávací mechanismus, který tyto případné kolize odstraní.“

Dnes musí mít centrální dispečer přehled o všech letadlech. Tím, jak letadel přibývá, se nároky na řízení letového provozu stále zvyšují. V českém systému je každé letadlo samostatné, má samostatný výpočetní program. Řeší si v podstatě samo své problémy. Stejně tak si je řeší jiná, velmi vzdálená letadla. Celý systém tak pracuje mnohem efektivněji. Současně se řeší vícero problémů.

„Já jsem se k tomu projektu dostal zhruba půl roku poté, co byl zahájen. A dostal jsem se k tomu tím, že můj předchozí projekt skončil a tento projekt se začal rozšiřovat a potřeboval nové lidi.“

Doplňuje Přemysl Volf, který za vítězství v soutěži získal notebook od firmy Apple. Co ale bylo impulsem pro vývoj systému Agentfly? Katedra kybernetiky na ČVUT, konkrétně centrum agentních technologií, už léta spolupracuje s US Air Force, říká docent Michal Pěchouček. Americké letectvo sponzoruje výzkum v oblasti agentových výpočtů a multiagentních systémů.

Příklad celkového pohledu na hornatý terén, kde musí letadla operovat s naznačenými koridory

„US Air Force nás požádalo, abychom sestrojili prototyp, demonstrátor, softwarový model toho, jak by multiagentní systém mohl pomoci při řízení letového provozu. Tento grant byl poměrně volně zadán a my jsme si rozhodli, že nejpřirozenější aplikace agentních technologií je právě do řízení bezpilotních letounů. Řekli jsme si, že to ideální možnost. Vytvořili jsme systém, který ukazuje, jak inteligentní agenti mohou na principu komunikace jeden s druhým si plánovat provoz, řešit kolize, nacházet nejlepší trajektorii letu.“

Když už byl systém hotov, začal se o něj zajímat i americký úřad odpovědný za bezpečnost letového provozu – FAA.

Michal Pěchouček, foto: autor

„A ten nás požádal, zdali bychom nezvážili použití tohoto systému ne při řízení letadel, ale v podstatě při plánování provozu, což je příbuzná doména. Primárně z toho důvodu, že chtěli vyzkoušet, zde existují technologie, které by dokázaly nacpat těch letadel víc do vzduchu. V současné době je letový provoz v Americe velmi přetížený. Chtěli zoptimalizovat a nalézt nové technologie, jak se s tím vypořádat.“

V amerických obranných kruzích získal český systém Agentfly velmi příznivé přijetí, takže není divu, že se ho nyní snaží využít i úřad pro civilní letectví. A proč se vlastně Američané obracejí na české experty z ČVUT? Copak nemají doma dost prestižních výzkumných pracovišť? Docent Michal Pěchouček nabízí vysvětlení.

Ukázka super kolizní situace s deseti letadly (všechna startují v jedné výšce a původní trasa je vedena přes střed)

„To, co nás podle mého názoru staví do silně konkurenční pozice s americkými univerzitami je to, že naše centrum dělá nejen základní výzkum, ale i prototypální. Spousta univerzit se vlastně zaobírá pouhou teorií, píšou teoretické články na velmi vysoké výzkumné úrovni. Ale tam ta komunikace k průmyslovému zákazníkovi je velmi komplikovaná. Není jednoduché, aby experti z FAA dokázali rozhodnout, který z algoritmů vycházející v časopisech je ten nejlepší. My jsme někde mezi tím. Děláme i prototypy. Implementujeme vlastně algoritmy, které vědci vymyslí, buď u nás v centru, nebo v Česku či Americe. A pak testujeme, jaké mají vlastnosti s ohledem na komplikovaný systém řízení letecké dopravy právě pomocí agentních softwarových modelů. A v tom se domnívám, že naše centrum zaujímá unikátní pozici a z tohoto důvodu si FAA vybral zrovna nás.“

Velmi efektivně spolupracovali odborníci z ČVUT v loňském roce také se známou britskou zbrojovkou BAE Systems. Zbrojovka pracovala na technologiích řízení bezpilotních letounů pro britské ministerstvo obrany.

„Požádali nás, abychom vzali jejich metodu a tu experimentovali na našem systému Agentfly. Stali jsme se tedy členy jejich týmu a BAE Systéme si koupilo od nás výzkumnou neexkluzivní licenci systému Agently.“

Říká docent Michal Pěchouček. Zbývá dodat, že Česko a Spojené státy se chystají uzavřít dohodu o vědecké a průmyslové spolupráci. Takovou dohodu zatím uzavřeli Američané jen s několika zeměmi, silnými spojenci ve výzkumu. Podle vedoucího katedry kybernetiky profesora Vladimíra Maříka prý byli Američané překvapeni, na jak dobré úrovni se tady dělá výzkum.