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Recourir à la reconnaissance vocale et à l’IA pour alléger la pression qui pèse sur le personnel aérien navigant

Les accidents aériens ont diminué ces dernières années, mais lorsqu’ils se produisent, la charge de travail de l’équipage est généralement à son plus haut niveau. Afin de contribuer à maintenir la sécurité des vols, il est donc très important d’optimiser les performances du personnel aérien navigant pendant les périodes où cette charge de travail augmente.

Transports et Mobilité

Celle-ci atteint son maximum lorsque l’équipage est confronté à une combinaison de situations imprévisibles: conditions météorologiques, trafic à forte densité, défaillances de systèmes et opérations de vol comme le décollage, la montée, la descente, l’approche et l’atterrissage. La quantité d’informations et le nombre d’actions qui doivent être traitées peuvent alors devenir ingérables, ce qui affecte la sécurité des vols. Le projet VOICI, financé par l’UE, entend diminuer ce risque en mettant au point un «assistant naturel d’équipage» intelligent pour le poste de pilotage. Ce système inclut principalement trois technologies, à savoir l’enregistrement sonore, la reconnaissance vocale et l’intelligence artificielle. Il intègre un système de traitement de la parole intégré au poste de pilotage capable de comprendre la terminologie aéronautique, ainsi qu’un ensemble de microphones optiques à faible bruit et un traitement optimisé de l’ensemble. VOICI est également doté d’un dispositif de synthèse vocale novateur et plus efficace, adapté à la terminologie et aux niveaux de bruit aéronautiques.

Évalué dans des conditions réalistes

Les partenaires du projet avaient pour objectif de fournir un démonstrateur de validation de principe capable d’écouter toutes les communications dans le poste de pilotage, tant entre les membres d’équipage qu’entre l’équipage et le contrôle aérien. «Le système VOICI devrait reconnaître et interpréter le contenu des communications, interagir avec l’équipage et répondre à ses demandes afin de simplifier les tâches et de réduire la charge de travail cognitive du personnel navigant», souligne le coordinateur du projet, Tor Arne Reinen. Les chercheurs ont également conçu un environnement d’évaluation audio réaliste pour des expériences technologiques. Cela a facilité le développement de l’assistant d’équipage et l’appréciation de ses performances, y compris les technologies de capture et de reconnaissance de la parole qu’il est possible d’utiliser dans un poste de pilotage bruyant, ainsi que le système de dialogue intelligent, avec la synthèse vocale automatique comme principal résultat. L’environnement d’essai audio incluait un modèle physique en 3D du poste de pilotage d’un Falcon 2000s, y compris la reproduction par haut-parleurs des enregistrements sonores d’un vol réel. «Nous avons démontré que la mise en œuvre de l’assistant d’équipage est compatible avec les niveaux de bruit très élevés du poste de pilotage d’un aéronef», explique Tor Arne Reinen.

Des avantages multiples

La capture de la parole est effectuée à la fois via le casque du pilote et via un ensemble de microphones d’ambiance. La reconnaissance vocale utilisant des réseaux neuronaux profonds et le système de dialogue ont été développés spécifiquement pour l’environnement du cockpit et ont été adaptés à la terminologie aéronautique et à des niveaux élevés de fond sonore. Les dispositifs fonctionnent indépendamment des systèmes basés sur le cloud et utilisent des modèles de langage spécifiques au scénario du poste de pilotage. Selon Tor Arne Reinen, tous les algorithmes sous-jacents au système de dialogue ont été mis en œuvre et testés: de l’unité de compréhension du langage naturel (Natural Language Understanding), capable de comprendre des requêtes naturelles, au cœur de dialogue (Dialogue Core), qui gère le flux de conversation. «Un accent particulier a été mis sur la capacité de l’assistant vocal à utiliser des données contextuelles», note-t-il. En réduisant la charge de travail de l’équipage, VOICI contribuera à l’optimisation des opérations, à la sécurité des vols et à la sensibilisation de l’équipage, mais également à une meilleure maintenance, à la réduction des coûts d’exploitation, et, de manière générale, à une efficacité accrue et à une diminution du stress. L’équipe «VOICI inclut à la fois des petites et moyennes entreprises (PME) et des instituts de recherche, et la coopération au sein du consortium contribuera à l’innovation et à la création d’emplois», souligne encore Tor Arne Reinen.

Mots‑clés

VOICI, poste de pilotage, aviation, reconnaissance vocale, assistant naturel de l’équipage, réseaux neuronaux

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