Моделирование рискованных ситуаций в тренажерных системах

В тренажерных системах «человек-машина», предназначенных для подготовки операторов и экипажей, включающих как подготовленных операторов, так и неподготовленный персонал, часто приходится моделировать нештатные ситуации, сопряженные с определенным риском. К подготовленным операторам относятся профессиональные спасатели, летчики-испытатели, космонавты и другие лица, кто по долгу службы вынужден рисковать своей жизнью. С большой долей вероятности можно предположить, что у этого контингента лиц профессионально повышен запланированный риск. Само понятие нештатной ситуации говорит о том, что в ней всегда существуют условия, которые могут привести к рискованной ситуации. Смоделировать же все нештатные ситуации невозможно, именно поэтому, когда человек-оператор или целый экипаж приступают к работе с реальной системой в реальных условиях, зачастую приходится создавать дублирующую команду, которая в реальном масштабе времени в точности повторяет работу экипажа на тренажере – точной копии системы. Задачей такого дублирующего экипажа является моделирование ситуации в реальном объекте и прогнозирование на несколько часов вперед развитие событий. При этом затраты на выполнение работы вырастают как минимум вдвое.

Если нет возможности каждый раз дублировать действия экипажа, то приходится часть функций расчета и предвидения развития событий перекладывать на систему. При этом крайне важно, чтобы система «понимала» намерения экипажа, а члены экипажа абсолютно точно понимали друг друга. К сожалению, далеко не всегда не только система «не понимает» экипаж, но и члены экипажа не всегда правильно понимают друг друга. Еще чаще встречаются ситуации, когда службы, ответственные за благополучный исход работы, также не понимают действия экипажа, который, в свою очередь, неправильно интерпретирует информацию, предоставляемую ему службами обеспечения. Простыми и наглядными примерами являются частое непонимание командиром экипажа своего первого помощника и наоборот, а также языковой барьер между людьми, выполняющими одну работу. Что касается уровня развития современных технических средств, то он вообще недостаточен для того, чтобы обеспечить «понимание» системой намерений экипажа.

Решение этой проблемы лежит в области создания систем, обладающих некоторым набором когнитивных функций, достаточным для обеспечения взаимодействия человека и машины на уровне двух когнитивных систем. В первую очередь это касается тренажерных систем и комплексов, так как именно на них предстоит проверять работоспособность практически всех прототипов сложной техники, которая будет создаваться людьми в ближайшем будущем.

В связи с этим, развитие тренажерных систем, обладающих когнитивными функциями, должно идти опережающими темпами. Это подтверждается и включением когнитивных технологий в список приоритетных в соответствии с Перечнем критических технологий Российской Федерации [6].

Согласно прогнозу компании TechCast, специализирующейся на научно-технических прогнозах во всех областях науки и промышленности, интеллектуальные роботы, оснащенные когнитивными функциями, то есть чувствующие среду окружения, принимающие решения и обучаемые, к 2022 году будут использоваться в 30% домашних хозяйств и организаций. Однако, несмотря на накопленный к настоящему времени проектно-конструкторскими организациями опыт синтеза биотехнических систем эргатического типа (БТС ЭТ), проектирования систем «человек–машина», интеллектуальных роботов, оснащенных когнитивными функциями и систем, наделённых искусственным интеллектом, ведущие специалисты в этих областях признают, что многие методологические, теоретические и практические аспекты этой фундаментальной проблемы – взаимодействия машины и человека - остаются неясными [7]. В частности, обращает на себя внимание неоднозначность рассмотрения вопроса о проектировании учебной деятельности человека в системах выработки профессиональных навыков и средств её обеспечения в тренажерных системах. Решение этого вопроса требует анализа:

- механизмов образования в психике человека образно-концептуальных моделей «задачи», «системы управления», «решений», «действий», «умений», «навыков»;

- механизмов восприятия информации во всех модальностях и преобразования ее во внутренние образы, информационные и концептуальные модели;

- механизмов запоминания и извлечения из памяти нужных образов и преобразования их в информацию, пригодную для использования в процессе образования концептуальных моделей;

- когнитивной деятельности человека в обучающих и профессиональных средах в составе систем «человек-машина», биотехнических системах, в системах «человек-тренажер».