ジェット機パイロットの心を明らかにする

ジェット機の操縦方法を学ぶことは極めて困難です。高度な技能と機体のダッシュボードから得られる膨大な情報処理能力を両立させる必要があるだけでなく、これらを高い身体的ストレス下で管理しなければなりません。ジェット機のパイロットになるには、熟練度に達するまでに数百時間の訓練が必要です。これには非常に高い費用がかかり、パイロットの習得速度は大きく異なります。航空業界は長年にわたり、訓練の効果をどのように測定するかという問題に取り組んできました。.

画期的な研究において、パイロットが飛行中に心の中で何が起こるかを明らかにする新しい方法が考案された。共同研究プロジェクトでは、 フォーバート研究室、アイオワ大学 オペレーターパフォーマンス研究所、 モントリオール大学、そして コリンズ・エアロスペース （航空電子機器およびシミュレーション訓練会社）がそれぞれの専門分野を結集し、飛行中の精神的負荷を評価する革新的な方法を開発した。

飛行実験

人間と機械の技術を実験的に組み合わせた一環として、エアロ・ヴォドコディ社のL-29ジェット機の NeuroTracker が取り付けられた 視線追跡装置 と ECG 。

この設定は飛行訓練シミュレーターにも反映されました。目標は、3段階の飛行操縦における認知的および生理学的負荷を客観的に測定し、パフォーマンスへの影響を評価し、実際の飛行とシミュレーション飛行の両方で比較することでした。.

トレーニングとテスト

研究に参加したパイロットは、まず15セッションの NeuroTracker プログラムを完了し、認知能力のベースラインを確立しました。その後、一定時間内に急上昇とロールを伴う飛行操作など、低、中、高の難易度の飛行操作を含む、実機およびシミュレーションによる最初の一連の試験飛行を実施しました。.

視線追跡と脳信号が測定され、技術的なパフォーマンスも分析されました。2回目のテストでは、同じ手順を繰り返しましたが、パイロットには操縦中に NeuroTracker 使用するという工夫が加えられました。研究者たちは、 NeuroTracker パイロットの余剰認知能力を測定すると考えました。これにより、各タスクに伴う精神的負荷が明らかになるという、これまでに試みられたことのない結果が得られました。.

発見されたもの

全てのテストにおいて、脳への負荷は驚くほど大きいことが判明しました。パイロットの NeuroTracker 実行能力は劇的に低下し、余剰認知能力のほぼ全てを使い果たしました。この影響は、飛行操縦の難易度が上がるほど一貫して増大しました。シミュレーターは実際の飛行よりも精神的および生理的負荷への影響が少なく、これはバーチャル訓練の限界を特定する上で特に興味深い発見です。.

どのように応用できるか

このアプローチは、さまざまなシナリオでのパイロットの作業負荷をパフォーマンス メトリックと並行して測定することで、パイロットのトレーニング能力を評価し、パイロットの特定のニーズに合わせてトレーニング負荷をカスタマイズするために使用できます。.

適切に最適化されたトレーニングプログラムを通じて、トレーニングの失敗率を低減し、学習率を加速させることがメリットとなります。さらに、余剰認知能力を評価することで、パフォーマンスの準備状況を測る指標も得られる可能性があります。.

受賞歴のある研究

この研究は最近、シミュレーションおよび訓練業界の専門家が集まる世界最大規模の会議であるI/ITSEC（軍種間/業界間訓練、シミュレーション、教育会議）で発表されました。人員訓練の費用対効果と効果を向上させるソリューションに対する切実なニーズが認識されたことから、この研究は訓練分野の「最優秀論文」に選ばれ、軍の指導者からは「作戦即応性を示す初の客観的指標」と評されました。この研究は複数年にわたる研究プロジェクトの初期段階であり、現在、熟練パイロットを対象に次の段階に向けた試験が行われています。.

研究参考文献

トレーニング効果の知覚認知的および生理学的評価

インターサービス/インダストリートレーニング、シミュレーション、教育会議（I/ITSEC）2017

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