авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 |

Метод профессиональной подготовки пилотов к принятию решений в полете с целью повышения безопасности полетов воздушных судов

-- [ Страница 2 ] --

3. Анализ отечественной и зарубежной литературы позволил установить, что безошибочному принятию решения пилотов в полете препятствуют существенные ограничения:

- принципиальная невозможность, как правило, отобрать всю необходимую информацию;

- ограниченный объем кратковременной памяти - человек в каждый момент времени уделяет внимание ограни­ченному подмножеству объектов;

- отказами в функционировании долгосрочной памяти;

- человек обычно не имеет готового, точно сформулирован­ного решающего правила. Он вырабатывает это ре­шающее правило привычным человеческим методом - проб и ошибок, т.е. человеку необходим процесс обучения;

- человек ищет удовлетворительное, а не оптимальное решение, достаточно устойчивое к изменению внешних (им неконтролируемых) факторов;

- человек минимизирует (подсознательно) свои усилия при поиске решения. Он меняет свои стратегии по ходу решения за­дач, выбирая те из них, которые требуют меньше умственных (и как правило временных) усилий.

4. Проведённые двумя методами исследования позволили определить ОФД пилота, эксплуатирующего высокоавтоматизированные ВС.

5. Сравнение этих результатов с полученными ранее другими исследователями показывает значительное удельное возрастание роли принятия решения в деятельности пилота в полете.

Вторая глава посвящена разработке метода компьютерного обучения принятию решений пилотом в полете и исследования особенностей формирования ОФД принятия решений.

Проведена классификация задач принятия решений в полете, она основана на трех критериях: сложность, динамичность, неопределенность. На основе анализа особенностей деятельности пилотов в полете делается вывод, что большинство задач принятия решений при выполнении полетов характеризуется высокой степенью неопределенности и динамичности, часто эти задачи являются сложными. Таким образом, при их решении высока степень риска.

Проблема поиска эффективных путей формирования ОФД решалась с помощью анализа существующих теорий научения. Среди них выделены: функциональная теория и её модификации; классическая (павловская, условно-рефлекторная); когнитивная и её модификации; теория неявного обучения.

На основании анализа изложенных теорий научения можно сформулировать следующие выводы:

  1. Профессиональная деятельность, как объект познания, представляет многокомпонентную структуру логически связанных между собой целей, средств и результатов. Поскольку профессиональная деятельность реализуется в виде предметных действий, то они могут рассматриваться как локальные цели обучения человека - оператора.
  2. Условием эффективного формирования профессиональ­ных действий человека-оператора является последовательное фор­мирование их ориентировочной и исполнительной частей.
  3. Ориентировочная основа профессиональных действий человека-оператора должна обеспечивать обучаемому возможность отождествлять себя с элементом эргатической системы и указывать на характеристики действий, которые должны быть согласованы с характеристиками ее технической части и внешней среды.
  4. Анализ существующих теорий научения свидетельствует о существовании в этом вопросе двух крайних точек зрения: первая - деятельность складывается по частям (функциональная теория) и вторая - деятельность образуется сразу как единое целое (когнитивная теория). Инженерно-психологической интерпретацией деятельности является предметное действие, его правомерно представлять в качестве частной цели обучения.
  5. Механизмом, реализующим активность деятельности в про­цессе профессионального обучения, является процесс проб и ошибок. В соответствии с общими положениями теории управления - эф­фективность этого процесса зависит от адекватности понимания обучаемыми причин этих ошибок (диагностика процесса) и от форм обратной связи.

При неявном обучении необходимо учитывать, что в предложенном методе набор решающих правил остается неизвестным, а обу­чаемый воссоздает его заново путем проб и ошибок, путем твор­ческого анализа своего опыта решения предыдущих задач, анало­гично тому, как это в свое время делал эксперт - автор базы зна­ний. При этом знания не могут быть полностью или даже частично вербализованы.

Подробно рассмотрена возможность компьютерного обучения пилотов ОФД - принятия решений, целью которого является существенное сокращение необходимого времени на формирование ОФД. Показано, что анализ полной классификации позволяет построить си­стему решающих правил с высокой точностью имитирующую решения эксперта. Как показывает анализ, сложность построен­ной системы решающих правил не превышает возможностей че­ловека по переработке информации. Это открывает возмож­ность создания компьютерной обучающей системы, которая бы позволила научить начинающего специалиста решать данную за­дачу классификации столь же правильно и быстро, как это делает эксперт. Изложена компьютерная среда для обучения в области летной работы.

В главе разработана система контроля за уровнем сформированности ОФД - принятия решений. В качестве общей модели всей систе­мы контроля выступает следующая структура. Имеется какое-то число вопросов (тестов), которые могут быть зада­ны контролирующей системой (КС) обучаемому. Ответы на вопросы или выполнение тестов определяют уровень его знаний или (и) ОФД, навыков. Эти вопросы, тесты могут случайным образом генерироваться КС, либо быть каким-то образом сгруппированы, например, в виде билетов.

Делаются основные выводы:

  1. Большинство задач принятия решений при выполнении полетов характеризуется высокой степенью неопределенности и динамичности, часто эти задачи являются сложными. Таким образом, для них присуща высокая степень риска.
  2. Профессиональная деятельность, как объект познания, представляет многокомпонентную структуру (систему) логически связанных между собой целей, средств и результатов. Поскольку профессиональная деятельность реализуется в виде предметных действий, то они могут рассматриваться как локальные цели обучения человека - оператора.
  3. Механизмом, реализующим активность деятельности в про­цессе профессионального обучения, является процесс проб и ошибок. В соответствии с общими положениями теории управления - эф­фективность этого процесса зависит от адекватности понимания обучаемыми причин этих ошибок (диагностика процесса) и от форм обратной связи.
  4. Анализ отечественной и зарубежной литературы, а также статистика по безопасности полетов (БП) гражданской авиации позволяет сделать вывод, что для становления эксперта по принятию решений в полете, каким является из всех членов экипажа только КВС, необходимо не менее 10 лет интенсивной практики. Этот вывод актуализирует поиск метода обучения, позволяющий сократить этот период.
  5. Обучение решению задач диагностики в летной эксплуатации по явно сформулированным решающим правилам не развивает у обучаемых навыков мышления путем самостоятельного анализа, предъявленного описания условий полета, а сводится к рутинным логическим про­цедурам и запоминанию. Кроме того, построенные правила не всегда поддаются исчерпывающе­му объяснению, хотя описываемые ими решения являются очевидными для эксперта.
  6. Метод неявного обу­чения, в основе которого лежит творческий процесс анализа обучаемым своих реше­ний и сравнения их с решениями опытного пилота (эксперта). В этом процессе разви­вается мышление пилотов, помогающее сфор­мировать новый, более глубокий взгляд на решаемую в полете задачу. Приобретенные знания при обучении ОФД - принятие решений в полете позволяют обучаемому глубоко проникнуть в суть проб­лемы, и тем самым значительно сократить время превращения в опытного специалиста.
  7. Стремление описать данные наименьшим числом правил наименьшей сложности приводит к их неизбыточности. По­этому забывание небольшого фрагмента правила сильно сказывается на результатах проверочных тестов.
  8. Количественная оценка качества подготовки специалистов представляет собой задачу на проверку статистических гипотез, как правило, весьма ограниченной выборки, поэтому всегда сопровождается ошибками I и II родов.
  9. В качестве критериев, определяющих оптимальную контро­лирующую систему, можно использовать: максимум вероятности знания правильного решения; минимумы отличия кажущейся ус­певаемости от истинной, вероятности завышения или занижения оценки, вероятности суммарной ошибки, отклонения кажущегося среднего балла от истинного.
  10. В связи с тем, что даже при оптимальных стратегиях вероятности ошибок I и II родов в случае, когда число вопросов вели­ко по сравнению с количеством задаваемых, оказываются весьма существенными, целесообразно проводить поэтапный рубежный контроль.
  11. Предложенный метод профессиональной подготовки учитывает то, что набор решающих правил остается неизвестным, а обу­чаемый воссоздает его заново путем проб и ошибок, путем твор­ческого анализа своего опыта решения предыдущих задач анало­гично тому, как это в свое время делал эксперт – автор(ы) базы зна­ний.

В третьей главе разработана методика построения обучающей системы, которая основана на понятии сложности классификации объектов, введенном академиком РАН О.И.Лариным (1934 – 2003). Суть ее состоит в том, что классификация объектов, обладающих наибо­лее характерными для какого-то класса объектов значениями всех признаков, не представляет трудности, как для эксперта, так и для новичка. Гораздо сложнее классифицировать объек­ты, близкие к общей границе классов, когда рассматриваемый объект при незначительном изменении значения лишь одного из признаков переходит в другой класс решения. Обозначим множество таких объектов, принадлежащих классу А, как D11 (рис. 3). Множество объектов, обладающих тем же свойством, но не принадлежащих классу А, обозначены D21. Множества D11 и D21 называются слоями мак­симальной сложности классификации.

D22

D 12

D11 D21

КЛАСС А КЛАСС “ НЕ А “

Рис. 3. Слои объектов различности сложности для классификации

На практике каждый из признаков имеет шкалу из нескольких значений различной степени характерности для рассматриваемых ситуаций в полете. Различные сочетания значений признаков образуют множество описаний гипотетических ситуаций, нуждающихся в принятии пилотом того или другого решения.

Для сформулированной структуры задачи классификации строилась полная база знаний, последующий анализ которой позволил описать устойчивые решения эксперта системой реша­ющих правил.

В работе проведена экспериментальная проверка возможности метода компьютерного формирования ОФД пилотов - принятию решений в полете.

Общий план эксперимента включал: подготовка эксперимента; подбор исследуемых студентов-пилотов; определение функций экспертов и их подбор; создание упражнений и тестов для формирования ОФД и определения уровня сформированности и их состояния; планирование эксперимента; организация и проведение исследования; обсуждение результатов.

При подборе исследуемых решалось две задачи: кого выбрать в качестве исследуемых и сколько их надо выбрать. В главе и приложениях описывается процесс решения этих задач, в частности при решении второй задачи использовалась формула:

где t - доверительный коэффициент,

- среднее квадратическое отклонение,

m - задаваемая степень точности.

В работе определены следующие функции экспертов: 1. Разработка упражнений и тестов. Построение полного поля решающих правил задач. 2. Оценка уровня сформированности ОФД - принятия решений. Описывается процесс формирования групп экспертов.

По той степени согласованности, которая существовала в группе отобранных экспертов для оценки конкретного студента-пилота, доста­точно было четырех человек. Количество экспертов определялось по методике с использованием формулы:

где n - количество экспертов;

- среднеарифметическая отметка n экспертов;

b - оценка дополнительного (n+1) -го эксперта;

с - мера влияния суждений одного эксперта на групповую отметку:

При создании упражнений и тестов для формирования ОФД - принятия решений и определения уровня его сформированности учитывались, что главное в методе — это ситуации, смысл ко­торых создать максимально реальную модель профессиональной работы пилота в полете.

Сформулированы принципы создания упражнений и тестов.

В главе также описана методика создания учебных упражнений. Одной из отличительных черт которой - разработка эталонов принятия решений.

В работе применялся метод, который позволяет оценить надежность теста при однократном тестировании. Для этого весь тест, состоящий из k заданий, делят на две равные половины. Чаще всего при этом отдельно подсчи­тывают баллы испытуемых в нечетных и четных заданиях. Полученные суммы баллов коррелировались посредством специ­ально разработанной для таких случаев формулы Спирмана -Брауна:

где — надежность теста в целом; — надежность теста по двум половинам.

Для упрощения расчетов использовались две наиболее распространен­ные. Одна из них называется KR-20:

,

где — коэффициент надежности, вычисляемый по формуле KR-20;

— сумма дисперсий заданий теста;

— дисперсия индивидуальных баллон испыту­емых.

Формула KR-20 применима в случаях, когда данные тестово­го контроля представлены дихотомической оценкой, прини­мающей значение 1 или 0. В других случаях использовался ана­лог этой формулы, называемый коэффициентом альфа:

где — коэффициент надежности теста;

— сумма дисперсий заданий тес­та;

— дисперсия суммарных баллов.

Другим необходимым критерием качества тестов служит валидность. В главе описывается процедуры обеспечения валидности тестов.

Разработанный метод профессиональной подготовки по формированию ОФД - ПР прошел практическую проверку на сложных задачах диагностики в нестандартных условиях в полете. Они основаны на не менее чем трех инструментальных признаках таких, например, как «падение оборотов СУ», «изменение курса ВС», «вибрация СУ», «изменение высоты полета», «изменение скорости полета», «изменение вертикальной скорости полета» и т.п.

Каждый из признаков имеет шкалу из нескольких значений различной степени характерности для рассматриваемых ситуаций полета. Различные сочетания значений признаков образуют множество описаний гипотетических ситуаций, которые требуют пилота срочной диагностики, примеры приведены в табл. 3.1.

Для нескольких задач классификации бы­ла построена полная база знаний, последующий анализ которой позволил описать устойчивые решения эксперта системой реша­ющих правил. Некоторые из решающих правил приведены в таб. 3.2.

Таблица 3.1

Пример 1 учебной задачи (ответ 1, 2 соответствует

выбору класса реше­ний не "не А")

День
Сложные метеорологические условия
Набор высоты по прямой, угол тангажа +8°
Высота при очередном снятии показаний меньше исходной

Вам предлагается выбрать один из следующих вариантов действий:

Перейти на пилотирование по дублирующим прибо­рам
Пилоти­ровать по УВПД и АГД

Пример 2 учебной задачи (ответ 2, соответствует

выбору класса реше­ний не "не А")

День
Простые метеорологические условия
Место ВС: между ДПРМ и БПРМ
Высота -100м
Обороты двигателя - 85%
Скорость - 250 км/ч.
Пилотирующий пилот уменьшает обороты двигателя
Скорость падает, при этом увеличивается вертикальная скорость
Пилот берет штурвал на себя
Скорость полета продолжает падать до нормальных значений, но самолет продолжает снижаться с повышенной вертикальной скоростью

Какая Вам необходима информация?

Ваши действия?

Ваше мнение - Что случилось?

Таблица 3.2

Решающие правила для дифференциальной диагностики примера 1 и примера 2

Решающее правило:

Проверить положение закрылков
Увеличить обороты до максимальных значений и уйти на второй круг

Продолжение таблицы 3.2

Решающее правило:

Контроль вариометра
Если Vу < 0, вероятнее всего отказ АГД
Контроль АГД по указателю поворота и скольжения
Если отказ АГД
Перейти на пилотирование по дублирующим прибо­рам
Если Vу > 0 и отказа АГД нет
Проверить работоспособность анероидно-мембранных приборов
При отказе анероидно-мембранных приборов пилоти­ровать по УВПД и АГД
Доложить РП


Pages:     | 1 || 3 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.