เปิดเผยความคิดของนักบินเครื่องบินเจ็ต

การเรียนรู้การขับเครื่องบินเจ็ตนั้นมีความท้าทายอย่างยิ่ง ไม่เพียงแต่ต้องใช้ทักษะระดับสูงควบคู่ไปกับการประมวลผลข้อมูลจำนวนมหาศาลจากแผงควบคุมของเครื่องบินเท่านั้น แต่ยังต้องจัดการสิ่งเหล่านี้ภายใต้ความเครียดทางกายภาพสูงอีกด้วย การเป็นนักบินเครื่องบินเจ็ตต้องใช้เวลาฝึกฝนหลายร้อยชั่วโมงจึงจะเชี่ยวชาญ ซึ่งมีค่าใช้จ่ายสูงมาก และอัตราการเรียนรู้ของนักบินแต่ละคนก็แตกต่างกันอย่างมาก ตลอดหลายปีที่ผ่านมา อุตสาหกรรมการบินต้องเผชิญกับคำถามที่ว่า จะวัดประสิทธิผลของการฝึกอบรมได้อย่างไร

ในการศึกษาครั้งสำคัญนี้ ได้มีการคิดค้นวิธีการใหม่เพื่อเปิดเผยสิ่งที่เกิดขึ้นภายในจิตใจของนักบินเมื่อพวกเขาขึ้นบิน ในโครงการวิจัยร่วมกันนี้ ห้องปฏิบัติการ Faubert Lab , ห้องปฏิบัติการ Operator Performance Lab ของมหาวิทยาลัยไอโอวา , มหาวิทยาลัยมอนทรีออล และ บริษัท Collins Aerospace (บริษัทด้านระบบอิเล็กทรอนิกส์การบินและการฝึกอบรมจำลองสถานการณ์) ได้ผนึกกำลังความเชี่ยวชาญของตนเพื่อคิดค้นวิธีการใหม่ในการประเมินภาระทางจิตใจของการบิน

การทดลองบิน

ในการทดลองผสมผสานเทคโนโลยีระหว่างมนุษย์และเครื่องจักร เครื่องบินเจ็ท Aero Vodochody L-29 ได้รับ NeuroTracker ในแผงควบคุม และนักบินได้รับการเชื่อมต่อกับ การติดตั้งระบบ อุปกรณ์ ติดตามการเคลื่อนไหวของดวงตา และ คลื่น ไฟฟ้าหัวใจ (ECG )

การจัดเตรียมนี้ยังถูกจำลองขึ้นในเครื่องจำลองการฝึกบินด้วย เป้าหมายคือการวัดภาระทางด้านการรับรู้และสรีรวิทยาอย่างเป็นกลางในสามระดับของการบิน ประเมินผลกระทบต่อประสิทธิภาพ และเปรียบเทียบผลลัพธ์เหล่านี้ระหว่างการบินจริงและการบินจำลอง

การฝึกอบรมและการทดสอบ

นักบินที่เข้าร่วมการศึกษาครั้งนี้ได้เข้าร่วมโปรแกรม NeuroTracker จำนวน 15 ครั้ง เพื่อสร้างพื้นฐานความสามารถทางปัญญาที่สูงขึ้น จากนั้นจึงทำการทดสอบการบินจริงและจำลองสถานการณ์ในรอบแรก โดยทำการบินในระดับความยากต่ำ ปานกลาง และสูง เช่น การไต่ระดับชันพร้อมหมุนตัวภายในระยะเวลาที่กำหนด

มีการวัดการติดตามการเคลื่อนไหวของดวงตาและสัญญาณสมอง ควบคู่ไปกับการวิเคราะห์ประสิทธิภาพทางเทคนิค ในรอบที่สอง พวกเขาทำซ้ำขั้นตอนการทดสอบแบบเดียวกัน แต่เพิ่มลูกเล่นเข้าไป คือ นักบินได้รับมอบหมายให้ทำการทดสอบ NeuroTracker ในขณะที่ทำการบินผาดโผนด้วย ทฤษฎีของนักวิจัยคือ NeuroTracker จะวัดความสามารถทางปัญญาที่เหลืออยู่ของนักบิน ซึ่งจะเผยให้เห็นภาระทางจิตที่เกี่ยวข้องกับแต่ละภารกิจ ซึ่งเป็นสิ่งที่ยังไม่เคยมีการพยายามมาก่อน

สิ่งที่ถูกค้นพบ

ผลการทดสอบพบว่าภาระการทำงานของสมองนั้นสูงเกินคาด ความสามารถของนักบินในการใช้งาน NeuroTracker ลดลงอย่างมาก โดยใช้ความสามารถทางปัญญาที่เหลืออยู่เกือบทั้งหมด ผลกระทบนี้เพิ่มขึ้นอย่างสม่ำเสมอเมื่อการบินมีความยากมากขึ้น เครื่องจำลองการบินมีผลกระทบต่อภาระทางจิตใจและร่างกายลดลงกว่าการบินจริง ซึ่งเป็นข้อค้นพบที่น่าสนใจเป็นพิเศษสำหรับการระบุข้อจำกัดของการฝึกอบรมเสมือนจริง

สามารถนำไปประยุกต์ใช้ได้อย่างไร

ด้วยการวัดปริมาณงานของนักบินในสถานการณ์ต่างๆ ควบคู่ไปกับตัวชี้วัดประสิทธิภาพ วิธีการนี้สามารถนำมาใช้ประเมินความสามารถในการฝึกฝนของนักบินและปรับแต่งปริมาณงานฝึกฝนให้เหมาะสมกับความต้องการเฉพาะของแต่ละคนได้

ประโยชน์ที่ได้รับคืออัตราความล้มเหลวในการฝึกอบรมลดลง และอัตราการเรียนรู้เร็วขึ้นผ่านโปรแกรมการฝึกอบรมที่ได้รับการปรับให้เหมาะสม นอกจากนี้ การประเมินความสามารถทางปัญญาที่เหลืออยู่ยังอาจเป็นตัวชี้วัดความพร้อมในการปฏิบัติงานได้อีกด้วย

การศึกษาที่ได้รับรางวัล

งานวิจัยนี้เพิ่งได้รับการนำเสนอในงาน I/ITSEC (Interservice/Industry Training, Simulation and Education Conference) ซึ่งเป็นการรวมตัวครั้งใหญ่ที่สุดของมืออาชีพในอุตสาหกรรมการจำลองและการฝึกอบรมทั่วโลก เนื่องจากมีความต้องการอย่างแท้จริงสำหรับโซลูชันที่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพด้านต้นทุนและประสิทธิผลของการฝึกอบรมบุคลากร งานวิจัยนี้จึงได้รับรางวัล 'บทความยอดเยี่ยม' ด้านการฝึกอบรม โดยผู้นำทางทหารได้กล่าวถึงว่าเป็น 'มาตรวัดความพร้อมในการปฏิบัติงานที่เป็นรูปธรรมครั้งแรก' การศึกษาครั้งนี้เป็นขั้นตอนเริ่มต้นของโครงการวิจัยหลายปี โดยขณะนี้กำลังมีการทดสอบนำร่องโดยผู้เชี่ยวชาญเพื่อเตรียมพร้อมสำหรับขั้นตอนต่อไป

เอกสารอ้างอิงการศึกษา

การประเมินประสิทธิผลของการฝึกอบรมด้านการรับรู้ ความรู้ความเข้าใจ และสรีรวิทยา

การประชุมฝึกอบรม การจำลองสถานการณ์ และการศึกษาด้านการบริการและอุตสาหกรรมระหว่างหน่วยงาน (I/ITSEC) ปี 2017

‍