Статья: Эргономические аспекты синтеза систем отображения внешней обстановки оператору при дистанционном управлении автономными мобильными роботами

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Таким образом, терминология психологии труда, с одной стороны, традиционно предполагает носителем «субъектности» исключительно естественный интеллект, но, с другой, расширение представлений об искусственном интеллекте, как носителе адаптивного поведения мобильных агентов в незнакомой среде, привносит новые оттенки в понимание «совместной деятельности», в которой вариативность действий, инициируемых роботом, далеко выходит за рамки детерминированного поведения автомата. В данном случае, возможно, более уместно представление о «вассальном» типе отношений (первоначально слово vassus обозначало «несвободного слугу» феодального мира, выполняющего предписания вышестоящего ближайшего по рангу подчиненности «хозяина»), так как в пределах какого-то начального предписания активный агент способен находить рациональный путь достижения цели, сообразуясь с заложенными в его модели внешнего мира возможностями и заданными командными предписаниями.

Отражением такого взгляда является широкое использование в литературе по робототехнике терминов «робот-помощник» (экипажа), «сервисный робот» и др. Надо отметить, что в данном случае обсуждение терминологических нюансов имеет не только академический интерес. Бурное развитие робототехники привело к реальным опасениям специалистов о недостаточности контроля активности искусственных интеллектуальных агентов, вследствие «непрозрачности» для внешнего наблюдателя тех побудительных причин, которые приводят к той или иной форме поведения, к выполнению той или иной последовательности действий и пр. Прогнозируемость активности АМР является достаточно серьезной эксплуатационной проблемой, и в этом отношении чрезвычайно важна психологическая уверенность ЧО, что в любой критической ситуации в его распоряжении окажется достаточно средств контроля активности АМР и перехода в супервизорный режим управления для блокирования активности или ее коррекции. Огромное значение, на наш взгляд, будут иметь правильно организованные тренировки на базе всестороннего обучения оператора вопросам эксплуатации роботов, и именно это обстоятельство должно стимулировать опережающее создания исследовательских испытательных компьютеризированных стендов для отработки различных видов HRI.

Совершенно очевидно, что приведенные положения являются сугубо предварительными и рассчитанными на внимание к ряду дискуссионных вопросов. В то же время, представленный случай управления оператором группой АМР и ведения ориентировки для контроля возможных коллизий не является чем-то экзотическим. На наш взгляд, многие аналогичные вопросы уже возникали при обсуждении вопросов применения беспилотных летательных аппаратов (летающих роботов), роботов подводного базирования и пр. в экстремальной среде.

Заключение

Множество возможных сценариев применения АМР требует постановки новых исследовательских задач для изучения человеко-машинного взаимодействия при использовании роботов различного назначения.

В данной работе показано, что, как один из первых шагов по пути освоения человеком незнакомой территориальной зоны, необходимо рассматривать применение АМР в режимах разведки и патрулирования. Для этого рассмотрены средства деятельности операторов в процессе динамического наблюдения перемещений мобильных роботов в зоне контроля с учетом имеющихся разработок для близких аналогов профессий.

Показано, что даже для этого небольшого перечня задач необходима тщательная проработка HRI и инженерно-психологические изыскания в области систем визуализации и построения коммуникации оператора с АМР.

Библиография

1.Zixing C., Zhihong P. Cooperative Co-Evolutionary Adaptive Genetic Algorithm in Path Planning of Cooperative Multi-mobile Robot System // Intelligent & Robotic System, 2002, 33(1). p.61-67.

2.Тимофеев А.В. Интеллектуальное и мультиагентное управление робототехническими системами с использованием моделей виртуальной реальности // Мехатроника. 2000. № 3. С. 26-31.

3.Петухов С.В. Применение стереотелевизионных систем технического зрения для навигации мобильных роботов // Машиностроение и инженерное образование. М.: Изд-во Московский государственный индустриальный университет, 2008. № 4. С. 2-10.

4.Миронов С.В., Юдин А.В. Система технического зрения в задачах навигации мобильных объектов // Программные продукты и системы. 2011. № 1. С. 3.

5.Климов Р.С., Лопота А.В., Спасский Б.А. Тенденции развития наземных робототехнических систем военного назначения // Робототехника и техническая кибернетика. 2015. № 3(8). С. 3-10.

6.Хрипунов С.П., Чиров Д.С. Методический подход по обоснованию целесообразности применения интеллектуальных информационных технологий при синтезе моделей управления сложными организационно-техническими системами // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2016. Т. 14. № 1. С. 39-47.

7.Пряничников В.Е., Андреев В.П., Кирсанов К.Б., Кувшинов С.В., Марзанов Ю.С., Никитина Т.А., Пронкин В.Ю., Прысев Е.А. Технологии модернизации и очувствления мобильных роботов специального назначения // Известия Южного федерального университета. 2011. Т. 116. № 3. С. 166-171.

8.Тимофеев, А.В., Юсупов Р.М. Интеллектуализация процессов управления и навигации робототехнических систем // Робототехника и техническая кибернетика. 2014. № 2(3). С. 19-22.

9.Ронжин А.Л., Юсупов Р.М. Многомодальные интерфейсы автономных мобильных робототехнических комплексов // Известия ЮФУ. Технические науки. 2015. № 1(162). С. 195-206.

10.Звенигородский А.С. Анализ и моделирование команд движения интеллектуального мобильного робота // Искусственный интеллект. 2000. № 1. 109-114.

11.Карпов А.А., Кипяткова И.С., Ронжин А.Л. Проектирование речевых интерфейсов для информационно-управляющих систем: учебное пособие. СПб.: ГУАП, 2012. 76 с.

12.Крючков Б.И., Карпов А.А., Усов В.М. Перспективные подходы к применению сервисных роботов в области пилотируемой космонавтики // Труды СПИИРАН. 2014. № 32. С. 125-151.

13.Бондаренко А.Г., Харитонов В.В., Соловей Ю.Н. Эргономическая оптимизация обучающей среды при подготовке авиационных специалистов с использованием компьютерных систем // Тренды и управление. 2015. № 3. C. 301-317.

14.Юсупов Р.М., Крючков Б.И., Карпов А.А., Ронжин А.Л., Усов В.М. Возможности применения многомодальных интерфейсов на пилотируемом космическом комплексе для поддержания коммуникации космонавтов с мобильным роботом - помощником экипажа // Пилотируемые полеты в космос. 2013. № 3. С. 23-34.

15.Ющенко А.С. Диалоговое управление роботами с использованием нечетких моделей // Интегрированные модели и мягкие вычисления в искусственном интеллекте: Сборник трудов. V Междунар. научно-практич. конф. М.: Физматлит, 2009. Т. 1. С. 97-108.

16.Хрипунов С.П., Чиров Д.С., Благодарящев И.В. Военная робототехника: современные тренды и векторы развития // Тренды и управление. 2015. № 4. С. 410-422.

17.Алферов Г.В., Кулаков Ф.М., Нечаев А.И., Чернакова С.Э. Информационные системы виртуальной реальности в мехатронике и робототехнике: Уч. пособие . СПб.: СОЛО, 2006. 146 с.

18.Давыдов В.В., Иванов А.И., Лапа В.В., Лемещенко Н.А., Рябинин В.А., Чунтул А.В. Проблема использования электронных пилотажных дисплеев в системе отображения информации вертолетов // Сб. МАЧАК. 2007. № 3(26). С. 40-50.

19.Завалова Н.Д., Ломов Б.Ф., Пономаренко В.А. Образ в системе психической регуляции деятельности. М.: Наука, 1986. 176 с.

20.Копорский Н.С., Видин Б.В., Жаринов И.О.Бортовые средства отображения информации современных пилотируемых летательных аппаратов // В кн. Современные технологии / Под ред. С.А. Козлова, В.Л. Ткалич. СПб.: СПбГУ ИТМО, 2004. С. 154-165.

21.Маркелов В.В., Костишин М.О., Жаринов И.О., Нечаев В.А., Заколдаев Д.А. Принципы индикации маршрутных траекторий полета летательного аппарата на экране бортовых средств отображения информации // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2016. Т. 16. № 1(101). С. 96-107.

22.Ушаков И.Б., Богомолов А.В., Кукушкин Ю.А. Паттерны функциональных состояний оператора. М.: Наука, 2010. 390 с.

23.Дмитриева М.А., Крылов А.А., Нафтельев А.И. Психология труда и инженерная психология. Л.: ЛГУ, 1979. 220 с.

24.Стрелков Ю.К. Инженерная и профессиональная психология: Уч. пособие М.: Издательский центр «Академия», 2005. 360 с.

25.Щербаков С.А., Кукушкин Ю.А., Солдатов С.К., Зинкин В.Н., Богомолов А.В. Психофизиологические аспекты совершенствования методов изучения ошибочных действий летного состава на основе концепции человеческого фактора // Проблемы безопасности полетов. 2007. № 8. С. 10.

26.Никифоров Д.А., Ворона А.А., Богомолов А.В., Кукушкин Ю.А. Методика оценивания потенциальной ненадежности действий летчика // Безопасность жизнедеятельности. 2015. № 7(175). С. 7-16.

27.Жаринов И.О., Жаринов О.О. Бортовые средства отображения информации на плоских жидкокристаллических панелях: Уч. пособие // Информационно-управляющие системы. СПб.: ГУАП, 2005, 144 с.

28.Евдокимов А.А. Военная топография. Пособие для практических занятий. СПб.: ГУАП, 2008. 152 с.

29.Белоусов И.Р. Виртуальная среда для телеуправления роботами через сеть Интернет // Известия РАН: Теория и системы управления. 2002. № 4. С. 135-141.

30.Сапунов С.В. Проверка соответствия карты при навигации мобильных роботов // Искусственный интеллект. 2006. № 6. С. 77-685.

31.Ермолов И.Л., Никитин В.Н., Собольников С.А. Интерактивный тренажер для операторов мобильных роботов с элементами актуальной адаптации // Мехатроника, автоматизация, управление. 2010. № 9. С. 45-51.

32.Крючков Б.И., Усов В.М. Создание моделей виртуальной реальности, как способ обучения космонавтов взаимодействию с роботом - помощником экипажа и как условие определение потенциальных областей его полезного применения // Труды международной научно-технической конференции «Экстремальная робототехника». СПб.: Политехника-сервис, 2013. С. 230-244.

33.Михайлюк М.В., Брагин В.И. Технологии виртуальной реальности в имитационно-тренажерных комплексах подготовки космонавтов // Пилотируемые полеты в космос. 2013. № 2(7). С. 82-93.

34.Ушаков И.Б., Пономаренко В.А., Кукушкин Ю.А., Богомолов А.В. Автоматизированные системы для контроля состояния специалистов опасных профессий // Безопасность жизнедеятельности. 2005. № 10. С. 34.

35.Гусев Д.В., Климов Р.С. Программный комплекс априорного оценивания показателей качества профессиональной деятельности оператора эргатической системы // Программные системы и вычислительные методы. 2015. № 4. С. 374-389.

36.Ронжин А.Л., Леонтьева А.Б. Применение методики "Гудвин" для моделирования человеко-машинного взаимодействия // Известия вузов. Приборостроение. 2006. Т. 49. № 11. С. 70-74; Ушаков И.Б., Богомолов А.В., Кукушкин Ю.А. Методологические аспекты динамического контроля функциональных состояний операторов опасных профессий // Медико-биологические и социально-психологические проблемы безопасности в чрезвычайных ситуациях. 2010. № 4-2. С. 6-12.

37.Ушаков И.Б., Кукушкин Ю.А., Богомолов А.В. Физиология труда и надежность деятельности человека. М.: Наука, 2008. 318 с.

38.Солдатов С.К., Гузий А.Г., Богомолов А.В., Шишов А.А., Кукушкин Ю.А., Щербаков С.А., Кирий С.В. Априорное оценивание профессиональной надежности летчика на этапе подготовки к полетам // Проблемы безопасности полетов. 2007. № 8. С. 33.

39.Ушаков И.Б., Ворона А.А., Кукушкин Ю.А., Богомолов А.В. Аппаратно-программные комплексы для медико-психологического обеспечения контроля надежности профессиональной деятельности человека в условиях высокого риска возникновения чрезвычайной ситуации // Безопасность жизнедеятельности. 2004. № 3. С. 8.

40.Ушаков И.Б., Богомолов А.В., Кукушкин Ю.А. Психофизиологические механизмы формирования и развития функциональных состояний // Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. 2014. Т. 100. № 10. С. 1130-1137.

41.Бодров В.А. Основные принципы разработки систем ППО военнослужащих и его проведение // Военно-медицинский журнал, 1984. № 9. C. 41-44.

42.Холодная М.А. Психология интеллекта: парадоксы исследования. Томск: Изд-во Том. ун-та. М.: Изд. «Барс», 1997. 392 с.

43.Покровский Б.Л. Психологический отбор в авиации. // Тезисы докладов VI-й Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 100-летию авиационной медицины в России и 70-летию кафедры авиационной и космической медицины РМАПО Росздрава «Актуальные вопросы медицинского обеспечения полетов». М., 2009. 178 с. [Электронный ресурс] URL: http://do.gendocs.ru/docs/index-17268.html?page=4 доступ свободный дата 09.03.2016

44.Ворона А.А., Герасименко В.Д., Козловский Э.А., Кукушкин Ю.А., Богомолов А.В. Медико-психологическое прогнозирование профессиональной готовности выпускника военно-учебного заведения // Военно-медицинский журнал. 2012. Т. 333. № 1. С. 40-44.

45.Богомолов А.В., Кукушкин Ю.А. Автоматизация персонифицированного мониторинга условий труда // Автоматизация. Современные технологии. 2015. № 3. С. 6-8.

46.Ушаков И.Б., Богомолов А.В., Гридин Л.А., Кукушкин Ю.А. Методологические подходы к диагностике и оптимизации функционального состояния специалистов операторского профиля. М.: Медицина, 2004. 144 с.

47.Hangen He, Timofeev A.V., Xin Xu. On-line Local Monitoring and Adaptive Navigation of Mobile Robots on Environment with Unknown Obstacles // Proceedings of ACAT'2002. Moscow, 2002. p.54-56.

48.Ушаков И.Б., Богомолов А.В. Информатизация программ персонифицированной адаптационной медицины // Вестник Российской академии медицинских наук. 2014. № 5-6. С. 124-128.

49.Крючков, Б.И., Усов В.М. Создание моделей виртуальной реальности, как способ обучения космонавтов взаимодействию с роботом - помощником экипажа и как условие определение потенциальных областей его полезного применения // Труды международной научно-технической конференции «Экстремальная робототехника». СПб: Политехника-сервис, 2013. С. 230-244

Источник: https://otherreferats.allbest.ru/download/1171221/