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Imparare a pilotare un jet è estremamente impegnativo. Non solo è necessario abbinare un alto livello di competenza con un'enorme quantità di informazioni elaborate dal cruscotto dell'aereo, ma queste devono essere gestite in condizioni di stress fisico elevato. Diventare un pilota di jet richiede centinaia di ore di addestramento per raggiungere la competenza. Ciò ha un costo molto elevato e la velocità con cui i piloti apprendono varia notevolmente. Per anni, l’industria aeronautica si è trovata a dover affrontare la questione di come misurare l’efficacia della formazione.
In uno studio innovativo è stato ideato un nuovo metodo per rivelare cosa succede nella mente dei piloti quando prendono il volo. In un progetto di ricerca collaborativo, il Faubert Lab Operator Performance Lab dell'Università dell'Iowa , l' Università di Montreal e Collins Aerospace (società di addestramento di avionica e simulazione), hanno collaborato i loro campi di competenza per trovare un modo innovativo per valutare lo stato mentale un sacco di voli.
In una combinazione sperimentale di tecnologia uomo-macchina, un aereo a reazione Aero Vodochody L-29 aveva un sistema NeuroTracker integrato nel cruscotto e i piloti erano collegati con apparecchiature di tracciamento oculare e ECG
Questa configurazione è stata rispecchiata anche in un simulatore di addestramento al volo. L'obiettivo era misurare oggettivamente i carichi cognitivi e fisiologici su tre livelli di manovre di volo, valutare gli effetti sulle prestazioni e confrontarli sia per il volo reale che per quello simulato.
I piloti dello studio hanno prima completato un programma NeuroTracker di 15 sessioni per stabilire una linea di base cognitiva elevata. Hanno quindi effettuato una prima serie di voli di prova dal vivo e simulati che prevedevano manovre di volo di bassa, media e alta difficoltà, come l'esecuzione di salite ripide con rollio entro un periodo di tempo prestabilito.
Sono stati misurati il tracciamento oculare e i segnali cerebrali, insieme a un'analisi delle prestazioni tecniche. In un secondo round, hanno ripetuto la stessa procedura di test, ma con una novità aggiuntiva: ai piloti è stato anche assegnato il compito di eseguire NeuroTracker durante l’esecuzione delle manovre. La teoria dei ricercatori era che NeuroTracker avrebbe misurato la capacità cognitiva di riserva del pilota. A sua volta, ciò rivelerebbe i carichi mentali coinvolti in ciascun compito, qualcosa di mai tentato prima.
Si è scoperto che le richieste a carico del cervello erano sorprendentemente elevate per tutti i test. La capacità dei piloti di eseguire NeuroTracker è stata drasticamente ridotta, utilizzando quasi tutta la loro capacità cognitiva di riserva. Questo effetto aumentava costantemente quanto più difficile era la manovra di volo. Il simulatore ha avuto meno effetti sui carichi mentali e fisiologici rispetto al volo dal vivo, un risultato di particolare interesse per identificare i limiti dell’addestramento virtuale.
Misurando il carico di lavoro del pilota per vari scenari e in parallelo con i parametri delle prestazioni, questo approccio potrebbe essere utilizzato per valutare la capacità di addestramento di un pilota e personalizzare i carichi di addestramento in base alle sue esigenze specifiche.
I vantaggi sarebbero la riduzione dei tassi di fallimento della formazione e l’accelerazione dei tassi di apprendimento attraverso programmi di formazione adeguatamente ottimizzati. Inoltre, la valutazione della capacità cognitiva di riserva può anche fornire una misura della preparazione alla prestazione.
La ricerca è stata recentemente presentata all'I/ITSEC (Interservice/Industry Training, Simulation and Education Conference), il più grande incontro mondiale di professionisti nei settori della simulazione e della formazione. A causa della reale necessità di soluzioni che migliorino l'efficienza in termini di costi e l'efficacia della formazione del personale, è stato premiato come "Miglior documento" per l'addestramento, essendo descritto dai leader militari come la "prima misura oggettiva della prontezza operativa". Lo studio rappresenta la fase iniziale di un progetto di ricerca pluriennale, con piloti esperti attualmente in fase di test per la fase successiva.
Riferimento allo studio
Valutazione percettivo-cognitiva e fisiologica dell'efficacia dell'allenamento
Conferenza interservizi/industriale sulla formazione, simulazione e istruzione (I/ITSEC) 2017
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