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Imparare a pilotare un jet è estremamente impegnativo. Non solo è necessario abbinare un elevato livello di abilità all'enorme quantità di informazioni elaborate dal cruscotto del velivolo, ma queste devono essere gestite sotto un elevato stress fisico. Diventare un pilota di jet richiede centinaia di ore di addestramento per raggiungere la competenza. Questo ha un costo molto elevato e la velocità di apprendimento dei piloti varia notevolmente. Per anni, l'industria aeronautica si è trovata a dover affrontare la questione di come misurare l'efficacia dell'addestramento.
In uno studio innovativo, è stato ideato un nuovo metodo per svelare cosa accade nella mente dei piloti quando si alzano in volo. In un progetto di ricerca collaborativo, il Faubert Labdell'Università dell'Iowa Operator Performance Lab, l' Università di Montreale Collins Aerospace (azienda di addestramento alla simulazione avionica) hanno unito le proprie competenze per sviluppare un metodo innovativo per valutare il carico mentale del volo.
In una combinazione sperimentale di tecnologia uomo-macchina, un aereo a reazione Aero Vodochody L-29 aveva un NeuroTracker integrato nel cruscotto e i piloti erano collegati ad di eye tracking ed ECG .
Questa configurazione è stata riprodotta 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, valutarne gli effetti sulle prestazioni e confrontarli sia nel volo reale che in quello simulato.
I piloti coinvolti nello studio hanno prima completato un programma NeuroTracker di 15 sessioni per stabilire un livello cognitivo di base elevato. Hanno poi effettuato una prima serie di voli di prova dal vivo e simulati, comprendenti manovre di volo di bassa, media e alta difficoltà, come l'esecuzione di salite ripide con rollio entro un intervallo di tempo prestabilito.
Sono stati misurati l'eye tracking e i segnali cerebrali, insieme a un'analisi delle prestazioni tecniche. In un secondo round, hanno ripetuto la stessa procedura di test, ma con un'aggiunta: ai piloti è stato anche chiesto di utilizzare NeuroTracker durante l'esecuzione delle manovre. La teoria dei ricercatori era che NeuroTracker avrebbe misurato le capacità cognitive residue del pilota. A sua volta, questo avrebbe rivelato il carico mentale associato a ogni compito, un'esperienza mai tentata prima.
Le richieste a carico del cervello sono state sorprendentemente elevate in tutti i test. La capacità dei piloti di eseguire NeuroTracker è stata drasticamente ridotta, consumando quasi tutte le loro capacità cognitive residue. Questo effetto è aumentato costantemente con l'aumentare della difficoltà della manovra di volo. Il simulatore ha avuto un effetto minore sui carichi mentali e fisiologici rispetto al volo reale, un risultato di particolare interesse per l'identificazione dei limiti dell'addestramento virtuale.
Misurando il carico di lavoro del pilota in vari scenari e parallelamente alle metriche 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 una riduzione dei tassi di fallimento formativo e un'accelerazione dei tassi di apprendimento attraverso programmi di formazione opportunamente ottimizzati. Inoltre, la valutazione delle capacità cognitive residue può anche fornire una misura della preparazione alle prestazioni.
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 dell'addestramento. Data la reale necessità di soluzioni che migliorino l'efficienza economica e l'efficacia della formazione del personale, lo studio ha ricevuto il premio "Best Paper" per l'addestramento, essendo descritto dai vertici militari come la "prima misura oggettiva della prontezza operativa". Lo studio rappresenta la fase iniziale di un progetto di ricerca pluriennale, che prevede la valutazione di piloti esperti 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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