Штучна нейронна мережа для передтренажерної підготовки авіадиспетчера

Автор(и)

  • Tatyana Shmelova National Aviation University, Kyiv, Ukraine
  • Yuliya Sikirda Kirovohrad Flight Academy of the National Aviation University, Kirovohrad, Ukraine
  • Andriy Zemlyanskiy Kirovohrad Flight Academy of the National Aviation University, Kirovohrad, Ukraine
  • Olena Danilenko Kirovohrad Flight Academy of the National Aviation University, Kirovohrad, Ukraine
  • Vitalii Lazorenko National Aviation University, Kyiv, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.18372/2306-1472.68.10905

Ключові слова:

безпомилковість, мультимодульна система, нейромережева модель, нечіткі множини, потенційно конфліктна ситуація, своєчасність

Анотація

Мета: Розробити нейромережеву модель оцінювання своєчасності та безпомилковості прийняття рішень спеціалістом з обслуговування повітряного руху в процесі передтренажерної підготовки. Методи: Дослідження базуються на основних положеннях концепції контролю факторів загроз та помилок при управлінні повітряним рухом, для характеристики складності ситуації (загроза-помилка-небажаний стан) використано методи експертних оцінок та теорії нечітких множин. Результати: Класифіковано етапи розвитку конфліктної ситуації та визначено кількісні показники рівня складності на кожному з етапів. Побудовано чотирьохшарову нейромережеву модель оцінювання своєчасності та безпомилковості прийняття рішень авіадиспетчером в процесі передтренажерної підготовки та отримано її параметри. Перший шар (вхідний) нейронної мережі представляє собою вправи, які виконують курсанти/слухачі, другий шар (схований) визначає психофізіологічні характеристики того, хто навчається, третій шар (схований) враховує складність вправи залежно від кількості потенційно конфліктних ситуацій, четвертий шар (вихідний) – оцінка курсанта/слухача при виконанні вправи. Нейромережева модель також має додаткові входи (зсув), що включають обмеження на обчислювальні параметри. За допомогою моделюючого комплексу Fusion отримано візуалізацію результатів виконання навчальної вправи авіадиспетчером за вказаними критеріями. Обговорення: Врахування критеріїв безпомилковості та своєчасності виконання поставлених інструктором завдань в процесі передтренажерного навчання за допомогою використання штучних нейронних мереж дозволить визначати можливість допуску спеціаліста з обслуговування повітряного руху до тренажерної підготовки. Мультимодульна система Fusion дасть можливість удосконалити процес професійної підготовки курсантів / слухачів – авіадиспетчерів завдяки автоматизації оцінювання їхніх дій.

Біографії авторів

Tatyana Shmelova, National Aviation University, Kyiv, Ukraine

Doctor of Engineering. Associate Professor.

Air Navigation Systems Department, National Aviation University, Kiev, Ukraine.

Education: Kirovohrad Institute of Agricultural Mechanical Engineering, Kirovohrad, Ukraine (1983).

Research area: development the evaluation system of decision-making efficiency by a human-operator of socio-technical air navigation system in the expected and unexpected operating conditions of an aircraft with the influence of the professional and non-professional factors.

Yuliya Sikirda, Kirovohrad Flight Academy of the National Aviation University, Kirovohrad, Ukraine

Candidate of Engineering. Associate Professor.

Vice-Dean of the Management Faculty, Kirovohrad Flight Academy of the National Aviation University, Associate Professor of the Management, Economy and Law Department, Kirovohrad Flight Academy of the National Aviation University, Kirovohrad, Ukraine.

Education: State Flight Academy of Ukraine, Kirovohrad, Ukraine (2001).

Research area: evaluation and improving the efficiency of decision-making by a human-operator of air navigation system.

Andriy Zemlyanskiy, Kirovohrad Flight Academy of the National Aviation University, Kirovohrad, Ukraine

Senior Lecturer

Faculty of Air Traffic Services, Kirovohrad Flight Academy of the National Aviation University, Kirovohrad, Ukraine.

Education: Faculty of Air Traffic Services, State Flight Academy of Ukraine, Kirovohrad, Ukraine (1995).

Research area: development the intelligent modelling complexes for automation of air traffic controller simulator training.

Olena Danilenko, Kirovohrad Flight Academy of the National Aviation University, Kirovohrad, Ukraine

Cadet of Kirovohrad Flight Academy of the National Aviation University, Kirovohrad, Ukraine.

Education: National Aviation University, Kiev, Ukraine (2015), Kirovohrad Flight Academy of the National Aviation University, Kirovohrad, Ukraine (2016).

Research area: identifying and minimizing the impact of threats and errors on the activity of air traffic controller.

Vitalii Lazorenko, National Aviation University, Kyiv, Ukraine

Lecturer.

Air Navigation Systems Department, Institute of Information-Diagnostic Systems, National Aviation University.

Education: State Flight Academy of Ukraine, Kirovohrad, Ukraine (2004).

Research area: research on improving air traffic controller training simulator Traffic Service of Civil Aviation.

Посилання

Leichenko S. Human factor in aviation: monograph in 2 books. S. Leichenko, A. Malyshevsky, N. Mikhailik. Book 1. Kirovohrad, IMEX, 2006. 512 p. (in Russian).

Global Aviation Safety Study: A review of 60 years of improvement in aviation safety. USA: Allianz Global Corporate & Specialty; EMBRY-RIDDLE Aeronautical University, 2014. 63 p.

Statistics of the world's largest aircraft accidents for the years 1974-2014 [Electronic resource]. Access mode: http:.forinsurer. compublic 1407073824. Last mode: 2016 (in Russian).

ATM Services' Personnel: ESARR 5. 2nd ed. European Organisation for the Safety of Air Navigation, 2004. 24 p.

EATM Training Progression and Concepts. European Organisation for the Safety of Air Navigation, 2004. 56 p.

The rules for issuing certificates of aviation personnel in Ukraine: the order of the Ministry of Transport 07.12.1998 p. 486 number, as amended by the Ministry of Transport and Communications of Ukraine of 24.09.2007. N 842. Kyiv, Ministry of Transport and Communications of Ukraine, 2007. 72 p. (in Ukrainian).

Komashynskiy V. Neural networks and its use in systems of management and communication. V. Komashynskyy, D. Smirnov. Moscow, Hotline - Telecom, 2002. 94 p. (in Russian).

Arkhangelskiy V. Neural networks in systems of automation. V. Arkhangelskiy, I. Bohaenko, G. Grabowskiy, N. Ryumshyn. Kiev, Techniques, 1999. 364 p. (in Russian).

Suzuki K. Artificial Neural Networks – Architectures and Applications. K. Suzuki. USA, InTech, 2013. 264 p.

Gardner M.W. Survey and critique of techniques for extracting rules from trained artificial neural networks. M.W Gardner , S.R Dorling. Atmospheric Environment, Vol. 32, Issues 14–15, 1 August 1998. P. 2627–2636. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1352231097004470 - AFF1

Goedeking P. Networks in Aviation: Strategies and Structures. P. Goedeking. USA, Springer, 2010. 145 p.

Neural networks. STATISTICA Neural Networks. translate from English. Moscow, Hotline - Telecom, 2001. 182 p. (in Russian).

A. r. Computer Program «Choosing the Pre-Flight Information and Decision Making about Departure for Automated System of Pre-Flight Information Preparation (АS PIP)»: certificate of registration of copyright in the product N 40062 at 11.04.2011. V. Kharchenko, T. Shmelova, O. Artemenko, V. Otryazhiy. (in Ukrainian).

A. r. Computer Program «Optimizing the Choice of Alternative Variant of Aircraft Flight Completion in Flight Emergencies «Prompt»: certificate of registration of copyright in the product N 37872 at 11.04.2011. V. Kharchenko, T. Shmelova, Yu. Sikirda, О. Gerasimenko. (in Ukrainian).

A. r. Computer Program «Test Extraordinary Incident»: certificate of registration of copyright in the product N 50826 at 21.08.2013 р. T. Shmelova, І. Yakunina, R. Yakunin. (in Ukrainian).

A. r. Computer Program «Network analysis of flight emergency»: certificate of registration of copyright in the product N55587 at 11.07.2014 р. T. Shmelova, І. Yakunina, V. Moyseenko, М. Grinchuk. (in Ukrainian).

Threat and Error Management (TEM) in Air Traffic Control. Cir. ICAO 314 – AN. 178. Canada, Montreal, ICAO, 2008. 36 p.

Kharchenko V. Threat and Error Management in Air Traffic Control. V. Kharchenko, Yu. Chynchenko, S. Raychev. Proceedings of the National Aviation University, 2007, N 3–4. P. 24-29.

Shmelоva T. Fuzzy assessment of the situation’s complexity during simulator training of specialists in air traffic services. T. Shmelоva, Yu. Sikirda, A. Zemlyanskiy, О. Danilenko. Problems of Energy Efficiency and automation in industry and agriculture: Intern. scient.-pract. conf., Kirovohrad, 21-22 October 2015: abstracts. Kirovohrad, Kirovohrad National Technical University, 2015. P. 118-120. (in Ukrainian).

Zade L. Fuzzy sets. L. Zade. Information and Control, 1965, Vol. 8. P. 338-353.

Borisov A. Decision making based on fuzzy models: Examples of using. A. Borisov, O. Krumberh, I. Fedorov. Riga, Zynatne, 1990. 184 p. (in Russian).

Procedures for Air Navigation Services. Air Traffic Management. Doc. 4444 – ATM. 501. 15th ed.

Downloads

Опубліковано

11.11.2016

Як цитувати

Shmelova, T., Sikirda, Y., Zemlyanskiy, A., Danilenko, O., & Lazorenko, V. (2016). Штучна нейронна мережа для передтренажерної підготовки авіадиспетчера. Вісник Національного авіаційного університету, 68(3), 13–23. https://doi.org/10.18372/2306-1472.68.10905

Номер

Том 68 № 3 (2016)

Розділ

Аерокосмічні системи моніторінгу та керування

Ліцензія

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з такими умовами:

  1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.

  2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.

  3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).

Статті цього автора (авторів), які найбільше читають