Συνεργασία NeuroTracker με την Πολεμική Αεροπορία των ΗΠΑ και τη NASA

Οι σύγχρονες εξελίξεις στις στρατιωτικές επιχειρήσεις σημαίνουν ότι περισσότερη τεχνολογία και πόροι διατίθενται στους αεροπόρους, προκειμένου να ενισχυθούν οι δυνατότητες λήψης αποφάσεων σε περιβάλλοντα υψηλού κινδύνου και υψηλής πίεσης. Αυτή η νέα προσέγγιση σημαίνει επίσης ότι οι αεροπόροι ενσωματώνουν δεδομένα και πηγές πληροφοριών πιο γρήγορα από ποτέ, θέτοντάς τους σε αυξημένο κίνδυνο να υπερβούν το γνωστικό τους φορτίο και να διαπράξουν σφάλματα.

Η Διοίκηση Αεροπορικής Εκπαίδευσης και Εκπαίδευσης (AETC) όχι μόνο έχει αναγνωρίσει την επείγουσα ανάγκη να ληφθούν μέτρα για την τρέχουσα έλλειψη πιλότων της Πολεμικής Αεροπορίας μέσω της δημιουργίας του Pilot Training Next (PTN). Η AETC κατανοεί επίσης τη σημασία της χρήσης αναδυόμενων τεχνολογιών για την αξιολόγηση και την παρακολούθηση του γνωστικού φορτίου υπό αυξημένες απαιτήσεις εργασιών και προσομοίωσης πτήσης. Αυτό έχει τη δυνατότητα να βελτιστοποιήσει το περιβάλλον εκπαίδευσης και να βελτιώσει τις μαθησιακές δυνατότητες των πιλότων σε όλα τα επίπεδα του στρατού.

Παρά την καινοτόμο προσέγγιση για την επανάσταση στην εκπαίδευση πιλότων, δεν είναι χωρίς προκλήσεις. Η ανάγκη για την καταγραφή του ταλέντου και τη βελτίωση της αποτελεσματικότητας της εκπαίδευσης απαιτεί επιστημονικά επικυρωμένες τεχνολογίες στον τομέα της αντίληψης και της νόησης που αξιολογούν και ενισχύουν την ανθρώπινη απόδοση υψηλού επιπέδου. Παρόλο που υπάρχουν πιθανές λύσεις στις αναδυόμενες βιομηχανίες τεχνολογίας και νευροεπιστημών, εξακολουθεί να υπάρχει ένα μεγάλο χάσμα μεταξύ θεωρίας και πράξης.

Αυτός είναι ένας από τους λόγους για τους οποίους οι αξιωματούχοι της AETC έχουν δημιουργήσει μια πρωτοποριακή συνεργασία με τη NASA, με επίκεντρο τη συλλογή βιομετρικών δεδομένων και δεδομένων ανθρώπινης απόδοσης, με στόχο την έρευνα των φυσιολογικών και γνωστικών παραγόντων που συμβάλλουν στη βέλτιστη μάθηση των φοιτητών-πιλότων. Στο πλαίσιο της συμφωνίας συνεργασίας για την έρευνα μεταξύ της AETC και της NASA, αναπτύσσεται ένας αλγόριθμος μηχανικής μάθησης για τη δημιουργία μιας ολοκληρωμένης εικόνας της ανθρώπινης απόδοσης για τη βελτιστοποίηση της μαθησιακής εμπειρίας των φοιτητών.

Η NASA θα συνεισφέρει επίσης εξειδικευμένες γνώσεις σχετικά με τον τρόπο εξαγωγής συμπερασμάτων από βιομετρικά δεδομένα που αφορούν ειδικά τους μαθητές. Εκτός από τα βιομετρικά δεδομένα, θα χρησιμοποιήσουν επίσης τεχνολογία οπτικοποίησης δεδομένων παρακολούθησης ματιών που παρακολουθεί και καταγράφει τις κινήσεις των ματιών των μαθητών πιλότων κατά τη διάρκεια προσομοιωμένων πτήσεων, επιτρέποντας στους εκπαιδευτές πιλότους να αναλύουν τα δεδομένα σε πραγματικό χρόνο και μετά την πτήση. NeuroTracker θα χρησιμοποιηθεί για την αξιολόγηση και την ενίσχυση βασικών γνωστικών δεξιοτήτων που επηρεάζουν την απόδοση των πιλότων.

NeuroTracker επιλέχθηκε ως φιναλίστ για το Πρόγραμμα Aviator Training Next και ήταν η μόνη νευροτεχνολογία που επιλέχθηκε ως βασικό στοιχείο του προγράμματος Applied Biometrics and Analytics για το πρόγραμμα σπουδών PTN. NeuroTracker χρησιμοποιείται επί του παρόντος για την εκπαίδευση της μνήμης εργασίας, της προσοχής και των εκτελεστικών λειτουργιών, οι οποίες είναι όλες κρίσιμες για τη διατήρηση της επίγνωσης της κατάστασης και την εκτέλεση αποτελεσματικών ικανοτήτων λήψης αποφάσεων σε περιβάλλοντα υψηλού στρες και πίεσης.

Αυτή η συνεργασία συνδυάζει διεπιστημονική εμπειρογνωμοσύνη για τη βελτίωση της απόδοσης και της ψυχικής ανθεκτικότητας των αεροπόρων μέσω μιας στοχευμένης, επιστημονικής μεθοδολογίας που ενσωματώνει διαδραστικές και προσβάσιμες τεχνολογίες στη μαθησιακή διαδικασία.

Η ομάδα Εφαρμοσμένης Βιομετρίας και Αναλυτικής της Science Applications International Corporation (SAIC) ηγήθηκε μεγάλου μέρους αυτής της προσπάθειας στο PTN. Ολοκληρώθηκαν τα βασικά γνωστικά και ψυχομετρικά προφίλ για τον εντοπισμό των δυνατών σημείων και των περιορισμών. Υλοποιήθηκε μια ολιστική προσέγγιση για την παρακολούθηση και βελτίωση τόσο της γνωστικής ικανότητας φόρτωσης όσο και της ανθεκτικότητας, χρησιμοποιώντας έναν συνδυασμό γνωστικών ασκήσεων, σωματικής άσκησης, νευροτεχνολογίας (NeuroTracker), βιομετρικών στοιχείων και παρακολούθησης ύπνου. Η απόκριση στο στρες σε ζωντανές και προσομοιωμένες πτήσεις μετρήθηκε και αναλύθηκε χρησιμοποιώντας βιομετρικά στοιχεία όπως η μεταβλητότητα του καρδιακού ρυθμού (HRV). Αυτές οι στρατηγικές χρησιμοποιήθηκαν σε καθημερινή βάση καθ' όλη τη διάρκεια του προγράμματος, με συνεχή ανατροφοδότηση τόσο από τους εκπαιδευτές πιλότους (IP) όσο και από τους γνωστικούς προπονητές της SAIC.

Μετά την ολοκλήρωση της ανάλυσης μετά τη δοκιμή, διαπιστώθηκε βελτίωση 36%, ειδικά στην ικανότητα μνήμης εργασίας, με άλλες γνωστικές λειτουργίες να βελτιώνονται μεταξύ 9 και 20% (ευρήματα που θα δημοσιευτούν). Επιπλέον, NeuroTracker έδειξαν προγνωστική ικανότητα στον προσδιορισμό του ποιοι πιλότοι θα ανατεθούν σε κάθε ίχνος πτήσης. Ενώ το μέγεθος του δείγματος ήταν πολύ μικρό για να προσδιοριστεί η στατιστική σημαντικότητα, αυτά τα ευρήματα είναι πολύ παρόμοια με προηγούμενη έρευνα της καθηγήτριας Jocelyn Faubert, αποδεικνύοντας ότι ένας παράγοντας που διακρίνει τους επαγγελματίες αθλητές είναι η ικανότητά τους να μαθαίνουν πώς να επεξεργάζονται γρήγορα πολύπλοκες δυναμικές οπτικές σκηνές, όπως αξιολογείται χρησιμοποιώντας την NeuroTracker εργασία

Αυτά τα προκαταρκτικά αποτελέσματα δεδομένων και οι συνεργατικές ερευνητικές συνεργασίες έχουν βαθιές επιπτώσεις σε ό,τι μπορούν να επιτύχουν αυτά τα προγράμματα καθώς συνεχίζουν να αξιολογούν, να προσαρμόζονται και να ενσωματώνονται στο φοιτητικό περιβάλλον. Αυτή η σύγχρονη προσέγγιση στην εκπαίδευση των αεροπόρων δεν έχει μόνο τη δυνατότητα να φέρει επανάσταση στην εκπαίδευση εντός της Πολεμικής Αεροπορίας των Ηνωμένων Πολιτειών, αλλά και σε άλλα εκπαιδευτικά προγράμματα εντός του στρατού. Ένα παράδειγμα είναι το Aviator Training Next Program (ATN) για αεροπόρους περιστροφικών πτερύγων στον Στρατό των ΗΠΑ. Το πρόγραμμα ATN ακολούθησε το μοντέλο «learning next», χρησιμοποιώντας μια προσαρμοσμένη προσέγγιση για να προσπαθήσει να κατανοήσει πώς οι αεροπόροι μαθαίνουν καλύτερα σε ακαδημαϊκά, συνθετικά και ζωντανά περιβάλλοντα.

Αυτού του είδους οι συνεργασίες θα οδηγήσουν σε παρόμοιες καινοτομίες που θα αναπτύσσονται σε όλους τους τομείς της στρατιωτικής εκπαίδευσης, με τη δυνατότητα να παράγουν πολεμιστές με ταχύτερο, αποτελεσματικό και επικεντρωμένο στη μάθηση τρόπο.