NeuroTracker Συνεργασία με την Πολεμική Αεροπορία των ΗΠΑ και τη NASA

Οι σύγχρονες πρόοδοι στις στρατιωτικές επιχειρήσεις συνεπάγονται τη διάθεση περισσότερης τεχνολογίας και πόρων στους αεροπόρους προκειμένου να ενισχυθούν οι ικανότητες λήψης αποφάσεων σε περιβάλλοντα υψηλού πονταρίσματος και υψηλής πίεσης. Αυτή η νέα προσέγγιση σημαίνει επίσης ότι οι αεροπόροι ενσωματώνουν πηγές δεδομένων και πληροφοριών πιο γρήγορα από ποτέ, θέτοντας τους σε αυξημένο κίνδυνο να υπερβούν τη γνωστική τους ικανότητα φόρτισης και να διαπράξουν σφάλματα.

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

Παρά την καινοτόμο προσέγγιση για την επανάσταση στην εκπαίδευση πιλότων, δεν είναι χωρίς προκλήσεις. Η ανάγκη να χαρακτηριστεί το ταλέντο και να βελτιωθεί η αποτελεσματικότητα της προπόνησης απαιτεί επιστημονικά επικυρωμένες τεχνολογίες στον τομέα της αντίληψης και της γνώσης που αξιολογούν και ενισχύουν τις ανθρώπινες επιδόσεις των ελίτ. Αν και υπάρχουν πιθανές λύσεις στις αναδυόμενες βιομηχανίες τεχνολογίας και νευροεπιστήμης, εξακολουθεί να υπάρχει μεγάλο χάσμα μεταξύ θεωρίας και πράξης.

Αυτός είναι ένας από τους λόγους για τους οποίους αξιωματούχοι της AETC έχουν δημιουργήσει μια πρωτοποριακή συνεργασία με τη NASA , επικεντρωμένη στη συλλογή δεδομένων βιομετρικών και ανθρώπινων επιδόσεων με στόχο την έρευνα των φυσιολογικών και γνωστικών παραγόντων που συμβάλλουν στη βέλτιστη εκμάθηση πιλότων μαθητών. Ως μέρος της συμφωνίας συνεργασίας έρευνας μεταξύ της AETC και της NASA, αναπτύσσεται ένας αλγόριθμος μηχανικής μάθησης για να δημιουργήσει μια ολοκληρωμένη άποψη της ανθρώπινης απόδοσης για τη βελτιστοποίηση της μαθησιακής εμπειρίας των μαθητών.

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

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

Αυτή η συνεργασία συγκεντρώνει πολυεπιστημονική τεχνογνωσία για τη βελτίωση της απόδοσης και της ψυχικής ανθεκτικότητας των αεροσκαφών μέσω μιας εστιασμένης, επιστημονικής μεθοδολογίας που ενσωματώνει διαδραστικές και προσβάσιμες τεχνολογίες στη διαδικασία μάθησης.

Η ομάδα Applied Biometrics and Analytics της Science Applications International Corporation (SAIC) ηγήθηκε μεγάλο μέρος αυτής της προσπάθειας στο PTN. Τα βασικά γνωστικά και ψυχομετρικά προφίλ ολοκληρώθηκαν για να εντοπιστούν τομείς δύναμης και περιορισμών. Μια ολιστική προσέγγιση για την παρακολούθηση και τη βελτίωση τόσο της γνωστικής ικανότητας φόρτισης όσο και της ανθεκτικότητας εφαρμόστηκε χρησιμοποιώντας έναν συνδυασμό γνωστικών ασκήσεων, φυσικής προπόνησης, νευροτεχνολογίας (NeuroTracker), βιομετρίας και παρακολούθησης ύπνου. Η απόκριση στο στρες σε όλες τις ζωντανές και προσομοιωμένες πτήσεις μετρήθηκε και αναλύθηκε χρησιμοποιώντας βιομετρικά στοιχεία όπως η μεταβλητότητα του καρδιακού ρυθμού (HRV). Αυτές οι στρατηγικές εφαρμόστηκαν σε καθημερινή βάση καθ' όλη τη διάρκεια του προγράμματος, με συνεχή ανατροφοδότηση τόσο από τους εκπαιδευτές πιλότους (IP's), όσο και από τους Γνωστικούς Προπονητές της SAIC.

Μετά την ολοκλήρωση της ανάλυσης μετά τη δοκιμή, διαπιστώθηκε βελτίωση κατά 36 τοις εκατό ειδικά στην ικανότητα της μνήμης εργασίας, με άλλες γνωστικές λειτουργίες να βελτιώνονται μεταξύ 9 και 20 τοις εκατό (ευρήματα προς δημοσίευση). Επιπλέον, τα δεδομένα κατωφλίου ταχύτητας NeuroTracker έδειξαν μια προγνωστική ικανότητα για τον προσδιορισμό του ποιοι πιλότοι θα εκχωρηθούν σε κάθε διαδρομή πτήσης. Ενώ το μέγεθος του δείγματος ήταν πολύ μικρό για να προσδιοριστεί η στατιστική σημασία, αυτά τα ευρήματα μοιάζουν πολύ με την προηγούμενη έρευνα της καθηγήτριας Jocelyn Faubert , αποδεικνύοντας ότι ένας χαρακτηριστικός παράγοντας των επαγγελματιών αθλητών είναι η ικανότητά τους να μαθαίνουν πώς να επεξεργάζονται γρήγορα σύνθετες δυναμικές οπτικές σκηνές, όπως αξιολογούνται χρησιμοποιώντας την εργασία NeuroTracker.

Αυτά τα προκαταρκτικά αποτελέσματα δεδομένων και οι συνεργατικές ερευνητικές συνεργασίες έχουν βαθιές επιπτώσεις στο τι μπορούν να επιτύχουν αυτά τα προγράμματα καθώς συνεχίζουν να αξιολογούν, να προσαρμόζονται και να ενσωματώνονται στο μαθητικό 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 με περιστροφικές πτέρυγες 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 στο ακαδημαϊκό, συνθετικό και ζωντανό περιβάλλον.

Αυτοί οι τύποι συνεργασιών θα οδηγήσουν σε παρόμοιες καινοτομίες που θα αναπτυχθούν σε όλους τους τομείς της στρατιωτικής εκπαίδευσης, με τη δυνατότητα παραγωγής πολεμικών μαχητών με έναν ταχύ, αποτελεσματικό και εστιασμένο στη μάθηση τρόπο.