Voertuigen nemen meer beslissingen voor mensen dan we misschien beseffen - en dat is al een tijdje zo. Slechts negen jaar nadat de gebroeders Wright in 1903 met succes het eerste vliegtuig vlogen, automatische piloot uitgevonden. Cruisecontrol kwam er in 1948.

Maar aangezien zowel lucht- als wegvervoer getuige zijn van de introductie van meer geautomatiseerde functies en een verschuiving naar zeer autonome systemen, mensen zullen meer hulp nodig hebben om ze te leren gebruiken.

Onlangs is een multi-institutioneel team van onderzoekers gevormd om algoritmen te ontwikkelen waarmee een systeem kan herkennen wanneer een mens niet weet hoe hij het moet gebruiken. en pas je vervolgens aan het vaardigheidsniveau van die persoon aan.

De onderzoekers denken dat deze systemen niet alleen gebruikers sneller zouden opleiden, maar verhoogt ook de veiligheid.

"We vragen mensen nu al om voortdurend te communiceren met intelligente machines en autonome systemen, maar we moeten het veel beter doen dan we nu doen, " zei Neera Jain, een assistent-professor werktuigbouwkunde aan de Purdue University.

Het werk, mede geleid door de Universiteit van New Mexico en Purdue in samenwerking met de Universiteit van Colorado en de Universiteit van Texas in Austin, maakt deel uit van een subsidie ​​van $ 5,5 miljoen die wordt toegekend door het National Science Foundation Cyber-Physical Systems (CPS) -programma. Het project is getiteld "Cognitive Autonomy for Human CPS:Novices into Experts."

Het Purdue-team zal experimenten uitvoeren over hoe mensen omgaan met complexe machines, zoals vliegtuigen, drones en zelfrijdende auto's. Om te onderzoeken hoeveel deelnemers deze systemen vertrouwen, het team verzamelt gegevens over veranderingen in hartslag, bloeddruk, oogbewegingen en andere statistieken door middel van psychofysiologische sensoren. Jain en Tahira Reid, een Purdue universitair hoofddocent werktuigbouwkunde, ontwikkelde in 2018 modellen die deze metingen gebruiken om een ​​systeem te helpen het vertrouwensniveau van een mens in te schatten.

De prestaties van de deelnemers worden bestudeerd terwijl ze communiceren met geavanceerde rijsimulaties in het lab van Brandon Pitts, een Purdue-assistent-professor industriële techniek, en virtuele of augmented reality-omgevingen, zoals een 20, Onderzoeks- en testfaciliteit voor onbemande luchtsystemen van 1000 vierkante meter in Purdue, gepland voor voltooiing dit voorjaar.

"Stel je een stuurautomaatsysteem voor dat je ervaringsniveau kan identificeren en vervolgens geleidelijk de controle loslaat naarmate je verbetert. Het kan de hoeveelheid tijd die nodig is om een ​​piloot te trainen aanzienlijk verminderen, " zei Inseok Hwang, een professor in de luchtvaart en ruimtevaart en hoofdonderzoeker voor Purdue op dit project. Het laboratorium van Hwang gaat onderzoek doen naar menselijke interacties met drones en andere vliegtuigen.

Onderzoekers van de Universiteit van New Mexico, onder leiding van Meeko Oishi, een professor in elektrische en computertechniek en de hoofdonderzoeker van het project, zal de gegevens van deze experimenten gebruiken om theorieën te bedenken over hoe mensen het beste leren tijdens het gebruik van deze machines. De samenwerking als geheel zal algoritmen ontwikkelen en testen voor vertaling in software waarmee machines kunnen begrijpen, menselijk gedrag voorspellen en aanpassen.

Het project heeft ook tot doel de deelname aan engineering en informatica te verbreden door middel van onderzoek en begeleidingsmogelijkheden van zowel ondervertegenwoordigde als achtergestelde gemeenschappen. Een nieuw programma aan de Universiteit van New Mexico, genaamd het Summer Intensive Research Institute, zal zich richten op ondervertegenwoordigde niet-gegradueerde studenten en hen kansen bieden om deel te nemen aan onderzoeksprojecten in cyber-fysieke systemen aan elk van de vier samenwerkende universiteiten. Het programma zal studenten betrekken bij professionele ontwikkelingsactiviteiten om hen voor te bereiden op een loopbaan in cyber-fysieke systemen.

Antropologisch onderzoeker Tryphenia Peele-Eady, de directeur van het Multiculturele Educatiecentrum van het College of Education van de Universiteit van New Mexico, zal de effectiviteit van het programma beheren en analyseren.

Het team hoopt dat het werk niet alleen het veld zal laten groeien door machines te ontwikkelen die reageren op menselijk gedrag, maar ook manieren informeren om voortdurende valkuilen te voorkomen van hoe mensen autonome systemen gebruiken.

"Er zijn drie dingen die het veld fundamenteel wil vermijden in de interactie tussen mens en machine:misbruik, onbruik en misbruik van de technologie. We ontwerpen nieuwe algoritmen om vooruitgang te boeken bij het overwinnen van elk van die barrières, ' zei Jaïn.