Una instalación de prueba e investigación de sistemas aéreos no tripulados en Purdue será el banco de pruebas de experimentos de realidad virtual y aumentada sobre interacciones humanas con drones y otras aeronaves. Crédito:Foto de la Universidad de Purdue / Darcy Bullock
Los vehículos toman más decisiones por las personas de las que creemos, y lo han sido durante un tiempo. Solo nueve años después de que los hermanos Wright volaran con éxito el primer avión en 1903, se inventó el piloto automático. El control de crucero apareció en 1948.
Pero a medida que los viajes por aire y por carretera son testigos de la introducción de funciones más automatizadas y el cambio hacia sistemas altamente autónomos, la gente necesitará más ayuda para aprender a usarlos.
Recientemente se ha formado un equipo de investigadores de varios institutos para desarrollar algoritmos que permitan que un sistema reconozca cuando un humano no sabe cómo usarlo. y luego adaptarse al nivel de habilidad de esa persona.
Los investigadores creen que estos sistemas no solo capacitarían a los usuarios más rápido, pero también aumenta la seguridad.
"Ya estamos pidiendo a los humanos que interactúen con máquinas inteligentes y sistemas autónomos todo el tiempo, pero tenemos que hacerlo mucho mejor de lo que lo hacemos actualmente, "dijo Neera Jain, profesor asistente de ingeniería mecánica en la Universidad de Purdue.
La obra, codirigido por la Universidad de Nuevo México y Purdue en colaboración con la Universidad de Colorado y la Universidad de Texas en Austin, es parte de una subvención de $ 5.5 millones otorgada por el programa Cyber-Physical Systems (CPS) de la National Science Foundation. El proyecto se titula "Autonomía cognitiva para CPS humano:convertir novatos en expertos".
Para ayudar a las máquinas a reconocer y adaptarse al nivel de habilidad de alguien, Los investigadores están estudiando hasta qué punto la gente confía en las máquinas cuando las utilizan. Crédito:Foto de la Universidad de Purdue / Marshall Farthing
El equipo de Purdue realizará experimentos sobre cómo los humanos interactúan con máquinas complejas, como aviones, drones y coches autónomos. Para estudiar cuánto confían los participantes en estos sistemas, el equipo recopilará datos sobre los cambios en la frecuencia cardíaca, presión arterial, movimiento ocular y otras métricas a través de sensores psicofisiológicos. Jain y Tahira Reid, un profesor asociado de Purdue de ingeniería mecánica, Desarrolló modelos en 2018 que utilizan estas medidas para ayudar a un sistema a estimar el nivel de confianza de un ser humano.
Se estudiará el rendimiento de los participantes mientras interactúan con simulaciones de conducción avanzadas en el laboratorio de Brandon Pitts. un profesor asistente de Purdue de ingeniería industrial, y entornos de realidad virtual o aumentada, como un 20, La instalación de prueba e investigación de sistemas aéreos no tripulados de 000 pies cuadrados en Purdue está programada para completarse esta primavera.
"Imagine un sistema de piloto automático que pueda identificar su nivel de experiencia y luego ceder gradualmente el control a medida que mejora. Podría reducir significativamente la cantidad de tiempo que lleva entrenar a un piloto, "dijo Inseok Hwang, profesor de aeronáutica y astronáutica e investigador principal de Purdue en este proyecto. El laboratorio de Hwang llevará a cabo investigaciones sobre las interacciones humanas con drones y otros aviones.
Investigadores de la Universidad de Nuevo México, dirigido por Meeko Oishi, profesor de ingeniería eléctrica e informática e investigador principal del proyecto, utilizará datos de estos experimentos para elaborar teorías sobre cómo aprenden mejor los seres humanos al utilizar estas máquinas. La colaboración en su conjunto desarrollará algoritmos y los probará para traducirlos en software que permita a las máquinas comprender, predecir y adaptarse al comportamiento humano.
El proyecto también tiene como objetivo ampliar la participación en ingeniería y computación a través de oportunidades de investigación y tutoría tanto de comunidades subrepresentadas como desatendidas. Un nuevo programa en la Universidad de Nuevo México, llamado Instituto de Investigación Intensiva de Verano, se enfocará en estudiantes de pregrado subrepresentados y brindará oportunidades para que se unan a proyectos de investigación en sistemas ciberfísicos en cada una de las cuatro universidades colaboradoras. El programa involucrará a los estudiantes en actividades de desarrollo profesional para prepararlos para carreras en sistemas ciberfísicos.
Los experimentos que utilizan esta simulación de conducción ayudarán a los investigadores a desarrollar algoritmos que permitan a un vehículo autónomo comprender y predecir el comportamiento humano. Crédito:Foto de la Universidad de Purdue / DeEtte Starr
La investigadora de antropología Tryphenia Peele-Eady, el director del Centro de Educación Multicultural de la Facultad de Educación de la Universidad de Nuevo México, gestionará y analizará la eficacia del programa.
El equipo espera que el trabajo no solo haga crecer el campo al desarrollar máquinas que respondan al comportamiento humano, pero también informan formas de prevenir las trampas continuas de cómo los humanos usan los sistemas autónomos.
"Hay tres cosas que el campo quiere evitar fundamentalmente en la interacción hombre-máquina:mal uso, desuso y abuso de la tecnología. Estamos diseñando nuevos algoritmos para avanzar hacia la superación de cada una de esas barreras, "Dijo Jain.
