《提高任务成功率：关于自适应人机交互益处的定性研究》47页，战斗机飞行员-飞机交互

作为瑞典战斗机工业萨博航空项目的一部分，进行了这项研究。战斗机飞行员在敌区空域和空战的复杂环境中冒险时承受着巨大的压力。人机交互（HMI）是飞行员和飞机的共同点，它能使任务取得成功，但也有其局限性。自适应人机交互（AHMI）是一种经过改进的人机交互，可以在飞行员所处的环境中为其提供帮助。自适应人机交互有许多任务，但它的优势在于能够适应不同的情况，并为飞行员的健康提供帮助。这可以通过信息的适当可视化来实现，也可以通过较少任务的自动化来实现。任务的成功取决于生理参数，如心理工作量和态势感知，以达到最佳的操作性能。在这篇论文中，我们深入探讨了 AHMI 的重要性以及制作和演示 AHMI 所需的要求。将要求映射到模拟器上是推进人工生命监测仪开发的一个重要方面。为了进一步了解该领域并回答研究问题，我们进行了文献综述和访谈。受访者一致认为，映射需求的正确方法取决于需要研究的内容。是图形组件、原理、功能还是场景？通过文献对比和访谈主题分析，我们发现需求映射取决于要调查的内容。此外，AHMI 被认为是试点的有效支持系统，自主性在一定程度上是有效的。但是，当自主控制权过大时，飞行员就会失去对态势的感知能力，从而导致性能下降。在该项目中，受访者一致认为 AHMI 是推进战斗机驾驶舱发展的必由之路。

自第二次世界大战以来，人控机械一直在根据人类的直觉进行改造，并对飞机的人机交互进行了真正的实际试错（Sears & Jacko, 2016）。在讨论操纵作战飞机的复杂性时，有几个方面需要加以考虑。无论是在预期情况下，还是在意外情况下，飞行员都承受着巨大的精神和身体压力。要使飞行员能够做出最佳决策，从而获得最佳性能，一种简便易行的方法就是自适应人机交互（AHMI）。该交互位于驾驶舱内，可提高人与飞机之间的沟通效率和效果。它的设计能够适应用户的需求和偏好，使人机交互更加直观和高效。

飞行员与飞机之间的良好互动现在是、将来也会是在执行任务或使命期间保持最高安全水平的同时实现最高效运行性能的基本支柱（Haider，2022 年）。为提高人机交互的整体适应性而进行的进一步开发具有巨大潜力，可提高飞行员的性能，从而有助于任务期间的安全和效率（Lim 等人，2018 年）。随着任务的复杂性越来越高，对飞行员的要求也越来越高。因此，设计一个可用且直观的人机交互（HMI）来传递飞行员与机组人员之间的信息以及飞行员与飞机本身之间的信息就显得尤为重要（Haider，2022 年）。尽管开发出了更先进、更自主的驾驶舱，但事故分析表明，人为错误率始终保持在 65%。根据对人为失误的不同看法，甚至可以说维修人员对飞机进行的错误维修也可以算作人为失误。这就改变了飞行区域内的人为错误率，使其达到约 80-90%（兰德公司，1993 年）。

AHMI 一直是一条显著而有前途的发展道路。许多财团认为，AHMI 是驾驶舱发展的必由之路。AHMI 可以有不同的外观和行为，因为对它的解释方式不同，而且在不同领域也有不同程度的可行性。对于战斗机来说，它需要直观并适合使用它的飞行员，以便通过将飞行员和系统更紧密地联系在一起，尽可能高效地使用系统。另一方面，工业数控机床不需要像驾驶舱那样快速易用，因为在使用工业机器时，驾驶舱并不那么关键或处于复杂的环境中（Haider，2022 年）。

Bradshaw & Boy（2006 年）认为，从人类可靠性的角度来看，设计和使用基于工具或组织的动力有几个原因。其理念是，软件和硬件的开发都是为了克服人类的不可靠性，并提供抵抗和容忍人类错误的可能性。此外，自动化的使用应与试点工作相辅相成（Bradshaw & Boy, 2006）。这一理念还源于人类飞行员比自动化突击队员更有能力做出正确的决定并确定任务订单链的优先次序。如果没有这种想法，那么就不需要人类飞行员，系统的表现甚至可以与人类飞行员不相上下。

在人工智能概念中，有三个关键要素非常突出。它们是：（1）评估系统所处环境状态的能力；（2）评估驾驶员状态的能力；（3）人机交互与前两个要素相关的适应性（Lim 等人，2018 年）。

为了在模拟器中测试、开发和展示 AHMI，那么需求是确定模拟器应确定的内容的可行方法（Davis，2005 年）。在这种情况下，模拟器应被称为演示器，因为除了上述测试和开发之外，它还展示了模拟的一个特定方面（Moultrie，2015）。

1.1 背景

本论文是瑞典战斗机工业萨博航空研究的一部分，其目的是为未来战斗机系统的自适应人机交互提出新概念并进行评估。为此，将使用一个测试环境。本论文旨在以理论为基础，协助开发这样一个环境。

1.2 目标与宗旨

本研究的目的是分析文献中有关 AHMI 和需求工程等方面的理论信息。稍后将进行访谈。这项研究将通过科学家、试飞员和项目中其他人员提供的信息，为需求提供依据。这样做是为了进行专题分析，我们将在专题中找到感兴趣的关键点。根据专题分析的结果，我们将把自动人机交互的概念化和需求放在一个示范环境中，在这个环境中可以测试和评估新颖的自动人机交互概念。

1.3 研究问题

本论文将回答以下研究问题：

1.从多行为体的角度出发，可以对演示器提出哪些要求？

2.专家们是否认为人工智能对试点有益，需要克服哪些障碍？

3.在自适应人机交互的自动化方面，不同专家认为哪些因素更为重要？他们为什么这样认为？

4.飞行员和工程师对演示器提供的结果的期望是否存在差异？

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