Тренажеры виртуальной реальности: проблемы и перспективы использования в качестве средств подготовки оперативного персонала

Представлен обзор современных подходов к использованию средств виртуальной реальности в качестве средств подготовки оперативного персонала эргатических систем. Отдельные акценты сделаны на проблемах использования средств виртуальной и дополненной реальности, связанных с вероятностным когнитивным диссонансом, возникающим при управлении реальными физическими объектами. Обозначены перспективы использования средств виртуальной реальности в профессиональной подготовке.

виртуальная реальность, дополненная реальность, тренажер, симулятор, человек-оператор, эргатиче-ские системы, virtual reality, augmented reality, simulator, simulator, human operator, ergatic systems

1. Охрiменко О. О. Ризик-менеджмент iвестиiйних проектiв енергетичних пiдприемств: дис. канд. екон. наук. Киев: НТУУ "КП1", 2016.

2. Hopp W. J., Oyen M. P. Agile workforce evaluation: a framework for cross-training and coordination // Iie Transactions. 2004. Vol. 36, N. 10. P. 919-940.

3. Петухов И. В., Стешина Л. А. Эргатические системы: техногенная безопасность. Воронеж: Науч. кн., 2012. 280 с.

4. Boring R. L., Gertman D. I., Le Blanc K. Human reliability analysis for computerized procedures // Proceedings of the Human factors and ergonomics society 55th annual meeting. Las Vegas, 2011. P. 1720-1724.

5. Woods D. D., Hollnagel E. Joint cognitive systems: Patterns in cognitive systems engineering. Boca Raton: CRC Press, 2006. 232 p.

6. Bendell Т. A. Classification System for Reliability Models // IEEE Transactions on reliability. 1984. Vol. R-33, N. 2. P. 160-164.

7. Liu Y., Feyen R., Tsimhoni O. Queuing Network-Model Human Processor (QN-MHP): A Computational Architecture for Multitask Performance in Human-Machine Systems // ACM Transactionson Computer-Human Interaction. March 2006. Vol. 13, N. 1. P. 37-70.

8. Schumacher E. H. Concurrent response-selection processes in dual-task performance: Evidence for adaptive executive control of task scheduling // Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance. 1999. Vol. 25. P. 791-814.

9. Karlin L., Kestenbaum R. Effects of number of alternatives on the psychological refractory period // Quarterly Journal of Experimental Psychology. 1968. Vol. 20. P. 167-178.

10. Sommer W., Leuthold H., Schubert T. Multiple bottlenecks in information processing? An electrophysiological examination // Psychonomic Bulletin & Review. 2001. Vol. 8. P. 81-88.

11. Jiang Y. H., Saxe R., Kanwisher N. Functional magnetic resonance imaging provides new constraints on theories of the psychological refractory period // Psychological Science. 2004. Vol. 15. P. 390-396.

12. Ruthruff E., Johnston J. C., Van Selst M. Why practice reduces dual-task interference // Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance. 2001. Vol. 27. P. 3-21.

13. Oberauer K., Kliegl R. Simultaneous cognitive operations in working memory after dual-task practice // Journal of Experimental Psychology: Human Perception and Performance. Vol. 30. 2004. P. 689-707.

14. Дружилов С. А. Концептуальная модель профессиональной деятельности как психологическая детерминанта профессионализма // Психологические исследования. 2013. Т. 6, № 29. C. 4. URL: http://psystudy.ru (дата обращения: 15.05.2017).

15. Сергеев С. Ф. Инженерная психология и эргономика. М.: НИИ школьных технологий, 2008. С. 136.

16. Трухин А. В. Анализ существующих в РФ тренажерно-обучающих систем // Открытое и дистанционное образование. Ассоциация образовательных и научных учреждений "Сибирский открытый университет" (Томск). 2008. № 1. С. 32-39.

17. Копытенкова О. И., Алиев О. Т. Анализ современных автоматизированных тренажерно-обучающих комплексов для подготовки локомотивных бригад // Общетехнические задачи и пути их решения. 2014. С. 143-150.

18. Барашкин Р. Л. и др. Компьютерный тренажерный комплекс процессов подготовки нефти и газа к транспорту // Территория нефтегаз. 2015. № 5. С. 27-31.

19. Strayer D. L., Drews F. A. Simulator Training Improves Driver Efficency: Transfer From The Simulator To The Real World / D. L. Strayer, // Proceedings of the Second International Driving Symposium on Human Factors in Driver Assessment, Training and Vehicle Design. Simulator Training Improves Driver Efficency: Transfer From The Simulator To The Real World. P. 190-193.

20. Дозорцев В. М. и др. Компьютерный тренинг операторов: непреходящая актуальность, новые возможности, человеческий фактор // Автоматизация в промышленности. Июль 2015. URL: http://www.avtprom.ru (дата обращения: 15.05.2017).

21. Дозорцев В. М. Насколько полезны компьютерные тренажеры для обучения операторов? Голос пользователей // Автоматизация в промышленности. Июль 2016. URL: http:// www.avtprom.ru (дата обращения: 15.05.2017).

22. Беспалов Б. И. Психодиагностика профессионально важных качеств и профотбор диспетчеров пожарной службы "01": Психология // Вестн. Моск. ун-та. 1998. № 3. С. 79-94.

23. Рабенко В. С., Мошкарин А. В., Битеряков В. Ф. Методические рекомендации к расчету экономической эффективности от внедрения тренажеров для подготовки оперативного персонала тепловых электрических станций // Энергосбережение и водоподготовка. 2004. № 2. С. 30-36.

24. Перкинс Т. Техника моделирования в обучении операторов // Бюллетень МАГАТЭ. 1985. С. 21-27.

25. Заец Р. М., Белкин А. К., Мовсуммзаде Э. М. Использование современных интерактивных учебных программных комплексов в повышении квалификации обслуживающего персонала газоперерабатывающих, химических и нефтехимических производств // Башкирский химический журнал. 2007. Т. 14, № 3. С. 106.

26. Nordstien S. R., Nordhus H. Economic benefits of training simulators // Economic benefits of training simulators. 2012. P. 61-64.

27. Bowman D. 3D User Interfaces. Theory And Practice // 3D User Interfaces. Theory And Practice. Boston, MA, 2004. P. 7.

28. Щадилов А. Е. Виртуальная реальность и 3-D визуализация с применением современных информационных технологий // Информационные технологии в экономике, управлении и образовании: Сборник научных трудов / Под ред. проф. В. В. Трофимова. СПб.: Изд-во СПбГУЭФ. 2010. С. 89.

29. Дозорцев В. М. Мировой рынок компьютерных тренажеров для обучения операторов: тенденции, вызовы, прогнозы // Автоматизация в промышленности. 2016. С. 38.

30. Bellini H. Virtual & Augmented Reality // Goldman Sachs. 2016. P. 8.

31. Satyandra K. et al. Training in Virtual Environments A Safe, Cost-Effective, and Engaging Approach to Training] // Training in Virtual Environments A Safe, Cost-Effective, and Engaging Approach to Training: CECD/ETC Series. University of Maryland, College Park, Maryland, 2008. P. 1.

32. Haddawy P. Development of a Dental Skills Training Simulator Using Virtual Reality and Haptic Device // MultiScience - XXX. microCAD International Multidisciplinary Scientific Conference. University of Miskolc, Hungary, 2016.

33. Казанцев В. А., Ричмонд П. Новые направления развития тренажерных комплексов для обучения операторов промышленных установок // Автоматизация в промышленности. 2011. С. 13-17.

34. Kenny P., Hartholt A., Gratch J., Swartout W., Traum D., Marsella S., Piepol D. Building Interactive Virtual Humans for Training Environments // Interservice/Industry Training, Simulation, and Education Conference (I/ITSEC). 2007. P. 4.

35. Schmid L., Glassel A. Therapists Perspective on Virtual Reality Training in Patients after Stroke: A Qualitative Study Reporting Focus Group Results from Three Hospitals. 2016. P. 1-13.

36. Badia S. et al. Using a Hybrid Brain Computer Interface and Virtual Reality System to Monitor and Promote Cortical Reorganization through Motor Activity and Motor Imagery Training // IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering. 2013. Vol. 2, N. 21. P. 174-181.

37. Riva G. et al. Applications of virtual environments in medicine // Methods of information in medicine. 2003. Vol. 42, N. 5. P. 524-534.

38. Колсанов А. и др. Моделирование и визуализация сложных анатомических структур // Моделирование и визуализация сложных анатомических структур в системе виртуальной реальности для создания обучающих медицинских тренажеров на базе АПК "виртуальный хирург". 2013. Т. 15, № 4. С. 242-247.

39. Михайлюк М., Торгашев М. Моделирование и визуализация 3D виртуальных пультов управления в тренажерных системах // Материалы XXIV Международной конференции по компьютерной графике и зрению, 30 сентября - 3 октября 2014. Ростов-на-Дону, 2014. С. 27-29.

40. Хафизов Ф. Ш., Кудрявцев А. А., Шевченко Д. И. Интегрированные обучающие системы для специалистов трубопроводного транспорта нефти // Нефтегазовое дело. 2011. № 3. С. 356-370.

41. Rizzo A. et al. Human emotional state and its relevance for military VR training // The Proceedings of the 11th International Conference on Human Computer Interaction. 2005. P. 777-780.

42. Pantelidis V. S. Reasons to use virtual reality in education and training courses and a model to determine when to use virtual reality / Themes in Science and Technology Education. 2009. Vol. 2. P. 59-70.

43. Kandalaft M. et al. Virtual Reality Social Cognition Training for Young Adults with High-Functioning Autism. Springer, 2012.

44. Попов Д. И. Использование технологий виртуальной реальности для определения профессиональной пригодности и подготовки кадров опасных профессий // Виртуальная и д опол-ненная реальность-2016: состояние и перспективы. Москва, 2016. С. 33-36.

45. Louka M. N., Balducelli C. Virtual Reality Tools for Emergency Operation Support and Training // Proc. of TIEMS (The International Emergency Management Society), Oslo, 2001.

46. Satyandra K. et al. Training in Virtual Environments A Safe, Cost-Effective, and Engaging Approach to Training // Training in Virtual Environments A Safe, Cost-Effective, and Engaging Approach to Training: CECD/ETC Series. University of Maryland, College Park, Maryland, 2008. P. 72.

47. Everson T., McDermott C. Astronaut training using Virtual Reality in a Neutrally Buoyant Environment // School of Engineering, Australia DesTech Conference Proceedings The International Conference on Design and Technology. 2017. P. 319-326.

48. Зинченко Ю. П. и др. Технологии виртуальной реальности: методологические аспекты, достижения и перспективы. 2010. Т. 2 // Национальный псхологический журнал. № 4. С.64-71.

49. Renter H. Virtual Reality in the Military: Present and Future // 3rd Twente Student Conference on IT. University of Twente, Faculty of Electrical Engineering, Mathematics and Computer Science, 2005.

50. Konieczny J., Meyer G., Shimizu C., Heckman J. VR Spray Painting for Training and Design // VR spray painting for training and design. VRST (2008). 2008.

51. Lotte F. et al. Combining BCI with Virtual Reality // Towards New Applications and Improved BCI. 2012. P. 1-24.

52. S. B. i Badia et al. Using a Hybrid Brain Computer Interface and Virtual Reality System to Monitor and Promote Cortical Reorganization through Motor Activity and Motor Imagery Training // IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering. 2013. Vol. 2, N. 21. P. 174-181.

53. Gonzalez-Franco M., Rodrigo P. Immersive Mixed reality for Manufacturing Training: Frontiers in Robotics and AI // Frontiers in Robotics and AI. 2017. Vol. 4, N. 3.

54. Mitrovic A. et al. A Virtual Reality Environment for Prospective Memory Training // UMAP Workshops. 2014. P. 93-98.

55. McComas J. Cyber Psychology & Behavior // Children's Transfer of Spatial Learning from Virtual Reality to Real Environments. 1998. Vol. 1. P. 121-127.

56. Broekens J. et al. Virtual reality negotiation training increases negotiation knowledge and skill // International Conference on Intelligent Virtual Agents, Springer Berlin Heidelberg, 2012. P. 218-230.

57. Koltko-Rivera M. E. The potential societal impact of virtual reality // Advances in virtual environments technology: Musings on design, evaluation, and applications. 2005. Vol. 9.

58. Guardia L., Scaduto M. L. Sharing on Web 3D Models of Ancient Theatres // A Methodological Workflow. 2016. P. 483-490.

59. Torner J., Gj'mez S., Alpiste F. Virtual reality application applied to biomedical models reconstructed from CT scanning // Conference on Computer Graphics, Visualization and Computer Vision. 2016. Vol. 24. P. 21-22.

60. Rossmann J. et al. Simulation in the woods: from remore sensing based data acquisition and processing to various simulation applications // Winter Simulation Conference. 2011. P. 984-996.

61. Горбунова А. А. Безопасное моделирование чрезвычайных ситуаций в реальной среде посредством дополненной реальности // Виртуальная и дополненная реальность-2016: состояние и перспективы. Москва, 2016. С. 110-112.

62. Lee K. Augmented Reality in Education and Training // TechTrends. - 2012. Vol. 56, N. 2. P. 13-21.

63. Гребешков А. А. Проблемы в использовании VR // Виртуальная и дополненная реальность-2016: состояние и перспективы. Москва, 2016. С. 110-112.

64. Manjrekar S. et al. CAVE: An Emerging Immersive Technology - A Review // UKSim-AMSS 16th International Conference on Computer Modelling and Simulation. IEEE, 2014. P. 130-135.

65. Bowman D. A. et al. A Survey of Usability Evaluation in Virtual Environments // Classification and Comparison of Methods. 2002. Vol. 11, N. 4. P. 404-424.

66. URL: https://thinkmobiles.com/blog/how-much-vr-applica-tion-development-cost/?ab=1&utm_expid=136192882-12.myUhRd QqQCKexWTgdQ-2Tg.1&utm_referrer=https%3A%2F%2Fwww. google.ru%2F (дата обращения: 15.05.2017)

67. Фестингер Л. Теория когнитивного диссонанса. СПб.: Речь, 2000. С. 19-24.

68. Yee N., Bailenson J. The Proteus effect: The effect of transformed self-representation on behavior // Human communication research. 2007. Vol. 33, N. 3. P. 271-290.

69. Hughes J. Some 'real'problems of 'virtual'teamwork // Lancaster University. 1998. С. 18-32.

70. Allard T. US Navy and Marine Corps requirements and challenges: Virtual environment and component technologies // The Capability of Virtual Reality to Meet Military Requirements, USA, 5-9 December 1997. P. 1-5.