An embodied and extended cognitive dynamic field theory (DFT) model for piloting tasks supported with flight records

Abstract

Dinamik Alan Teorisi (DAT) insan bilişsel davranışını, motor ve algılayıcı uyaranlarla birlikte modellemede dinamik sistemler yaklaşımını kullanır. DAT doğası gereği somutlaştırmayı modelin içine gömülü olarak zaten içerdiğinden, bilişsel davranışı da içeren insan aktivitesini taklit eden, görev odaklı robot davranışı geliştirmede rahatlıkla kullanılabilir. Bu çalışmada pilot içeren bir uçağın seyrüsefer rotaları DAT yaklaşımı kullanarak modellenmiştir. Söz konusu model insan aklının ilgili işlevlerinin somutlaştırılmış bir modelini uçakla birlikte içerecektir. Bir uçakta durumsal farkındalık sağlamakta kullanılan algılayıcı çıktıları pilota genellikle göstergeler aracılığıyla iletilirler. İlave olarak sesli ya da dokunsal uyarıcı sistemler kullanılabilir. Bu çalışmadaki DAT modeli bu tip kokpit içi algılayıcı iletimlerini, genişletilmiş akıl tezi ile uyumlu bir şekilde etkileşim katmanları olarak içerecektir. Son olarak, modelin geliştirme ve doğrulamasına şık tutmak amacıyla, modelin üç boyutlu bir sanal ortamda engeller ve hedef durumlar arasında yaptığı seyrüseferin çıktısı olan izlerin gerçek uçuş testi sonuçları ile kıyaslanması verilecektir.

The DFT modeling employs the dynamical systems approach to model the human motor and sensory stimulus unified with cognitive behavior. Since the DFT model includes the embodiment already embedded into the model, it can be easily used to generate task oriented robotic behavior similar to human activities including cognition. In this study the navigation trajectories of an aircraft with a pilot will be modeled using the DFT approach. The model will include the embodiment of the human mind into the body of the human and the aircraft. In an aircraft the sensory data required to maintain situational awareness is transferred to the pilot mostly via the displays. Additional tools may be aural and tactile systems. The DFT model in this study will include these cockpit tools as interacting layers in the DFT model following an extended mind thesis approach. Finally, in order to guide the development and verification of the trajectory equations deduced from the model within a simulated three-dimensional environment including waypoints and obstacles, real flight data records from various aircrafts will be used.