Trade-Off Issues in a Predictive Man-Machine Environment

N. V. Findler

IBP-Laforia 1995/32: Rapport de Recherche Laforia / Laforia research reports
12 pages - Janvier/January 1996 - Document en anglais.

Titre / Title: Trade-Off Issues in a Predictive Man-Machine Environment

Résumé : Nous décrivons dans cet article un environnement homme-machine prédictif (PMME) qui peut-être utilisé dans un système d'entrainement et d'évaluation des opérateurs de contrôle et pourrait aussi servir de Système Interactif d'Aide à la Décision (SIAD) dans les tâches de planification et de décision. Nous présentons le PMME dans le cadre particulier du contrôle du trafic aérien (ATC) qui est un domaine économiquement et conceptuellement important pour l'automation. Le PMME de par sa conception est conçu pour fonctionner sur deux stations connectées, l'une d'entre elles affiche les élément principaux du monde extrapolé. Cette dernière station prévoit les conséquences des décisions possibles de l'opérateur en réponse à l'état du monde courant. Si l'opérateur est satisfait des conséquences prévues, il implémente sa décision, sinon il modifie sa décision et en fonction du temps recommence l'opération.
Un environnement simulé de contrôle aérien a été realisé et deux ensembles d'expériences ont été faits avec des tâches comparables en complexité, une avec et l'autre sans fonction d'extrapolation. Une différence, statistiquement significative en terme d'amélioration apparaît liée à la fonction d'extrapolation. On peut dire en général que le système PMME améliore la qualité et l'efficacité du processus humain de décision en augmentant et en élargissant le cadre de décision, la vitesse et les fonctionalités utilisables.

Abstract : We describe in this paper a Predictive Man-Machine Environment (PMME) that can in general be used in the automatic training and evaluation of control operators, and also serve as a Decision Support System (DSS) in their routine planning and decision making activity. In particular, we present the PMME in reference to Air Traffic Control (ATC), an economically and intellectually important domain for automation. The design and implementation of PMME are based on two connected workstations, one of which displays the essential features of the Current World and the other those of the Extrapolated World. The latter predicts the future consequences of the control operator's tentative decisions made in responding to the Current World. If the operator is satisfied with the consequences, he finalizes his decisions; otherwise, he modifies the tentative decision and, time permitting, goes through this cycle as many times as necessary.
A simulated ATC environment for the PMME has also been implemented and two sets of experiments have been performed with tasks of equal complexity Ñ one with and the other without the extrapolation facility. A statistically significant improvement has been shown in the ATC operations that rely on the extrapolation facility. It can be said in general that the PMME increases the effectiveness and efficiency of human judgmental processes by extending their range, capabilities and speed.

Publications internes Laforia 1995 / Laforia research reports 1995