Browsing by Author "Cherniavskyi, V. V."

Now showing 1 - 4 of 4

AUTOMATED IDENTIFICATION OF AN OPERATOR ANTICIPATION ON MARINE TRANSPORT
(2020) Nosov, P. S.; Popovych, I. S.; Cherniavskyi, V. V.; Zinchenko, S. M.; Prokopchuk, Y. A.; Makarchuk, D. V.; Носов, П. С.; Попович, І. С.; Чернявський, В. В.; Зінченко, С. М.; Прокопчук, Ю. О; Макарчук, Д. В.; Попович, И. С.; Чернявский, В. В.; Зинченко, С. М.; Прокопчук, Ю. А.
Context. The article discusses approaches to anticipation identification being an essential part of the decision-making process done by the operator by using the example of a sea captain in ergatic systems of critical infrastructures in the sea transport management. The mentioned above aspect of anticipation of operators can be regarded as being a complex form of human-machine interaction and, certainly, claims for further elaboration of information and tools to be used. Objective. The way to approach development is taken as being based on an information analysis of the full range of trajectories of decision-making by operators at the time of performing complex multi-stage actions. These items are rooting out of their adopted strategy of human-machine interaction. Besides, it leads to the formation of a metric being able to algorithmically represent the enormous number of variants. It can be done taking into account conditions of combinatorial representation in terms of the geometric theory of groups on the Cayley graph. Method. Being a part of the approach elaboration the having been obtained during the analysis of the database of navigation simulators mathematical model of experimental data collecting and processing succeeded to be constructed. To confirm the formalalgorithmic approach a simulation was challenged to be carried out helping to form the trajectory of the operator’s decision making in critical situations. It was felicitously performed basing on the three-factor ERO-AEA-EAPI model. Thus, the algebraic and software representation of the metric decision space is noticed to uncover approximate complex human-machine interactions in uncertain environments. As a result, the converting process of data of the main subject of critical infrastructure (i.e. the operator) into knowledge is able to be coped with. In addition, factors possible to be gauged in the proposed metric are able to be uncovered. Results. In order to carry out the feasibility assessment of the developed approach as well as formal-algorithmic ones, an experiment was performed by using the Navi Trainer 5000 navigation simulator (NTPRO 5000). During having one of the most troublesome operations i.e. mooring we wanted the server data to be analyzed. As a result, data about anticipation being shaped as triangular constructs in the quasi-isometric space of Cayley graph is reported to have been obtained. The automated neural networks being used for result obtaining led to delivering of the possibility to get multiple data regression and to analyze the relationships of many independent variables. It is considered to be clear evidence due to having found out results of scattering and reliability diagrams. Conclusions. The having been presented in the investigations formal-algorithmic approach together with the developed software tools and the approaches of converting data into knowledge about operator anticipation are said to embrace the possibility to classify and to identify individual decision-making strategies when managing a vessel and to predict the likelihood of poor consequences. With regarding to the cogency of the proposed approach and models these issues happen to have been successfully justified by means of the automated processing of experimental data. Актуальність. У статті розглядається підхід ідентифікації антиципації як важливої складової процесу прийняття рішень оператора на прикладі капітана далекого плавання в ергатичних системах критичних інфраструктур при управлінні морським транспортом. Розглянутий аспект антиципації операторів є складною формою людино-машинного взаємодії і вимагає розробки підходів та відповідних інформаційних засобів. Мета. Підхід щодо розробки засобів грунтується на інформаційному аналізі повного спектра траекторій прийняття рішень операторів в моменти виконання складних багатоетапних дій заснованих на прийнятій стратегії людино-машинної взаємодії. Такий підхід передбачає формування метрики здатної алгоритмічним способом відобразити простір варіантів в умовах комбинаторного передуявлення в термінах геометричної теорії груп на графі Келі. Метод. В рамках розробки підходу визначена математична модель збору та обробки експериментальних-тальних даних в ході аналізу бази даних навігаційних симуляторів. З метою підтвердження прийнятих формально-алгоритмічних підходів проведено імітаційне моделювання що формує траєкторію прийняття рішень оператора в критичних ситуаціях заснованих на трехфакторной моделі ERO-AEA-EAPI. Таким чином алгебраїчне і програмне представлення метричного простору прийняття рішень дозволяє апроксимувати складні людино-машинні взаємодії в умовах невизначеності і отримати підхід трансформації даних в знання про суб’єкта критичної інфраструктури – оператора. Результати. З метою підтвердження доцільності розроблених формально-алгоритмічних підходів був проведений експеримент з використанням навігаційного симулятора Navi Trainer 5000 (NTPRO 5000). В ході експерименту були проаналізовані дані сервера при виконанні однієї з найбільш складних операцій – швартуванні, і сформовані знання про антиципацію операторів у вигляді триангулярних конструктів на квазіізометричному просторі графа Келі. Результати моделювання із застосуванням автоматизованої нейроної мережі дозволили отримати множинну регресію даних і провести аналіз зв’язків незалежних змінних про що свідчать результати діаграм розсіювання і надійності. Висновки. Формально-алгоритмічні підходи, представлені в дослідженні, в поєднанні з розробленими програмними засобами, підходи перетворення даних у метаданні про антиципацію операторів дозволили класифікувати і визначити індивідуальні стратегії прийняття рішень при управлінні судном що дало змогу прогнозувати ймовірність катастрофічних наслідків. Результативність запропонованого підходу і моделей була успішно обгрунтована за результатами автоматизованої обробки експериментальних даних. Актуальность. В статье рассматриваются подходы идентификации антиципации как важной составляющей процесса принятия решений оператором на примере капитана дальнего плавания в эргатических системах критических инфраструктур при управлении морским транспортом. Рассматриваемый аспект антиципации операторов является сложной формой человеко-машинного взаимодействия и требует разработки информационных подходов и средств. Цель. Подход к разработке подходов основывается на информационном анализе полного спектра траекторий принятия решений операторов в моменты выполнения сложных многоэтапных действий основанных на принятой стратегии человекомашинного взаимодействия. Такой подход предполагает формирование метрики способной алгоритмическим способом отобразить пространства вариантов, в условиях комбинаторного представления, в терминах геометрической теории групп на графе Кэли. Метод. В рамках разработки подхода определена математическая модель сбора и обработки экспериментальных данных в ходе анализа базы данных навигационных симуляторов. С целью подтверждения принятых формально-алгоритмических подходов проведено имитационное моделирование формирующее траекторию принятия решений оператора в критических ситуациях основанных на трехфакторной модели ERO-AEA-EAPI. Таким образом алгебраическое и программное представление метрического пространства принятия решений позволяет аппроксимировать сложные человеко-машинные взаимодействия в условиях неопределенности и получить подход трансформации данных в знания о субъекте критической инфраструктуры – операторе. Результаты. С целью подтверждения целесообразности разработанного подхода и формально-алгоритмических подходов был проведен эксперимент с использованием навигационного симулятора Navi Trainer 5000 (NTPRO 5000). В ходе эксперимента были проанализированы данные сервера в ходе выполнения одной из наиболее сложных операций – швартовки, и сформированные знания об антиципации в виде триангулярных конструктов на квазиизометрическом пространстве графа Кэли. Результаты моделирования с применением автоматизированных нейронных сетей позволили получить множественную регрессию данных и провести анализ связей множества независимых переменных о чем свидетельствуют результаты диаграмм рассеивания и надежности. Выводы. Формально-алгоритмические подходы, представленные в исследовании, в сочетании с разработанными программными средствами, подходы преобразования данных в знания об антиципации операторов позволили классифицировать и определить индивидуальные стратегии принятия решений при управлении судном и прогнозировать вероятность катастрофических последствий. Результативность предложенного подхода и моделей была успешно обоснована по результатам автоматизированной обработки экспериментальных данных.
EXPERIMENTAL RESEARCH OF EFFECTIVE “THE SHIP’S CAPTAIN AND THE PILOT” INTERACTION FORMATION BY MEANS OF TRAINING TECHNOLOGIES
(2020) Popovych, I. S.; Cherniavskyi, V. V.; Dudchenko, S. V.; Zinchenko, S. M; Nosov, P. S.; Yevdokimova, O. O.; Burak, O. O.; Mateichuk, V. M.; Попович, І. С.; Чернявський, В. В.; Дудченко, С. В.; Зінченко, С. М.; Носов, П. С.; Євдокимова, О. О.; Буряк, О. О.; Матейчук, В. М.
The purpose of the experimental study is to form an effective “The Ship’s Captain / the Pilot” interaction that will ensure optimum maneuverability of the vessel, taking into account all threats, dangers and warnings. Positive trends in the studied parameters of the delegates (n=3) of the course “Master/Pilot Relationships on the bridge”: LEAp (t=.184; p> .05); AM (t=.074; p> .05), TC (t=.087; p> .05); I (t=.057; p> .05); SC (t=.074; p> .05) and PO (t=.035; p> .05) were established. Метою експериментального дослідження є формування ефективної взаємодії “Капітан/Лоцман”, яка забезпечить оптимальне маневрування судном, з урахуванням усіх загроз, небезпек і застережень. Встановлено позитивні тенденції у досліджуваних параметрах делегатів (n=3) курсу “Master/Pilot Relationships on the bridge”: LEAp (t=.184; p > .05); AM (t=.074; p > .05), TC (t=.087; p > .05); I (t=.057; p > .05); SC (t=.074; p > .05) and PO (t=.035; p > .05).
Identification of distortion of the navigator's time in model experiment
(2020) Nosov, P. S.; Cherniavskyi, V. V.; Zinchenko, S. M.; Popovych, I. S.; Prokopchuk, Y. A.; Safonov, M. S.; Носов, П. С.; Чернявский, В. В.; Зинченко, С. М.; Попович, И. С.; Прокопчук, Ю. А.; Сафонов, М. С.; Попович, І. С.
This article discusses a formal analysis of time perception made by sea transport navigators being in critical situations while performing vessel navigation. The carried out analysis of experimental data and investigations of marine accidents provided us with valuable insights of having wide range of cases in which navigators, while performing complex maneuvers (i.e. mooring operation), are highly likely to be involved into facing challenges of getting poor time comprehension during template implementation process. It is worth mentioning that while having it this very issue is being influenced on by external and internal factors. It, for its part, is noticed to considerably contribute into the increased likelihood of accidents. The main goal of this study is reported to be the development of a concept of having formal and automated means and methods for the identification distortion of the navigator's time (DNT) as being an indicator of negative manifestation of human factor in critical situations. For the sake of having been able to accomplish this goal a generalized model for the formation of t DNT was proposed as well as mathematical models and automated tools were introduced to be used for DNT intervals identification when analyzing the physical trajectory of the vessel's movement. Besides, the generating individual time codes in emergency situations system is managed to be successfully revealed. Moreover, the carried out experiments using the certified navigation simulator Navi Trainer 5000 are said to have confirmed the convincing cogency and to have made clear evidences of providing practical value of the proposed approaches. It goes without saying that these issues are sure to significantly improve the safety-driven process of keeping a navigational watch while navigating a vessel. В статье проведен формальный анализ восприятия времени навигаторами морского транспорта в критических ситуациях при управлении судном. Анализ экспериментальных данных и расследования морских катастроф показал, что в широком ряде случаев навигаторы во время выполнения сложных маневров, на примере швартовки судна, неадекватно воспринимают время выполнения типовых операций в условиях влияния внешних и внутренних факторов, что значительно повышает вероятность возникновения аварий. В качестве основной цели исследования выступает разработка формальных и автоматизированных средств и методов определения дисторсии времени навигатора (ДВН) как показателя проявления негативного человеческого фактора в критических ситуациях. Для выполнения поставленной цели была предложена обобщенная модель формирования ДВН, разработаны математические модели и автоматизированные средства для идентификации интервалов ДВН при анализе физической траектории движения судна, а также система формирования индивидуальных временных кодов в критических ситуациях. Проведенные эксперименты с использованием сертифицированного навигационного тренажера Navi Trainer 5000 подтвердили результативность и практическую ценность предложенных подходов, что в значительной мере позволит повысить безопасность несения навигационной вахты при управлении судном.
IDENTIFICATION OF MARINE EMERGENCY RESPONSE OF ELECTRONIC NAVIGATION OPERATOR
(2021) Nosov, P. S.; Cherniavskyi, V. V.; Zinchenko, S. M.; Popovych, I. S.; Nahrybelnyi, Ya. А.; Nosova, H. V.; Носов, П. С.; Чернявський, В. В.; Зінченко, С. М.; Попович, І. С.; Нагрибельний, Я. А.; Чернявский, В. В.; Зинченко, С. Н.; Попович, И. С.; Нагрибельный, Я. А.; Носова, Г. В.
Context. The article introduces an approach for analyzing the reactions of a marine electronic navigation operator as well as automated identification of the likelihood of the negative impact of the human factors in ergatic control systems for sea transport. To meet the target algorithms for providing information referring to the results of human-machine interaction of an operator in marine emergency response situations while managing increasing complexity of navigation operations’ carrying out are put forward. Objective. The approach delivers conversion of the operator’s actions feature space into a logical-geometric one of p-adic systems making the level of the operator’s intellectual activity by using automated means highly likely to be identified. It is sure to contribute to its dynamic prediction for the sake of further marine emergency situations lessening. Method. Within the framework of the mentioned above approach attaining objective as automated identification of the seg mented results of human-machine interactions a method for transforming deterministic fragments of an operator’s intellectual activity in terms of p-adic structures is proposed to be used. To cope with such principles as specification, generalization as well as transi tions to different perception spaces of the navigation situation by the operator are said to be formally specified. Having been carried out of simulation modeling has turned out to confirm the feasibility of the proposed above approach causing, on the grounds of tem porary identifiers, the individual structure of the operator’s reactions to be determined. As a result, the data obtained has delivered the possibility of having typical situations forecasted by using automated multicriteria methods and tools. This issue for its part is said to be spotted as identification of individual indicators of the operator’s reaction dynamics in complex man-machine interaction. Results. In order to have the proposed formal-algorithmic approach approved an experiment was performed using the navigation simulator Navi Trainer 5000 (NTPRO 5000). Automated analysis of experimental server and video data have furnished the means of deterministic operator actions identification in the form of metadata of the trajectory of his reactions within the space of p-adic struc tures. Thus, the results of modeling involving automated neural networks are sure to facilitate the time series of the intellectual activ ity of the electronic marine navigation operator to be identified and, therefore, to predict further reactions with a high degree of reli ability. Conclusions. The proposed formal research approaches combined with the developed automated means as well as algorithmic and methodological suggestions brought closer to the objectives for solving the problem of automated identification of the negative impact of the human factors of the electronic navigation operator on a whole new level. The efficiency of the proposed approach is noticed to have been approved by the results of automated processing of experimental data and built forecasts. Актуальність. У статті запропоновано підхід аналізу реакцій оператора морської електронної навігації та автоматизо ваної ідентифікації негативного впливу його людського фактору в ергатичних системах управління морським транспортом. Запропоновано алгоритми зчитування інформації про результати людино-машинного взаємодії оператора у критичних ситуаціях при виконанні навігаційних операцій підвищеної складності. Мета. Метою дослідження є розробка підходу що дозволяє перетворити простір ознак щодо дій оператора у вигляді ло гіко-геометричного простору p-адичних систем, в результаті якого з’являється можливість ідентифікації рівня інтелектуаль ної діяльності оператора за допомогою автоматизованих засобів і спрогнозувати його динаміку для нівелювання критичних ситуацій. Метод. В рамках підходу і з метою автоматизованої ідентифікації сегментованих результатів людино-машинної взаємо дії описано метод перетворення детермінованих фрагментів інтелектуальної діяльності оператора в термінах p-адічних структур. Формально описані принципи деталізації, узагальнення, а також переходів у різні простори сприйняття навігацій ної ситуації оператором. Проведено імітаційне моделювання що підтверджує доцільність запропонованого підходу і дозво ляє на основі часових ідентифікаторів визначити індивідуальну структуру реакцій оператора. Отримані дані дозволяють виконувати прогнозування для типових ситуацій із застосуванням автоматизованих багатокритеріальних методів і засобів, що у свою чергу дає можливість ідентифікувати індивідуальні показники динаміки реакцій оператора у складній людино машинній взаємодії. Результати. З метою підтвердження запропонованого формально-алгоритмічного підходу був проведений експеримент з використанням навігаційного симулятора Navi Trainer 5000 (NTPRO 5000). Автоматизований аналіз експериментальних серверних даних, даних відеоряду, дозволив ідентифікувати детерміновані дії оператора у вигляді метаданих траєкторії його реакцій в рамках просторів p-адичних структур. Результати моделювання із застосуванням автоматизованих нейронних мереж дозволили отримати часові ряди інтелектуальної діяльності оператора електронної морської навігації та з достатнім ступенем надійності виконувати прогноз подальших реакцій. Висновки. Запропоновані формальні підходи дослідження, в поєднанні із розробленими автоматизованими засобами, а також алгоритмічними і методологічними пропозиціями дозволили на новому рівні підійти до вирішення проблеми автома тизованої ідентифікації негативного прояву людського фактора оператора електронною навігації. Результативність запропонованого підходу була обґрунтована за результатами автоматизованої обробки експериментальних даних і побудованих прогнозів. Актуальность. В статье предложен подход анализа реакций оператора морской электронной навигации и автоматизи рованной идентификации негативного влияния его человеческого фактора в эргатических системах управления морским транспортом. Предложены алгоритмы считывания информации о результатах человеко-машинного взаимодействия опера тора в критических ситуациях при выполнении навигационных операций повышенной сложности. Цель. Целью исследования является разработка подхода позволяющего преобразовать признаковое пространство дейст вий оператора в виде логико-геометрического пространства p-адических систем, в результате которого появляется возмож ность идентифицировать уровень интеллектуальной деятельности оператора с помощью автоматизированных средств и спрогнозировать его динамику для нивелирования критических ситуаций. Метод. В рамках подхода и с целью автоматизированной идентификации сегментированных результатов человеко машинные взаимодействия описан метод преобразования детерминированных фрагментов интеллектуальной деятельности оператора в терминах p-адических структур. Формально описаны принципы детализации, обобщения, а также переходов в различные пространства восприятия навигационной ситуации оператором. Проведено имитационное моделирование под тверждающее целесообразность предложенного подхода и позволяющее на основе временных идентификаторов определить индивидуальную структуру реакций оператора. Полученные данные позволяют выполнять прогнозирование для типовых ситуаций с применением автоматизированных многокритериальных методов и средств, что в свою очередь дает возмож ность идентифицировать индивидуальные показатели динамики реакций оператора в сложном человеко-машинном взаимо действии. Результаты. С целью подтверждения предложенного формально-алгоритмического подхода был проведен эксперимент с использованием навигационного симулятора Navi Trainer 5000 (NTPRO 5000). Автоматизированный анализ экспериментальных серверных данных, данных видеоряда, позволил идентифицировать детерминированные действия оператора в виде метаданных траектории его реакций в рамках пространств p-адических структур. Результаты моделирования с применением автоматизированных нейронных сетей позволили получить временные ряды интеллектуальной деятельности оператора электронной морской навигации и с достаточной степенью надежности выполнять прогноз дальнейших реакций. Выводы. Предложенные формальные подходы исследования, в сочетании с разработанными автоматизированными средствами, а также алгоритмическими и методологическими предложениями позволили на новом уровне подойти к решению проблемы автоматизированной идентификации негативного проявления человеческого фактора оператора электронной навигации. Результативность предложенного подхода была обоснована по результатам автоматизированной обработки экспериментальных данных и построенных прогнозов.