Airborne cognitive systems in search of an appropriate context: Studies of the introduction of new technology in aviation using a cognitive systems engineering approach

Abstract: Popular Abstract in Swedish Sammanfattning Teknik är alltid skapad för en förväntad brukare i ett antaget sammanhang. Inom kommersiell luftfart är dessa antaganden när det gäller design tydliga. Såväl besättning som utrustning är certifierad för en viss typ av operationer i enlighet med flygplanets drifthandbok. Trots denna genomtänkta definition av användare i sitt sammanhang händer det ändå att det tänkta sammanhanget och det reella sammanhanget skiljer sig tillräckligt mycket åt för att tvinga fram en anpassning av arbetssätt och/eller teknik. Anpassningen sker för att möta de lokala krav och begränsningar som i realiteten styr operationerna. Tidigare forskning har visat att ny teknik ofta medför kvalitativa förändringar av det arbete som skall utföras. Exempelvis vilken roll operatörens får is systemet, eller organisatoriska förändringar. En speciell form av ny teknik är automation av tidigare manuellt utfört arbete. Automation tenderar att tvinga fram en adaptation av hela systemet genom att förändra den uppgift den var tänkt att ersätta. Därigenom tvingas människorna i systemet in i nya roller. Inte bara rollerna förändras, användarna kommer också att modifiera tekniken så att den motsvarar deras specifika behov. Att förutse mänskligt beteende genom att tilldela funktioner till antingen människa, eller maskin i enlighet med ett fast schema är därför inte en framkomlig väg för systemdesign. Arbete studeras bäst i det sammanhang som det utförs. För att ta reda på hur det operationella sammanhanget påverkar användningen av ny teknik såsom RNAV, HUD och datalänk studerades dessa under introduktionen hos en europeisk flygoperatör med hjälp av en kombination av kvalitativa och kvantitativa forskningsmetoder. En fjärde kvantitativ studie om hur piloter balanserade kraven på att verbalisera autopilotens olika styrlagar gentemot andra pressande uppgifter i cockpit kompletterade forskningen. Resultaten från de separata studierna knöts samman i ett perspektiv hämtat från kognitiv systemvetenskap. Genom att betrakta människa och maskin som komplementära aktörer i ett gemensamt kognitivt system kunde jag studera hur piloter och flygtrafikledare arbetade för att behålla kontrollen över en gemensam process, samtidigt som jag kunde koncentrera mig på hela systemets prestanda. Anpassning av arbetsformerna uppträdde spontant i introduktionsfasen trots det väl reglerade arbetsformerna in cockpit. Anpassningen uppträdde i olika former beroende på vilken teknik som introducerades. En gemensam iakttagelse var att användarna sökte minska komplexiteten i sitt arbete genom att (1) minska antalet valmöjligheter och/eller genom att (2) öka förutsägbarheten i systemet genom att ge alla aktörerna i systemet samma uppfattning om den rådande situationen. I vissa fall stöddes dessa strategier genom att arbetets utformning omarbetades för att dra nytta av mänskliga perceptuellt starka sidor såsom igenkänning av mönster. Vi kunde konstatera at tekniken modifierades vid RNAV-inflygningar i avsikt att förenkla för piloterna att övervaka systemet. Metoden att minska kognitiv belastning genom att visualisera de begränsande parametrarna visade sig ge bättre än förväntade systemprestanda för HUD- och RNAV- inflygningar. Vi kunde inte konstatera något fall där en ökad automatisering av systemet kunde införas utan att vare sig procedurer eller praxis förändrades.