Симуляторная болезнь - это разновидность укачивания, которая обычно возникает при игре в видеоигры от первого лица. Это было обнаружено на примере пилотов самолетов, которые длительное время проходят обучение на авиасимуляторах . Из-за пространственных ограничений, накладываемых на эти симуляторы, могут возникать воспринимаемые несоответствия между движением симулятора и движением транспортного средства, что может привести к заболеванию симулятора. Это во многом похоже на укачивание, но возникает в смоделированных средах.и может быть вызван без реального движения. Симптомы болезни на тренажере включают дискомфорт, апатию, сонливость, дезориентацию, усталость и тошноту. Эти симптомы могут снизить эффективность тренажеров в летной подготовке и привести к систематическим последствиям, таким как сокращение использования тренажеров, ухудшение подготовки, безопасность на земле и безопасность полета . Пилоты с меньшей вероятностью захотят повторить опыт на симуляторе, если они страдают от болезни симулятора, и, следовательно, могут уменьшить количество потенциальных пользователей. Это также может поставить под угрозу обучение двумя критически важными для безопасности способами:
- Это может отвлечь пилота во время тренировок.
- Это может заставить пилота принять определенные контрпродуктивные действия, чтобы предотвратить возникновение симптомов.
Болезнь на симуляторе также может иметь последствия после тренировки, которые могут поставить под угрозу безопасность после сеанса на симуляторе, например, когда пилоты уезжают от объекта или летят, испытывая симптомы болезни на симуляторе.
Происхождение
Хотя пилотируемая человеком авиация существует с начала 20-го века, симуляционная болезнь не стала проблемой для пилотов до тех пор, пока гораздо позже, когда были созданы первые симуляторы с фиксированной базой. [1] Bell Aircraft Corporation создала вертолетный тренажер для ВМФ в 1950-х годах, и было обнаружено, что «большое количество наблюдателей (в основном пилоты вертолетов) испытали некоторую степень головокружения во время этих демонстраций». Психологи ВМС провели дополнительное исследование пилотов, которые участвовали в этих упражнениях на тренажере, и обнаружили, что 28 из 36 респондентов, опрошенных в ходе их оценки, испытали болезнь. Кроме того, психологи обнаружили, что опытные летные инструкторы оказались наиболее восприимчивыми. Фактически, 60% инструкторов сообщили о симптомах болезни на тренажере по сравнению только с 12% студентов. «СС обычно происходило в первые десять минут тренировки и часто длилось несколько часов после нее». [1]
Существуют две основные теории о причинах симуляционной болезни. [1] Первая - теория сенсорного конфликта. Образцы оптического потока, генерируемые в виртуальных средах, обычно вызывают восприятие собственного движения (т. Е. Вектора ). Теория сенсорного конфликта утверждает, что, когда это восприятие собственного движения не подтверждается инерционными силами, передаваемыми через вестибулярную систему , вероятно возникновение симуляционной болезни. Таким образом, теория сенсорного конфликта предсказывает, что согласование визуальных и вестибулярных входов может снизить вероятность заболевания симулятора у пользователей. [1] Кроме того, согласно этой теории, люди, у которых отсутствует функционирующий вестибулярный компонент нервной системы, не должны проявлять болезни на тренажере или укачивание.
Вторая теория симуляционной болезни определяет постуральную нестабильность как детерминант симуляционной болезни. Эта теория отмечает, что ситуации, вызывающие недомогание в симуляторе, больше характеризуются их незнакомостью с участником, чем степенью сенсорного конфликта; например, морская болезнь для многих - временная проблема, которая решается с опытом пребывания на корабле. Таким образом, предполагается, что новизна сигналов движения приводит к неспособности поддерживать контроль позы, и это отсутствие контроля вызывает болезнь симулятора до тех пор, пока участник не адаптируется. Ключевые атрибуты здесь включают запись о том, что движения, вызывающие тошноту симулятора, находятся в тошнотворном низкочастотном диапазоне, который перекрывается с частотой движений внутри человеческого тела, поскольку он поддерживает контроль над своей позой. Эксперименты измерили маркеры начала постуральной нестабильности и обнаружили, что она предшествует появлению признаков и симптомов симуляционной болезни. [2] В настоящее время можно с уверенностью сказать, что обе - и ни одна - из этих теорий еще не достаточны для полного объяснения и предсказания болезни на симуляторе. Хотя ясно, на какие типы пилотов он влияет, и как теория сенсорного конфликта, так и теория постуральной нестабильности связывают его возникновение с определенными физиологическими конфликтами, ни одной теории недостаточно, чтобы предсказать, почему эти конкретные конфликты (зрение или вестибулярное с одной стороны, поза по сравнению с контролем с другой стороны) вызывают у субъекта болезнь. Дополнительные возможности для выявления укачивания в целом (включая болезнь симулятора) включают дестабилизацию взгляда, которая нарушается, если изменяется усиление вестибулоокулярного рефлекса в нервной системе, движущиеся паттерны [3] зрительных стимулов и движения, которые стимулируют отолиты и полукружие. каналы этого внутреннего уха . Неясно, встречаются ли эти стимулы в значительном количестве на тренажере, чтобы вызвать болезнь у опытных пилотов. Однако, поскольку лабораторные исследования показали, что удаление вестибулярных проекционных областей мозжечка (у лабораторных животных) приводит к невосприимчивости к укачиванию, почти наверняка первая из этих теорий является наиболее многообещающей в отношении исследований прямые физиологические причины явления. [4]
Эффект опыта в реальных и смоделированных средах
Хотя любой может испытать болезнь на симуляторах, исследования на симуляторах полета обнаружили корреляцию между появлением симптомов и опытом полета пилота. Исследования , проведенные независимо друг от друга ВМС США , береговой охраны США и армии США в течение 1980 - х годов все пришли к такому же выводу: больший опыт пилота, чем выше вероятность болезни симптомов во время обучения моделирования упражнений.
В 1989 году армия США выпустила отчет с подробным описанием результатов исследования симуляционной болезни на авиасимуляторах UH-60 Blackhawk , подтвердив вышеприведенную гипотезу. [5] В отчете также было обнаружено, что более длительные периоды между сеансами обучения моделированию полета приводили к большей вероятности появления вредных симптомов. Исследования показывают, что это естественный способ приспособления организма к этим системам. Тела опытных пилотов адаптировались к различным типам движения, испытываемым в реальных условиях полета. При помещении в имитатор полета визуальные и другие стимулы заставляют их тела ожидать тех же движений, что и в реальных условиях полета. Но вместо этого их тела испытывают несовершенное движение симулятора, что приводит к болезни. Аналогичная ситуация может возникнуть для пилотов, у которых есть большие перерывы между использованием симулятора. Во время тренировки на симуляторе тело в конечном итоге адаптируется к окружающей среде, чтобы уменьшить последствия болезни на симуляторе. Однако, если проводить длительные периоды времени вне симулятора, организм не может адекватно адаптироваться, и симптомы появятся снова. [5] Часто адаптация является самым эффективным решением проблемы симуляционной болезни. Для большинства людей адаптация может произойти всего за несколько сеансов, и лишь небольшая часть людей (3-5 процентов) никогда не сможет адаптироваться. Эта адаптация происходит в психике человека при повторяющихся контролируемых воздействиях без каких-либо необходимых изменений в симуляторе. Посредством возрастающих воздействий, регулярно распределяемых в течение ряда дней, адаптация может происходить быстрее, чем при резком всеобъемлющем воздействии. Однако после адаптации к новой среде движения симулятора симптомы болезни симулятора могут повториться при возвращении в прежнюю среду. По этой причине болезнь симулятора обычно называют феноменом болезни дезадаптации из-за непрекращающегося конфликта между текущими и прошлыми условиями окружающей среды. [1] Во время летной подготовки это явление может быть проблемой безопасности, поскольку оно может привести к укачиванию, затрудняющему работу пилота на реальном воздушном судне после тренировки на имитаторе полета.
Измерение
Анкета о болезни на симуляторе (SSQ) в настоящее время является стандартом для измерения заболеваемости на симуляторе. SSQ был разработан на основе 1119 пар баллов до и после воздействия на основе данных, которые были собраны и сообщены ранее. [6] [7] Эти данные были собраны из 10 тренажеров ВМС, представляющих как самолеты с неподвижным крылом, так и вертолеты . В качестве симуляторов были выбраны модели движения с 6 степенями свободы и модели с фиксированным основанием, а также были представлены различные технологии визуального отображения. SSQ был разработан и подтвержден данными пилотов, которые сообщили на тренажёре, что они здоровы и в хорошей форме. SSQ - это контрольный список симптомов для самоотчета. Он включает 16 симптомов, связанных с болезнью на тренажере. Участники указывают степень тяжести 16 симптомов, которые они испытывают в настоящее время. Для каждого из 16 симптомов существует четыре степени тяжести (отсутствие, легкая, умеренная, тяжелая). SSQ предоставляет оценку общей степени тяжести, а также баллы по трем подшкалам (тошнота, глазодвигательная активность и дезориентация). Общая оценка серьезности - это сумма, созданная на основе трех подшкал. Это лучшая единичная мера, потому что она дает указатель общих симптомов. Три подшкалы предоставляют диагностическую информацию о конкретных категориях симптомов:
- Подшкала тошноты состоит из таких симптомов, как повышенное слюноотделение , потоотделение , тошнота, ощущение желудка и отрыжка .
- Глазодвигательная подшкала включает такие симптомы, как усталость , головная боль , напряжение глаз и трудности с фокусировкой.
- Подшкала дезориентации состоит из таких симптомов, как головокружение , головокружение (глаза открыты), головокружение (глаза закрыты) и помутнение зрения .
Три подшкалы не ортогональны друг другу. У всех них есть общий фактор. Тем не менее, субшкалы предоставляют различную информацию об ощущении участниками симптомов и полезны для определения конкретной модели дискомфорта, вызываемой данным симулятором. Все оценки имеют естественный ноль (отсутствие симптомов) в качестве самого низкого уровня и увеличиваются с увеличением количества зарегистрированных симптомов. [4]
В некоторых случаях опросник для оценки укачивания (MSAQ) также использовался для оценки болезни на тренажере, несмотря на то, что он был ориентирован на укачивание. [8]
Рекомендации
- ^ a b c d e Джонсон, Дэвид. «Введение и обзор исследований болезни на тренажерах» (PDF) . Research Report 1832 . Исследовательский институт поведенческих и социальных наук армии США . Проверено 14 апреля 2014 года .
- ^ Стоффреген, TA; Hettinger, LJ; Хаас, МВт; Икра, ММ; Смарт, LJ (2000). «Постуральная нестабильность и двигательная болезнь в стационарном авиасимуляторе». Человеческий фактор . 42 (3): 458–469. DOI : 10.1518 / 001872000779698097 . PMID 11132807 .
- ^ «Борьба с VR-недомоганием: развенчание мифов и изучение того, что действительно работает» . ARVI Games .
- ^ a b Джеймс Р. Лакнер, Движение при движении , http://www.brandeis.edu/graybiel/publications/docs/190_ms_encns.pdf . Проверено 14 апреля 2014 года.
- ^ а б Гауэр, DW (1989). Симулятор болезни в имитаторе полета UH-60 (Black Hawk)), Отчет USAARL № 89-25 (PDF) . Лаборатория аэромедицинских исследований армии США.
- ^ Бельцли, Д.Р .; Кеннеди, РС; Бербаум, KS; Lilienthal, MG; Гауэр, DW (1989). «Динамика симптомов болезни на послеполетном тренажере». Авиационная, космическая и экологическая медицина . 60 : 1043–1048.
- ^ Кеннеди, РС; Переулок, СВ; Бербаум, KS; Лилиенталь, MG (1993). «Анкета о болезни на симуляторе: усовершенствованный метод количественной оценки болезни на симуляторе». Международный журнал авиационной психологии . 3 (3): 203–220. DOI : 10,1207 / s15327108ijap0303_3 .
- ^ Brooks, Johnell O .; Гуденаф, Ричард Р .; Crisler, Мэтью С .; Klein, Nathan D .; Аллея, Ребекка Л .; Koon, Beatrice L .; Логан, Уильям С .; Огл, Дженнифер Х .; Tyrrell, Ричард А .; Уиллс, Ребекка Ф. (01.05.2010). «Симулятор тошноты во время обучения симуляции вождения». Анализ и предотвращение несчастных случаев . 42 (3): 788–796. DOI : 10.1016 / j.aap.2009.04.013 . ISSN 0001-4575 . PMID 20380904 .