Чтобы научить специалиста защищать объект от беспилотников, в реальности нужны площадка, техника, инструкторы и соблюдение мер безопасности. Один запуск аппарата для такого занятия может стоить 500 тысяч рублей и больше. В виртуальной среде сценарий можно повторять сколько угодно раз — с отказом оборудования, плохой погодой или несколькими дронами сразу.
Директор по продукту цифровой образовательной экосистемы «Аэросим» Юлия Сретенская побеседовала с изданием СЕВЕРГАЗБАНКА «О финансах и не только» и рассказала, как цифровой полигон превращает ошибки в учебный инструмент и почему высокий результат в симуляции еще не значит готовность к реальной работе.
— Юлия, почему учебная программа в этой сфере не может оставаться неизменной?
— Нельзя создать образовательный продукт раз и навсегда. Он обязательно будет изменяться вслед за технологиями и требованиями отрасли.
Создать цифровую копию полигона недостаточно: она должна меняться с той же скоростью, с которой развивается сама отрасль. Беспилотные авиационные системы, средства их обнаружения и программное обеспечение регулярно получают новые функции. Устройства меняют интерфейсы, характеристики и способы применения, а вместе с ними должны обновляться и учебные сценарии.
Современный образовательный продукт я сравниваю с приложением на телефоне. Пользователь привык, что программы регулярно получают обновления, иногда даже в автоматическом режиме. От учебных курсов при этом по-прежнему часто ожидают неизменности: однажды разработанная программа должна использоваться годами. В высокотехнологичной сфере такой подход быстро делает обучение устаревшим.
Внутренние версии продуктов команда «Аэросим» обновляет примерно раз в неделю, а заметные изменения для пользователей выпускает ежемесячно. Речь идет не только об исправлении программных ошибок. Могут меняться модели оборудования, логика отдельных заданий, последовательность действий и критерии оценки.
Чтобы регулярное обновление не превращалось в разработку всей платформы с нуля, ее архитектуру заранее строят с расчетом на изменения. Новую модель беспилотника, средство обнаружения или сценарий необходимо встраивать в уже существующую систему.
«Однако скорость обновления сама по себе не гарантирует качества: следующим вопросом становится то, насколько точно цифровая среда должна воспроизводить реальность», — Юлия Сретенская.
— Насколько точной должна быть виртуальная среда? Нужно ли копировать каждую деталь?
— Наша задача не в том, чтобы полностью скопировать внешний мир. Реалистичность важна ровно в той степени, в которой она помогает получить нужный навык.
Создателям виртуальной реальности легко увлечься внешней достоверностью: подробно прорисовать промышленную площадку, повторить каждую кнопку прибора и создать десятки детализированных моделей беспилотников. Но такая работа увеличивает размер программы и требования к устройству, не всегда помогая человеку лучше освоить нужное действие.
Профессиональный симулятор не должен превращаться в виртуальный музей оборудования. Если форма отдельной детали или фактура поверхности никак не влияет на решение пользователя, абсолютная визуальная точность не нужна. Более того, беспилотники могут отличаться друг от друга даже внутри одного класса, а некоторые аппараты собираются небольшими командами из доступных компонентов. Создавать подробную цифровую копию каждого возможного варианта бессмысленно.
Иная точность требуется там, где от нее непосредственно зависит навык. Человек должен правильно определить, с какой стороны приближается объект, понять, как меняется его движение при ветре, оценить рабочую дистанцию оборудования и занять подходящее положение. Если в сценарии используется физический макет устройства, важны его масса, форма и способ удержания.
Именно здесь проходит граница между профессиональным симулятором и компьютерной игрой. В игре физику можно изменить ради зрелищности и удобства. В цифровом полигоне поведение техники должно быть достаточно точным, чтобы освоенные действия можно было перенести в реальную среду.
Однако даже реалистичная модель еще не показывает, понял ли пользователь задачу. Он может быстро пройти сценарий, случайно выбрав правильное решение. Поэтому следующим важным элементом обучения становится анализ не только результата, но и всего пути к нему.
— Что такое цифровой след и зачем он нужен?
— Цифровой след полезен и в соревновательных форматах, особенно если участники выполняют задания удаленно. Система позволяет проверить траекторию и порядок действий, чтобы подтвердить результат и выявить попытки обойти правила.
Вместо одной итоговой оценки платформа может фиксировать последовательность действий пользователя: сколько времени ему понадобилось, чтобы заметить беспилотник, правильно ли он определил тип объекта, какое средство выбрал, где остановился и в какой момент потерял цель. Совокупность таких данных называют цифровым следом. Для преподавателя он становится подробной записью учебного процесса. В обычном практическом занятии педагог не всегда может одновременно следить за каждым участником группы. В симуляции сохраняется информация о действиях всех учеников, и после выполнения задания можно увидеть не только конечный результат, но и причины успеха или ошибки.
Эта же информация помогает совершенствовать сам продукт. Если множество пользователей затрудняется на одном и том же этапе, проблема может заключаться не в недостатке их способностей, а в неудачно сформулированной инструкции или пропущенном микронавыке. В таком случае разработчики и методисты добавляют пояснение, меняют последовательность уроков или создают отдельное упражнение.
Цифровая платформа способна сохранить время реакции, последовательность решений, маршрут перемещения и повторяющиеся ошибки. Эти данные помогают отличить случайный успех от устойчивого навыка и подобрать дополнительное упражнение. Но сбор информации имеет смысл только тогда, когда связан с образовательной задачей. Аналитика не должна существовать ради формального отчета. Она необходима, чтобы ответить на два вопроса: что человек уже умеет и какой элемент ему необходимо отработать еще раз.
— Почему ошибку в симуляции нужно не предотвращать, а иногда специально допускать?
— Ошибка — это основа любого обучения. В симуляции ее нужно обязательно совершить, чтобы увидеть последствия и не повторить потом в жизни.
В школе и университете ошибку часто воспринимают как отрицательный результат: ученик должен изучить правильный порядок действий и постараться от него не отклоняться. Цифровой полигон позволяет изменить эту логику. Человек может не просто услышать, что определенное решение не подходит, а увидеть его последствия.
Например, пользователь выбирает средство, которое неэффективно против конкретного типа беспилотника. Попытка заканчивается неудачей, после чего становится понятно, почему универсального решения не существует и какие признаки необходимо было заметить раньше.
Особенно важны ошибки, которые человек совершает уверенно. Сомнение показывает, что пользователь хотя бы заметил сложность ситуации. Гораздо опаснее неправильное действие, которое кажется ему очевидным и не требующим проверки. Именно такие ложные представления необходимо обнаружить до выхода на настоящий объект.
«Но после нескольких повторений даже сложное задание можно запомнить. Если пользователь знает, откуда появится беспилотник и какое действие даст правильный результат, он перестает анализировать ситуацию. Следовательно, одной возможности ошибаться недостаточно — сценарий должен сохранять непредсказуемость», — Юлия Сретенская.
— Как сохранить непредсказуемость в сценарии?
— Цифровая среда особенно полезна именно для тех случаев, которые трудно намеренно создать в реальности. На настоящем полигоне пришлось бы ждать ночи, сильного ветра или дождя. Отказ исправного устройства также сложно организовать безопасно и воспроизводимо. В симуляции эти параметры можно включить в любой момент и повторить одинаковую ситуацию для целой группы учеников.
Если беспилотник каждый раз появляется в одной точке и движется по одинаковой траектории, упражнение быстро превращается в тир. Пользователь запоминает последовательность и начинает воспроизводить ее автоматически, не оценивая обстановку. Чтобы этого не происходило, в цифровом полигоне используют случайные параметры. Даже разработчики во время тестирования заранее не знают, какой объект появится, откуда он начнет движение и по какой траектории будет следовать. К основному сценарию можно добавить изменение силы ветра, ухудшение видимости, внезапное появление второго беспилотника или отказ части оборудования. Такая вариативность заставляет каждый раз заново сопоставлять данные и выбирать стратегию. При этом непредсказуемость не означает хаотичность. Сначала пользователь должен освоить наиболее вероятные и важные ситуации. Только после этого появляются редкие условия и дополнительные осложнения.
— Можно ли одну платформу адаптировать под разные объекты — завод, аэропорт, склад?
— Пока тренажер может моделировать защиту промышленной площадки, однако ту же образовательную логику можно перенести на аэропорт, энергетическое предприятие, склад или транспортный узел. В цифровой среде изменятся карта, расположение зданий и отдельные внутренние правила, но основная последовательность действий останется похожей.
Специалисту по-прежнему необходимо обнаружить объект, определить его тип, оценить расстояние и траекторию, учесть количество беспилотников и выбрать подходящее решение. Поэтому решающее значение имеет не назначение предприятия или внешний вид виртуальных зданий, а условия конкретной ситуации.
Исключение составляют объекты с особыми требованиями безопасности. Их сценарии необходимо создавать совместно со специалистами самих предприятий: только они могут указать внутренние ограничения, допустимые действия и особенности инфраструктуры.
Такой подход позволяет не разрабатывать отдельный тренажер с нуля для каждого заказчика, а адаптировать общую платформу. Цифровая копия знакомого объекта может сделать обучение понятнее, однако навык формируется не благодаря узнаваемой архитектуре, а через анализ ситуации и принятие решения.
— Насколько сложно моделировать командную работу?
— Моделировать такое взаимодействие значительно сложнее, чем поведение отдельного технического объекта. Нужно определить, какую информацию получает каждый человек, как передаются данные, кто отвечает за выбор стратегии и что произойдет, если действия участников не совпадут.
В командном сценарии один специалист может получать данные от средств обнаружения, другой — работать с оборудованием, третий — координировать действия и принимать итоговое решение. Ошибка одного участника влияет на всю группу.
Сложность возникает одновременно на нескольких уровнях. Разработчикам необходимо технически объединить пользователей в одной цифровой среде. Методистам — выстроить учебную задачу так, чтобы оценивать не только индивидуальные действия, но и качество взаимодействия. Кроме того, требуется понять, как участники будут распределять роли и реагировать на ошибки друг друга.
В перспективе возможны сценарии, где одна группа управляет беспилотниками, а другая должна обнаруживать их и принимать меры. Такой цифровой полигон уже не просто проверяет действия одного ученика, а воспроизводит работу целой системы.
Однако, чем ближе симуляция подходит к настоящей профессиональной среде, тем важнее помнить о ее границах. Цифровой результат должен стать подготовкой к реальной практике, а не ее формальной заменой.
— Может ли симуляция полностью заменить настоящий полигон?
— Симуляция — это первый этап. Она дает знакомство с оборудованием, теоретическую подготовку и первоначальные навыки, которые затем необходимо подтвердить на настоящем полигоне.
Высокий результат в симуляции еще не доказывает, что человек полностью готов к работе с настоящим оборудованием. Разработчикам предстоит определить, сколько часов требуется для формирования устойчивого навыка и какие критерии действительно показывают его перенос за пределы виртуальной среды.
В обучении пилотированию команда «Аэросим» ориентируется примерно на 30 часов работы в симуляторе. После такого курса новичок способен перейти к простому реальному беспилотнику и выполнить базовый полет. Для сценариев обнаружения и противодействия подобные показатели еще предстоит получить опытным путем.
Переход к физической технике необходим не только для проверки точности движений. В реальности человек сталкивается с массой оборудования, ограниченным обзором, внешним шумом, присутствием других участников и ответственностью за последствия решения. Цифровая среда не воспроизводит абсолютно все эти факторы, но позволяет подойти к ним не с нулевым опытом.
Таким образом, VR не уменьшает значение натурного обучения, а меняет его содержание. Дорогостоящее время на настоящем полигоне не тратится на знакомство с базовыми действиями и очевидными ошибками. Оно используется для подтверждения уже сформированных навыков.
Юлия Сретенская, директор по продукту цифровой образовательной экосистемы «Аэросим».
Беседовала Кира Некрасова