Стеклянная клетка. Автоматизация и мы
Шрифт:
Для остановки велосипеда вы нажимаете ручной тормоз на руле, рычаг тормоза тянет тормозной трос, который, в свою очередь, сдавливает шарнирные рычаги, а они прижимают лапки тормоза к ободу шины. Вы таким образом подаете команду – остановиться – своей рукой, и тормозной механизм сообщает ее усилие к колесу. В подтверждение выполнения команды вы ощущаете сопротивление шарнира, давление лапок на обод колеса и уменьшение скорости. Приблизительно то же самое происходит, когда пилот управляет самолетом с помощью механических систем. Летчик становится частью машины, ощущая своим телом ее работу. Машина в этом случае является проводником воли пилота. Именно это, должно быть, имел в виду знаменитый летчик и писатель Антуан де Сент-Экзюпери, вспоминая свою работу в 20-е годы на почтовых самолетах. Он писал: «Машина, которая, на первый взгляд, является средством отделения человека от природных неприятностей, на самом деле, еще сильнее его в них погружает» [12].
Автоматизированная система управления Airbus А-320
После введения в эксплуатацию Airbus А-320 история самолетов развивалась параллельно истории компьютеров. Каждое новое достижение цифровых технологий, электронных сенсоров и систем управления или усовершенствование дисплеев находило отражение в конструкциях пассажирских самолетов. В современных реактивных пассажирских лайнерах автопилот, поддерживающий устойчивость самолета в воздухе и ведущий его по заданному курсу, – это всего лишь одна из бортовых компьютерных систем. Автоматические заслонки регулируют мощность работы двигателей. Системы управления полетом принимают сигналы о положении машины в пространстве от датчиков GPS и других сенсоров и используют полученную информацию для прокладки или коррекции курса. Специальная система отслеживает в пространстве наличие других самолетов и траектории их движения. В небольших ящиках хранятся данные о параметрах полета – эти данные раньше записывались пилотами вручную. Есть специальные компьютеры, автоматически убирающие и выпускающие шасси, включающие и выключающие тормозные системы, регулирующие давление воздуха в кабине и салоне и выполняющие множество других функций. На больших цветных мониторах графически отображаются данные о работе электронных инструментов. В кабине мы видим обычные клавиатуры, колесики прокрутки и другие системы ввода информации. Консоль управления полетом можно теперь «считать огромным компьютерным интерфейсом» [13].
Что можно сказать о современных летчиках и летчицах, которые, уютно устроившись в кабинах, несутся сквозь воздушный океан, сопровождаемые призраками Сперри, Поста и Сент-Экзюпери? Нет нужды говорить, что работа пилотов коммерческих пассажирских авиалиний утратила всякую ауру романтики и дух приключений. Воздушный волк, бравший на себя штурвал и летавший не столько по приборам, сколько руководствуясь чувством и интуицией, стал фигурой, не имеющей никакого отношения к реальной жизни. Во время обычного пассажирского рейса пилот берет на себя управление на несколько минут – на две минуты во время взлета и на одну-две минуты во время посадки. Все остальное время пилот следит за экранами и вводит в компьютер необходимые данные. «Из мира, где автоматизация была инструментом, помогавшим пилоту справляться с нагрузкой, – замечает Билл Фосс, президент Фонда безопасности полетов (Flight Safety Foundation), – мы ушли в мир, где автоматы стали первичны, ибо они сами ведут самолет» [14]. Ученый и советник Федерального авиационного агентства (Federal Aviation Administration, FAA) Хемант Бхана пишет: «Как только автоматизация достигла определенного уровня сложности, роль пилота свелась к слежению и надзору за работой автоматов» [15]. Пилот гражданской авиации стал компьютерным оператором. В этом, по мнению многих ученых и специалистов, кроется большая проблема.
Лоуренс Сперри встретил смерть в 1923 году, когда его самолет упал в Ла-Манш. Уайли Пост умер в 1935 году после падения самолета на Аляске. Антуан де Сент-Экзюпери погиб в 1944 году – его самолет пропал над Средиземным морем. Преждевременная гибель была одним из аспектов профессионального риска пилотов в годы становления авиации. Романтика и героический ореол доставались дорогой ценой. Вместе с пилотами с удручающей частотой гибли и пассажиры. Когда в 20-е годы пассажирская авиация стала самостоятельной отраслью, издатель американского авиационного журнала призывал правительство обратить самое пристальное внимание на безопасность полетов, заметив, что ежедневно происходят смертельно опасные катастрофы с людьми, которых перевозят по воздуху недостаточно опытные летчики [16].
Времена опасных полетов, по счастью, канули в Лету. Компьютеризация вместе с усовершенствованием конструкции самолетов, меры по обеспечению безопасности, осуществляемые авиакомпаниями, подготовка экипажей, регулирование воздушного движения внесли свой ощутимый вклад в резкое снижение числа несчастных случаев на воздушном транспорте за последние десятилетия. В США и других западных странах авиационные катастрофы стали исключительной редкостью. С 2002 по 2011 год американские авиакомпании перевезли 7 миллиардов пассажиров. Из них в авиакатастрофах погибли 153 человека. То есть двое погибших на один миллион человек. Для сравнения можно вспомнить, что с 1962 по 1971 год было перевезено 1,3 миллиарда, из которых в катастрофах погибли 1696 человек, 133 погибших на миллион пассажиров [17]. Однако к этим лучезарным фактам можно сделать весьма мрачную сноску. Профессор психологии из университета Джорджа Мейсона (George Mason University) Раджа Парасураман, один из признанных специалистов в области автоматизации, считает, что снижение общего числа авиационных катастроф маскирует появление аварий нового типа [18]. Пилоты, берущие на себя управление полетом в нештатных ситуациях при отказе бортовых компьютеров, часто совершают ошибки. Последствия, как в случае с самолетами Continental Connection и Air France, могут стать катастрофическими. За последние 30 лет десятки психологов, инженеров, специалистов по эргономике и экспертов по «человеческому фактору» изучали изменения возможностей человека при управлении полетом в результате компьютерной автоматизации. Ученые выяснили, что уверенность пилотов в надежности автоматики снижает их квалификацию, увеличивает время срабатывания рефлексов, ослабляет концентрацию внимания, и все это вместе приводит к деквалификации экипажа. Такой вывод сделал Джен Нойес, специалист по человеческому фактору из Бристольского университета (University of Bristol) [19].
Озабоченность непредсказуемыми побочными эффектами автоматизации полетов отнюдь не нова. Она появилась одновременно с внедрением стеклянных кабин и автоматов. В 1989 году в докладе исследовательского центра NASA говорилось, что по мере того, как за предыдущее десятилетие в самолетах стало увеличиваться число компьютеров, у исследователей возрастает беспокойство, так как замещение человеческих функций автоматическими устройствами может иметь неприятную оборотную сторону. Несмотря на все восторги, связанные с автоматизацией полетов, многие авиакомпании высказывали опасения, что пилоты могут впасть в зависимость от автоматов и это снизит квалификацию экипажей и их способность адекватно реагировать на текущую ситуацию [20].
Проведенные с тех пор исследования связали многие катастрофы с отказами автоматических систем и с ошибками экипажей во время работы в «ручном» режиме [21]. В 2010 году Федеральное авиационное агентство обнародовало предварительные данные большого исследования полетов за предыдущие десять лет. Они показали, что неадекватные действия пилотов стали причиной более чем двух третей всех авиационных катастроф. Летчики становятся рассеянными в результате работы с бортовыми компьютерами, перекладывая на них всю ответственность, считает ученый из FАА Кэти Эббот [22]. То же подтверждает и правительственный доклад о бортовой автоматизации в авиации, выпущенный в 2013 году [23].
Интересны исследования, проведенные Мэтью Ибботсоном, молодым специалистом по человеческому фактору из престижного британского Крэнфилдского университета (Cranfield University) [24]. Он нашел 66 опытных пилотов британских авиакомпаний и предложил каждому из них выполнить на тренажере опасный и трудный маневр – посадить Boeing-737 в плохую погоду и с горящим двигателем. Автоматизированные системы управления были отключены, и совершать посаду пришлось вручную. Часть пилотов безукоризненно справились с поставленной задачей, но остальные едва тянули на оценку «удовлетворительно». Ибботсон нашел строгую корреляцию между умением пилота обращаться с ручным управлением и количеством времени, в течение которого он управляет самолетом вручную, без помощи автоматики. Это доказало, что готовность пилотов управлять в нештатных ситуациях высока, если они применяли ручное управление в течение двух последних месяцев. Анализ данных выявил, что привычка к ручному управлению быстро утрачивается без практики. В частности, особенно уязвимым навыком Ибботсон называет способность пилота контролировать скорость воздушного судна. А это умение наиболее важно во многих опасных ситуациях.
В том, что автоматизация ухудшает способность пилотов управлять самолетом, нет ничего сверхъестественного. Так же, как и во многих других трудных профессиях, требуется сочетание психомоторных и когнитивных навыков, то есть обдуманных действий и активного, действенного, мышления. Пилот должен уметь безупречно работать инструментами, одновременно быстро и точно оценивать ситуацию и ее последствия. При этом, совершая сложнейшие ментальные и физические действия, он должен отчетливо замечать, что происходит вокруг, и отличать значимые сигналы от несущественных. Пилот не может позволить себе ни малейшей рассеянности, при этом у него не должно сужаться поле зрения. Овладение столь многогранными навыками немыслимо без упорной каждодневной практики. Начинающий пилот обычно испытывает затруднения при переходе от умственной работы к физическим действиям. Если возникает нештатная ситуация, он может отвлечься или растеряться и пропустить важное изменение в работе самолета.