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Vitrociset S.p.A. ENAV Academy FORLI, 19 September 2012 ATRES Air Traffic Environment Simulator: Innovazioni nellinterazione uomo-macchina per laddestramento.

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Presentazione sul tema: "Vitrociset S.p.A. ENAV Academy FORLI, 19 September 2012 ATRES Air Traffic Environment Simulator: Innovazioni nellinterazione uomo-macchina per laddestramento."— Transcript della presentazione:

1 Vitrociset S.p.A. ENAV Academy FORLI, 19 September 2012 ATRES Air Traffic Environment Simulator: Innovazioni nellinterazione uomo-macchina per laddestramento dei Controllori Il racconto di unesperienza Ing. Nicola Zaffina Dott. Sebastiano Di Nuzzo

2 ENAV Academy FORLI, 19 September Gli astronauti di 2001 Odissea nello spazio parlano con HAL9000, il computer di bordo Lequipaggio di Star Trek, tornato indietro nel tempo ai giorni nostri, cerca di interagire verbalmente con il computer utilizzando il mouse, scontrandosi con le limitazioni della tecnologia attuale. Riconoscimento e sintesi vocale: fantascienza…

3 ENAV Academy FORLI, 19 September Ormai tutti gli smartphone supportano la voice recognition per le ricerche su internet o nella rubrica telefonica Labilità nel riconoscimento del linguaggio naturale è uno dei fattori chiave nello sviluppo di Intelligenze Artificiali Riconoscimento e sintesi vocale: …e realtà

4 ENAV Academy FORLI, 19 September Probabilmente non ancora Vogliamo raccontarvi la nostra esperienza nellambito dei sistemi di simulazione e addestramento ATC Sicuramente SI Riconoscimento e sintesi vocale

5 ENAV Academy FORLI, 19 September Il mondo ATC è estremamente complesso e può essere definito come quellinsieme di regole, organismi e persone che contribuiscono a rendere sicuro, spedito e ordinato il flusso degli aeromobili sia al suolo che nei cieli di tutto il mondo attraverso l'uso della moderna tecnologia. Il mondo ATC (Air Traffic Control)

6 ENAV Academy FORLI, 19 September I centri di controllo regionale o ACC (Area Control Center) si occupano del controllo delle aree geografiche di loro competenza; in Italia ne esistono quattro: Roma, Milano, Padova (Abano Terme) e Brindisi. Centri di controllo ATC

7 ENAV Academy FORLI, 19 September In ultima analisi uno degli elementi centrali è il Controllore di volo che si occupa della gestione effettiva dei singoli voli attraverso lutilizzo di postazioni radar (Controller Working Position) ed il contatto continuo in frequenza (cuffia e microfono) con tutti i piloti dei voli di sua competenza. Centri di controllo ATC

8 ENAV Academy FORLI, 19 September 2012 Addestramento: ATRES (Air Traffic Environment Simulator) Simulation Platform 8 Laddestramento dei Controllori è svolto in appositi centri come lENAV Academy di Forlì Per laddestramento vengono impiegati sistemi complessi come la piattaforma di simulazione ATRES che permette lesecuzione fino a sei esercizi contemporaneamente e laddestramento di classi di più di 16 controllori.

9 ENAV Academy FORLI, 19 September Il numero dei voli assistiti nellanno 2011 negli spazi aerei di responsabilità dellENAV è stato di 1,6 milioni (in media quasi al giorno). Le previsioni, nonostante la crisi mondiale, erano e restano di crescita almeno nel medio e lungo termine. In questo scenario, anche per laffermazione di nuove tecnologie, si avvertiva lesigenza da una parte di garantire un sempre più continuo addestramento dei controllori senza dallaltra aumentare eccessivamente i costi dovuti ai trasferimenti da e per i centri di addestramento. Centri di controllo ATC

10 ENAV Academy FORLI, 19 September Quattro anni fa nasce ATRES Light, un sistema di auto-addestramento che permette al controllore di continuare ad addestrarsi in maniera autonoma utilizzando un sistema molto simile a quello dei centri di addestramento ma capace di girare su un singolo PC o addirittura su di un notebook. Addestramento continuo: ATRES Light (1/2)

11 ENAV Academy FORLI, 19 September Erano però da risolvere due problematiche legate alle modalità di esecuzione degli esercizi di addestramento. Data la potenza dei computer moderni e grazie alla modularità del sistema di simulazione nella versione classica (ATRES), condensare in una singola postazione una piattaforma di simulazione pressoché completa non ha comportato particolari problemi né da un punto di vista hardware né da quello software. Addestramento continuo: ATRES Light (2/2)

12 ENAV Academy FORLI, 19 September Durante il suo ciclo di vita, ciascun volo è generalmente seguito da più controllori che ne assumono la responsabilità sulla base di criteri principalmente geografici applicando le opportune procedure di coordinamento. La soluzione è stata prevedere una modalità di funzionamento a postazione doppia. ATRES Light: coordinamento

13 ENAV Academy FORLI, 19 September Normalmente durante unesercitazione sono coinvolti più controllori che comunicano in frequenza con delle figure, chiamate pseudo-pilot, il cui scopo è di far navigare i voli virtuali inseriti nella simulazione. ATRES Light: lo Pseudo-Pilot

14 ENAV Academy FORLI, 19 September 2012 ATRES Light – Il problema PseudoPilot 14 Soluzione ideale: riconoscimento e sintesi vocale La soluzione: Riconoscimento e sintesi vocale

15 ENAV Academy FORLI, 19 September In questa soluzione, il controllore è dunque dotato di una cuffia con microfono attraverso la quale comunica con i piloti degli aeromobili simulati. Lo pseudo- pilot è sostituito completamente da una funzionalità software per permette il riconoscimento vocale degli ordini impartiti dal controllore e la conseguente sintesi dei messaggi di risposta o delle comunicazioni di routine (ad esempio report di attraversamento di fix). ATRES Light – Riconoscimento e sintesi vocale (1/3)

16 ENAV Academy FORLI, 19 September Questa soluzione ci ha consentito di arricchire la funzionalità di autovalutazione che permette così di avere un feedback sulla bontà dellesercitazione condotta anche in merito alla terminologia utilizzata dal controllore e correttamente riconosciuta dal sistema. ATRES Light – Riconoscimento e sintesi vocale (2/3)

17 ENAV Academy FORLI, 19 September La lingua utilizzata è linglese. RUNWAY CLEARED FOR TAKE OFF AZA100 runway 34R cleared for take off TAKE OFF IMMEDIATELY AZA100 take off immediately TURN LEFT (or RIGHT) HEADING AZA100 turn right heading 150 CLIMB (or DESCEND) TO FLIGHT LEVEL (or FEET) "AZA100 climb to flight level 120 RUNWAY CLEARED TO LAND "AZA100 runway 34r cleared to land CLEARED TO VIA "AZA100 cleared to Tarquinia via Grosseto A1" La fraseologia è quella standard ICAO: ATRES Light – Riconoscimento e sintesi vocale (3/3)

18 ENAV Academy FORLI, 19 September Il numero di frasi ammissibili è molto elevato e usare una grammatica che le riconosca tutte riduce le probabilità di riconoscimento corretto Alcuni dei termini (es. i nomi dei FIX) presentano delle sequenze fonetiche più difficili da riconoscere. A volte si utilizzano parole che pur non essendo comprese nello standard divengono una prassi riconosciuta. Linglese parlato in Italia o in generale in un paese non anglosassone non è quello accademico ATRES Light – Riconoscimento vocale I principali problemi

19 ENAV Academy FORLI, 19 September Il numero di frasi ammissibili è molto elevato e usare una grammatica che le riconosca tutte riduce le probabilità di riconoscimento corretto Tuning Selezionare il sottoinsieme di frasi realmente usate ai fini addestrativi Alcuni dei termini (es. i nomi dei FIX) presentano delle sequenze fonetiche più difficili da riconoscere Tuning Implementazione alfabeto fonetico NATO (Alfa, Bravo, Charlie,…). Istruire il sistema sulla corretta pronunzia dei singoli FIX Linglese parlato in Italia o in generale in un paese non anglosassone non è quello accademico Tuning Fare delle campagne di rilevazione su campioni di popolazione A volte si utilizzano parole che pur non essendo comprese nello standard divengono una prassi riconosciuta Tuning Raccogliere informazioni sulle espressioni comuni utilizzate e ampliare la grammatica di conseguenza ATRES Light – Riconoscimento vocale TUNING

20 ENAV Academy FORLI, 19 September Le impressioni sono state in generale sempre positive. Quattro anni fa siamo stati i primi a presentare, in occasione dellATC Global ad Amsterdam, questa soluzione di impiego del riconoscimento vocale. La platea è stata vasta e variegata. ATRES Light – Riconoscimento e sintesi vocale ATC Global

21 ENAV Academy FORLI, 19 September Non ancora La nostra esperienza ci dice che probabilmente lo sarà anche al di fuori dellambito dei sistemi di simulazione e addestramento ATC Sicuramente SI ATRES Light – Riconoscimento e sintesi vocale

22 ENAV Academy FORLI, 19 September 2012 Progetti, studi & e ricerche in Vitrociset Vitrociset è impegnata in vari progetti, studi e sperimentazioni nellambito della HMI: Immersive Virtual Reality Ricostruzione scenari realtà immersiva utili nel PLM e nelladdestramento Grafica 3D Ricostruzione scenari 3D Automatic Speech Recognition Implementazione di interfacce vocali per altri impieghi nel settore consumer Augmented Reality Realtà aumentata per fornire informazioni aggiuntive georeferenziate o inquadrando dei tag Tavoli multi-touch Fruizione contenuti su schermo tattile per più persone contemporaneamente

23 ENAV Academy FORLI, 19 September 2012 Contatti Ing. Nicola Zaffina Dott. Sebastiano Di Nuzzo


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