Ihmisen ja robotin välinen yhteistyö : autonomisen rahtilaivan vaatimien prosessien ja käyttöjärjestelmien suunnittelu vuorovaikutuksen ja käytettävyyden näkökulmasta

Abstract

Rahtilaivan toiminta on tulevaisuudessa yhä autonomisempaa. Laivan kapteenin odotetaan pystyvän tarkkailemaan yhä enemmän itsenäistä laivaa sekä tarpeen tullen ohjaamaan sitä maista käsin. Tämän pro gradu -tutkielman tarkoituksena on tarkastella, minkälaisia seikkoja tulee varsinkin kapteenin suhteen ottaa huomioon autonomisen rahtilaivan etäohjaamisprosesseja suunniteltaessa. Näitä kokonaisuuksia ovat muun muassa vuorovaikutuksen luominen, automatisoitavien alueiden löytäminen, autonomian asteen päättäminen, ihmismäisen päätöksenteon huomioiminen sekä käyttöjärjestelmien luominen vuorovaikutukselle. Osa-alueiden luontiin ja puutteiden hahmottamiseksi on hyödynnetty aihetta tukevien tutkimusten tarkastelua. Tutkimuksista käy ilmi, että nimenomaan autonomisen rahtilaivan kannalta kognitiotieteellistä tutkimusta ei ole liiaksi, mutta siitä on kuitenkin havaittavissa joitakin vastauksia yllä mainittuihin asiakokonaisuuksiin: Esimerkiksi käyttöjärjestelmät ja -liittymät voivat olla samankaltaisia kuin itse laivan kannella ohjailtaessakin, ja jos uusia ominasuuksia on hyvä luoda, voimme hyödyntää käytettävien järjestelmien ohjenuoria. Haastavaa automatisoinnissa lienee ihmismielen syöttäminen laivan järjestelmän ymmärtämään muotoon korvaten kapteenin toimintaa merenkulussa. Toinen haastava mutta tärkeä osa-alue on olosuhteellisen tietoisuuden hankkiminen ja analysointi päätöksenteon kannalta. Sitä tarvitsee niin laiva kuin sen ohjaajakin onnistuneeksi vuoropuheluksi.

Cargo ships are expected to become increasingly autonomous and their captain to assess and, in need, intervene the situation of the process from land. The purpose of this master’s thesis is to examine which kind of subjects must be taken into notice to create these processes of autonomous cargo ship utilizing tools for the captain. Examples of these ensembles are creating interaction, finding areas of automatization, deciding the level of autonomy, regarding humanaction when making it a key value of automatic robots, and creating usable interfaces for interaction. To delve deeper into these process fields—finding ways of creating these and point out the missing links—research on these topics has been gathered and further analyzed. Based on existing research, we find not too many topics have considered all these exact points of interest in autonomous cargo ships’ processes on cognition, but there is sufficiently data to obtain conclusions to some of them brought up above: for example, interfaces could be very similar to those seen on the ship’s navigation bridge, and if new innovations are needed, we could use guidelines of existing interface usability research. The toughest parts, though, are expected to be “pouring” human mind into systems of autonomous ships to replace captain behavior in seafaring, as well as obtaining and evaluating information of situational awareness for decision making; both the ship and the captain, and between them.