薛红军，庞俊锋，栾义春，李 磊

西北工业大学 航空学院，西安 710072

驾驶舱飞行员认知行为一体化仿真建模

薛红军，庞俊锋，栾义春，李 磊

西北工业大学 航空学院，西安 710072

1 引言

大量的调查实例和分析表明，在航空系统中，人的不安全行为导致的飞行事故占有很大的比例。在20世纪90年代，民用航空领域大约90%的事故是人的因素所致。造成这种状况的原因：一方面是越来越多的高新技术运用到座舱设计中，导致人机匹配等问题[1]；另一方面飞行员本身的认知行为也成为影响飞行安全的重要因素，对后者的深入研究正日益引起航空工效学人员的关注。

1.1 认知理论

建立认知模型的技术通常称为认知建模，目的是为了从人的能力方面探索和研究人的思维机制，特别是人的信息处理机制。由于认知的复杂性，认知建模发展较为缓慢，目前有影响力、应用较多的认知体系架构主要有ACT-R、SOAR（States，Operators，And Reasoning）、EPIC（Executive-Process Interactive Control）等。EPIC可用于多任务执行，但没有学习强化和知识退化机制；SOAR、ACT-R都可用于问题解决以及学习，但SOAR没有知识退化机制且其使用范围有限[2]。

ACT-R是探讨人类认知过程工作机制的理论模型，揭示人类组织知识、产生智能行为的思维运动规律。ACT-R属于符号主义处理架构的统一认知模型，可以近似地模拟人的全部认知行为，对人进行一体化仿真；ACT-R已有大量实验信息可以直接被研究工作使用；ACT-R理论已用于很多领域，成功地解释了众多实践结果。基于以上的对比以及飞行员认知建模的需要，本文选择ACT-R认知体系作为飞行员认知研究的理论基础。……