Специалисты факультета информационных технологий и ГосНИИАС создали эффективный метод диагностики деятельности пилотов на основе квантовых представлений

Фото: Александр Авилов / АГН «Москва»

Специалисты факультета «Информационные технологии» Московского государственного психолого-педагогического университета (МГППУ) и Государственного НИИ авиационных систем (ГосНИИАС) разработали новый подход к объективной количественной оценке профессиональных навыков и психофизиологического состояния пилотов.

Работа обусловлена необходимостью повышения безопасности полетов: по статистике, на каждый час полета приходится всего 5 минут ручного управления, однако именно в этот период происходит до 67% авиационных происшествий. Высокая цена ошибки диктует необходимость надежных диагностических инструментов.

Исследование деятельности экипажа с учётом всех её многочисленных составляющих (от анализа траекторий движения глаз пилотов до оценки их воздействий на органы управления) представляет собой сложную математическую задачу, которая не поддаётся эффективному решению, если использовать классический математический аппарат. Российские специалисты разработали новый метод определения психофизиологических состояний и типов профессиональной деятельности пилотов с помощью квантовых представлений, построенных на основе свёртки марковских процессов, представленных матрицами вероятностей переходов между выполняемыми экипажем типами элементарных операций и состояниями воздушного судна. Полученные оценки позволяют говорить о существенных преимуществах нового подхода по сравнению с классическими методами анализа. Основной причиной, определяющей эти преимущества, является возможность квантового анализа наблюдений во временной динамике, которая критически важна для корректной диагностики деятельности пилотов и игнорируется в случае традиционных подходов.

Аппарат квантовых представлений для решения диагностических задач развивается российскими авторами с 2021 года. По вычислительной эффективности он значительно превосходит появившиеся примерно в то же время и близкие по концепции, но громоздкие на практике методы квантового моделирования и оптимизации, созданные зарубежными учеными (в частности, специалистами отделений квантовой науки, физики и математики Университета Манчестера в Великобритании).

Математические преимущества российского подхода обеспечивают возможность работы с данными малого объёма, лёгкость интерпретации и высокую диагностическая точность. Это делает его применимым там, где классические методы требуют слишком много данных или дают нестабильные результаты, а применяемые зарубежными исследователями сложные квантовые модели избыточны. Российский подход намного проще при программной реализации. В свою очередь, Манчестерский подход требует специального математического аппарата, «больших данных» и тензорных библиотек, что делает его доступным лишь для узкой группы специалистов и не позволяет выйти за рамки «игрушечных» приложений.

Полученные результаты позволяют говорить о перспективах внедрения разработанного в МГППУ и ГосНИИАС подхода не только в авиации, но и в других областях, где требуется оценка деятельности операторов сложных технических систем.

Куравский, Л.С., Грешников, И.И., Орищенко, В.А., Юрьева, Н.Е., Юрьев, Г.А., Махортов, И.А., Ермаков, С.С., Соколов, А.В., Захарьчева, А.А. (2026). Диагностика состояний и типов деятельности пилотов на основе квантовых представлений. Моделирование и анализ данных, 16(2), 42–66. https://doi.org/10.17759/mda.2026160202