Når man simulerer, vil der altid være krav til mere realisme. Tilliden til simulering øges. I midten af halvfemserne var state-of-the art inden for simulering af skibsbroer bestemt af nogle store RGB projektorer og et visuelt system, der kunne opdatere billedet to gange i sekundet. Grafikken var meget simpel og uden tekstur og derved med begrænset dybdefornemmelse. Det tog tid at vænne sig til det visuelle system, men efter en dags tid havde de fleste en god fornemmelse af skibets bevægelser. De matematiske modeller var allerede dengang meget avancerede, men har sidenhen udviklet sig med flere features, detaljer og større nøjagtighed. Tidligere tiders behov for tilvænning er i dag afløst af en realisme, der bedst kan illustreres med et eksempel fra et nyligt afsluttet havnestudie. En havn skal besejles af et større skib, og der gennemføres et simulatorstudie for at bestemme de operationelle grænser og behovet for slæbebåde. Simulatoren sættes op med havnen, skibet og et antal forskellige typer og størrelser af slæbebåde. Slæbebådene bemandes med kaptajner, der har erfaring med den specifikke slæbebådstype. Allerede ved den første sejlads kan man observere, at en slæbebådskaptajn går lige hen til simulatoren, sætter sig i stolen, tager fat i håndtagene og sejler slæbebåden, nøjagtigt som han ville have gjort i virkeligheden – ingen behov for prøvesejlads eller tilvænning. Tilsvarende er det sket, at en kaptajn, der ikke tidligere har sejlet slæbebåd, lærer at sejle en specifik slæbebådstype i simulatoren, hvorefter han går ombord i den rigtige slæbebåd og er i stand til at sejle og manøvrere uden en lang introduktion og oplæring. Slæbebådseksemplerne er gode, da der stilles særlige krav til de matematiske modeller i netop denne type fartøjer. De bevæger sig hurtigt, der skal modelleres flere features, f.eks. slæbeline, fendere, forskellige thrustertyper og mange forskellige interaktionskræfter mellem slæbebåd og assisteret skib – alt sammen noget, der stiller store krav til at kunne modellere mange forskellige kræfter nøjagtigt, hurtigt og i realtid. Slæbebådskaptajnerne skal kunne reagere på de samme signaler som i virkeligheden – de skal have samme ”situational awareness”. Derfor stilles der også særlige krav til det visuelle system og lydsystemet. Man skal kunne mærke og høre motor- og thrusterbelastningen, se thrustervandet bevæge sig i forhold til deres vinkel, og få en indikation af vindretningen ved at se hvordan udstødningsrøgen opfører sig.

Stigende krav til effektiv træning

Skibsofficererne forfremmes relativt hurtigt i dag, og de har ikke den samme tid til at tilegne sig de erfaringer, der tidligere blev opnået gennem mange år til søs. Der er derfor et stigende behov for værktøjer, der kan understøtte en hurtig og effektiv tilegnelse og dokumentation af kompetencer. De mere og mere realistiske simulatorer og udviklingen af relevante pædagogiske metoder bidrager i høj grad til at dække det behov. Vi ser forbedringer i de pædagogiske værktøjer til accelereret oplæring, baseret på udvikling af både de pædagogiske metoder (instruktørens del) og teknologien (nye og avancerede værktøjer til brug for debriefingerne).
En simulator er et meget stærkt træningsværktøj, da man i dag træner i et særdeles realistisk miljø, og som illustreret tidligere ved slæbebådseksemplet, kan det indlærte overføres næsten direkte fra simulator til virkelighed eller omvendt. Der arbejdes stadig på at udvikle de pædagogiske metoder, som i dag gør, at effektiviteten af træningsindsatsen er meget høj. Eksempelvis har indførelsen af de nyeste pædagogiske metoder, udviklet hos FORCE Technology og overført til uddannelsen af flyvelederinstruktører, inden for de seneste år medvirket til, at dumpeprocenten af flyveledere er faldet fra ca. 50% til under 10%. En stor del af flyvelederuddannelsen er netop simulatorbaseret. Dele af udviklingen af simulatorerne og metoderne er gennemført under resultatkontrakter med Uddannelses- og Forskningsministeriet.

Nye tendenser i simulatorbaseret undervisning

Den 17. juni 2015 blev arrangementet ”Nye tendenser i simulatorbaseret undervisning”, afholdt af det faglige selskab SimTrans i Danmarks Rederiforening.
Fremtidsforsker Klaus Æ. Mogensen, Institut for fremtidsforskning, præsenterede ”Hvordan vil simulatorer og anvendelsen af dem udvikle sig i fremtiden”. Senior Instruktør Guillermo Garay, FORCE Technology præsenterede ”Simulering af menneskelig adfærd. Præsentation af avanceret simulator spil til brug for udvikling af hensigtsmæssig sikkerhedsadfærd” og undertegnede gav et indblik i ”Avanceret Second Life baseret trænings-miljø anvendt hos US Navy”.
I de efterfølgende afsnit skal nogle væsentlige udviklingstendenser, som blev præsenteret på konferencen, gennemgås.

Hvordan vil simulatorer og anvendelsen af dem udvikle sig i fremtiden

Præsentationen indledte med at adressere formålet med simulation, der både kan være af ren underholdende karakter, til professionel brug for design og af særlig interesse for dette arrangement: Træning.
Simulation anerkendes og anvendes i stigende grad til træning, og der blev lagt vægt på, at det gamle ord om ”Garbage in – garbage out” stadig gælder, og har betydning for realismen i simulationen.
Forskellige teknikker til simulation blev gennemgået og eksemplificeret herunder computerskærm, augmented reality (man lægger en simuleret virkelighed oven på virkeligheden) og virtual reality (VR) samt eksempler på kombinationer af disse teknologier.
Der foregår en rivende udvikling inden for simulationssystemer og særligt inden for de visualiseringssystemer, der anvendes. Der blev givet eksempler på 3D systemer, VR i kontaktlinser, illusion af berøring samt hvordan realistisk VR kan ændre omgivelserne, som når vi for eksempel holder møder, hvor vi oplever at være et andet sted. Systemernes begrænsninger blev også illustreret. Det er eksempelvis ikke muligt at synge samme sang i kor over Internettet på grund af transmissionshastigheder og forsinkelse.
Computerne bliver stadig hurtigere og kraftigere og i 2023 forventer man, at computernes formåen overstiger hjernekapaciteten hos et menneske. Man kan også ane konturerne af computere, der i fremtiden kan simulere, hvordan mennesket ræsonnerer og agerer efter hypoteser og på baggrund af meget store datamængder. Det forudsiges, at halvdelen af alle nuværende jobs kan være automatiseret om 20 år, og at man ligefrem kan sende sin virtuelle dobbeltgænger på arbejde, frem for selv at være tilstede.
Afslutningsvist blev ”Aladdin syndromet” belyst. Måske gør simulation os bedre til noget – men gør det os klogere? Hvis vi ikke forstår, hvorfor et resultat er bedre, giver det os ingen forståelse.

Simulering af menneskelig adfærd. Præsentation af avanceret simulatorspil til brug for udvikling af hensigtsmæssig sikkerhedsadfærd

FORCE Technology har sammen med software firmaet Brainshift lavet et avanceret computerspil – Safe Passage – for rederiet Conoco Phillips. Computerspillet skal få rederiets besætningsmedlemmer til at ændre adfærd, når de arbejder ombord på skibene. Det er nemlig svært at få folk til at ændre adfærd, selv om der er enighed om procedurerne. Formålet er at øge sikkerheden, performance, pålidelighed og samarbejde i rederiet – og det er lykkedes. Spillet skal ses som et element i hele rederiets assessment og simulatorbaserede træningssystem, der også omfatter ombord træning og evaluering. Idéen bag spilkonceptet er, som det er tendensen i gaming baseret træning, at du ikke er bevidst om, at du bliver trænet.
Rederiet oplevede, at de kunne holde kurser for deres officersbesætninger, hvor alle var enige om procedurer og arbejdsgange. Men når folk kom ud ombord på skibet, ændrede de ikke adfærd. De gjorde ofte bare det, de altid havde gjort, og man kunne ikke se en signifikant ændring i deres adfærd trods en dedikeret træning. Vi har tidligere set samme tendens i kulturer (for eksempel den asiatiske), hvor autoritetsgradienten er stejl. Man gør det, ”læreren” siger, men det er ingen garanti for, at man gør det samme i virkeligheden. Derfor henvendte Conoco Phillips sig med ønsket om, at vi udviklede et træningssystem, der kunne få de enkelte besætningsmedlemmer til at ændre til hensigtsmæssig sikkerhedsadfærd, også når de var tilbage ombord på skibet.
Løsningen blev en blanding af simulator og computerspil. I spillet er skibets bro gengivet med mange detaljer, så alt er korrekt – lige fra indretning og instrumenter til bøger og mapper, der kan hentes på den rigtige hylde. Ruterne, som skibet besejler, er de samme som i virkeligheden.
Som spiller interagerer man med resten af broteamet, der er virtuelle besætningsmedlemmer. De responderer og reagerer i forhold til den virkelige deltagers handlinger, udsagn og reaktioner. Så spillet handler om spillerens konkrete handlinger, og om samarbejde og interaktion med andre. I computerspillet giver ”sikker adfærd” grønne point og ”usikker adfærd” giver røde point. Når man har opnået mange grønne points, rykker man op til næste niveau i spillet.
Besætningerne var meget engageret i spillet. Alle deltog frivilligt. Der blev efterfølgende fulgt op på, om besætningsmedlemmerne rent faktisk havde ændret deres adfærd ude i virkeligheden, ombord på skibet, og det viste sig – i de fleste tilfælde – at besætningen havde ændret deres praksis til mere sikker adfærd.
Det har taget 3 år at udvikle dette meget avancerede spil, der i forhold til spillerens adfærd afføder en respons hos de deltagende avatars, som tilpasser sig spillerens adfærd og kommunikation.

Avanceret Second Life baseret trænings-miljø anvendt hos US Navy

Anvendelse af et kommercielt tilgængeligt simulatormiljø – Second Life – er basis for en virtuel campus, hvor man som avatar kan deltage i en lang række træningsprogrammer, herunder 8 forskellige simulator systemer. Ud over Second Life anvender US Navy Teleplace, RealWorld og Open Simulator til at give mulighed for at deltage i træningssessioner på distancen.
En række megatrends, såsom Globalisering, Digitalisering og Individualisering, ligger til grund for en forventning om, at denne type koblede træningssystemer kan gøre det muligt at tilpasse træningsaktiviteter til individuelle læringsstile og behov, og at undervisningen kan gennemføres hvor som helst og når som helst, det passer den enkelte. Systemet giver også mulighed for at samkøre forskellige simulatortyper og hurtigt at kunnen bevæge sig fra simulator til simulator. Systemet er også velegnet til at træne emergency response med deltagelse af mange forskellige instanser. US Navy anvender tillige systemet til at illustrere svært tilgængelige koncepter, ved at deltagerne faktisk kan gå ind i data og for eksempel opleve, hvordan en lydbølge fra en sonar forplanter sig og returnerer til en sensor.
I nærværende eksempel fra US Navy har en række studerende lavet denne virtuelle Campus i Second Life. Det har medvirket til, at prisen har kunnet holdes nede.
I den efterfølgende diskussionsrunde blev der særlig lagt vægt på en uddybning af anvendelsen af spil og simulatorer som effektive elementer i træningen. Der blev også spurgt ind til, hvem der sætter rammerne for, hvad der er rigtig og forkert adfærd under simulatortræningen. Dette blev besvaret med, at der sjældent kun er en rigtig eller forkert måde at agere på. Hensigtsmæssig adfærd relateres som oftest til ”best practice” på området, som igen er kontekstafhængig, eksempelvis i forhold til normale situationer og nødsituationer.
Graden af simulatorernes realisme blev også drøftet. Her blev det fremført, at der er et naturligt behov for at kræve størst mulig realisme. Men i dette spørgsmål er det, ud over de rent økonomiske forhold, væsentligt at vurdere realismen i forhold til træningsformålene, så man ikke sigter for højt i sin stræben efter at simulere alt som i virkeligheden. Der blev givet et eksempel på, at vigtige håndtag og instrumenter i for eksempel en skibssimulator er de samme og placeret samme sted som i virkeligheden. Derved kan man undgå såkaldt instrument induceret stress, hvor en person i de virkelige omgivelser skal bruge unødvendig mentalkapacitet til at evaluere og tage højde for den forskel, der måtte være mellem simulatoren og virkeligheden, når man skal lære at håndtere en bestemt skibstype med specielle manøvre håndtag. I dette tilfælde er det til gengæld ikke nødvendigt at simulere kommunikationsudstyr, radarsystemer eller visse alarmpaneler helt korrekt.
Nødvendigheden af at udarbejde strukturerede træningsforløb med afsæt i træningsformålet for den simulatorbaserede træning (i modsætning til ”kom-og-træn-i-simulatoren-som-du-vil”) blev også adresseret.