David Woods (badacz ds. bezpieczeństwa)
David D. Woods jest amerykańskim badaczem systemów bezpieczeństwa, który bada zagadnienia związane z koordynacją i automatyzacją człowieka w wielu dziedzinach o krytycznym znaczeniu dla bezpieczeństwa, takich jak energetyka jądrowa, lotnictwo, operacje kosmiczne, medycyna w stanie krytycznym i usługi związane z oprogramowaniem. Jest jednym z założycieli nauk w dziedzinie inżynierii systemów kognitywnych i inżynierii odporności .
Biografia
W 1974 Woods uzyskał tytuł licencjata z psychologii w Canisius College . W 1977 roku uzyskał tytuł magistra psychologii poznawczej na Purdue University . W 1979 roku obronił doktorat z psychologii poznawczej na Purdue University, gdzie badał ludzką percepcję i uwagę.
Od 1979 do 1988 Woods pracował jako starszy inżynier w Westinghouse Research and Development Center, gdzie pracował nad ulepszeniem interfejsów wyposażenia sterowni dla elektrowni.
Od 1988 roku pracował na wydziale The Ohio State University w Katedrze Systemów Zintegrowanych, gdzie obecnie jest emerytowanym profesorem.
Richardem Cookiem i Johnem Allspawem założył firmę konsultingową Adaptive Capacity Labs .
Nagrody
Woods był wcześniej prezesem Stowarzyszenia Inżynierii Odporności (2011-2013) oraz Towarzystwa Czynników Ludzkich i Ergonomii (1998-1999). Jest członkiem Towarzystwa Czynników Ludzkich i Ergonomii.
Krajowe komitety doradcze i zeznania
- Doradca Columbia Accident Investigation Board , 2003
- Zeznanie w sprawie przyszłości NASA przed Senacką Komisją ds. Handlu, Nauki i Transportu Stanów Zjednoczonych , 2003.
- Komitety National Research Council ds. niezawodnego oprogramowania, 2006
- Grupa zadaniowa Rady Naukowej ds. Obrony ds. Autonomii, 2012
- Zespół FAA ds. czynników ludzkich i automatyzacji kokpitu, 2013 r
- Autonomia w lotnictwie cywilnym, 2014
Praca
Inżynieria odporności
Woods jest jednym z założycieli dziedziny inżynierii odporności . Jednym z jego znaczących wkładów jest teoria płynnej rozciągliwości.
Inżynieria systemów kognitywnych
W następstwie wypadku w Three Mile Island Woods i Erik Hollnagel zaproponowali nowe podejście do myślenia o interakcji człowiek-komputer (HCI) w dziedzinie kontroli nadzorczej, Cognitive Systems Engineering (CSE), która koncentruje się na interakcji między ludźmi, technologią artefakty i prace. W tym podejściu zestaw oddziałujących na siebie agentów człowieka i oprogramowania jest postrzegany jako wspólny system poznawczy, w którym cały system jest postrzegany jako wykonujący zadania poznawcze.
Teoria płynnej rozciągliwości
Teoria płynnej rozszerzalności to teoria zaproponowana przez Woodsa w celu wyjaśnienia, w jaki sposób niektóre systemy są w stanie nieustannie dostosowywać się w czasie, aby stawić czoła nowym wyzwaniom ( trwała zdolność adaptacji ), podczas gdy inne systemy tego nie robią.
Teoria ta głosi, że wszystkie złożone systemy adaptacyjne można modelować jako złożenie pojedynczych jednostek, które mają pewną zdolność do adaptacji swojego zachowania i komunikowania się z innymi jednostkami. Wyraża się to w postaci dziesięciu stwierdzeń, które Woods nazywa „proto-twierdzeniami”:
- Poszczególne jednostki mają granicę w stopniu, w jakim są w stanie się przystosować.
- Jednostki nieuchronnie napotkają zdarzenia, z którymi będą miały trudności.
- Ponieważ jednostki mają limity, muszą identyfikować, kiedy zbliżają się do limitu, i potrzebują mechanizmu do zwiększania limitu, gdy to nastąpi.
- Poszczególne jednostki nigdy nie będą miały wystarczająco wysokiego limitu, aby obsłużyć wszystko, więc jednostki muszą współpracować.
- Pobliska jednostka może wpłynąć na limit nasycenia innej jednostki.
- Gdy zmienia się ciśnienie wywierane na jednostkę, zmienia się pole wymiany dla tej jednostki.
- Jednostki działają inaczej, gdy zbliżają się do nasycenia.
- Jednostki mają tylko perspektywę lokalną.
- Lokalna perspektywa każdej jednostki jest z konieczności ograniczona.
- Każda jednostka musi nieustannie pracować nad dostosowaniem swojego modelu zdolności adaptacyjnych siebie i innych, aby dopasować ją do rzeczywistej zdolności adaptacyjnej.
Rozmach wizualny
Woods zaproponował wizualny rozmach jako miarę tego, jak łatwo jest przejść do nowego ekranu i zintegrować informacje, które widzi, podczas wykonywania zadania. Ta praca była motywowana badaniem zadań sterowanych zdarzeniami, w których występują zdarzenia, na które operatorzy muszą zareagować (np. piloci, kontrolerzy lotów kosmicznych, operatorzy elektrowni jądrowych, lekarze).
Woods przekonywał, że w takich interfejsach użytkownika łatwo się zgubić. Efektywne interfejsy operatora powinny pomóc w ustaleniu, gdzie szukać dalej, oraz że nawigacja w wirtualnej przestrzeni informacji może zostać ulepszona poprzez wykorzystanie zoptymalizowanego już ludzkiego systemu percepcyjnego, takiego jak rozpoznawanie wzorców.
Woods zaproponował szereg koncepcji ulepszenia projektowania takich interfejsów poprzez zwiększenie wizualnego rozmachu:
- Zapewnij widok z dystansu , który działa jak mapa globalna, aby pomóc operatorowi w wycofaniu się z konkretnych szczegółów.
- Zapewnij percepcyjne punkty orientacyjne , aby pomóc operatorom zorientować się w wirtualnej przestrzeni danych.
- używaj nakładania się wyświetlania : miej wspólny podzbiór danych zarówno w bieżącym, jak i następnym widoku, aby przejście między widokami nie było zakłócane.
- Użyj reprezentacji przestrzennej : zakoduj informacje przestrzennie, aby wykorzystać system percepcyjny.
Dynamiczne zarządzanie błędami
Woods badał naturę pracy operacyjnej związanej z identyfikacją i łagodzeniem usterek w kontekście nadzorczym, takim jak sterowanie elektrownią lub obsługa usługi oprogramowania. Odkrył, że ta praca różni się jakościowo od tradycyjnego rozwiązywania problemów w trybie offline , które wcześniej badano. W szczególności, ze względu na dynamiczny charakter podstawowego składnika, charakter i dotkliwość problemu mogą potencjalnie zmieniać się w czasie. Ponadto, ze względu na krytyczny dla bezpieczeństwa charakter procesu, operator musi pracować nad ograniczeniem możliwych szkód, oprócz rozwiązania podstawowego problemu.
Jak załamują się złożone, adaptacyjne systemy
Badania Woodsa wykazały trzy powtarzające się wzorce w trybach awarii złożonych systemów adaptacyjnych:
- Dekompensacja
- Praca w różnych celach
- Utknięcie w przestarzałych zachowaniach
Wszechświat adaptacyjny
Wszechświat adaptacyjny to model zaproponowany przez Woodsa dla ograniczeń, które wiążą wszystkie złożone systemy adaptacyjne. Model zawiera dwa założenia:
- Ilość zasobów dostępnych dla systemu jest zawsze skończona.
- Środowisko, w którym osadzony jest system, jest zawsze dynamiczne: zmiana nigdy się nie kończy.
Wybrane publikacje
Książki
- Opowieść o dwóch historiach: kontrastujące poglądy na temat bezpieczeństwa pacjentów (1988)
- Wspólne systemy poznawcze: podstawy inżynierii systemów poznawczych (2005)
- Wspólne systemy poznawcze: wzorce w inżynierii systemów poznawczych (2006)
- Inżynieria odporności: koncepcje i zasady (2006)
- Za ludzkim błędem (2012)