دفاعیه دکتری در دانشکده مهندسی صنایع

 

نوشین آتشفشان (دانشجوی دکتری رشته مهندسی صنایع)، ۲۸ خردادماه ۱۴۰۱ از رساله دکتری خود با عنوان «ارائه چارچوب کمی جهت تخصیص وظایف در سیستم‏های تعاملی انسان- ماشین با در نظر گرفتن عوامل انسانی»‏‎دفاع می‌کند.
چکیده این رساله که ‎به راهنمایی دکتر محمد سعیدی مهرآباد و مشاوره دکتر حمیده رضوی و دکتر رسول نورالسناء انجام شده به شرح زیر است. ضمنا این جلسه دفاعیه ساعت ۸:۳۰ در کلاس ۳۰۱ (طبقه سوم دانشکده مهندسی صنایع) برگزار می‌شود.

چکیده:
تعامل انسان با ماشین تاریخچه‌ای بس طولانی دارد و از نیاز انسان به تکنولوژی به عنوان ابزاری برای زنده ماندن شروع می‌شود، تا به الآن که تبدیل به یک مشارکت همزیستی شده که شکل نهایی آن را نمی‌توان پیش‌بینی کرد. در ادبیات موضوع، کمبود مدلی کمی جهت اعمال اثر عملکرد نیروی انسانی و عوامل اثرگذار بر تعامل او با عامل ماشینی، در تصمیم‌گیری‌های مربوط به سیستم‌های تعاملی انسان- ماشین (HMI) کاملا حس می‌شود. در این راستا، مطالعه حاضر به ارائه چارچوبی کمی جهت تعیین سطوح اتوماسیون فعالیت‌ها در سیستم‌های تعاملی انسان- ماشین که تحت عنوان «تخصیص وظایف» شناخته می‌شود، پرداخته است. چارچوب مطرح شده به دو قسمت کلی طراحی اولیه HMI و بهبود طراحی این نوع از سیستم‌ها تقسیم‌بندی گردیده است. هدف بخش نخست، طراحی اولیه سیستم‌های تعاملی، یافتن بهترین گزینه طراحی از منظر هزینه‌های ساخت، پیاده‌سازی و بهره‌برداری در کنار کنترل قابلیت اطمینان سیستم در یک سطح قابل‌قبول است. لازم به ذکر می‌باشد که قابلیت اطمینان سیستم متشکل از قابلیت اطمینان عوامل آن، انسان و ماشین، توسط تکنیک آنالیز درخت خطا در این مرحله تخمین زده شده است.
پس از تعیین گزینه طراحی مناسب، فاز دوم و یا بهبود طراحی سیستم HMI مطرح می‌گردد. در این بخش، با تمرکز بر نیروی انسانی و عوامل تأثیرگذار بر تعامل او با ماشین نظیر بار کاری، آگاهی از وضعیت، اعتماد و مهارت، رویکردی با هدف تخصیص وظایف در حالت پویا و ارائه راهکاری جهت تعیین زمان و نحوه تغییر تخصیص ارائه می‌شود. در این مرحله به دلیل تغییر مداوم و عدم قطعیت نهفته در عوامل تأثیرگذار بر عملکرد سیستم، مدل‌سازی و تخمین متغیر قابلیت اطمینان سیستم بر اساس شبکه بیز انجام می‌گردد.
 کاربرد و کارایی چارچوب پیشنهادی با پیاده‌سازی مدل‌ و الگوریتم‌های ارائه شده بر روی طراحی بخشی از HMI موجود در اتاق کنترل نیروگاه فردوسی مشهد ارزیابی شده است. نتایج حاصل از فاز اولیه این پژوهش نشان داده است که بدون در نظر گرفتن محدودیت بودجه، گزینه‌های طراحی با سطح اتوماسیون بالا اغلب به عنوان گزینه‌های نخست انتخاب می‌شوند. هر چند با توجه به ادبیات موضوع، انتخاب طرح تمام‏اتوماتیک به عنوان گزینۀ نهایی معایبی به همراه دارد. در این پژوهش با حفظ سطح قابل قبولی از عملکرد سیستم، راهکارهایی جهت رفع این معایب بر اساس شاخص اهمیت پارامترهای کنترلی و ضرورت مشارکت عامل انسانی در فرآیندهای تصمیم‏گیری و اجرا، ارائه شده است. علاوه بر این، محدودیت بودجه و یا به طور کلی هزینه‌های اولیه گزینه‌های مختلف طراحی نیز یکی از عوامل تأثیرگذار بر این تصمیم‌گیری می‌باشد که در این پژوهش مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل از فاز دوم نشان داده است که اعمال تخصیص وظایف پویا با رویکرد پیشنهادی می‌تواند در بهبود قابلیت اطمینان سیستم به میزان تقریبی ۳۰% به ویژه در شرایط نامطلوب کاری تأثیر بسزایی گذارد. همچنین آگاهی فرد از وضعیت نیز به طور میانگین به میزان۴۰ درصد افزایش می‌یابد. چارچوب ارائه شده به مهندسین اتوماسیون یاری می‌رساند تا بتوانند با در نظر گرفتن عوامل مختلف نظیر قابلیت اطمینان عاملین درگیر در سیستم، هزینه و فاکتورهای انسانی، سطح اتوماسیون مناسبی را برای انجام امور اعمال نمایند بطوریکه سیستم طراحی شده، پایا، ایمن و مقرون به صرفه باشد.
کلیدواژه ها:  آگاهی از وضعیت | قابلیت اطمینان | بار کاری | تخصیص وظایف | سیستم تعاملی انسان- ماشین | شبکه بیز | اتاق کنترل | تکنیک آنالیز درخت خطا |
نشانی الکترونیکی دانشجو: n_atashfeshanyahoo.com