ИНТЕРАКТИВНЫЕ СИМУЛЯТОРЫ НА ОСНОВЕ ИИ ДЛЯ ОБУЧЕНИЯ ПЕРСОНАЛА РАБОТЕ С НОВЫМ ОБОРУДОВАНИЕМ И ТЕХНОЛОГИЯМИ

INTERACTIVE AI-BASED SIMULATORS FOR TRAINING PERSONNEL TO OPERATE NEW EQUIPMENT AND TECHNOLOGIES

Alexander Shishkin

student, Department of Information Systems and Technologies, Volga State University of Telecommunications and Informatics,

Russia. Samara

Alexander Salmin

scientific supervisor, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Volga State University of Telecommunications and Informatics,

Russia. Samara

АННОТАЦИЯ

В данной статье рассматриваются инновационные решения для использования интерактивных симуляторов, основанных на технологиях искусственного интеллекта, для повышения эффективности профессиональной подготовки персонала. Обсуждаются преимущества, примеры применения и перспективы развития таких решений в различных отраслях.

ABSTRACT

This article discusses innovative solutions for using interactive simulators based on artificial intelligence technologies to improve the effectiveness of staff training. The advantages, application examples, and development prospects of such solutions in various industries are discussed.

Ключевые слова: обучение; искусственный интеллект; симуляторы; цифровые технологии; персонал; обучение в промышленности; виртуальная реальность; машинное обучение; моделирование; автоматизация.

Keywords: training; artificial intelligence; simulators; digital technologies; personnel; industrial training; virtual reality; machine learning; simulation; automation.

Современные реалии медицины, промышленности, энергетики, ИКТ требуют постоянного обновления базы знаний и компетенций работников. В условиях цифровизации предприятий возникает потребность в наличие более гибки, доступных и эффективных инструментах обучения сотрудников. Одним из таких инструментов становятся интерактивные симуляторы, которые применяют алгоритмы искусственного интеллекта. Такой вид технологий позволяет не только имитировать реальные рабочие ситуации, но и адаптировать процесс обучения под индивидуальные способности и особенности обучающегося. Внедрение ИИ-симуляторов способно обеспечить быстрое и безопасное освоение новых технологий, снизить количество производственных ошибок и сократить время адаптации сотрудника к нештатным ситуациям.

Симулятор – это программный продукт, который имитирует работу оборудования или процесса. Интерактивный симулятор, интегрированный с искусственным интеллектом способен как воспроизводить сценарии, так и адаптироваться к действиям пользователя. Зачастую симуляторы используют методы машинного обучения, обучение с подкреплением и технологии обработки естественного языка.

Основные элементы ИИ-симуляторов – это визуализация, ИИ-модуль адаптации, модуль обратной связи, база скриптов сценариев, цифровые двойники. Искусственный интеллект в данном случает отслеживает действия обучающегося и предлагает ему персонализированные подсказки, варианты событий и так далее. Голосовое управление и анализ поведения реализуются за счёт использования методов NLP и компьютерного зрения. Вовлечённость обучающегося повышается за счёт геймификации, а реалистичность обучение поддерживается с помощью наличия цифровых двойников.

Интерактивные ИИ-симуляторы имеют ряд преимуществ перед традиционным обучением, так как первые в свою очередь при обучении совершают интеграцию технологий адаптивного обучения и автоматического анализа действий пользователя:

1. Персонализация обучения: ИИ-симуляторы предлагают адаптированные сценарии под уровень знаний обучающегося;
2. Безопасность: при обучении с помощью ИИ-симулятора происходит обработка действий без риска для жизни обучающегося, оборудования и производственного процесса;
3. Масштабируемость: ИИ-симуляторы позволяют обучать большое количество сотрудников одновременно;
4. Снижение затрат: внедрение ИИ-симуляторов позволяет экономить на обучающих площадках и материальных ресурсах.

Таблица 1.

Сравнение использование ИИ-симуляторов в обучении с традиционными методами

Говоря о примерах, применения ИИ-симуляторов можно выделить три основных:

1. В промышленности компании внедряют виртуальные тренажёры с элементами ИИ для подготовки операторов станков с ЧПЦ, сварщиков и технических специалистов [1]. Например, для практики изготовления автомобильных компонентов используются упражнения с использованием технологий VR и 3D-моделирования;
2. В медицине симуляторы на базе искусственного интеллекта используются для тренировки хирургов и медсестёр, включая сложные сценарии реагирования на нештатные ситуации [2]. Например, симуляторы лапароскопических операций предоставляют тактильную отдачу и аналитику каждого движения практикующегося;
3. В железнодорожной отрасли ИИ-симуляторы помогают машинистам поездов отрабатывать движение по различным маршрутам в различные погодные условия с имитацией технических неисправностей.
4. В энергетических компаниях симуляторы помогают оперативному персоналу обучаться управлению распределительными сетями и реагированию на аварии [3].

ИИ-симуляторы используют такие технологии, как:

1. Машинное обучение (автоматическая корректировка сложности заданий и выявления паттернов ошибок);
2. Компьютерное зрение (отслеживание действий пользователя в реальном времени),
3. NLP (интеграция интерфейса с голосовым или текстовым управлением для повышения реализма);
4. AR/VR (иммерсионное погружение).

Искусственный интеллект позволяет формировать индивидуальную траекторию обучения на основе анализа ошибок, темпа и предпочтений обучающегося. Данный подход увеличивает вовлечённость в обучение и качественность усвоения материала.

ИИ-симуляторы представляют собой мощный инструмент в подготовке кадров в условиях быстро развивавшегося технологического мира. Применение ИИ-симуляторов позволяет сокращать время на обучение, повысить уровень усвоения новой информации и снизить риск допущения ошибки в реальном времени. Перспективы развития ИИ-симуляторов включают тесную интеграцию с корпоративными системами.

Список литературы:

1. Воронцов К. В. Искусственный интеллект и машинное обучение: современные направления // Информационные технологии. – 2020. – №3. – С. 5–12.
2. Каширин В. А., Смирнова Н. И. Применение симуляционных технологий в медицинском образовании // Медицинское образование и профессиональное развитие. – 2021. – №4. – С. 34–41.
3. Семёнов А. В. Интеллектуальные системы в энергетике: тренажёры нового поколения // Энергетика и промышленность России. – 2019. – №11. – С. 22–26.