Interaktivni simulacijski sustavi

Područje interaktivnih simulacija odnosi se na projektiranje i razvoj računalnih sustava na kojima se u realnom vremenu provodi trening i selekcija pilota, kontrolora zračnog prometa, astronauta, pogonskog osoblja u elektranama, operatora vođenih raketnih sustava, pripadnika specijalnih snaga itd. Kroz dinamičku interakciju matematičkog modela stvarnog sustava/objekta u realnom vremenu i sintetički generiranog virtualnog okruženja provodi se osposobljavanje za važna civilna i vojna zanimanja koja zahtijevaju učinkovito funkcioniranje u uvjetima visokog kognitivnog opterećenja i emocionalnog stresa. Projektiranje i razvoj složenih interaktivnih simulacijskih sustava podrazumijeva interdisciplinarne timove sa znanjima iz područja sustavskog inženjerstva, matematičkog modeliranja, interaktivne 3D računalne grafike, tehnologija virtualne stvarnosti, sustava za rad u stvarnom vremenu, kao i specifičnih ulazno-izlaznih sučelja za interakciju čovjeka i promatranog sustava/objekta. Interaktivne simulacije predstavljaju važan segment industrije informacijsko-komunikacijskih tehnologija, koji se odnosi na visoko-tehnološku industriju simulatora i masovnu industriju računalnih igara iz kategorije simulacija.

U okviru ovog područja ujedno se razvijaju metode i alati za procjenu ljudskih faktora (engl. human factors) u selekciji i osposobljavanju za spomenuta kognitivno zahtjevna i stresna zanimanja, kao što su rezilijentnost na stres, kognitivno opterećenje, pažnja, umor, utjecaj stresa na performance itd. Ljudski faktori procjenjuju se u okviru simulacijskih vježbi, ozbiljnih računalnih igara (engl. serious games), računalno generiranih kognitivnih zadataka, kao i tijekom pasivnog promatranja stresnih audio-vizualnih podražaja u obliku slika, zvukova i video isječaka. Procjena ljudskih faktora provodi se na temelju mjerenja perifernih fizioloških signala (EKG, EMG, vodljivost kože, respiracija itd.), akustičkih svojstava glasa, aktivnosti lica i okulomotornog sustava, kao i moždane aktivnosti snimljene tehnikama funkcionalnog oslikavanja mozga. Odgovarajućom obradom izmjerenih signala te metodama statističke analize, umjetne inteligencije i strojnog učenja relevantni ljudski faktori procjenjuju se na razini značajki periferne fiziologije, glasa, dinamike lica i okulomotornog sustava te moždane aktivnosti, za razliku od uobičajenih metoda njihove samoprocjene primjenom raznih upitnika. Osim u selekciji i osposobljavanju za visoko stresna zanimanja, ove metode pokazuju potencijal i u predviđanju rizika za razvoj poremećaja uzrokovanih stresom nakon proživljenih trauma, kao i u psihoterapiji ovih poremećaja.

Istraživačko-razvojni projekti i nastavna djelatnost na Zavodu u opisanom području provodi se u okviru Laboratorija za interaktivne simulacijske sustave u kojemu sudjeluju:

  • prof. dr. sc. Krešimir Ćosić, voditelj Laboratorija
  • izv. prof. dr. sc. Siniša Popović
  • Mate Gambiraža, mag. ing.
  • Ivana Starčević Ratković, mag. ing.
  • Matej Kurtak, bacc. ing.
  • Mladen Žubrinić, ing.
  • kao i niz vanjskih suradnika.

Pozivaju se svi zainteresirani studenti preddiplomskog, diplomskog i doktorskog studija da se jave izv. prof. dr. sc. Siniši Popoviću na informativne razgovore glede mentorstva završnih, diplomskih i doktorskih radova.


Izabrani primjeri istraživačko-razvojnih projekata Laboratorija za interaktivne simulacijske sustave

Simulator borbenog zrakoplova MiG-21

 

Simulator protuzračnog vođenog raketnog sustava "Igla" (predstavljanje na izložbi Eurosatory 2008 u Parizu)

 

Digitalizacija i simulator protuoklopnog vođenog raketnog sustava "Fagot"

 

 

Multimodalna psihofiziološka mjerenja u selekciji kandidata za Specijalne snage (NATO-ov znanstveni projekt)

 

Sustav za potporu u psihoterapiji posttraumatskog stresnog poremećaja primjenom tehnologija virtualne stvarnosti i uređaja za multimodalna psihofiziološka mjerenja

 


Izabrani primjeri studentskih radova

Simulacije u virtualnim okruženjima primjenom grafičkog pogonskog sustava Unity

 

Ozbiljna igra za mjerenje kinematike glave i vrata primjenom virtualne stvarnosti i uređaja Oculus Rift