Publication: Simulación basada en agentes de tráfico aéreo
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2011
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La importancia del transporte aéreo genera crecientes necesidades de estudiar y comprender sus distintas facetas. En esta tarea cabe destacar el papel clave de las simulaciones. Éstas han ayudado tanto a la hora de saber cuáles son los factores claves que intervienen en este transporte y en qué modo, como en la aplicación de nuevas técnicas, estrategias y tecnologías para su mejora. Dada la cantidad y complejidad de los factores involucrados, las simulaciones suelen centrarse en algunos aspectos particulares del transporte aéreo: el vuelo de aeronaves individuales, la gestión del vuelo de múltiples aeronaves y la interacción entre las personas participantes. Esta parcelación hace que las simulaciones frecuentemente simplifiquen en exceso algunos aspectos en los que no se centran. Además, la constante evolución del transporte aéreo hace necesario adaptar estas simulaciones a los nuevos escenarios que surgen. Aquí hay que destacar por su novedad y potencial impacto los esfuerzos para introducir aviones comerciales no tripulados en el espacio aéreo actual.
Para intentar abordar algunas de estas carencias, este trabajo considera la utilización de aproximaciones basadas en agentes software y de desarrollo dirigido por modelos para estas simulaciones. Los agentes software permiten implementar sistemas muy modulares donde es sencillo representar comportamientos, estados e interacciones mediante metáforas de grupos de personas. Por ello facilitan estudiar la influencia que tienen sobre los participantes en este transporte el entorno físico y social, así como los distintos comportamientos y estados emocionales tanto propios como de las personas que les rodean. El desarrollo dirigido por modelos permite generar las simulaciones de forma semi-automatizada a partir de esos modelos.
La aproximación propuesta se ilustra con el desarrollo de los modelos para estudiar las interacciones piloto-aeronave y piloto-controlador, y un sistema basado en ellos. Se presta especial atención a los intercambios de información entre los participantes y a la influencia en su comportamiento de su estado. Este caso de estudio muestra la viabilidad y flexibilidad de la propuesta para hacer explícito el conocimiento del dominio empleado y adaptarlo a nuevos requisitos.
[ABSTRACT]
The relevance of air transport generates a growing need to study and understand its different aspects. Simulations play a key role for this task. They support researchers to know what the key aspects involved in this transport are and how they affect it, as well as to discover and apply new techniques, strategies and technologies to improve it.
Given the number and complexity of the involved factors, simulations tend to focus on particular aspects of air transport: the flight of an individual aircraft, the traffic management in the airspace of multiple flights, and the interactions between participants. This fragmentation makes that simulations frequently over-simplify those aspects outside their focus. In addition, the ever evolving air transport demands from simulations their continuous adaptation to the new scenarios that arise. Here are notable for their novelty and potential impact the efforts to introduce unmanned commercial aircrafts in the airspace.
In order to address some of these shortcomings, this paper considers the use of approaches based on software agents and model-driven processes to develop these simulations. Agents are useful to develop highly modular systems where it is easy to represent behaviors, state and interactions with metaphor of groups of people. Therefore, they facilitate studying the influence on participants of the physical and social environment, and the different behaviors and emotional states, both their own and those of people around them. The model-driven development facilitates the semi-automated generation of simulations from these models.
This approach is illustrated with the development of models to study the interactions aircraft pilot and pilot-controller, and a system based on them. The study pays particular attention to the exchange of information among participants and the influence of participants’ state in their behavior. This case study shows the feasibility and flexibility of the proposal to make explicit the applied domain knowledge and adapt it to new requirements.
Description
Máster en Investigación en Informática, Facultad de Informática, Departamento de Ingeniería del Software e Inteligencia Artificial, curso 2010-2011