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David Woods (investigador de seguridad)

David D. Woods es un investigador estadounidense de sistemas de seguridad que estudia cuestiones de automatización y coordinación humana en una amplia gama de campos críticos para la seguridad, como la energía nuclear, la aviación, las operaciones espaciales, la medicina de cuidados intensivos y los servicios de software. Es uno de los investigadores fundadores de los campos de la ingeniería de sistemas cognitivos [1] y la ingeniería de resiliencia [2] .

Biografía

En 1974, Woods recibió su licenciatura en psicología en el Canisius College . En 1977, recibió su maestría en psicología cognitiva en la Universidad de Purdue . En 1979, recibió su doctorado en la Universidad de Purdue en psicología cognitiva, donde estudió la percepción y la atención humanas. [3]

De 1979 a 1988, Woods trabajó como ingeniero senior en el Centro de Investigación y Desarrollo de Westinghouse [3] , donde trabajó en la mejora de las interfaces de los equipos de la sala de control para plantas de energía. [4] [1]

A partir de 1988, formó parte del cuerpo docente de la Universidad Estatal de Ohio , en el Departamento de Sistemas Integrados, donde actualmente es profesor emérito. [1]

En 2017, Woods cofundó una empresa de consultoría, Adaptive Capacity Labs, con Richard Cook y John Allspaw. [5]

Premios

Woods fue presidente de la Resilience Engineering Association (2011-2013) y de la Human Factors and Ergonomics Society (1998-1999). [6] Es miembro de la Human Factors and Ergonomics Society. [7]

Comités consultivos nacionales y testimonios

Trabajar

Ingeniería de resiliencia

Woods es uno de los fundadores del campo de la ingeniería de resiliencia . [2] Una de sus contribuciones significativas es la teoría de la extensibilidad elegante. [14]

Ingeniería de sistemas cognitivos

A raíz del accidente de Three Mile Island , Woods y Erik Hollnagel propusieron un nuevo enfoque para pensar en la interacción hombre-computadora (HCI) en el dominio del control de supervisión, la ingeniería de sistemas cognitivos (CSE) [15] que se centra en la interacción entre personas, artefactos tecnológicos y trabajo. En este enfoque, un conjunto de agentes humanos y de software que interactúan se consideran un sistema cognitivo conjunto, donde el sistema en sí mismo se considera como el encargado de realizar tareas cognitivas.

Teoría de la extensibilidad elegante

La teoría de la extensibilidad elegante es una teoría propuesta por Woods para explicar cómo algunos sistemas son capaces de adaptarse continuamente a lo largo del tiempo para enfrentar nuevos desafíos ( adaptabilidad sostenida ) donde otros sistemas no logran hacerlo. [16]

Esta teoría afirma que todos los sistemas adaptativos complejos pueden modelarse como la composición de unidades individuales que tienen cierta capacidad para adaptar su comportamiento y comunicarse con otras unidades. Se expresa en diez afirmaciones que Woods llama "prototeoremas":

  1. Las unidades individuales tienen un límite en el grado en que pueden adaptarse.
  2. Las unidades inevitablemente se enfrentarán a eventos que les resultarán difíciles de afrontar.
  3. Debido a que las unidades tienen límites, necesitan identificar cuándo están cerca del límite y necesitan un mecanismo para aumentar su límite cuando esto sucede.
  4. Las unidades individuales nunca tendrán un límite lo suficientemente alto para manejar todo, por lo que las unidades deben trabajar juntas.
  5. Una unidad cercana puede afectar el límite de saturación de otra unidad.
  6. Cuando la presión que se aplica a una unidad cambia, el espacio de compensación cambia para esa unidad.
  7. Las unidades funcionan de manera diferente a medida que se acercan a la saturación.
  8. Las unidades sólo tienen una perspectiva local.
  9. La perspectiva local de cualquier unidad es necesariamente limitada.
  10. Cada unidad tiene que trabajar continuamente para ajustar su modelo de capacidad de adaptación propia y de los demás para que coincida con la capacidad de adaptación real.

Impulso visual

Woods propuso el impulso visual como una medida de lo fácil que es para una persona navegar a una nueva pantalla e integrar la información que ve, cuando está en el proceso de realizar una tarea. [17] [18] Este trabajo fue motivado por el estudio de tareas impulsadas por eventos, donde ocurren eventos a los que los operadores deben responder (por ejemplo, pilotos, controladores de vuelos espaciales, operadores de plantas nucleares, médicos).

Woods sostuvo que es fácil perderse en este tipo de interfaces de usuario. Las interfaces de operador eficaces deberían ayudar a determinar dónde buscar a continuación, y que la navegación en un espacio virtual de información podría mejorarse aprovechando el sistema perceptivo humano para el que ya se ha optimizado, como el reconocimiento de patrones.

Woods propuso una serie de conceptos para mejorar el diseño de dichas interfaces aumentando el impulso visual:

  1. Proporciona una vista general que actúa como un mapa global para ayudar al operador a distanciarse de los detalles específicos.
  2. Proporcionar puntos de referencia perceptivos para ayudar a los operadores a orientarse dentro del espacio de datos virtuales.
  3. Utilice la superposición de visualización al moverse entre vistas de datos: tenga un subconjunto común de los datos tanto en la vista actual como en la siguiente para que la transición entre vistas no sea discordante.
  4. Utilizar la representación espacial : codificar la información espacialmente para aprovechar el sistema perceptivo.

Gestión dinámica de fallos

Woods estudió la naturaleza del trabajo operativo involucrado en la identificación y mitigación de fallas en un contexto de supervisión, como el control de una planta de energía o la operación de un servicio de software. [19] Encontró que este trabajo era cualitativamente diferente de la resolución de problemas fuera de línea tradicional que se había estudiado anteriormente. [20] En particular, debido a la naturaleza dinámica del componente subyacente, la naturaleza y la gravedad del problema pueden cambiar potencialmente con el tiempo. Además, debido a la naturaleza crítica para la seguridad del proceso, el operador debe trabajar para limitar los posibles daños además de abordar el problema subyacente.

Cómo se descomponen los sistemas complejos y adaptativos

La investigación de Woods encontró tres patrones recurrentes en los modos de falla de los sistemas adaptativos complejos : [21]

  1. Descompensación
  2. Trabajando con propósitos cruzados
  3. Quedarse estancado en comportamientos obsoletos

Universo adaptativo

El universo adaptativo es un modelo propuesto por Woods para las restricciones que afectan a todos los sistemas adaptativos complejos. El modelo contiene dos supuestos: [16]

  1. La cantidad de recursos disponibles para un sistema es siempre finita.
  2. El entorno en el que está inserto un sistema es siempre dinámico: el cambio nunca se detiene.

Publicaciones seleccionadas

Libros

Referencias

  1. ^ abc Ingeniería de sistemas cognitivos: el futuro de un mundo cambiante. Philip J. Smith, Robert R. Hoffman. Boca Raton. 2018. ISBN 978-1-315-57252-9.OCLC 1002192481  .{{cite book}}: CS1 maint: falta la ubicación del editor ( enlace ) CS1 maint: otros ( enlace )
  2. ^ ab Dekker, Sidney (2019). Fundamentos de la ciencia de la seguridad: un siglo de comprensión de accidentes y desastres. Boca Raton. ISBN 978-1-351-05977-0.OCLC 1091899791  .{{cite book}}: Mantenimiento de CS1: falta la ubicación del editor ( enlace )
  3. ^ ab Woods, David D. "Curriculum vitae: David D. Woods" (PDF) . Consultado el 10 de septiembre de 2022 .
  4. ^ Woods, DD; Wise, JA; Hanes, LF (1 de febrero de 1982). "Evaluación de conceptos de visualización de parámetros de seguridad. Informe final". OSTI  5339665. {{cite journal}}: Requiere citar revista |journal=( ayuda )
  5. ^ "La carrera, los logros y el impacto de Richard I. Cook: una vida en muchos actos - Adaptive Capacity Labs" . Consultado el 29 de septiembre de 2022 .
  6. ^ "Funcionarios, editores y presidentes de comités de HFES" . Consultado el 17 de septiembre de 2022 .
  7. ^ "Programa de becarios de la HFES: lista de becarios" . Consultado el 17 de septiembre de 2022 .
  8. ^ "NASA - Informe de la Junta de Investigación del Accidente del Columbia, Volumen I". www.nasa.gov . Consultado el 18 de septiembre de 2022 .
  9. ^ "El futuro de la NASA". Comité de Comercio, Ciencia y Transporte del Senado de Estados Unidos . 29 de octubre de 2003. Consultado el 18 de septiembre de 2022 .
  10. ^ Consejo Nacional de Investigación (9 de mayo de 2007). Software para sistemas confiables: ¿hay evidencia suficiente?. National Academies Press. ISBN 978-0-309-10394-7.
  11. ^ "Informe del Grupo de Trabajo de la Junta de Ciencias de Defensa: El papel de la autonomía en los sistemas del Departamento de Defensa". 2012-07-01. {{cite journal}}: Requiere citar revista |journal=( ayuda )
  12. ^ Nakamura, Dave (5 de septiembre de 2013). "Uso operativo del sistema de gestión de trayectorias de vuelo. Informe final del Comité de reglamentación de aviación de operaciones basadas en el rendimiento/Grupo de trabajo de automatización de la cabina de mando del equipo de seguridad de la aviación comercial" (PDF) . Asociación Federal de Aviación . Consultado el 17 de septiembre de 2022 .
  13. ^ Consejo Nacional de Investigación (5 de junio de 2014). Investigación sobre autonomía para la aviación civil: hacia una nueva era de vuelo. National Academies Press. ISBN 978-0-309-30614-0.
  14. ^ Woods, David D. (diciembre de 2018). "La teoría de la extensibilidad elegante: reglas básicas que gobiernan los sistemas adaptativos". Environment Systems and Decisions . 38 (4): 433–457. Bibcode :2018EnvSD..38..433W. doi :10.1007/s10669-018-9708-3. ISSN  2194-5403. S2CID  70052983.
  15. ^ Hollnagel, Erik; Woods, David D (agosto de 1999). "Ingeniería de sistemas cognitivos: vino nuevo en botellas nuevas". Revista internacional de estudios humanos-computadoras . 51 (2): 339–356. doi :10.1006/ijhc.1982.0313. PMID  11543350.
  16. ^ ab Woods, David D. (1 de diciembre de 2018). "La teoría de la extensibilidad elegante: reglas básicas que gobiernan los sistemas adaptativos". Environment Systems and Decisions . 38 (4): 433–457. Bibcode :2018EnvSD..38..433W. doi :10.1007/s10669-018-9708-3. ISSN  2194-5411. S2CID  70052983.
  17. ^ Woods, David D. (septiembre de 1984). "Momento visual: un concepto para mejorar el acoplamiento cognitivo entre persona y computadora". Revista Internacional de Estudios Hombre-Máquina . 21 (3): 229–244. doi :10.1016/s0020-7373(84)80043-7. ISSN  0020-7373.
  18. ^ Woods, David D.; Watts, Jennifer C. (1997), "Cómo no tener que navegar a través de demasiadas pantallas", Handbook of Human-Computer Interaction , Elsevier, págs. 617–650, doi :10.1016/b978-044481862-1.50092-3, ISBN 9780444818621, consultado el 25 de septiembre de 2022
  19. ^ Woods, DD (28 de febrero de 1994). "Exigencias cognitivas y actividades en la gestión dinámica de fallos: razonamiento abductivo y gestión de perturbaciones". En Stanton, Neville A. (ed.). Factores humanos en el diseño de alarmas (0.ª ed.). CRC Press. doi :10.1201/9780203481714. ISBN 978-0-203-48171-4.
  20. ^ Rasmussen, J.; Jensen, A. (mayo de 1974). "Procedimientos mentales en tareas de la vida real: un estudio de caso de resolución de problemas electrónicos". Ergonomía . 17 (3): 293–307. doi :10.1080/00140137408931355. ISSN  0014-0139. PMID  4442376.
  21. ^ Woods, DD; Branlat, M (15 de mayo de 2017). "Patrones básicos de cómo fallan los sistemas adaptativos". En Hollnagel, Erik; Pariès, Jean; Woods, David; Wreathall, John (eds.). Ingeniería de resiliencia en la práctica: una guía (1.ª ed.). CRC Press. doi :10.1201/9781317065265. ISBN 978-1-315-60569-2.