Estudio: la mirada del piloto revela su función

Un nuevo estudio con tecnología de seguimiento ocular demuestra que se puede averiguar con precisión cuál de los dos miembros de una tripulación lleva los mandos y cuál supervisa la operación observando hacia dónde mira cada uno. Se ha descubierto que el patrón de movimiento de los ojos revela qué está haciendo exactamente el piloto y cuál es su función a bordo. El hallazgo podría ayudar a perfeccionar los sistemas de automatización de los aviones de pasajeros y aumentar la seguridad en la aviación civil y militar.

El estudio es obra de Sophie-Marie Stach, Yannick Hilla y Wolfgang Mack, de la Universidad de las Fuerzas Armadas Federales de Múnich y la Universidad de Zúrich. Los investigadores señalan que, aunque las tripulaciones casi siempre vuelan en pareja, la mayoría de los estudios sobre la carga de trabajo de los pilotos se centran en personas que trabajan solas. En los vuelos reales, sin embargo, los pilotos tienen que repartirse entre numerosas tareas cuando surgen imprevistos o hace mal tiempo, aunque sobre el papel el trabajo parezca estar claramente dividido.

El equipo investigador se preguntó si era posible saber quién desempeña cada función en un momento dado basándose únicamente en las métricas del movimiento ocular. Si el método funciona, se podrían crear sistemas auxiliares inteligentes capaces de detectar por sí solos cuándo necesita ayuda cada piloto y prestar apoyo a tiempo.

En el estudio participaron 28 personas, en su mayoría cadetes oficiales de la Universidad de las Fuerzas Armadas Federales, de unos 23 años. La mitad tenía experiencia de vuelo. Se les puso a prueba en el simulador openMATB, donde tenían que realizar a la vez cuatro tareas distintas para imitar la multitarea típica de un vuelo: mantener el rumbo con un joystick, vigilar los indicadores de los instrumentos y el nivel de combustible, y responder a señales de radio. Primero trabajaron individualmente y después por parejas.

En cada pareja, una persona manejaba el joystick («pilot flying») y la otra apoyaba y supervisaba («pilot monitoring»), como en una cabina real. Todos llevaban unas gafas Tobii Glasses 3, que registraban 100 veces por segundo hacia dónde miraban.

Se analizaron la duración de las fijaciones, el número de saltos de la mirada entre tareas e incluso el coeficiente K, que indica hasta qué punto el piloto se concentra en detalles concretos o simplemente recorre la situación con la mirada (lo que se conoce como percepción focal y ambiental). También se midió la llamada «entropía», es decir, hasta qué punto la atención se distribuye de manera caótica o uniforme.

Los resultados son elocuentes: el piloto supervisor seguía las maniobras durante más tiempo que quien llevaba los mandos; se ve que estaba muy pendiente de su compañero. También cambiaba de foco de atención con bastante más frecuencia: al tener las manos libres, podía echar un vistazo a todos los instrumentos en lugar de fijarse en un solo punto. En cambio, el piloto que controlaba el avión mantenía la mirada pegada a los indicadores clave y a los sistemas de comunicación, algo lógico: no estaba para levantar la vista.

El coeficiente K confirmó las sospechas: en quien supervisaba era negativo, lo que indica percepción ambiental y atención repartida por toda la cabina. En quien llevaba los mandos era positivo, señal de que se sumergía en los detalles. En esencia, eran dos maneras distintas de pensar en una misma cabina.

Y llegó el turno de las máquinas: ¿podía el programa distinguir a los pilotos a partir de estas métricas? Sin problema: un algoritmo basado en Random Forest determinó con un 97 % de precisión quién llevaba el peso de la acción y quién estaba de apoyo. La señal más importante fue la duración y el número de fijaciones en la tarea de mantener el rumbo.

La conclusión práctica es que un sistema de automatización adaptativa podría entender ya, a partir de la mirada, cuál de los pilotos necesita ayuda y asumir automáticamente parte de sus tareas. Por ejemplo, si detecta que un piloto está demasiado concentrado en controlar el vuelo, puede pasar automáticamente las comunicaciones por radio a su compañero.

Hay un par de pegas: se utilizó un simulador de ordenador, no un avión real, y aunque inicialmente se iba a evaluar a 40 personas, los fallos técnicos dejaron datos de solo 28. Además, casi ninguno era un comandante experimentado; la mayoría eran futuros militares, lo que limita la aplicabilidad general de las conclusiones. Las gafas tampoco son el método más fiable para seguir la mirada durante un vuelo real: harían falta sensores integrados en el panel de instrumentos. Por último, el análisis se hizo en bloques de 30 segundos, lo que podría ser demasiado lento en una emergencia.

Los investigadores proponen ampliar el estudio, contar con profesionales y probar las métricas en condiciones reales. También recomiendan incorporar el pulso y otras señales fisiológicas para que el sistema de asistencia tome decisiones con rapidez y fiabilidad.

La conclusión principal: ahora un ordenador puede «leer los pensamientos» de los pilotos a través de sus movimientos oculares. Esto abre la puerta a una era de sistemas de aviación verdaderamente inteligentes y podría aumentar notablemente la seguridad de los vuelos.