lunes, 27 de febrero de 2017

Diseño de sistemas de alerta

Recuerdo que cuando estudiaba psicología en los 90, la interfaz hombre-máquina y todo lo referente a la productividad industrial era una de las ramas más atrayentes en las que se podía desarrollar la profesión. La carrera se dividía entonces en tres grandes especialidades y esto que aquí se cuenta pertenecía a la subespecialidad de psicología industrial. En ella se estudiaban cosas como la Teoría de la Detección de Señales y el diseño de sistemas de alerta desde el punto de vista de los factores humanos. No todo eran neurosis :)

Aunque no seamos completamente conscientes de ello, las advertencias, alertas o avisos ("warnings" en inglés), las podemos encontrar de muchas formas en la vida cotidiana. Buenos ejemplos de ello son las advertencias verbales que nos hace un agente de la autoridad, las sonoras (sirenas de las ambulancias y bomberos por ejemplo), las señales de tráfico, las gestuales, etc, etc. Todas estas advertencias o avisos tienen una cosa en común, son todos ideas o artefactos producidos por un diseñador en relación con una situación o producto que tiene o conlleva algún riesgo asociado. Por ejemplo, las famosas señales para informar sobre una emergencia en tierra en una aeronave están diseñadas de forma que no exista duda sobre cuál es la información transmitida. Debajo se pueden ver algunas de las Señales manuales de emergencia normalizadas.



Las señales manuales que se ven arriba son el mínimo necesario para comunicaciones de emergencia entre el jefe de salvamento y extinción de incendios y la tripulación de vuelo y/o cabina de la aeronave. Las señales manuales de emergencia deberían hacerse desde el lado delantero izquierdo de la aeronave para la tripulación de vuelo. Las señales de emergencia en la cabina durante un vuelo son un tema de estudio aparte muy complejo y que conlleva un gran estudio tanto de psicólogos como de ingenieros. En en ingeniería y diseño desde el punto de vista de los factores humanos se suelen enumerar los cuatro propósitos principales de las advertencias o avisos:

  1. Informar al usuario o usuarios potenciales del peligro o peligros de los que tal vez no estén al tanto y que son inherentes al uso o uso indebido razonablemente previsible de un determinado elemento, producto o sistema.
  2. Proporcionar a los usuarios habituales o potenciales información sobre la probabilidad y/o gravedad de la lesión, fallo o avería por el uso o mal uso previsible de un producto o sistema.
  3. Informar a los usuarios o usuarios potenciales sobre cómo reducir la probabilidad y/o gravedad de la lesión, fallo o avería.
  4. Recordar a los usuarios sobre la ocurrencia de un peligro, avería o fallo en el momento y lugar donde es más probable encontrarlo

El diseño de advertencias adecuadas es una tarea compleja. No es nada sencillo realizar, para que todo el mundo lo entienda, un elemento que represente un constructo mental referido a un peligro. Lo más útil es pensar en la situación o peligro a que se refiere una advertencia como el referente de la advertencia. La advertencia o aviso puede considerarse como una representación del riesgo asociado con el referente.

La mayoría de las advertencias cumplen dos funciones fundamentales: alertar e informar. La función de alerta de la advertencia puede, por ejemplo, ser proporcionado por una palabra de advertencia, como "warning". Esta palabra representa algún nivel de riesgo o peligro para el observador. En aviación esto es lo que ocurre con las luces llamadas "Master Warning". Se ha comprobado en psicofisiología que diferentes palabras de una señal producen diferentes niveles de excitación cuando se leen. 

En el panel superior de un E-Jet se puede ver la parte dedicada al fuego en motores y APU (Unidad de Potencia Auxiliar). Estos avisos son combinaciones de sonidos y luces que además generan una indicación en el panel que capta la atención de los pilotos. Una práctica habitual es comprobar el buen funcionamiento de estos sistemas para en la inspección pre-vuelo

En un avión, si no se sabe bien qué es lo que va a ocurrir, no se deben de tocar nunca los botones pintados de rojo o aquellos que muestren rayas amarillas y negras. Eso son típicos avisos para alguien que visite por primera vez la cabina de un avión.
En aviación se tiende a asociar palabras con colores para ayudar al observador a entender el riesgo representado. Una palabra como "CAUTION" está usualmente asociada al color ámbar y una palabra como "WARNING" es roja o se asocia a este color. Existen muchos estudios en los que se comprueba que la aparición de una u otra produce (elicita se dice en psicología) un nivel de excitación psicofísico sensiblemente diferente.

  • Rojo: (WARNING) Advertencia, esta condición del sistema es crítica y requiere atención y acción inmediata (como un incendio del motor, un fallo de la bomba hidráulica)
  • Ámbar: (CAUTION) Precaución, este sistema requiere atención inmediata o puede requerir acción inmediata (se convierte en roja) en el futuro si no se toman medidas en in lapso razonable de tiempo (hielo detectado, desequilibrio de combustible)
  • Verde: Aviso/Indicación de un sistema en uso o listo para funcionar (como el tren de aterrizaje abajo y bloqueado, APU en funcionamiento, aerofrenos desplegados, etc.)
  • Blanco/azul: (ADVISORY/STATUS) Aviso/Indicación o condición de un sistema en uso (el cinturón se enciende, el sistema antihielo en uso, luces de aterrizaje encendidas, etc.)

En los aviones comerciales modernos se utilizan sistemas para generar avisos con una lógica que quede meridianamente clara para el piloto. En la imagen se puede ver la parte CAS del EICAS. En esta parte de la pantalla se pueden ver mensajes de fallos o avisos.
En los aviones comerciales se utilizan también señales audibles asociadas a palabras y colores. Por ejemplo, una señal de fuego en un motor es una campana que además genera un aviso (WARNING) rojo.

En la ilustración se puede ver la forma de informar al piloto de una situación de sobre-velocidad en la izquierda y una situación normal, pero en la que se puede (ver en la parte inferior de la cinta de velocidad) como aparece el aviso de la pérdida. Primero en amarillo y luego en rojo. La indicación con números en color verde de la ventana de velocidad pasa a ser en sobre-velocidad lo que se denomina de "vídeo inverso" (con números en blanco y fondo rojo) para captar más la atención de los pilotos. En estas situaciones se suele acompañar la indicación visual con otra de tipo sonoro.
La otra parte fundamental de las advertencias o avisos es la puramente informativa. Una advertencia que es tanto una señal de alerta como una señal informativa, nos transmite información sobre cómo manejar un producto peligroso o cómo evitar lesiones. Ejemplos de advertencias informativas son "mantener fuera del alcance de los niños" o "manejar con cuidado". Sin embargo, es difícil separar las funciones de alerta de las informativas cuando la advertencia es vista como un todo. Sugerir que el color por sí solo, o la palabra de advertencia por sí sola hace de alerta y que las palabras que siguen ofrecen información es ciertamente engañoso. Por ello se emplean listas de comprobación y procedimientos de emergencia en los aviones. También en los textos se suele utilizar la misma terminología. Debajo se puede ver una captura del manual de sistemas del CS-100 de Bombardier, en el que se detallan los avisos para hacer hincapié a la hora de estudiarlo. 


Las advertencias en las aeronaves (al igual que en los coches) podrían dividirse en estáticas y dinámicas. La mayoría de las advertencias o avisos que encontramos en nuestra conducción cotidiana son advertencias estáticas, como señales de tráfico e información de avisos en el panel de instrumentos principal. La información dinámica se presenta con nuevos sistemas más inteligentes dentro del vehículo y en los aviones con el concepto de "glass cockpit". Con estas evoluciones se ofrecen nuevas posibilidades sobre cómo se pueden presentar las advertencias. Por ejemplo, en los aviones de la casa AIRBUS se muestran automáticamente las pantallas sinópticas cuando surge un problema asociado.

La información de advertencia se vuelve dinámica cuando la interfaz basada en pantalla se adapta a la situación. Esto significa que toda la información irrelevante, como la velocidad o la temperatura, se cambia a información de advertencia relevante que se relaciona con la situación o el peligro. Este diseño basado en modo disminuye el flujo de información y hace que la señal de advertencia sea más legible. El cambio de modo solo es también una función de alerta que atrae la atención del piloto. El ejemplo más claro que recuerdo es la situación de pérdida con una barrena en el F-18. Cuando se induce esta situación tan peligrosa, todas las pantallas multifunción suprimen datos irrelevantes mostrándose únicamente una flecha que indica al piloto donde debe de posicionar la palanca de mando para sacar al avión de la situación de barrena. Esto es lo que se conocía como el SPIN RECOVERY SYSTEM.

Algo que resulta paradójico es que la gente no siempre presta atención al cumplimiento de una advertencia o aviso de peligro. Las razones más probables por las que no se cumplen los requisitos que se esperan, es que los beneficios percibidos no son tantos como los costos percibidos en caso de incumplimiento.

El ejemplo clásico es el del conductor que se salta un semáforo en rojo pensando que no vienen nadie y es una pérdida de tiempo esperar. En el caso de los pilotos esto también puede llevar en la gran mayoría de los casos a un desastre de trágicas consecuencias, como aquella tripulación que no hizo caso en repetidas ocasiones del sistema de proximidad del terreno cuando efectuaban una aproximación. Esto es lo que se conoce por sus siglas en inglés como CFIT o vuelo controlado contra el terreno.

Las advertencias se evalúan generalmente mediante el uso de conocimientos previos, señales naturales de la situación o conciencia situacional (situational awareness) o el producto y la información de la propia advertencia o aviso. La evaluación de la advertencia también podría verse influida por la personalidad o estado de ánimo del receptor. Algunas de estas características alentarán al receptor a cumplir con el aviso y otros harán lo contrario.

Es de vital importancia para los diseñadores evaluar la comprensión de cualquier símbolo de advertencia propuesto. Especialmente cuando hay un riesgo de lesiones personales o de muerte, las advertencias y los avisos deben ser probados (y aprobados) para que sean realmente eficaces cuando los recibe un posible usuario. Una suposición arriesgada común es que si los diseñadores de un símbolo de advertencia entienden su significado, entonces todo el mundo lo entenderá o al menos aprenderá rápidamente lo que significa.

Recuerdo la anécdota que me contaron en SWISS cuando dos pilotos discutían sobre el pulsador rojo que suele aparecer al lado de la palanca del tren de aterrizaje. Ambos pilotos discutían acaloradamente en la cabina de vuelo de un Saab 2000. Uno estaba empeñado en que su uso era peligroso en tierra por estar pintado de rojo. El otro decía que en tierra no pasaba nada porque la autoridad del botón (el repliegue del tren cuando la palanca no funciona correctamente) estaba inhibido en tierra. ¿Ves como no pasa nada? - dijo uno de ellos pulsando el botón y subiendo la palanca. En ese momento el avión se vino abajo con gran estruendo cuando el tren se colapsó.

No es el único caso. En la aviación militar también recuerdo cuando alguien tiró accidentalmente de la palanca de eyección (pintada con rayas amarillas y negras) de la silla lanzable de un avión de caza. Se hizo un buen boquete en el techo el hangar.

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