Virtuella verktyg ökar prestation och mental motstånds­kraft hos soldater

Med verktyg som VR och generativ AI går det att skapa realistiska militära övningar som främjar mänsklig förstärkning. Det kan hjälpa soldater att agera bättre under stress, samverka med avancerade system och fatta beslut i pressade situationer, skriver FOI-forskare i en rapport.

Mänsklig förstärkning innebär tekniker och metoder för att förbättra fysisk eller kognitiv förmåga. Målet är att öka prestationsförmåga, uthållighet och skapa resiliens. Det kan vara till nytta för individer som arbetar i komplexa och oförutsägbara miljöer där stress och överbelastning påverkar förmågan att prestera.

På uppdrag av Försvarsmakten har två forskare på FOI, i samarbete med gästforskaren Olaf Binsch från forskningsinstitutet TNO i Nederländerna, tittat på hur virtuell verklighet (VR) och generativ artificiell intelligens, (AI) kan öka möjligheterna för mänsklig förstärkning i utbildning och träning för militär personal.

– Virtuell verklighet kan framkalla fysiologisk stress som motsvarar upplevelsen i verkliga situationer, förutsatt att scenarierna görs intressanta och utmanande, säger Britta Levin som är forskare på avdelningen för Cyberförsvar och ledningsteknik och en av rapportförfattarna.

I rapporten Virtuella träningsmöjligheter för mänsklig förstärkning presenterar forskarna
studier där militär och polis använder olika VR-lösningar. En studie var i marin fartygsmiljö med unga kadetter. Där ville forskarna se om det gick att efterlikna stress som uppstår i en verklig träningssituation jämfört med i en virtuell fartygssimulator.

– Kadetterna visade liknande fysiologisk aktivering i båda träningsformerna. Det är en indikation på att VR-träning kan framkalla stressnivåer som är jämförbara med dem som upplevs under verkliga operativa förhållanden, säger Britta Levin.

Rakare rutter med VR

I en annan studie tittade forskarna på om VR-simulering kan förbättra navigationsförmågan, minska stress och ge en snabbare återhämtning. Den här gången hos poliser som skulle övervaka en stor arena vid en rockkonsert. Den ena gruppen använde sig av VR-simulering, för att förbereda sig inför den skarpa insatsen, den andra gruppen använde papperskarta.

– De som hade förberett sig med VR innan gjorde färre riktningsförändringar och gick rakare rutter för att orientera sig. Den gruppen visade också snabbare fysiologisk återhämtning efter stress, säger Britta Levin.

Eftersom verklighetsbaserade träningsscenarier ofta är kostsamma, inkonsekventa och svåra att mäta objektivt menar forskarna att VR ger möjlighet att fylla det gapet. I en virtuell miljö kan stress framkallas systematiskt och övervakas. Dessutom på en mindre yta.

– All träning kräver utrustning och det är skillnad i att administrera 50 personer utomhus i stora anläggningar jämfört med att kunna göra det på en mindre yta inomhus med hjälp av VR, säger Britta Levin.

Studierna i rapporten visade också individuella skillnader i stressreaktioner mellan deltagarna, vilket stärkte forskarnas i deras uppfattning om att stress upplevs och tolkas olika av människor. Det visar på vikten av att ta hänsyn till individuella skillnader i stressprofilering och återkoppling i framtida träning, menar de. Vilket är möjligt med virtuell teknik.

Verkliga scenarier med generativ AI

Andra hälften av rapporten tar upp framtida möjligheter med generativ AI för utbildning och träning. Generativ AI är en typ av artificiell intelligens som har visat potential för videoproduktion och skulle kunna användas för att skapa realistiska miljöer och scenarier baserat på textinstruktioner.

– Vi ser potentialen redan nu i att göra filmer. Med generativ AI skulle det i framtiden gå att göra scenarier för olika utbildningar och skapa instruktionsvideor i realistiska miljöer och handlingar, säger Katariina Blom som är forskningsingenjör på avdelningen Cyberförsvar och ledningsteknik och medförfattare till rapporten.

Flera utmaningar återstår, menar forskarna, särskilt vad det gäller videoklippens korta längd och varierande realism. När det saknas relevant data att träna modellerna på, som ofta för militär verksamhet, blir realismen lidande, menar Katariina Blom.

Människoliknande intelligens

Det är också tänkbart att generativ AI skulle kunna användas för att bygga interaktiva scenarier. Där aktörerna uppvisar mänskoliknande intelligens och förmåga och anpassar taktiken efter motståndarens handlingar. Det skulle ge möjlighet att träna på realistisk och oförutsägbar strid.

– Tekniken med AI utvecklas fort, i första hand för den civila konsumentmarknaden. Vi måste fortsätta undersöka möjligheterna och begränsningarna med generativ AI för militär tillämpning för att inte hamna efter, säter Katariina Blom.

Virtuella miljöer och simuleringssystem i kombination med AI-baserade verktyg har potential att skapa realistiska scenarier vid övning. Det ger militär personal möjlighet att tillgodogöra sig färdigheter i komplexa situationer utan att vara bundna till fysiska begräsningar, skriver forskarna i slutet av sin rapport. Träningen kan då bli mer flexibel, kostnadseffektiv och anpassningsbar till nya hotbilder.

– Genom att kombinera traditionella övningar med tekniskt förstärkta träningsmetoder kan människans prestation förstärkas ytterligare, säger Britta Levin.

Läs rapporten

Läs mer