摘?要:信息時(shí)代下,互聯(lián)網(wǎng)與社會(huì)生產(chǎn)生活的各個(gè)領(lǐng)域高度融合,大數(shù)據(jù)的行業(yè)應(yīng)用受到的關(guān)注度日漸提升,并且在各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域中發(fā)揮著重要作用。在民航飛行訓(xùn)練中,大數(shù)據(jù)的應(yīng)用為訓(xùn)練單位的管理工作和訓(xùn)練方式注入了新的活力,對(duì)飛行訓(xùn)練工作的有效性提升起著助推作用,使得經(jīng)濟(jì)效益增加的同時(shí),民航飛行訓(xùn)練計(jì)劃更加完善,也確保了飛行訓(xùn)練的安全性。
關(guān)鍵詞:大數(shù)據(jù);民航飛行訓(xùn)練;具體應(yīng)用
所謂大數(shù)據(jù),是伴隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)快速發(fā)展而在近年來受到廣泛關(guān)注的一個(gè)新的技術(shù)理念,有研究指出,面對(duì)當(dāng)前社會(huì)生活的中大量又復(fù)雜且增長率持續(xù)上升的信息資產(chǎn),對(duì)這些信息資產(chǎn)進(jìn)行處理和管理需要新模式才可以提升效率。大數(shù)據(jù)對(duì)比傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理工具在獲取、儲(chǔ)存、管理和分析信息等方面有著無可比擬的優(yōu)勢(shì),其顯著表現(xiàn)主要包括高速性、大量性、多樣性和真實(shí)性,大數(shù)據(jù)處理模式的應(yīng)用指明了數(shù)據(jù)分析在信息資產(chǎn)中的核心價(jià)值?!盎ヂ?lián)網(wǎng)+”背景下,大數(shù)據(jù)和各行各業(yè)的融合與應(yīng)用越來越受到重視,在現(xiàn)階段的社會(huì)經(jīng)濟(jì)生活以及未來的社會(huì)發(fā)展中起到的作用會(huì)更加顯著。
一、大數(shù)據(jù)在民航飛行中的發(fā)展
最早在民航飛行中出現(xiàn)的大數(shù)據(jù)應(yīng)用是美國民用航空局在1958年提出的FDR計(jì)劃,即飛行記錄器。當(dāng)時(shí)的數(shù)據(jù)分析非常簡單,時(shí)間也比較短,只能記錄一些基本的飛行參數(shù)和條件變量。進(jìn)入60年代,英國實(shí)施了一項(xiàng)名為FDM的航空項(xiàng)目,該項(xiàng)目后來被稱為飛行數(shù)據(jù)監(jiān)控,由此開始,飛行數(shù)據(jù)被用于完善飛機(jī)安全管理工作。日本航空公司從70年代開始也著手了飛行數(shù)據(jù)分析的工作,并且有著豐富的飛行數(shù)據(jù)分析經(jīng)驗(yàn),荷蘭等歐洲其他國家的一些航空公司也在這一時(shí)期陸續(xù)展開了對(duì)飛行數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控的工作。在我國民航飛行領(lǐng)域中,雖然很早就引進(jìn)了飛行數(shù)據(jù)分析技術(shù),但實(shí)際上的應(yīng)用很少,真正開始大規(guī)模研究和應(yīng)用在90年代中后期,邁入21世紀(jì)后,飛行數(shù)據(jù)分析與飛行品控工作才逐漸發(fā)展開來,但這一發(fā)展趨勢(shì)也只是在民航系統(tǒng)中比較明顯,在通用航空領(lǐng)域則顯得比較落后。當(dāng)前飛行訓(xùn)練在通用航空市場(chǎng)中占到了三分之二的份額,因此文章就對(duì)如何在飛行訓(xùn)練領(lǐng)域中更好地利用和管理大數(shù)據(jù),以期為優(yōu)化飛行訓(xùn)練的管理和監(jiān)控工作,確保飛行訓(xùn)練中人員的人身安全提供一些理論支持。
二、民航飛行訓(xùn)練單位數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理現(xiàn)狀
中國民航飛行學(xué)院是我國民航最大的飛行訓(xùn)練培養(yǎng)單位,其訓(xùn)練配套設(shè)施齊全,將航空服務(wù)和飛行訓(xùn)練充分地結(jié)合起來,不僅年旅客吞吐量達(dá)到百萬人次,更配備了種類繁多,便于滿足不同階段訓(xùn)練需求的教練機(jī),以及配置了高標(biāo)準(zhǔn)的飛行模擬機(jī)和練習(xí)器。另外,我國民航機(jī)長大多畢業(yè)于此,因此中國民航飛行學(xué)院又被譽(yù)為中國民航飛行員的“搖籃”。學(xué)校發(fā)展至今已有了近60年的歷史,積累了多個(gè)維度的海量數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)經(jīng)分類整理后,存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)倉庫之中,供學(xué)校有關(guān)人員查詢和分析,對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行更有效率地分析和管理必然需要變革以往的管理方式。需要注意的是,大數(shù)據(jù)和大數(shù)據(jù)庫是兩個(gè)概念,學(xué)校的內(nèi)部人員需要使用這些數(shù)據(jù)時(shí)需要經(jīng)歷繁復(fù)的工作程序,換言之,就是某些數(shù)據(jù)需要特定的用戶或者部門才能申請(qǐng)?jiān)L問,很難實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享。總體而言,當(dāng)前民航飛行訓(xùn)練單位的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和管理現(xiàn)狀的主要特征表現(xiàn)為:
(一)數(shù)據(jù)項(xiàng)目多,存放凌亂,缺乏有序管理
隨著我國民航飛行的迅速壯大,民航學(xué)校的培訓(xùn)人數(shù)增加,飛行人員的檔案資料、學(xué)校的課程設(shè)計(jì)、以往的教學(xué)數(shù)據(jù)等信息量增長呈上升趨勢(shì),但與此相對(duì)應(yīng)的是,學(xué)校的數(shù)據(jù)處理配套設(shè)施建設(shè)進(jìn)度滯后,雖有計(jì)算機(jī)系統(tǒng)轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù)流,并提供了大量的數(shù)據(jù)記錄,但數(shù)據(jù)的存放仍然是比較混亂的,缺乏有序的管理。
(二)數(shù)據(jù)倉庫只具備存儲(chǔ)功能,調(diào)用數(shù)據(jù)程序復(fù)雜
數(shù)據(jù)倉庫的管理者大多不是專業(yè)的信息技術(shù)工程師,而是學(xué)校的管理人員,他們熟悉的業(yè)務(wù)流程和數(shù)據(jù)分析并不匹配,存儲(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí)難免會(huì)產(chǎn)生誤差。學(xué)校的管理制度也使得調(diào)用數(shù)據(jù)的程序比較復(fù)雜,耗時(shí)耗力,不利于工作效率的提升。
(三)過于刻板,忽視了數(shù)據(jù)的全面性
對(duì)大數(shù)據(jù)的應(yīng)用要避免形式化,避免刻板,要依照自身實(shí)際情況有所調(diào)整和改進(jìn),考慮到飛行人員的想法和需求,展現(xiàn)人文價(jià)值,看到大數(shù)據(jù)的全面性,才可以切實(shí)提高大數(shù)據(jù)應(yīng)用成效。
三、大數(shù)據(jù)在民航飛行訓(xùn)練中的應(yīng)用
(一)大數(shù)據(jù)為飛行訓(xùn)練安全提供保障
航空飛行對(duì)安全性有著高要求,特別是通航飛行訓(xùn)練,其特殊性質(zhì)決定了它的高風(fēng)險(xiǎn)性,因此對(duì)我國通航飛行訓(xùn)練工作實(shí)效性的提高是一個(gè)挑戰(zhàn),也就意味著要想實(shí)現(xiàn)我國飛行訓(xùn)練培養(yǎng)工作的快速發(fā)展,必然需要培養(yǎng)單位積極就自身飛行訓(xùn)練培養(yǎng)進(jìn)行創(chuàng)新。
培養(yǎng)單位要想將大數(shù)據(jù)真正使用好,首要做的工作就是順應(yīng)時(shí)代發(fā)展潮流,思維與時(shí)俱進(jìn),在自身已有大規(guī)模數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,結(jié)合更多外來數(shù)據(jù)的獲取,然后對(duì)其合理整合,對(duì)不同的數(shù)據(jù)含義明確把握,發(fā)展數(shù)據(jù)挖掘的科學(xué)思想,研發(fā)數(shù)據(jù)挖掘的有用工具,真正讓數(shù)據(jù)指導(dǎo)飛行訓(xùn)練工作,使數(shù)據(jù)價(jià)值集中展現(xiàn),從而推動(dòng)飛行訓(xùn)練工作以計(jì)劃為導(dǎo)向,逐步向系統(tǒng)靠攏,切實(shí)提高飛行訓(xùn)練的安全性,最大限度地開發(fā)空域資源的利用率,使得飛行訓(xùn)練效率在各種綜合條件的支持下得到提升。其次,為進(jìn)一步保障飛行人員在訓(xùn)練過程中的安全,利用大數(shù)據(jù)監(jiān)控加強(qiáng)對(duì)飛機(jī)的維護(hù)工作至關(guān)重要。相關(guān)工作人員基于多年來的海量飛行訓(xùn)練數(shù)據(jù)的積累定期就飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的使用狀態(tài)進(jìn)行研究,對(duì)飛行訓(xùn)練數(shù)據(jù)的其他功能進(jìn)行深度挖掘,進(jìn)而調(diào)整飛行員培養(yǎng)方案,改進(jìn)教學(xué)工作質(zhì)量,監(jiān)控飛行過程,改進(jìn)操作程序,由此可以讓意外事故的發(fā)生率降低,保障飛行人員的人身安全,也降低了不必要的成本消耗。再者,在飛行員的初級(jí)訓(xùn)練中,半數(shù)的情況下主要由學(xué)員自己來完成訓(xùn)練任務(wù),比如學(xué)生進(jìn)行單人單飛或者機(jī)長訓(xùn)練。因此,在對(duì)學(xué)生訓(xùn)練管理的過程中,將所有數(shù)據(jù)整理和分析,補(bǔ)充和完善原有的培訓(xùn)工作,增加學(xué)生應(yīng)對(duì)特殊情況應(yīng)急處理的訓(xùn)練及其他相關(guān)的安全教育,可以讓現(xiàn)有資源數(shù)據(jù)的重要價(jià)值最大化體現(xiàn),學(xué)生在飛行訓(xùn)練中的安全得到了充分的保障,培養(yǎng)單位的教學(xué)工作效率也得到提高,為今后的飛行員培養(yǎng)工作注入了活力,提供了新的思路,為飛行員更好更快地成為符合培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)和社會(huì)需求的優(yōu)秀人才起到了積極的作用。當(dāng)然,大數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)迅速,數(shù)據(jù)龐雜,個(gè)體數(shù)據(jù)價(jià)值密度不高的特點(diǎn)也使得它在應(yīng)用于民航飛行訓(xùn)練工作時(shí),需要培養(yǎng)單位立足于自身實(shí)際,對(duì)大數(shù)據(jù)應(yīng)用要求和原則要準(zhǔn)確地把握,對(duì)數(shù)據(jù)特點(diǎn)深入研究,考慮到數(shù)據(jù)變化波動(dòng)的因素靈活調(diào)整。
(二)大數(shù)據(jù)為民航飛行訓(xùn)練發(fā)展助力
當(dāng)下大數(shù)據(jù)時(shí)代已然到來,在民航和通航領(lǐng)域已經(jīng)展開了新一輪的競(jìng)爭,國家有關(guān)部門也對(duì)促進(jìn)通用航空業(yè)的發(fā)展提出了新的指導(dǎo)意見,站在全新的角度對(duì)通航發(fā)展計(jì)劃指明了方向,在2016年提出了“大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)”下推進(jìn)民用航空數(shù)據(jù)中心的設(shè)立,加強(qiáng)信息集中統(tǒng)一管理等要求,旨在引領(lǐng)民航改革工作跟上時(shí)代步伐,對(duì)大數(shù)據(jù)進(jìn)行高效利用,提高相關(guān)工作效率。因此,在外部客觀環(huán)境的推動(dòng)下,加上飛行訓(xùn)練培養(yǎng)單位自身能動(dòng)作用的發(fā)揮,大數(shù)據(jù)的應(yīng)用在民航飛行訓(xùn)練中必然可以有一番成就。
(三)民航飛行訓(xùn)練中大數(shù)據(jù)的分析與處理
在飛機(jī)飛行訓(xùn)練中,飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的參數(shù)是飛機(jī)飛行數(shù)據(jù)中的重要組成部分,其參數(shù)數(shù)據(jù)能夠有效反映隱藏問題,所以,在民航飛行訓(xùn)練中,大數(shù)據(jù)還應(yīng)用于對(duì)該參數(shù)數(shù)據(jù)的分析與處理。具體而言,在使用大數(shù)據(jù)對(duì)飛行訓(xùn)練數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理時(shí),主要使用的技術(shù)模型有支持向量機(jī)和關(guān)聯(lián)挖掘算法,前者屬于二類分類模型,能夠?qū)︼w行數(shù)據(jù)進(jìn)行分類和預(yù)測(cè);后者屬于無監(jiān)督學(xué)習(xí)算法,主要是對(duì)大規(guī)模飛行訓(xùn)練數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,并對(duì)數(shù)據(jù)屬性之間的關(guān)系進(jìn)行探索,從而對(duì)飛行員操作時(shí)的不規(guī)范行為進(jìn)行衡量,提升民航飛行訓(xùn)練的安全性和實(shí)效性。
在使用支持向量機(jī)對(duì)飛行訓(xùn)練數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理時(shí),主要是以邏輯回歸為基礎(chǔ)構(gòu)建線性分類器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,開展預(yù)處理是因?yàn)轱w行訓(xùn)練數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和保存具有一定特點(diǎn),無法在該模型上直接應(yīng)用原始數(shù)據(jù),在此過程中,數(shù)據(jù)的預(yù)處理需要經(jīng)過特征值的選取、數(shù)據(jù)的清洗以及數(shù)據(jù)特征的縮放。在開展特征值的選取時(shí),主要選取飛行環(huán)境、發(fā)動(dòng)機(jī)性能以及飛行姿態(tài)狀態(tài)等參數(shù),數(shù)據(jù)選取結(jié)束后,由于原始數(shù)據(jù)中可能存在空缺以及無效等問題數(shù)據(jù),所以,需要對(duì)選取的數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗。首先,刪除無效數(shù)據(jù),主要是將地面熱身等待時(shí)間段的數(shù)據(jù)進(jìn)行剔除,從而保證后續(xù)模型建立的有效性;其次,處理空缺數(shù)據(jù),由于電子元件數(shù)據(jù)傳輸存在不穩(wěn)定的現(xiàn)象,所以在選取的原始數(shù)據(jù)中存在特征值缺少的情況,所以,需要進(jìn)行空缺數(shù)據(jù)的補(bǔ)全。為強(qiáng)化數(shù)據(jù)補(bǔ)全的合理性,主要是對(duì)空缺部分前后數(shù)據(jù)進(jìn)行平均值的計(jì)算,將計(jì)算結(jié)果插入到空缺處,從而強(qiáng)化數(shù)據(jù)的有效性;最后,處理異常數(shù)據(jù),一般情況下可將其直接刪除,并使用均值法進(jìn)行補(bǔ)全。在數(shù)據(jù)清洗完畢后,對(duì)數(shù)據(jù)特征進(jìn)行縮放,將數(shù)據(jù)的特征屬性控制在一定區(qū)間內(nèi),主要使用的方法有比例調(diào)節(jié),從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)歸一化。在數(shù)據(jù)預(yù)處理結(jié)束后,需要對(duì)其進(jìn)行精度分析,對(duì)模型誤差進(jìn)行修改,從而保證數(shù)據(jù)的有效性,強(qiáng)化飛行訓(xùn)練的實(shí)效性。關(guān)聯(lián)分析算法同樣需要進(jìn)行數(shù)據(jù)的預(yù)處理,因與支持向量機(jī)算法的預(yù)處理步驟相同,故不做贅述。在數(shù)據(jù)預(yù)處理結(jié)束后,關(guān)聯(lián)分析算法需要對(duì)頻繁項(xiàng)集以及關(guān)聯(lián)規(guī)則進(jìn)行挖掘,從而通過數(shù)據(jù)判斷飛行操作中存在的問題。在進(jìn)行頻繁項(xiàng)集的挖掘時(shí),主要使用Apriori算法和FPGrowth技術(shù),對(duì)不符合標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行剔除,并進(jìn)行計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì),直到算法完成。在對(duì)關(guān)聯(lián)規(guī)則進(jìn)行挖掘時(shí),主要是在頻繁項(xiàng)集的基礎(chǔ)上進(jìn)行關(guān)聯(lián)規(guī)則的搜尋,通過進(jìn)行層次搜索以及層列表合并,從而獲得數(shù)據(jù)集,再構(gòu)建單個(gè)頻繁項(xiàng)集元素集合生成候選關(guān)聯(lián)規(guī)則集,直到?jīng)]有新的候選集結(jié)束。通過該技術(shù),能夠?qū)Σ僮魇д`進(jìn)行有效判斷,加強(qiáng)數(shù)據(jù)反饋。
四、結(jié)語
本文對(duì)大數(shù)據(jù)的概念和顯著特征做了簡要闡述,具體對(duì)大數(shù)據(jù)在民航飛行訓(xùn)練管理工作優(yōu)化和安全問題改進(jìn)中的應(yīng)用進(jìn)行了分析,以為培養(yǎng)單位工作的改革和創(chuàng)新提供強(qiáng)有力的支持。筆者相信,隨著我國民航飛行訓(xùn)練的不斷發(fā)展,將大數(shù)據(jù)分析的價(jià)值最大化利用,可以實(shí)現(xiàn)飛行效率的有效提升,促進(jìn)飛行訓(xùn)練計(jì)劃性和安全性的提高,讓民航飛行訓(xùn)練邁入新的發(fā)展階段。
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作者簡介:張通喜(1975—?),男,漢族,山西襄汾人,本科,二級(jí)飛行員,研究方向:飛行訓(xùn)練、飛行安全。