Desenvolvimento de Algoritmo Computacional para Predição e Gerenciamento de Fadiga e Sonolência: Mitigação de Falhas Humanas em Operações de Alta Complexidade.

• Processo: 24/20802-9
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2026
• Área do conhecimento: Interdisciplinar
• Pesquisador responsável: Tulio Eduardo Rodrigues
• Beneficiário: Tulio Eduardo Rodrigues
• CNAE: Desenvolvimento e licenciamento de programas de computador customizáveis ; Pesquisa e desenvolvimento experimental em ciências sociais e humanas
• Pesquisadores associados: André Frazão Helene
• Assunto(s): Carga de trabalho Fadiga Sonolência
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: carga de trabalho | fadiga | Falhas Humanas | Modelos biomatemáticos | risco operacional | sonolência | Modelos Matemáticos Aplicados

Resumo

Introdução: A fadiga e a sonolência são aspectos que estão continuamente presentes e possuem impacto relevante no desempenho cognitivo, representando riscos potenciais de falhas humanas e acidentes ou incidentes graves em ambientes operacionais. Isso é especialmente relevante para trabalhadores em turnos na indústria do transporte, em ambientes hospitalares, na mineração, indústria de óleo e gás, segurança, entre outros. A identificação de rotinas biologicamente desfavoráveis ao trabalho, em decorrência de déficit de sono elevado, ruptura do ciclo circadiano e carga de trabalho demasiada é de suma importância para um efetivo gerenciamento dos riscos operacionais em pequenas, médias e grandes organizações. O uso de sistemas de controle e mitigação são fundamentais nestes cenários, reduzindo riscos e custos em qualquer atuação humana que envolva rotinas operacionais de relevante complexidade.Objetivos: Desenvolver algoritmo computacional e interface para a análise e mitigação da fadiga e sonolência em ambientes operacionais complexos, com parâmetros calibráveis para cada ambiente e adotando melhorias não existentes nas atuais ferramentas disponíveis. Verificar relações entre quantidade e qualidade de sono e rotinas de trabalho, calculando as probabilidades de lapsos, como os observáveis em testes de vigilância psicomotora (Psychomotor Vigilance Test - PVT), com respectivo intervalo de confiança. Estudar a relação entre carga de trabalho, fadiga e sonolência, estimando níveis de desempenho com faixas de incerteza.Metodologia: O estudo irá incluir uma pesquisa de mercado e duas amostras de conveniência, uma com 20 a 30 pilotos de aeronaves de asa fixa (aviões) e rotativa (helicópteros) e outra com 30 a 40 pilotos de asa rotativa, sem distinção de raça, sexo, idade, função ou tempo de serviço. Todos os participantes serão convidados a preencher um questionário em uma plataforma web, com questões sobre aspectos sociais, de saúde, hábitos e estratégias de sono e rotinas de trabalho. Serão coletados dados de actigrafia por um período de um mês para cada participante. Cada participante fará lançamentos diários sobre a hora que se deitou e se levantou, local do sono e a qualidade autorreferida do mesmo. Os participantes deverão realizar testes de vigilância psicomotora (PVT), bem como classificar sua carga de trabalho, seus níveis de fadiga (escala Samn-Perelli) e sonolência (escala de Karolinska) em horários pré-estabelecidos. As escalas de trabalho de todos os participantes serão também analisadas. O projeto de pesquisa será submetido para a apreciação do Comitê de Ética em Pesquisas com Seres Humanos do Instituto de Biociências da USP. Os parâmetros do modelo a ser desenvolvido na fase 2 serão ajustados de forma a reproduzir os resultados obtidos nas coletas, considerando o ciclo sono-vigília (processo homeostático), o ciclo circadiano, inércia do sono e a carga de trabalho. Esse conjunto de parâmetros e respectivos desvios padrões servirão para as estimativas dos níveis de fadiga e sonolência em ambiente operacional desafiador.Resultados esperados: Os resultados esperados têm um impacto de suma relevância para o desenvolvimento de um produto nacional inovador que consiga realizar prognósticos acurados de fadiga e sonolência considerando rotinas reais de trabalho em ambientes operacionais complexos e com alta demanda cognitiva. A influência da carga de trabalho também será avaliada através de um ajuste simultâneo de todos os dados. Com isso, o produto decorrente desse projeto terá funcionalidades e características melhoradas em relação aos softwares já estabelecidos globalmente. Tanto pela sua característica de reproduzir quantitativamente todos os dados com o mesmo conjunto de parâmetros customizados a cada ambiente operacional, como pelo fato de fornecer intervalos de confiança para suas estimativas. (AU)