Учебник для технических вузов / Под общ ред. В. Н. Дружинина. Спб.: Питер, 2010. Объект, предмет и задачи инженерной психологии
Скачать 1.32 Mb.
|
Сопротивляемость органов управления - это устойчивость к внешним воздействиям. У моторных органов сопротивляемость может быть: - за счет упругости, - за счет фрикционности (механического сопротивления шестерен передачи), - за счет вязкости или инерционности. Упругая сопротивляемость возрастает по мере отведения органа управления от нулевого положения и способствует его возврату в исходное положение. Фрикционное сопротивление обеспечивает удержание органа управления в выбранном положении и возрастает при увеличении скорости движения. Вязкостное сопротивление препятствует быстрым, резким движениям и возрастает с увеличением скорости. Инерционное сопротивление препятствует быстрым изменениям скорости. Сопротивление органов управления не только предохраняет их от случайного включения, но и обеспечивает плавность воздействий и их точность, позволяет выработать специфическое “чувство управления” (особо важное на транспорте). Пример: Когда появились мощные сервоусилители для облегчения физических усилий, то летчики просили смоделировать их сопротивляемость. Речевые управленческие действия. Преимущества речевого ввода информации в машину: 1. Освобождаются глаза, руки, у оператора появляется свобода перемещения. 2. Речевой ввод команды осуществляется в 2 – 3 раза быстрее и фактически без ошибок. 3. Можно работать даже в темноте, сохранять свободу передвижения и передавать команду на значительные расстояния. Но наряду с преимуществами, речевой ввод информации в машину не лишён недостатков, среди которых можно выделить слабую защищенность от шумов, помех и посторонних сигналов. К тому же они очень дорогие в производстве и эксплуатации. При проектировании следует помнить, что обычно органы управления используются совместно со связанными с ними индикаторами. При этом для обеспечения наилучшей точности и скорости работы оператора необходимо обеспечить выполнение не только инженерно-психологических требований к отдельным индикаторам и органам управления, но также и ряда требований к их совместному расположению. Вкратце эти требования сводятся к следующему. При проектировании органов управления рядом с теми средствами отображения информации, к которым они относятся, необходимо, чтобы рука оператора при манипулировании органом управления не закрывала индикационную часть соответствующего средства отображения информации. Для выполнения этого требования нужно, чтобы орган управления, манипулирование которым осуществляется правой рукой, размещался правее и ниже связанного с ним индикатора. Если же работа с органом управления осуществляется левой рукой, то он должен размещаться левее или ниже соответствующего ему индикатора. При проектировании органов управления и связанных с ними индикаторов на различных панелях относительное размещение элементов на обеих панелях должно быть идентичным. Для этого индикаторы и связанные с ними по смыслу органы управления целесообразно размещать в одинаковом порядке и в непосредственной близости друг от друга. Ручки органов управления рекомендуется устанавливать в плоскости экрана индикатора либо в плоскости, ей параллельной. При взаимном размещении органов управления и соответствующих им индикаторов следует подчеркивать их функциональное назначение с помощью цветной маркировки и путем придания им специфических очертаний. Направление перемещения органа управления должно правильно сочетаться с изменением показаний соответствующего индикатора. При этом: уменьшается время реакции или время на принятие решений; увеличивается правильность начальных перемещений органа управления (т.е. сокращаются движения в ложном направлении, вызванные реверсивными ошибками); увеличивается скорость и точность регулирования органом управления; уменьшается время на обучение операторов. Можно указать некоторые основные правила взаимной связи между движением указателя индикатора и ручки управления: - вращающийся орган управления нельзя располагать выше индикатора; - если стрелка индикатора перемещается по дуге, большей 180º, надо использовать вращающуюся. ручку; - при перемещении указателя по дуге, составляющей меньше 180º, можно применять линейные органы управления; - направление перемещения указателя индикатора должно соответствовать направлению движения органа управления. Последнее положение носит название правила “реализма” в движениях органов управления. Согласно этому правилу, наиболее высокая эффективность достигается при манипулировании теми органами управления, движения которых согласованы по пространственным и временным характеристикам с сигналами. Помимо этого для повышения эффективности работы оператора большое значение имеет согласование индикаторов и органов управления по положению. Это особенно важно при проектировании видов деятельности, в которых требуется незамедлительная ответная реакция оператора на поступивший сигнал (например, при загорании лампочки нужно немедленно нажать на кнопку). В этом случае при применении панели, на которой кнопки управления размещены в непосредственной близости от сигнальных лампочек, темп работы оператора в 2 - 4 раза выше, чем при использовании панелей, где сигнальные лампочки расположены отдельно от кнопок. Следовательно, наилучшим вариантом взаимоотношения индикаторов и органов управления является такой, при котором информация используется там, где она возникает, т.е. место приложения сигнала совпадает (или находится рядом) с местом его появления. Оптимальным случаем является совмещение индикатора и органа управления в одном устройстве. Примером такого конструктивного решения может служить люминесцентный индикатор, являющийся одновременно кнопкой или клавишей. На основе подобных устройств могут быть созданы новые типы мнемосхем и табло состояний, совмещенных с панелями управления. В более сложных случаях, когда важно не только время решения задачи, но и количество допущенных ошибок, правило совмещения индикаторов и органов управления по положению не следует понимать так упрощенно, как в случаях, описанных выше. Но всегда следует помнить общее правило проектирования, согласно которому важнейшим средством повышения точности и скорости действий оператора является структурное соответствие (а не просто близость, что справедливо лишь для частных случаев) в расположении сигналов и органов управления. Это приближает управляющее действие к предметному, обеспечивая тем самым оптимальные условия его регуляции. Лекция 6. Принципы построения рабочего места оператора План 1. Рабочее место оператора. Основные условия его конструирования 2.Требования к компоновке рабочего места оператора. Литература: 1.Грачев Н.Н. Психология инженерного труда. – М.:Высшая школа. 2008. 2.Пископпель А.А., Вучетич Г.Г., Сергиенко С.К., Щедровицкий Л.П. Инженерная психология. Дисциплинарная организация и концептуальный строй. – М. 2007. 3. Моргунов Е.Б. Человеческий фактор в компьютерных системах. – М.: Тривола. 2007. 4. Хрестоматия по инженерной психологии. Под ред. Душкова Б.А. – М.: Высшая школа. 2008. 1. Рабочее место оператора. Основные условия его конструирования Инженерно-психологическое проектирование позволяет в значительной мере оптимизировать рабочее место оператора. Рабочее место - это зона, оснащенная необходимыми техническими средствами, в которой совершается деятельность. По уровню механизации рабочие места делятся на: - автоматизированные, - механизированные, - “ручные”. Рабочее место оператора - место в системе “человек-машина”, оснащенное средствами отображения информации, органами управления и вспомогательным оборудованием для осуществления трудовой деятельности оператора. Человек всегда предпринимал попытки проектирования своего рабочего места, создания обстановки, позволяющей ему реализовать свои способности и профессиональное мастерство. Уже считается общепринятым, что инженерно-психологичес-кие исследования начались с разработки требований к средствам отображения информации. Но стоит напомнить, что не меньше споров вызвали разногласия по поводу рабочей позы оператора. Так, на автомобильных заводах Генри Форда в США незадолго до Второй мировой войны категорически запрещалось рабочим конвейерных линий работать сидя. Нарушителя ждало неминуемое увольнение. Форд считал, что сидя человек быстрее засыпает. К тому же, по его логике, тот, кто не может работать стоя – явный кандидат на увольнение по состоянию здоровья. Сейчас за нарушение рабочей позы уже не увольняют. Но до сих пор моряки управляют кораблем стоя. Эта поза преобладает в металлургии, станкостроении и торговле. Большинство трамваев за рубежом не оборудовано сиденьями для вагоновожатых. Не меньше разногласий зафиксировано и по форме сидений. Хотя справедливости ради нужно признать, что длительное время на это не обращали особого внимания. Ситуация изменилась после работы шведского врача Бьерна Акерблома “Рабочие позы стоя и сидя”, который предложил новую форму сидения с опорой на спинку стула не лопатками, а поясницей. Многие предприятия перешли на выпуск таких сидений. Но сохранились и консерваторы. Во многом комфорт на рабочем месте и эффективность деятельности определяются и условиями труда. Ведь условия жизнедеятельности на земной поверхности достаточно разнообразные. Достаточно напомнить, что диапазон изменения температур на нашей планете составляет 144ºС (от +58°С в пустынях до - 88°С в Антарктиде), а суточные колебания температуры в пустыне Сахара достигают 50°С (при оптимальном значении температуры на рабочем месте от +18 до +20 °С летом и от +17 до +22°С зимой). Это имеет особое значение, так как уже при температуре +25° С быстро наступает усталость, а при +30°С существенно ослабляется интенсивность умственной деятельности. Выше перечисленные примеры показывают значение эргономических факторов на эффективность деятельности оператора. Но при проектировании рабочего места нельзя ограничиваться анализом трудового процесса оператора и учетом только антропологических данных, санитарно-гигиенических условий на рабочем месте и физиологических характеристик трудового процесса. Не умаляя значения эргономики, изучающей комплексные возможности (т.е. с позиций разных дисциплин) оптимизации орудий, условий и процесса труда оператора в системе “человек-машина”, необходимо так же тщательно учитывать требования инженерных психологов. В частности, при конструировании рабочего места оператора к числу основных условий, способствующих реализации его профессионализма следует отнести:
Важно также, чтобы были предусмотрены меры:
При организации рабочего места необходимо также принимать во внимание: - конфигурацию и способ размещения панелей индикаторов и органов управления; - потребность в обзоре рабочего места (пульта); - возможность письма и размещения на поверхности телефонов, других вспомогательных устройств и документации; - пространство для ног и стоп в сидячем положении. Оператор должен располагать определённой схемой действий. Образ этой ситуации, как известно, - это её концептуальная модель. В непредвиденных, неожиданных ситуациях, когда проявляется рассогласование между моделью и реальной ситуацией, проявляется оперативное мышление оператора. Чтобы эти интеллектуальные способности оператора проявились с наибольшей эффективностью в любых условиях, его рабочее место должно удовлетворять определённым требованиям. В зависимости от условий, в которых работает оператор, различают три зоны его действий: минимальную, максимальную, оптимальную. Минимальные и максимальные зоны соответствуют предельным возможностям оператора. Максимум и минимум определяют границы, в которых осуществляются конкретные функции операторской деятельности. За их пределами функция либо не проявляется, либо происходит её нарушение. Чем ближе характеристики условий деятельности оператора к этим границам, тем менее эффективно и надёжно он работает. Эффективнее всего физиологические и психологические функции и деятельность оператора реализуются в оптимальной зоне. Основными признаками оптимальной зоны являются: 1. Наиболее высокое проявление функции работающей системы (двигательной, сенсорной и т.д.). Например, наибольшая точность различения, скорость реакции и т.д. 2. Длительное сохранение работоспособности системы, выносливости оператора (например, при оптимальном темпе поступления информации). 3. Короткий период врабатываемости (от состояния покоя до высокой работоспособности).
5. Соответствие реакций оператора внешним воздействиям. Так, при работе в условиях, выходящих за пределы оптимальной зоны, сильный сигнал может вызвать неадекватно слабую реакцию. 6. Хорошая согласованность (например, синхронность) в работе всех компонентов системы. Конкретные величины, характеризующие признаки оптимальных условий для тех или иных функций, зависят от тренированности операторов, их возрастных, типологических и индивидуальных особенностей. Естественно, что средства отображения, органы управления и рабочее место оператора в целом должны проектироваться с таким расчётом, чтобы обеспечить оптимальные условия проявления психических и физиологических функций оператора, потому что в таких условиях достигается максимальная эффективность, точность и надёжность его деятельности при минимальных энергетических затратах. 2. Требования к компоновке рабочего места оператора. 1. Командная функция должна совершаться с помощью минимального числа операций. 2. Количество и траектория рабочих движений должны быть сокращены до минимума. 3. Органы управления следует располагать так, чтобы работа распределялась равномерно между правой и левой рукой оператора, при этом правой рукой должны выполняться наиболее ответственные операции, требующие наибольшей точности или наибольшей силы. 4. Следует избегать расположения последовательно используемых органов управления на разных высотах, когда требуется попеременно то поднимать, то опускать руки или часто наклоняться. 5. Все органы управления нужно располагать так, чтобы по возможности, свести рабочие движения к движениям предплечья, кисти пальцев рук, допуская движения плечевого сустава только в виде исключения. 6. Основные органы управления, наиболее важные и часто используемые, размещаются в оптимальном рабочем пространстве, где обеспечены наилучшие условия для ручного управления и контроля. 7. Оптимальное рабочее пространство ограничено дугами, которые описываются каждой рукой оператора при вращении в локтевом суставе (радиус дуги 340 мм). 8. Максимальное рабочее пространство ограничено дугами, описываемыми вытянутыми руками при их повороте в плечевом суставе (радиус руки 550 мм). 9. Аварийные и ответственные органы управления размещаются в оптимальной зоне досягаемости руки. 10. Второстепенные органы управления и индикаторы размещаются в зоне максимальной досягаемости руки (при большом общем числе органов управления). 11. Неудобные места отводятся для устройств, связанных с настройкой, калибровкой и проверкой. Они могут быть размещены за пределами нормальной рабочей зоны или скрыты под панелью. 12. Когда органы управления размещены рядом с индикаторами, то рука оператора не должна закрывать индикатор, а ручка, управляемая правой рукой оператора, помещается правее или ниже соответствующего или взаимосвязанного индикатора (аналогично и для левой руки). Следует избегать перекрёстной работы двумя руками. Как известно, основу рабочего места оператора любого типа составляет пульт управления. Он должен обеспечивать удобное и достаточное по размерам рабочее пространство для операторов, свободное перемещение в зоне пульта, рациональное размещение на пульте средств связи, место для ведения записей, просмотра и хранения текущей документации. К основным инженерно-психологическим характеристикам пульта управления относятся его форма и геометрические размеры. На практике получили распространение фронтальная, трапециевидная и многогранная формы пультов. Фронтальная форма пульта предусматривает размещение всех органов управления в пределах зон максимальной и допустимой досягаемости, а индикаторы - в пределах зоны центрального и периферического зрения (например, вдоль стены). Трапециевидная форма пульта используется при невозможности размещения органов управления и индикации по фронтальному принципу. В данном случае органы управления и индикаторы частично размещаются на боковых панелях, развернутых относительно фронтальной под углом 90 - 120º. Полукруглая форма пульта наиболее целесообразна при наличии большого числа средств ото6ражения информации и органов управления; боковые панели рекомендуется располагать таким образом, чтобы они были перпендикулярны линии взора оператора. Минимальный диаметр полукруглого пульта для одного оператора равняется 1200 мм. Геометрические размеры пульта управления основываются на антропометрических характеристиках конкретных групп операторов. Так, например, рекордный рост – 283 см -был зафиксирован у финна Каянуса. Самый низкий рост взрослого мужчины составил 38 см. Отметим для сравнения, что средний рост москвича равен 168 см, а москвички – 157 см. Проектированию наилучших условий актуализации профессионализма оператора в процессе деятельности способствует внедрение сформулированных исследователями принципов оптимизации его рабочего места. К ним, в частности, можно отнести следующие из них: 1. Принцип соответствия рабочего места возможностям человека. Он требует размещения элементов в оптимальных и доступных зонах. 2. Принцип значимости требует размещения важных элементов вблизи центра панели на видном и удобном для оператора месте. 3. Принцип учёта частоты использования требует помещать у центра панели часто используемые элементы. 4. Принцип структурного соответствия предполагает размещать индикаторы в зоне визуальной информации, а органы управления – в зоне управления. 5. Если требуется срочная, немедленная реакция, то по принципу пространственного совмещения индикатор совмещают с органом управления (например, подсветка клавиш с надписями). 6. По принципу функциональной группировки вместе размещают группу приборов и индикаторов, функционально относящихся к одному узлу (агрегату) оборудования. Также размещаются и органы управления. 7. Принцип оперативного упорядочения предполагает размещение приборов и органов управления вдоль некоторой линии в очерёдности их использования при выполнении алгоритма (это возможно лишь при выполнении в системе одного или повторяющихся алгоритмов). 8. Принцип уменьшения длины массивов однотипных элементов требует учёта при размещении элементов на рабочем поле психологической закономерности 7 плюс-минус 2, то есть желательно группировать 5 – 7 – 9 элементов в группе. Следует помнить, что дежурство на рабочем месте занимает у оператора примерно третью часть его жизни. Поэтому конструкторам всегда нужно думать не только о соблюдении строгих требований государственного стандарта при проектировании рабочего места, но и заботиться о его оформлении. Решение задачи организации рабочего места оператора должно проводиться совместно с проектированием внутреннего пространства (интерьера) всего пункта управления. Интерьеры пунктов оперативного управления создаются архитектурными формами и отделкой, техническими средствами и мебелью, цветовым решением и системой освещения. Все элементы интерьера должны гармонично сочетаться и преследовать цель оптимизации условий труда. Внутреннее пространство пункта управления делится обычно на три зоны: рабочую, вспомогательную и отдыха. Главным функциональным пространством является рабочая зона. Она ограничивается комплексом функциональных элементов рабочего места оператора. В этой зоне устанавливается пульт с аппаратурой управления, приборами, средствами связи с управляемыми объектами; информационные щиты и панели (табло, мнемо-схемы, устройства визуальной и звуковой сигнализации и т.п.); различные регистрирующие приборы. Хорошим планировочным решением рабочей зоны является такое, при котором все информационные панели располагаются вдоль одной из стен помещения, а место оператора в плане находится в вершине угла (не более 90º), образованного линиями, идущими от крайних точек панели. Это обусловлено тем, что при рассмотрении показаний приборов сбоку допустимый угол обзора составляет 45º к нормали панели; при больших углах получаются значительные искажения. При необходимости размещения приборов в зоне, превышающей 90º, возможно планировочное решение рабочей зоны пункта управления, на котором работают несколько операторов. Размер и площадь рабочей зоны зависят от общей протяженности информационных панелей и щитов, выполняемых с учетом инженерно-психологических требований (допустимый обзор, оптимальная дистанция наблюдения и т.п.). Вспомогательная зона необходима для обслуживания оперативных щитов и панелей информации. В ней могут быть расположены также блоки неоперативной информации. Вспомогательная зона охватывает пространство, непосредственно прилегающее к обратной стороне оперативных щитов и панелей и необходимое для работ по наладке и контролю приборов и аппаратуры. Площадь этой зоны определяется требованиями технологии и с учетом проходов, обеспечивающих удобный подход к обратной стороне оперативных щитов, обслуживание установленных на щите приборов и других элементов. Зона отдыха предназначена для психологического восстановления работоспособности оператора в процессе кратковременного отдыха и должна располагаться внутри пункта управления таким образом, чтобы из нее можно было наблюдать за появлением сигналов на мнемосхеме, оперативных щитах и пультах управления. Из этого назначения вытекает двойственный характер зоны отдыха. Во-первых, она обеспечивает кратковременный отдых персонала пункта управления. Для этого она оборудуется функциональной мебелью, форма и стиль которой коренным образом отличаются от рациональной формы элементов рабочей зоны. Во-вторых, она снижает психофизиологическое напряжение, возникающее у оператора в процессе трудовой деятельности, уменьшает зрительное и нервное утомление, повышая тем самым эффективность его труда. Важными элементами зоны отдыха в любом случае являются живые уголки природы, связывающие персонал пункта управления с внешним пространством, обеспечивающие более близкий контакт с природой и способствующие интенсивному отдыху нервной системы и зрительного анализатора. Для рациональной планировки, размещения и установки основного (рабочего) и вспомогательного оборудования, для устранения образования теней, предотвращения скопления пыли и обеспечения легкости уборки, а также для создания эстетичного общего вида помещения его потолок и стены должны быть гладкими, без выступающих строительных конструкций. Полы пункта управления рекомендуется настилать материалами светлого цвета, так как они отражают свет, что весьма важно при напряженной зрительной работе. Полы рекомендуется выполнять в одной цветовой гамме с цветом стен. При создании цветосветовой среды в интерьере учитывают эмоционально-физиологическое воздействие цвета и света и их функционально-эстетическую роль в организации пространства. На рабочих местах предусматривается общее и местное освещение; уровень освещенности на всех рабочих поверхностях, наблюдаемых оператором, должен быть не менее 300 люкс с коэффициентом неравномерности не более 0,5. Для борьбы с монотонностью работы оператора в помещении пункта управления желательно предусмотреть динамическое (изменяющееся во времени) освещение. Для этого светильники общего и местного освещения должны иметь плавную (ручную или автоматическую) регулировку силы света, обеспечивающую возможность снижения освещенности рабочих поверхностей до 30 люкс. Размещение светильников должно исключать возможность засветки экранов электроннолучевых трубок, светящихся планшетов и других индикаторов. Поэтому светильники по возможности следует прятать в углубления потолка, стремясь использовать отраженный рассеянный свет. С их помощью нередко решается и композиция потолка. При применении подвесных светильников их снабжают колпаками, рассеивающими свет и защищающими глаза оператора от прямого попадания света. При этом нужно стремиться к достижению максимального декоративного эффекта. В согласовании конструктивных особенностей рабочих мест с характеристиками человека важную роль играет техническая эстетика. Художественная форма технических объектов является продуктом совместной работы инженера, психолога и художника. Выразительными средствами технической эстетики являются: художественная форма, функциональный цвет и свет, пространственная композиция. Этими средствами можно повлиять на деятельность оператора и повысить ее эффективность, выявить функции тех или иных элементов аппаратуры, привлечь к ним внимание оператора. Можно также облегчить операции приема и переработки информации, улучшить концентрацию и переключение внимания, повысить скорость восприятия и экономичность управляющих действий, улучшить их пластику и координацию, нейтрализовать ощущение жары или холода, снять монотонность или напряженность работы. Организация рабочего места оператора с учетом описанных требований способствует повышению эффективности его работы, а, следовательно, и всей системы “человек - машина”. Лекция 7. Психологические аспекты эффективности деятельности оператора План
Литература. 1. Стрелков Ю.К. Инженерная и профессиональная психология: Учеб. пос. для студ. вузов. - М.: Академия, 2011. - Базовое пособие. 2. Пряжников Н.С., Пряжникова Е.Ю. Психология труда и человеческого достоинства: Учеб. пособие для студ. высш. учеб, заведений. - М.: Академия, 2011. 3. Психология: Учебник для технических вузов / Под общ. ред. В.Н. Дружинина. - СПб.: Питер, 2010. 1. Проектирование систем «человек – машина». Одна из принципиальных проблем инженерной психологии заключается в распределении функций между человеком и машиной при проектировании систем, объединяющих «машинное» и «человеческое» звено, и определении оптимального уровня автоматизации. Каждая функция возлагается на оператора или техническое устройство на основании сравнения возможностей, которыми они располагают. Так, при выполнении функции обнаружения технические устройства характеризуются чувствительностью к сигналам, которые человек не может воспринимать непосредственно, таким, как ультразвуковое и инфракрасное излучение, электромагнитные поля и т.п. Однако человек превосходит машину в способности узнавать объекты, несмотря на изменение условий восприятия, в чувствительности к широкому диапазону стимулов, таких как температура, свет, звук, запах, давление и т.п., в распознавании сигналов в условиях помех. При выполнении функции интерпретации машина, в отличие от человека, безошибочно выполняет логический вывод в соответствии с заданным алгоритмом. Машина превосходит человека по скорости и точности переработки информации по заданной программе. однако она не обладает способностью применять обобщенные понятия, не может использовать информацию сверх предусмотренной программы, в непредвиденных ситуациях может выдать абсурдный результат. Человека отличает от машины способность разумно и творчески действовать в непредвиденных, незапрограммированных ситуациях. Машина лучше человека выполняет монотонные, повторяющиеся операции, такие, например, как поддержание заданного значения параметра. Человек утомляется в процессе монотонной работы, его внимание рассеивается, он нуждается в отдыхе. Однако в случае осознанной необходимости человек способен активно действовать в сложных и опасных ситуациях длительное время, значительно превышающее обычные нормы. Машина превосходит человека при выполнении операций типа «стимул-реакция» – сигнализация о неисправностях, о достижении предельного значения параметра. Но только человек может принимать решения, связанные с высокой ответственностью за возможные последствия, только к деятельности человека применимо само понятие риска. Качественные методы распределения функций имеют ряд существенных недостатков. Само выделение функций и сравнение возможностей человека и машины производится на основании субъективных оценок; модели типа перечня функций носят довольно общий характер и слабо отражают специфику объекта управления. Эти недостатки в особенности проявляются при проектировании сложных человеко-машинных систем, функционирование которых обеспечивается деятельностью группы операторов. Получение числовых характеристик группового поведения традиционными методами типа составления перечня функций, как правило, невозможно. Машины и люди в действительности являются несопоставимыми подсистемами; как заметил один специалист, люди гибки, но непоследовательны, тогда как машины последовательны, но не гибки. Одним из современных методов получения характеристик проектируемой системы «человек – машина» является имитационное цифровое моделирование функционирования системы. Машинное моделирование представляет собой процесс построения логико-математической модели предполагаемой или существующей системы «человек – машина» и компьютерное экспериментирование с этой моделью. Имитационное моделирование позволяет с помощью вычислительных устройств воссоздать наиболее существенные черты процесса функционирования системы в заданном масштабе времени, предсказать поведение сложных человеко-машинных систем в том случае, когда натурный эксперимент затруднен или невозможен (в аварийных ситуациях, при отказах оборудования, ошибочных действиях оператора). На основе алгоритма функционирования разрабатывается компьютерная программа, которая определяет последовательность действий по преобразованию входной информации. Исходными данными для решения задачи служат математические ожидания и дисперсии времени выполнения каждой отдельной операции, вероятности ошибок оператора или отказов технического устройства и законы их распределения, коэффициенты, учитывающие обучаемость операторов в процессе деятельности, взаимосвязь и взаимодействие операторов и т.д. Соответствующие статистические характеристики получают путем неформальных опытов с использованием секундомера, опросом мнений опытных операторов и из других доступных источников информации. Если это возможно, для получения исходных данных производится натурное моделирование работы системы с участием оператора на тренажере или на реальном рабочем месте, сопряженном с компьютером, программа которого имитирует воздействие внешней среды и работу машинного звена системы. Устанавливается система критериев, по которым будет оцениваться эффективность моделируемого варианта распределения функций. Это может быть время выполнения рабочего цикла системы, время наработки на отказ, вероятность отказа в заданном интервале времени и т.п. Программа вместе с набором исходных данных вводится в память компьютера. Имитационное цифровое моделирование осуществляется методом статистических испытаний. Программа вычислений предусматривает выработку наборов псевдослучайных чисел. Ввод их в качестве аргументов в заданные законы распределения вероятностей имитирует воздействие случайных факторов на исследуемый процесс. Многократное проигрывание деятельности системы соответствует многообразию условий, в которых протекает ее функционирование, и обеспечивает получение на выходе модели статистических показателей, характеризующих свойства исследуемой системы. Необходимая достоверность результатов достигается при выполнении 100-200 циклов компьютерного моделирования. Для выбора оптимального варианта распределения функций или определения количества персонала, необходимого для их реализации, вводятся новые наборы исходных данных и задача проигрывается заново. Вариант, в наибольшей степени отвечающий выбранной системе критериев эффективности, принимается в качестве оптимального. 2. Автоматизация производства и проектирование человеко-машинных систем. Стремительное развитие возможностей компьютерной техники и ее внедрение в автоматизированные системы управления обостряет одну из ключевых инженерно-психологических проблем – распределение функций между человеком и автоматикой. Несмотря на то, что автоматика предназначена для облегчения и упрощения трудовой деятельности человека, уменьшения допускаемых им ошибок, снижения численности персонала, повышения эффективности и безопасности процессов управления, именно автоматизация является причиной многих аварий и катастроф. Они происходят в различных областях техники, в том числе таких, как авиация, космонавтика, атомная энергетика и т.д. При разработке новых технических объектов существует тенденция к полной автоматизации, жесткому контролю за действиями операторов, что объективно приводит к вытеснению человека из процессов управления. В частности, в космонавтике это выражается в приоритете автоматических режимов управления, считающихся основными, штатными, над полуавтоматическими и ручными режимами, рассматриваемыми в качестве резервных; в авиации внедряются новые технологии управления, в которых автоматика может вмешиваться в действия экипажа. С развитием автоматизации роль человека в управлении меняется и приобретает черты диспетчера, планировщика автоматики. оператор вводит в компьютер общие цели, получая информацию о выполнении поставленных задач на дисплеях, а компьютер реализует непосредственное управление. Поэтому, исключая из деятельности операторов относительно простые исполнительные операции, автоматизация приводит к необходимости выполнения новых, более сложных действий, связанных с программированием средств автоматики. Соответственно возникают и новые виды ошибок. Принципиальной особенностью автоматизации, с которой столкнулись в космонавтике, а затем и в некоторых других областях техники, являются нетрадиционные отказы, связанные не с реальными поломками техники, а с неадекватной работой автоматики при диагностике бортовых систем. Развитие автоматизации и возникающие при этом психологические проблемы определяют актуальность поиска новых решений проблемы распределения функций между человеком и автоматикой. Высокий уровень автоматизации производственных процессов порождает ряд специфических психологических проблем в сфере человеко-машинного взаимодействия, связанных с пассивностью и снижением ведущей роли операторов в управлении. Во-первых, даже новейшие автоматизированные системы не свободны от ложных срабатываний сигнализации предупреждения об опасности. Это увеличивает напряженность в деятельности операторов и приводит к снижению безопасности. Во-вторых, срывы автоматического оборудования вызывают недоверие к нему операторов. Если пользователь имеет свободу выбора, он обычно не выбирает то, чему он не доверяет. операторы могут не доверять автоматике даже при ее нормальном функционировании и стремиться выполнять управление в ручном режиме. В-третьих, в связи с автоматизацией возрастают требования к квалификации операторов. Они должны уметь работать с оборудованием как в ручном, так и в автоматическом режиме. Кроме того, чисто автоматический режим лишает оператора практики ручного управления. Эта потеря профессионализма может стать причиной затруднений в ситуации, когда необходимо использовать ручной способ управления системой. В-четвертых, проектировщикам не всегда удается предусмотреть все новые проблемы, создаваемые автоматизированными системами, и обеспечить должное качество их работы при определенном сочетании негативных факторов. А оператор, полностью доверяющий автоматике, может не обнаружить даже, казалось бы, очевидное несоответствие ее функционирования характеру сложившейся ситуации. Он излишне полагается на автоматику и не замечает возникшие отклонения в ее работе. На практике именно это обстоятельство приводило к трагическим последствиям. В-пятых, автоматизация превращает операторов скорее в наблюдателей, чем в активно управляющий персонал. Не всем операторам нравится эта роль. В ней оператор может оказаться психологически неподготовленным к тому, чтобы взять на себя управление в неожиданно возникшей аварийной ситуации. Общая тенденция развития индустрии заключается в быстрой и непрерывной централизации, что означает рост размеров и сложности систем. конструкторы больших и сложных промышленных установок рассчитывают на те инструкции, которые регламентируют функции операторов, и на освоение ими этих функций в ходе тренировок. Они склонны отвергать другие пути приспособления машины к естественным возможностям человека. объяснения самых крупных происшествий в промышленности по причине человеческих ошибок часто строятся на основе поверхностного анализа. В результате выдвигаются требования администрации: "Лучше тренируйте операторов и строже контролируйте точность выполнения инструкций". Ясно, что эти меры не решат проблемы, а требования к недопущению всякого рода происшествий становится все более жесткими. Эти требования сводятся к тому, что большие установки должны быть сконструированы и построены таким образом, чтобы вероятность угрозы обоев и потерь была минимальной, а свобода действий операторов - как можно больше ограничена. Такой простейший практический подход к задаче распределения функций можно назвать техноцентрическим подходом. Он заключается в том, чтобы передать как можно больше функций машине. Он, в сущности, ориентирован на некомпетентность человека. Однако с этим подходом связан довольно значительный риск. Если человек не наделен функциями, когда система работает нормально, маловероятно, что он сможет действовать эффективно при ручном дублировании в аварийной ситуации. Машиноцентрическому или техноцентрическому подходу к распределению функций между человеком и машиной в сложных системах противопоставляется антропоцентрический подход к человеку и технике. Его ключевое положение заключается в том, что проектировать следует не систему «человек – машина», а систему деятельности человека-оператора. Проект должен создаваться на основе системы критериев, учитывающих базовые свойства человека. При таком подходе вначале проектируется деятельность человека и вытекающие из нее функции, и лишь после этого разрабатываются технические устройства как средства, орудия труда. Машина должна обеспечивать усиление функций человека, обеспечивать эффективное протекание сформированной деятельности и как ее результат – наиболее целесообразное использование системы для достижения заданных целей. Однако на пути внедрения антропоцентрического подхода имеются существенные препятствия; вообще еще неясно, как по заданному проекту деятельности построить адекватную этому проекту машину. В то же время разработаны и другие концепции. Так называемый равнозначный подход к автоматизации определяет, что при автоматизации техники разработчики (через создаваемые ими программы автоматики) и операторы должны попеременно осуществлять ведущую роль в управлении, нести равную ответственность и иметь равную значимость в обеспечении надежности управления. на надежность современной сложной техники в непредвиденных ситуациях негативно влияют недостатки программ автоматики, с помощью которых разработчики реализуют свои представления о процессах управления, в том числе осуществляемых человеком. Преодолеть указанные недостатки можно за счет резервирования или замены автоматики оператором. Однако в силу изначальной неизвестности непредвиденных ситуаций даже профессионалы также могут принимать в них неправильные решения, которые будут связаны с высокой субъективной сложностью деятельности. В этих случаях необходимо осуществление такой функции техники, как резервирование оператора автоматикой в ходе выполнения им профессиональных функций. Тем самым распределение функций между оператором и автоматикой должно строиться по логике их взаимного резервирования. Считается, что принцип взаимного резервирования представляет собой новое решение проблемы распределения функций между оператором и автоматикой и позволяет формировать гибкую стратегию изменения степени автоматизации в процессах управления сложной техникой. Резервирование автоматики оператором происходит в случае возникновения отказов техники или непредвиденных ситуаций посредством снижения им степени автоматизации; обратное резервирование оператора автоматикой осуществляется при превышении предельно-допустимой субъективной сложности деятельности путем принудительного повышения степени автоматизации процессов управления. Как следствие, полуавтоматические режимы в процессах управления должны быть основными. Автоматические и ручные режимы должны быть резервными, используемыми для страховки оператора и автоматики соответственно. |
Похожие:
 | Психология. Учеб для тех вузов/ Под общ ред. В. Н. Дружинина. Спб.: Питер, 2000. 608 с Алешина А. А. Патология эмоций: Учебно-методический комплекс. – Хабаровск: Издательство двггу, 2007. – 30с | | Курс лекций по психодиагностике -херсон, хф омурч «Украина», 2008 г. 155 стр Спб.: Питер, 2001. – 688 с. (Серия «Мастера психологии»); Психологическая диагностика: Учебник для вузов/Под ред. М. К. Акимовой,... |
| Учебник для вузов / Под ред. Г. С. Никифорова. 2-е изд., доп и перераб.... Учебник предназначен для студентов и преподавателей факультетов психологии университетов, а также для специалистов, занятых на практике... | | Курс лекций для студ вузов / под общ ред. А. В. Овруцкого. Спб. Питер,... Валгина, Н. С. Активные процессы в современном русском языке : учеб пособие для студ вузов / Н. С. Валгина. – М. Логос, 2001. – 302... |
| Методическое пособие для учителя. 10 класс/ Под ред проф. Н. В. Макаровой.... Информатика и икт. 10 класс. Базовый уровень. /Под ред. Н. В. Макаровой. Спб.: Питер, 2008 | | Учебник для вузов / под ред. А. И. Добрынина, Л. С. Тарасевича. 3-е... Экономическая теория: Учебник [для вузов] / Борисов Евгений Филиппович. 3-е изд., перераб и доп. М.: Юрайт, 2004. 399с. Библиогр... |
| Учебник для вузов. 3 е изд. Спб.: Питер, 2008. 496 с. Курбатов В.... Анцупов А. Я., Шипилов А. И. Конфликтология: учебник для вузов. 3 е изд. Спб.: Питер, 2008. 496 с | | Урок 1 (конспект). Учебный предмет «Информатика» Информатика и икт. Учебник. 8-9 класс / Под ред проф. Н. В. Макаровой. – Спб.: Питер, 2009 |
 | Учебник для вузов / А. В. Завгородний, В. В. Коробченко, А. В. Кузьменко;... Трудовое право России: учебник / под ред. С. Ю. Головиной, М. В. Молодцова. – М.: Норма, 2008. 704 с | | Учебник для вузов / под ред. А. Г. Гогоберидзе, О. В. Солнцевой.... Богомолова, О. Б. Защита компьютера от вредоносных воздействий : практикум / О. Б. Богомолова, Д. Ю. Усенков. – М. Бином. Лаборатория... |
| Жидко М. Психотерапия: учебник для вузов спб.: Питер, 2009, 496 с.... Бурлачук Л., Кочарян А., Жидко М. Психотерапия: учебник для вузов спб.: Питер, 2009, 496 с | | Рабочая программа по физической культуре для 9 класса учителя физической культуры В. И. Ляха, А. А. Зданевича. (М.: Просвещение, 2005),, учебно-методического комплекса; под общ ред. М. Я. Виленского – М. Просвещение,... |
| Учебник для вузов. Спб.: Питер, 2008. 583 с: ил. (Серия «Учебник для вузов») ... | | Учебника по дисциплине «Правоведение» Б20 Правоведение. Учебник для вузов. 3-е изд., доп и перераб. — Спб.: Питер, 2008. —464 с: ил. — (Серия «Учебник для вузов») |
| Учебник для вузов. Под ред чл корр. Ран, профессора Р. В. Камелина.... Методические указания составлены в соответствии с «Программой по ботанике для студентов фармацевтических вузов и фармацевтических... | | Основные положения лекции «Информатика и икт. 8-9 класс.» Под ред. Макаровой Н. В., изд.: Спб.: «Питер» 2010 г |
