Теория Эргономика вся. 1 Введение в эргономику. Эргатическая система. Понятие и место эргономики в системе научного знания

• Название: 1 Введение в эргономику. Эргатическая система. Понятие и место эргономики в системе научного знания
• Дата: 17.11.2022
• Размер: 1.75 Mb.
• Имя файла: Теория Эргономика вся.doc
• Тип: Документы; #795282
• страница: 3 из 12

Критерии надежности можно объединить в группы:

1. 
   безотказность,
   
2. 
   восстанавливаемость,
   
3. 
   готовность
   
4. 
   своевременность.
   

В качестве основных они включают показатели:

1. 
   вероятность безотказной работы,
   
2. 
   среднее время безошибочной работы,
   
3. 
   частота отказов,
   
4. 
   среднее время восстановления,
   
5. 
   коэффициент готовности,
   
6. 
   вероятность своевременного выполнения задания.
   

Любые нарушения в работе системы, вызывающие частичную или полную утрату ее работоспособности, определяются как отказ.

Результатом самоконтроля человеком своих действий и исправления допущенных им ошибок служат показатели восстанавливаемости.

Показатели своевременности действий используют потому, что правильные, но несвоевременные действия не приводят к достижению цели, т. е. дают тот же результат, что и ошибка.

Исследования ошибок и отказов человека – одно из актуальных направлений современных научных исследований. Под ошибкой понимают элемент, нарушающий целенаправленное протекание деятельности и приводящий к нежелательному результату.
Все ошибки, допускаемые человеком, условно делят на группы.

Грубые ошибки характеризуются замещением одних действий другими. Чаще всего они обусловлены утомлением оператора, расстройством его здоровья, детрменированностью.

Ошибки человека можно классифицировать как закономерные и случайные. К закономерным относят ошибки, которые могут быть устранены при создании оптимальных условий для деятельности, к случайным – ошибки, вызванные вероятностным характером поведения человека.

По характеру проявления ошибки бывают систематическими, обусловленными неучтенными факторами, личностными причинами, а также случайными, обусловленными нестабильностью условий труда или действий человека, различием индивидуальных качеств людей.
Отказ – состояние, при котором человек не может выполнять возложенные на него функции из-за утомления, временной утраты работоспособности и др.

Отказ может быть

• 
  временным неустойчивым – ошибкой;
  
• 
  временным устойчивым, для устранения которого требуется предоставление специального времени или условий;
  
• 
  окончательным – неустранимым;
  
• 
  оперативным – цель не достигнута из-за дефицита времени.
  

Ошибки и отказы используют в расчетах показателей надежности человека и системы в целом.
Основной показатель безошибочности – вероятность безошибочного выполнения работы:

P 			m	,		(5.1)
	б / о	N

где т – число правильно решенных задач (действий);

N – общее число решаемых задач (действий).
Для типовых, часто повторяющихся действий показателем безошибочности служит также интенсивность ошибок:

б / о	N  m	,		(5.2)
	N T

где T – среднее время выполнения данного действия.
Необходимо отметить, что эта формула справедлива лишь для времени устойчивой работоспособности оператора.

Основной показатель восстанавливаемости – вероятность исправления ошибки:

Pисп Pк Pобн Pи ( t ),

(5.3)

где Р_к – вероятность выдачи контрольного сигнала системой;

Р_обн – вероятность обнаружения оператором этого сигнала;

Р_и(t) – вероятность исправления ошибки при повторном решении задачи в течение времени t.

Показатель готовности оператора — коэффициент готовности, т. е. вероятность включения человека в работу в любой произвольный момент времени:

Kоп1	Tо		,	(5.4)
		T

где Т_о – время, в течение которого оператор не может принимать поступающую к нему информацию (перегружен, занят и др.);

T – общее время работы.

Формула для определения этого показателя не позволяет учесть влияние врабатываемости или утомления, и поэтому ее применяют только для периода устойчивой работоспособности оператора.

Основной показатель своевременности – вероятность своевременного выполнения работы. По статистическим данным эту вероятность можно определить по формуле

P 	N  mнс	,	(5.6)
	N
св

где m_нс – число несвоевременно решенных задач.
В деятельности человека можно выделить ряд функций, которые он выполняет с неодинаковой надежностью. Это прием информации, принятие решения, формирование результата, реализация решения.

Даже при высокой квалификации, идеальной конструкции технических средств, рациональной организации труда нормальный здоровый человек допускает одно-два ошибочных действия на сотню. При современной высокой социальной и стоимостной значимости человеко-машинных систем такой объективный уровень надежности человека недостаточен.

Тема 2: Психофизиологический базис операторской деятельности

1. 
   Характеристика этапов операторской деятельности
   
2. 
   Приём и первичная обработка информации оператором.
   
3. 
   Анализаторные системы и их параметры.
   
4. 
   Характеристика зрительной анализаторной системы
   
5. 
   Характеристика слуховой анализаторной системы
   
6. 
   Хранение и переработка информации человеком. Память.
   
7. 
   Психофизиологические особенности процесса принятия решений
   

1. 
   Характеристика этапов операторской деятельности
   

Деятельность оператора в СЧМ можно разбить на 4 этапа:

1. 
   Прием информации. На этом этапе осуществляется восприятие информации. При этом осуществляются такие действия, как обнаружение сигналов, выделение из их совокупности наиболее значимых, их расшифровка и декодирование. В результате у оператора складывается предварительное представление о состоянии управляемого объекта. Информация приводится к виду, пригодному для оценки и принятия решения.
   
2. 
   Обработка информации. На этом этапе анализ и обобщение информации, определяется очередность обработки информации. Качество выполнения этого этапа во многом зависит от принятых способов кодирования информации и возможностей оператора по ее декодированию. На данном этапе оператором могут выполняться такие действия, как запоминание информации, извлечение ее из памяти, декодирование и т. п.
   
3. 
   Принятие решения. Решение о необходимых действиях принимается на основе проведенного анализа и оценки информации. Время принятия решения существенным образом зависит от энтропии (неопределенности) множества решений.
   
4. 
   Реализация принятого решения. На этом этапе осуществляется приведение принятого решения в исполнение путем выполнения определенных действий или отдачи соот­ветствующих распоряжений. Отдельными действиями на этом этапе являются: перекодирование принятого решения в машинный код, поиск нужного органа управления, движение руки к органу управления и манипуляция с ним (нажатие кнопки, включение тумблера, поворот рычага и т. п.).
   

Факторы, влияющие на выполнение этапов деятельности оператора

1. 
   Качество приема информации зависит от вида и количества индикаторов, организации информационного поля, психофизических характеристик предъявляемой информации (размеров изображений, их светотехнических характеристик, цветового тона и цветового контраста).
   
2. 
   На обработку информации влияют такие факторы, как способ кодирования информации, объем ее отображения, динамика смены информации, соответствие ее возможностям памяти и мышления оператора.
   
3. 
   Эффективность принятия решения определяется следующими факторами: типом решаемой задачи, числом и сложностью проверяемых логических условий, сложностью алгоритма и количеством возможных вариантов решения, возможностью контроля решения.
   
4. 
   Реализация принятого решения зависит от числа органов управления, их типа и способа размещения, а также от большой группы характеристик, определяющих степень удобства работы с отдельными органами управления (размер, форма, сила сопротивления и т.д.).
   

Первые два этапа в совокупности называют иногда получением информации, последние два этапа – реализацией информации.
= 3.2 Приём и первичная обработка информации оператором =

Этап приема информации реализуется на основе функционирования перцептивной системы человека (совокупности анализаторных систем, позволяющих человеку воспринимать полимодальные сигналы) и сложных психических процессов.

Основными психическими процессами на этом этапе являются:

1. 
   ощущение,
   
2. 
   восприятие,
   
3. 
   представление
   
4. 
   внимание.
   

Ощуще­ние является первичной формой психической перцепции (перцепция – то же самое, что и восприятие). Оно возникает при непосредственном воздействии предме­тов и явлений материального мира на анализаторы человека.



На основе синтеза ощущений складывается более сложная фор­ма отражения — восприятие.



В отличие от ощущений в нём формируются не отдельные свойства, а образ предмета в це­лом. Восприятие образуется на основе совместной деятельности ряда анализаторных систем. Восприятие всегда целостно. Мы никогда не путаем предметы между собой, несмотря на множе­ство различных ощущений, получаемых от них.

Выделяют четыре стадии восприятия: обнаружение, различение, идентификация и опознание. Первые два относятся к перцептивным, последние — к опознавательным действиям.

1. 
   обнаруже­ние - на этой стадии наблюдатель выделяет объект из фона, но не может судить о его форме и признаках.
   
2. 
   различение – на этой стадии наблюдатель способен раздельно воспри­нимать два объекта, расположенные рядом, выделять их детали
   
3. 
   идентификация есть отождествление непосредственно воспринимаемого объекта с образом, хранящимся в памяти, или отождествление двух одновременно воспринимаемых объектов. 
   
4. 
   опознание – на этой стадии наблюдатель выделяет существенные при­знаки объекта и относит его к определённому классу.
   

Свойства восприятия:

1. 
   Предметность — объекты воспринимаются не как бессвязный набор ощущений, а как образы, составляющие конкретные предметы.
   
2. 
   Целостность - в отличие от ощущения, отражающего отдельные свойства предмета, восприятие дает целостный его образ. Он складывается на основе обобщения знаний об отдельных свойствах и качествах предмета, получаемых в виде различных ощущений.
   
3. 
   Структурность — предмет воспринимается сознанием уже в качестве абстрагированной от ощущений смоделированной структуры. Если человек слушает какую-нибудь мелодию, то услышанные ранее ноты еще продолжают звучать у него в уме, когда поступает новая нота. Обычно слушающий понимает музыкальную вещь, т.е. воспринимает ее структуру в целом. Очевидно, что последняя из услышанных нот сама по себе не может быть основой для такого понимания — в уме слушающего продолжает звучать вся структура мелодии с разнообразными взаимосвязями входящих в нее элементов.
   
4. 
   Константность — называется относительное постоянство некоторых свойств предметов при изменении его условий. Благодаря свойству константности, состоящему в способности перцептивной системы (совокупность анализаторов, обеспечивающих данный акт восприятия) компенсировать эти изменения, мы воспринимаем окружающие нас предметы как относительно постоянные.
   
5. 
   Апперцептивность — на восприятие оказывает влияние общее содержание психики человека. Восприятие зависит не только от раздражения, но и от самого субъекта. Воспринимают не глаз и ухо, а конкретный живой человек, и поэтому в восприятии всегда сказываются особенности личности человека. Зависимость восприятия от содержания психической жизни человека, от особенностей его личности, называется апперцепцией.
   
6. 
   Избирательность — преимущественное выделение одних объектов по сравнению с другими.
   
7. 
   Осмысленность — предмет сознательно воспринимается, мысленно называется (связывается с определённой категорией), относится к определённому классу.
   

На основе ощущения и восприятия возникает более сложная форма чувственного отражения действительности — представ­ление — вторичный чувственный образ предмета, который в данный момент не действует на органы чувств, но действовал в прошлом.

Свойства представления:

1. 
   неустойчивость,
   
2. 
   фрагментарность,
   
3. 
   зыбкость,
   
4. 
   непосто­янство.
   

Представление выступает в роли «внутреннего эталона», с которым сравнива­ются воспринимаемые объекты. Представления служат основой для умственных действий, этапом перехода к мышлению — форме опосредованного отражения.

Внимание— это динамическая сторона сознания, психики че­ловека, выражающая степень ее направленности на тот или иной объект, его отдельные стороны и степень сосредоточенности со­знания на нем.

Внимание проявляется как в сенсорных процессах (зритель­ное, слуховое, обонятельное, тактильное, осязательное и др.), где его объектами выступает действительность во всем ее много­образии, так и в мыслительных, где объектами являются воспоминания, представления человека, его мысли, переживания.

Основные функции внимания состоят в следующем:

1) отбор значимой, релевантной (соответствующей) инфор­мации;

2) удержание (сохранение) информации для совершения дей­ствия, алгоритм действия;

3) регуляция и контроль протекания действия, осуществление автоматизированного действия умственного контроля;

4) антиципация (предвосхищение) действительности, пред­видение результатов действия, поведения (здесь проявляют себя установки, ожидания, апперцепция).

В зависимости от того, где находится объект внимания — во внешнем мире, вне субъекта познания и деятельности (матери­альные процессы, явления действительности, люди, их действия) или в субъективном мире личности (собственные мысли, пере­живания, планирование своего поведения и т.п.), — различают внимание 

1. 
   внешнее (сенсорно-перцептивное)
   
2. 
   внутреннее. 
   

Первое является необходимым условием познания и преобразования че­ловеком окружающего мира, второе — необходимым условием самопознания и самовоспитания.

В зависимости от организации деятельности людей выделяют

1. 
   Групповое
   
2. 
   индивидуальное внимание.
   

Различают три вида внимания.

1. Непроизвольное. Возникает и поддерживается независимо от сознательных намерений человека и обусловлено особенностями объекта (его новизны, неожиданности появления, силы воздей­ствия, степени значимости для человека и т.д.).

2. Произвольное. Это высшая специфическая человеческая фор­ма внимания. Она возникает, когда человек ставит перед собой задачи, сознательные цели, и поэтому неразрывно связана с ре­чью. В условиях затруднений в осуществлении деятельности (не хочу, а надо; ограничение времени; действия отвлекающих раз­дражителей, дефицит информации, средств, материалов для осу­ществления деятельности и т.п.) это внимание невозможно без волевой регуляции и использования специальных приемов сосре­доточения, поддержания, распределения, переключения внима­ния. Его иногда называют волевым вниманием.

3. Послепроизволъное. Возникает на основе произвольного и заключается в сосредоточенности на объекте в силу его ценности, значимости, интереса для личности. При этом сохраняется его сознательная целенаправленность и снима­ется волевая напряженность. Это внимание не требует усилий. С этим видом внимания связывают наиболее интенсивную и пло­дотворную умственную деятельность.

Свойства внимания:

1. 
   Объем внимания определяется максимальным количеством объектов, которое человек может воспринимать в единицу вре­мени в связи с какой-нибудь задачей. Индивидуальные различия по объему внимания значительны. Средним считается объем вни­мания, при котором человек воспринимает одновременно 4-6 объектов.
   
2. 
   Устойчивость - характеризуется продолжительностью его концентрации на объектах внимания. Как показывают исследования, в производственных условиях, человек может удерживать его на определенном объекте 15-20 мин, после чего внимание ослабевает
   
3. 
   Распределение — способность одновременно держать в поле вни­мания несколько объектов, видов деятельности, воспринимать и осуществлять их в равной степени эффективно. Способность к рас­пределению внимания особенно необходима в условиях одновре­менного контролирования множества приборов, совершения со­тен умственных и сенсорно-моторных действий, например летчи­ком, оператором и т.д.
   
4. 
   Переключаемость — перевод внимания с одного объекта на другой, с одних видов действий и деятельности на другие.
   

- 3.3 Анализаторные системы –

Анализатор — это нервно-физиологический аппарат, с помощью которого обеспечивается восприятие энергии раздражителя, трансформация ее в специфические процессы возбуждения, с последующим формированием ощущения.

Понятие об анализаторах введено в физиологию И. П. Павловым в связи с учением о высшей нервной деятельности.

Любой анализатор — сложная система регулирования, состоит из:

1. 
   рецептора - периферический или рецепторный отдел, который осуществляет восприятие энергии раздражителя и трансформацию ее в специфический процесс возбуждения.;
   
2. 
   проводящих нервных путей - проводниковый отдел, представленный афферентными нервами и подкорковыми центрами, он осуществляет передачу возникшего возбуждения в кору головного мозга;
   
3. 
   центра в коре больших полушарий головного мозга - центральный или корковый отдел анализатора, представленный соответствующими зонами коры головного мозга, где осуществляется высший анализ и синтез возбуждений и формирование соответствующего ощущения..
   

Энергия  раздражителя (раздражителем для рецепторов глаза являются электромаг­нитные волны определённого спектра, для рецепторов уха — механические колебания среды, для рецепторов вкуса — хими­ческий состав воздействующего вещества и т.д.),  воздействуя  на  рецептор, превращается  в  нем  в  нервные  импульсы,  которые  по  проводящим  путям (нервным волокнам) передаются в кору головного мозга, в соответствующий центр.  Мозговые  центры  анализаторов  с  помощью  нейронных  отростков (аксонов) образуют определенные нервные связи.

Для возникновения ощущения необходима работа всего ана­лизатора в целом, согласованная деятельность всех его элемен­тов, звеньев. И потому нельзя сказать, что зрительные ощущения возникают в глазу, а слуховые — в ухе.

Особенностью  анализаторов  человека  является  их  парность,  что обеспечивает высокую надежность работы анализаторных систем.

Совокупность всех анализа­торов называется сенсорной сферой психики человека.

С целью научного изучения анализаторы разде­ляют на:

- внешние:

1. 
   зрительный,
   
2. 
   слуховой,
   
3. 
   обонятельный,
   
4. 
   осязательный,
   
5. 
   вкусовой,
   

- внутренние:

1. 
   двигательный анализатор (проприоцептивный)
   
2. 
   вибрационная  чувствительность
   
3. 
   болевая  чувствительность
   
4. 
   вестибулярный
   
5. 
   температурная чувствительность.
   

Восприятие информации в основном осуществляется зри­тельным (90%), слуховым (9%) и тактильным (около 1% от объ­ема всей информации) анализаторами. Остальные анализаторы в технических системах используются крайне редко, в особых ус­ловиях деятельности (например вестибулярный — в системе «летчик-самолет»).

Основной  характеристикой  анализаторов  является  чувствительность. Интервал уровня раздражителя от минимальной (ощутимой) до максимальной (болевой)  его  величины  определяет  диапазон  чувствительности  анализатора.


Одной из основных характеристик анализаторных систем является также их способность к привыканию воздействующего раздражителя (адаптация).

Анализаторы имеют свои возможности адаптации по скорости и диапазону. Наиболее быстро адаптируются обонятельные и так­тильные анализаторы, медленнее — слуховой, вкусовой и осо­бенно зрительный. Так, для полной адаптации зрения к темноте необходимо до 40 мин.

Адаптация органов чувств может осуществляться в трех направ­лениях:

• 
  повышение чувствительности органов чувств, порога различе­ния;
  
• 
  притупление, снижение чувствительности под влиянием дей­ствия сильного раздражителя;
  
• 
  полное исчезновение ощущений в процессе длительного дей­ствия раздражителя, чаще небольшой силы (например, ношение ручных часов, очков).
  

- 5.3 Характеристика зрительной анализаторной системы –

Большая часть всей информации из внешнего мира (70-90%) воспринимается человеком при посредстве зрительного анализатора.


Прием и анализ информации в световом диапазоне выполняется зрительным анализатором (ЗА), где рецептором является глаз, а раздражителем - световая энергия.

Возможности зрительного анализатора определяются четырьмя группами характеристик:

1. 
   энергетические,
   
2. 
   информационные,
   
3. 
   пространственные,
   
4. 
   временные,
   

Из них наиболее употребительны 13-15 характеристик.

Совокупность этих характеристик и их численные значения определяют видимость сигнала или предмета для глаза. Все они, в основном, зависят от свойств глаза и только некоторые от реакции КГМ.

1. 
   Энергетические характеристики определяются интенсивностью световых сигналов. К ним относятся:
   

• 
  яркость,
  
• 
  контрастность,
  
• 
  цветоощущения и т.д.
  

Яркость является основной характеристикой света и её величиной определяется интенсивность нервных импульсов, возникающих в сетчатке глаза. Она зависит от степени освещенности предметов. Верхняя оптимальная граница освещенности для человеческого глаза равна 2000 лк на белом фоне.

Видимость предметов определяется так же их контрастностью по отношению к фону. Различают прямой контраст (предмет темнее фона), обратный (предмет ярче фона). Работа при прямом контрасте является более благоприятной.

При наличии в поле зрения оператора нескольких сигналов разной яркости и контрастности необходимо учитывать возможность ослепленности при появлении сигнала со слепящей яркостью, которая определяется размером светящейся поверхности, яркостью сигнала и уровнем адаптации глаза. Величина слепящей яркости рассчитывается по формуле или определяется по соответствующим таблицам. Кроме того, для создания оптимальных условий для зрительного восприятия необходимо обеспечить равномерное распределение яркостей в поле зрения.

Цветоощущение (относительная видность) связано с неодинаковой чувствительностью глаза к различным цветам спектра. Наибольшей видностью обладают зелено-желтые цвета, наименьшей - фиолетовые (хуже примерно в 16 раз) и красные (хуже примерно в 9 раз).

Чувствительность глаза к различению цветового тона различна и имеет около 130 градаций. На практике эти особенности цветового зрения используются при создании систем цветового кодирования и сигнализации. Обычно используется не более че­тырёх цветов — красный, жёлтый, зелёный и белый.

Наиболее тонко глазом различаются длины волн в районе 494 мкм (зелено­вато-голубой цвет) и 590 мкм (оранжево-жёлтый). В средней час­ти видимого спектра (зелёный цвет), а также в его концах (фиоле­товый и красный) дифференцировка цветности значительно гру­бее. Максимальная цветовая чувствительность глаза при дневном освещении лежит в жёлтой части спектра (555 мкм).

Военные стандарты США устанавливают следующий дополнен­ный алфавит цветового кода:

• 
  красный — используется для предупреждения оператора о том, что система или её часть не работают;
  
• 
  мигающий красный — для обозначения ситуации, требующей немедленного реагирования;
  
• 
  жёлтый цвет — для обозначения предельных режимов, в кото­рых необходима осторожность;
  
• 
  зелёный цвет — нормально работающая система;
  
• 
  белый цвет — используется для обозначения функций, о кото­рых неизвестно, правильны они или ошибочны, например, для обозначения промежуточных состояний системы;
  
• 
  синий цвет — справочные и консультативные сведения.
  

2. 
   Основной информационной характеристикой ЗА является пропускная способность, т.е. количество информации, которое ЗА способен принять в единицу времени. Несмотря на высокую пропускную способность отдельных участков ЗА, в целом с учетом реакции человека она составляет примерно 2-4 бит/с.
   

Наибольшую пропускную способность (5,6·106 бит/с) имеет сетчатка (фоторецепторы) глаза. Кора головного мозга обладает возможностью перерабатывать зрительную информацию со скоростью 20-70 бит/с, а с учетом ответных действий человека пропускная способность коры головного мозга уменьшается до 2-4 бит/с

3. 
   Пространственные характеристики ЗА определяются воспринимаемыми глазом размерами предметов и их расположением в пространстве. К ним относятся:
   

• 
  острота зрения,
  
• 
  размеры поля зрения,
  
• 
  аккомодация и конвергенция
  
• 
  объем зрительного восприятия.
  

Острота зрения - способность обнаруживать и различать мелкие детали информационной модели. Она характеризуется следующими параметрами:

• 
  острота зрения минимального видения определяется минимальным размером предмета, различимым глазом. Она зависит от освещенности предмета, контрастности, расстояния, характеристик зрения конкретного человека и подобных факторов. За единицу остроты зрения принимается видимость предмета в одну угловую минуту. Оперативный порог составляет примерно 15 минут. Существенно зависит острота зрения и от угла зрения. По сравнению с остротой видимости предмета прямо перед собой видимость под углом в 10 градусов уменьшается в 10 раз, в 30 градусов - в 23 раза;
  
• 
  острота зрения минимального разделения характеризует способность человека воспринимать буквенно-цифровую информацию. Для распознавания знаков необходимо, что бы элементы символа составляли по длине не меньше 0.5 высоты символа и толщине не менее 0.12;
  
• 
  порог динамической остроты зрения определяет способность различать элементы движущегося предмета или информации. Вычисляется по соответствующим формулам. Зависит, в основном, от угловой скорости объекта.
  

Поле зрения - это пространство, в пределах которого оператор воспринимает зрительную информацию без поворота туловища.

Поле зрения каждого глаза:

• 
  вверх 50 град.;
  
• 
  вниз 70 град.;
  
• 
  по направлению к другому глазу 60 град.;
  
• 
  в противоположном на­правлении 90 град;
  
• 
  общее поле зрения по горизонтали 180 град.
  

Точное восприятие зрительных сигналов возможно только в центральной части поля зрения. Именно здесь должны быть расположены наиболее важные элементы рабочего места оператора.

Учитывая движение глазного яблока, поворот головы, поле зрения условно делят на три зоны:

• 
  центрального зрения - примерно 4 градуса, где возможно более четкое различение деталей;
  
• 
  ясного видения - примерно 30-35 градусов. Это зона, где при неподвижном глазе можно опознать предметы без различения мелких деталей;
  
• 
  периферического зрения (75-90 градусов), где предметы обнаруживаются, но не опознаются.
  

Аккомодация - это способность глаза приспосабливаться к четкому видению удаленных предметов. Наилучшее расстояние для близких предметов примерно 30 см. Процесс аккомодации составляет 0.5 -1.5 с. Обратная аккомодация идет медленнее. Частая аккомодация приводит к ухудшению восприятия информации.

Чёткое объемное и глубинное видение удаленных предметов связано со стереоэффекгом глазного аппарата. Изменение положения зрительных осей при переносе взгляда называется конвергенцией. Ближняя точка конвергенции находится на расстоянии 10 см. На расстоянии 6 м зрительные оси практически параллельны и конвергенция незначительна. Среднее время конвергенции составляет примерно 165 мс.

Объем зрительного восприятия (ОЗВ) характеризуется числом объектов, которые может охватить человек при одной зрительной фиксации.

Несмотря на отражение в зрительном образе большого количества объектов, обычно запоминается 4-8 элементов. ОЗВ определяется так же размерами пространственной зоны ясного видения примерно 10 градусов.

4. 
   Временные характеристики зрительного анализатора определяются временем, необходимым для возникновения зрительного ощущения в соответствующих условиях работы. К данным характеристикам относятся:
   

• 
  скрытый период реакции,
  
• 
  длительность инерции ощущения,
  
• 
  критическая частота мельканий,
  
• 
  время адаптации,
  
• 
  длительность информационного поиска и др.
  

Скрытый (латентный) период реакции - время от момента подачи сигнала до возникновения ощущения. Он зависит от интенсивности, значимости сигнала и т.п. В среднем составляет 160-240 мс.

Длительность инерции ощущения - определяет минимальный интервал между дискретно появляющимися сигналами с сохранением в памяти предыдущего. Обычно это 0,2 - 0,5 с.

Критическая частота мельканий (КЧМ) - минимальная частота сигналов, при которой возникает их слитное (непрерывное) восприятие. Зависит от яркости и размеров изображения, а также от угла зрения и др. При обычных условиях КЧМ = 15-25 Гц. Этот эффект используется в кино и при формировании изображения на ЭЛТ. Обратное явление называется - фи-феномен. Заключается в том, что при определенном расстоянии между сигналами и определенном промежутке времени между их включениями создается впечатление движения. Иногда этот эффект может быть помехой при работе на дисплее.

Время адаптации (реакция на яркость) зависит от вида яркости и от степени освещенности, изменение которых вызывает приспособительные изменения световой чувствительности. Этот процесс называется адаптацией, которая позволяет защитить глаз от перенапряжения и вместе с тем сохранять высокую светочувствительность. Выделяют световую и темновую адаптацию. 

Световая адаптация – при увеличении освещенности, приспособление к различной яркости освещения наступает в период от 0,5 - 3 мин.

Полное привыкание к темноте, темновая адаптация, наоборот достигается медленно, в среднем 2-10 мин, а полная адаптация наступает лишь через 45-50 минут, т.к. процесс сужения зрачка глаза, обеспечивающий данную реакцию, более быстрый, чем его расширение. Длительность процесса световой и темновой адаптации зависит от уровня предшествующей освещенности: чем более резок перепад уровней освещенности, тем длительнее адаптация.

Длительность информационного поиска - время поиска нужного сигнала или сообщения в условиях конкретного информационного поля. В среднем 0,8-15 с. Зависит от многих факторов, поэтому может быть:

• 
  чтение букв и цифр – 0,31 с;
  
• 
  фиксация сигнальной лампы – 0,28 с;
  
• 
  ознакомление с ситуацией, обозначенной условными знаками – 0,64 с.
  

Для текстовой информации время поиска связано с эффектами знакомости (эффекты контекста, частотности и превосходства слова перед простым набором букв или символов).

Для обеспечения эффективной работы зрительного анализатора необходимо:

• элементы информационного поля располагать так, чтобы в объем фиксации, ограниченной зоной 20°, попадало не более 4—8 объектов;

• по возможности уменьшать объем поля, не допуская нахождения в нем ненужных элементов;

• искомые элементы выделять таким образом, чтобы обеспечить наименьшее время фиксации (кодирование цветом, светом и т.п.).

- 5.4 Характеристика слухового анализатора –

С помощью звуковых сигналов человек получает до 10% информации.

Слуховое представление информации осуществляется в тех случаях, когда оказывается возможным использовать указанные свойства слухового анализатора.

Наиболее часто слуховые сигналы применяются для сосредоточенного внимания человека-оператора (предупредительные сигналы и сигналы опасности), для передачи информации человеку-оператору, находящемуся в положении, не обеспечивающем ему достаточной для работы видимости объекта управления, приборной панели и т.п., а также для разгрузки зрительной системы.

Особенности слухового анализатора:

• 
  способность к приему информации в любой момент времени
  
• 
  способность воспринимать звуки в широком диапазоне и выделять необходимые
  
• 
  способность устанавливать местонахождение источника
  

Для эффективного использования слуховой формы представления информации необходимо знание характеристик слухового анализатора. Свойства слухового анализатора оператора проявляются в восприятии звуковых сигналов.

С физической точки зрения звуки представляют собой распространяющиеся механические колебательные движения в слышимом диапазоне частот.

Механические колебания характеризуются амплитудой и частотой.

Амплитуда - наибольшая величина измерения давления при сгущениях и разрежениях. Амплитуда колебаний определяет величину звукового давления и интенсивность звука (или силу звучания). Звуковое давление принято измерять в паскалях (Па).

Частота - число полных колебаний в одну секунду. Единицей ее измерения является герц (Гц) - одно колебание в секунду.

Звуки с частотами ниже 16 Гц называются инфразвуками, а выше 20000 Гц – ультразвуками. Инфразвуки и ультразвуки также оказывают воздействие на организм человека, но оно не сопровождается слуховым ощущением.
Все звуки делятся на простые и сложные Колебания с одной частотой - это простые звуки, или чистые тона. Все остальные рассматриваются как сложные.

Нерегулярные звуковые колебания называют шумом Отдельно выделяют так называемый белый шум - звук, содержащая все множества частот.

Субъективно интенсивность ощущается как громкость и выражается в фонах. Фон количественно равен звуковому давлению для чистого тона частотой 1000 Гц
Характеристики анализатора:


Громкость звука связана с интенсивностью звукового давления, и её максимальное значение в виде порога болевого ощуще­ния составляет 140 дБ интенсивности давления.



Значительное влияние на пороги имеет длительность сигнала, его интенсивность и частота. При интенсивности, превышающей 30 дБ, и частоте больше 1000 Гц, слуховое ощущение возникает уже при длительности сигнала в 1 мс. Но при уменьшении интенсивности звука до 10 дБ (при той же частоте) временной порог составит 50 мс.

Для оценки качества сигнала его минимальная продолжительность должна быть 2050 мс, при меньшей - звук воспринимается как щелчок, т.е. не различается ни высота тона, ни его громкость.

В реальных условиях человек воспринимает звуковые сигналы на определенном акустическом фоне. При этом фон может маскировать полезный сигнал – возникает явление "маскировки".

«Эффект маскировки» наступает при поступлении на органы слуха звуковых сигналов разной ча­стоты и выражается в сни­жении слышимости полезного сигнала. Наиболее сильное мас­кирующее влияние помехи возникает в случаях:

• 
  когда частоты полезного сигнала и помехи близки между собой;
  
• 
  по мере увеличения интенсивности помехи маскирование охватывает всё более далёкие частоты сигнала;
  
• 
  если частота помехи ниже частоты сигнала;
  
• 
  интерференции полезного сигнала и помехи.
  

Наиболее сильно нам мешают звуки, состоящие не из одной или двух очень интенсивных частот, а являющиеся сложной смесью множества частот — «белый шум».

Эффект маскировки имеет двоякое значение. В ряде случаев фон может маскировать полезный (нужный) сигнал, а в некоторых случаях - улучшать акустическую обстановку. Так, известно, что имеется тенденция маскировки высокочастотного тона низкочастотным, который менее вреден для человека.

Слышимость, а следовательно, и обнаруживаемость звукового сигнала зависят от длительности его звучания. Так, для обнаружения звуковой сигнал должен длиться не менее 0,1 с.

Подача последовательной серии звуковых сигналов при умень­шении интервалов между ними вызывает эффект «критичес­кой частоты слияния звука» (КЧСЗ), который наступает при частоте звуковых последовательностей около 35-70 Гц, и силь­но зависит от условий восприятия и психофизиологического со­стояния человека.





Среднее время длительности произнесения гласного звука равно примерно 0,36 с, согласного 0,02...0,03 с.

Восприятие и понимание речевых сообщений существенно зависят от темпа их передачи, наличия интервалов между словами и фразами.

Оптимальным считается темп 120 слов/мин,

Интенсивность речевых сигналов должна превышать интенсивность шумов на 6,5 дБ. При одновременном увеличении уровня речевых сигналов и шумов при постоянном их отношении разборчивость речи сохраняется и даже несколько увеличивается. При значительном увеличении уровня речи и шума до120 и 115дБ соответственно разборчивость речи ухудшается на 20 %.

Опознание речевых сигналов зависит от длины слова. Так, односложные слова распознаются в 13 % случаев, шестисложные - в 41 %. Это объясняется наличием в сложных словах большого числа опознавательных признаков. Имеет место повышение до 10 % точности распознавания слов, начинающихся с гласного звука.

При переходе к фразам оператор воспринимает не отдельные слова или их сочетания, а смысловые грамматические конструкции, длина которых (до уровня 11 слов) не имеет особого значения.

5. 
   Характеристики слуха