Эргономика для ЖД транспорта. Курс лекций по «Эргономике» - PDF-2. Курс лекций по Эргономике Утверждено на заседании Учного Совета Механикотехнологического факультета протокол 8 от 8
 Скачать 1.6 Mb.
|
|
следующим образом: (7.3) Следовательно, для увеличения объема памяти нужно и сокращать число символов («кусков») и информацию на символ. Как показали исследования П.Б. Невельского, объем долговременной памяти зависит в большей степени от количества информации, содержащейся в символе, хотя для кратковременной памяти более справедливо утверждение Дж. Миллера. Интересно отметить, что в отличие от технических систем объем памяти человека возрастает с ростом избыточной информации. Запоминание определяется уровнем внимания, состоянием человека и т. д. Точность воспроизведения зависит от времени после запоминания, условий запоминания и др. Важным условием запоминания является группировка в подаче материала (более крупные оперативные единицы, сокращение символов и т. д.), возможность оператора перевода на «свой» язык. Эти качества проверяются с помощью специальных тестов. Возможности памяти оператора должны учитываться при конструировании средств отображения информации, особенно в тех случаях, где человек должен принимать решения, сопоставляя различные данные, предшествующие ситуации и т.д. 136 137 В эргономике важно учитывать и типы памяти (слуховая, зрительная и т.д.). Некоторые люди имеют преимущественно один выраженный тип памяти. Возможности памяти зависят от типа нервной системы. У сильных и лабильных (сангвиники), как правило, лучше запоминание. Причем, при малой нагрузке на память и ее смысловом характере эти различия почти не проявляются. Непроизвольное запоминание лучше выражено у холериков, у флегматиков лучше произвольное. Сильные типы лучше запоминают неосмысленный материал и хуже логически связанный. Литература к 7 лекции. 1. Айзенберг Г.Л. Элементы военно-инженерной психологии. ВИРТА, Бабский Е.Б., Косицкий Г.И. и др. Физиология человека, М., Военная инженерная психология, М., Вулдридж Д. Механизм мозга. М., Гагарин Ю., Лебедев В. Психология и космос. М., Зинченко В.Л. Инженерно-психологические требования к системам управления, М., Зинченко Т. Исследование эффективности опознания одномерных и многомерных стимулов. Техн. эстетика, 5, стр.24, Ломов Б.Ф. Человек и техника. М., Смит С., Томас Д. Кодирование цветом и формой на информ. индикаторах. Сб. «Инж. психология за рубежом», М., Чернов А.П. К вопросу об оценке различных способов кодирования информации. 11. Anderson N., Fitts P.T. Amount of information gained during brief exposures of numerals colors. Y.exp. Psychol. 59, р Smith S.Y. Color coding and visual separable in information deslays. Y.appl.Psychol р 138 13. Зинченко В.П. Генезис,структура и функции процесса восприятия, образного мышления. Тб. ІV с Багдонас А. Двуликий Янус в живой природе. Н и Ж, 1, 1972 стр.37. Лекция 8 Мышление. Эмоции человека. Типы нервной системы. Моторные акты. Рефлексы. Латентный период. Время рефлекса. Прием информации человеком (восприятие), частичное ее сохранение (память) не являются самоцелью. Информация необходима оператору для выработки стратегии поведения, для выбора оптимального варианта действия в каждый момент, для принятия правильного (с точки зрения программы или установки человека) решения. Ежеминутно мы сталкиваемся с «малыми» и «большими» проблемами, с условиями, где надо сделать выбор между какимито альтернативами. Решение задачи, переработка информации и представляет собой мышление. Мышление связано с деятельностью человека и развилось как отражение этой деятельности. Мышление этап, возникающий после поступления сигнала: Ощущение восприятие мышление. Под мышлением понимают обобщенное, опосредованное познание действительности, т.е. это психический процесс, вызванный и, в известной мере, 138 139 определяемый внешними причинами (сигналами), но реализующийся через внутренние условия организма. А так как внутренние условия (состояние нервной системы, эмоциональный фактор и многое другое) постоянно меняются, то мышление носит стохастический (вероятностный) характер. При одних и тех же внешних условиях (например, при одинаковой последовательности сигналов) даже у одного человека может быть совершенно различный ход решения, различные представления. В принципе мышление возникает при наличии проблемной ситуации, необходимости сделать выбор, принять решение. Если человек выполняет какую-то деятельность по четко отработанному плану, без необходимости что-то менять в образе действий и при стандартной внешней обстановке, при отсутствии выбора и учета возможных разных исходов то такой процесс не относится, собственно, к мышлению, хотя образ действий в виде представлений этапов деятельности и создается в голове. Это стереотипное принятие решения. Появление нового сигнала (новой ситуации), не укладывающиеся в концептуальную модель, рассогласование «программного» образа с возникающим в результате действия сигналов создает проблемную ситуацию, которая трансформируется в задачу. Проблемная ситуация это «что-то не то», а задача конкретный круг вопросов, которые уже определяют цель поиска. Проблемные ситуации обеспечивают стремление человека к познанию (максимальное накопление информации об окружении). Мышление может быть конкретное и абстрактное. Легче осуществляется конкретное мышление наглядными образами. Принятие решения оператором осуществляется быстрее при пользовании картинными средствами отображения информации, т.к. мышление в этом случае ближе к конкретному. Вначале поступающие сигналы формируют определенный образ отражение существующей ситуации, этот образ сопоставляется с ранее выработанной моделью, и в случае рассогласования возникает проблемная ситуация. Из «сходных» образов памяти выбирается наиболее подходящий с последующей 139 140 экстраполяцией построением образа исхода события. Этот «выбор» проходит по вероятностному типу с частичными восполнением неполной информации о среде за счет «подстановок» прошлого опыта. Мышление может идти по алгоритмическому либо эвристическому типу. Под алгоритмом понимают правила организации последовательных, определенных, связанных друг с другом операций, на которые может быть разложен процесс, и которые должны быть осуществлены для достижения цели. Алгоритм это сумма правил, для решения различных, но однотипных задач. Например, при решении задачи с несколькими неизвестными, алгоритм состоит в построении определенной системы уравнений, подстановке и т.д. Основные требования к алгоритмам сформулированы Марковым: 1. Определенность алгоритмического предписания. Ход действий не может быть истолкован неоднозначно ни одним человеком. Детерминированность алгоритма гласит, что каждая стадия процесса однозначно определяет следующую. 2. Массовость возможность решения с помощью данного алгоритма определенного типа задач. 3. Результативность применение алгоритма, обязательно должно приводить к решению данного типа задач. 4. Формальность с помощью данного алгоритма задача может быть решена последующим человеком (автоматически). Если оператор имеет дело со строго детерминированными «входными» сигналами и его действия регламентированы условиями без необходимости выбора, то такой тип мышления носит алгоритмический характер. При наличии алгоритма упрощается работа оператора, снижается количество ошибок, значительно проще процесс обучения. Разработка оптимального алгоритма мышления (если это возможно) может быть использована и для передачи данной управленческой операции машине. Следует отметить, что «алгоритмическая» работа резко снижает творческий интерес оператора, что 140 141 может также отрицательно сказываться при длительном функционировании на эффективности работы. Для составления алгоритма, необходимо выяснить из каких отдельных операций складывается процесс мышления, какая последовательность действий нужна. Однако не всегда (далеко не всегда) можно выделить алгоритм психической деятельности человека. В других случаях алгоритм точно известен, но число операций, которое необходимо выполнить, столь велико, что практически нельзя их осуществить. Чаще при решении человека пользуется эвристическими приемами. В этом случае не перебираются все возможные варианты, а выделяются для рассмотрения отдельной области, (кажущиеся ему наиболее вероятными, с точки зрения нахождения в этих пределах нужного решения) и оцениваются как перспективные для «разработки» или отбрасываются. Иными словами, эвристический подход заключается в способности (опирающейся на опыт) опускать магистральные, неудовлетворительные пути решения (без их детального рассмотрения) и выбирать наиболее вероятные. Эвристические приемы неизбежно, в определенном проценте случаев, приводят к ошибочным решениям. Анализ таких ситуаций показывает, что ошибки могут быть связаны: 1. С объективными факторами. Сюда относятся либо недостаточная, либо плохая (по качеству) информация об окружающей обстановке. Решение при неполной информации особенно чревато ошибками. 2. С субъективными факторами: недостаточная обученность, отсутствие опыта, эмоциональное состояние, влияющее на качество восприятия и др. Существует специальная теория выработки решений. Анализ принимаемых решений необходим для выяснения, устранения и прогнозирования ошибок в эксплуатируемых и проектируемых системах. При таком разборе необходимо: 141 142 1. Установить порядок операций при выработке решения (сбор информации, количество и качество информации необходимое и достаточное для решения; какие сведения из памяти нужны и т.д.). 2. Оценить роль «подсистемы» и различных факторов, их «вклад» в выработку решения. 3. Порядок мышления и его методология. 4. Учет «человеческих» (личных) черт при выработке решения (творческий элемент, риск смелость и пр.) При таком анализе нужен количественный критерий эффективности. Выбор критериев, их оценка может быть произведена с помощью математических приемов исследования операций. Строят математические модели и «проигрывают» варианты решений. При наличии такой модели могут быть автоматизированы расчеты. Основная трудность этой проблемы заключается в выработке критериев эффективности (иногда это может быть несколько критериев, с зонами перекрытия). Таким образом, алгоритмический тип решения влечет за собой меньше ошибок и при отсутствии дефицита времени, правильность решения зависит только от своевременности и качества предъявляемой информации и уровня обученности оператора. При эвристическом типе решения колоссальную роль играет опыт оператора, тип нервной системы, и, наконец, эмоциональное состояние. Мы обсудили ряд условий и факторов, влияющих на характер реакции («выход») человека при решении различных, в том числе производственных задач. Однако реакции человека на внешнее воздействия определяются еще и «внутренними условиями», а именно состоянием его центральной нервной системы и внутренних органов. Центральная нервная система регулирует работу всех внутренних органов, приспосабливает их к потребностям обстановки. 142 143 В процессе эволюции выработались специальные механизмы, обеспечивающие: а. быструю мобилизацию системы внутренних органов для выполнения работы (переходу из состояния покоя к деятельности). б. проверку правильности выполнения программы (стимуляция в случае недостаточной активности для преодоления препятствий, усиление общей активности при недостатке информации, подтверждение правильности действий). Собственно первая группа явлений может быть отнесена к изменению состояния организма (его двигательной активности, обмена веществ и т.д.) под влиянием сигналов центральной нервной системы (ЦНС), а вторая к эмоциональным проявлениям, влияющим не только на соматическую (телесную) активность, но и на психическую. Такое подразделение несколько условно, т. к. между ними существует тесная связь. Что такое эмоции и каков механизм их возникновения? Эмоция неспецифическое усиление общей активности корковых процессов или программа реакций, направленных на удовлетворение органических и социальных потребностей человека. Эмоции находят выражение в чувствах, настроениях, аффектах человека. Эмоции подразделяют на положительные, отрицательные и нейтральные, различают по интенсивности и моменту (произведение интенсивности на время действия). В мозге человека (подкорка) имеются специальные центры положительных и отрицательных эмоций. Непосредственное раздражение электрическим током этих центров вызывает соответствующие реакции гнева или удовольствия, которые не снимаются никакими сигналами других анализаторов. Эти центры были открыты в 1958 г. И показано, что животные могут погибнуть от голода (пища рядом), но не прекращают сами раздражать током центр удовольствия (электрод вживлен в мозг и животное может, нажав педаль, замкнуть цепь). При наличии двух электродов в центре удовольствия и в центре наказания можно управлять эмоциями по радио. Открытие этих цен- 143 144 тров дало основание заметить, что «ад и рай находятся в голове каждого человека». Центры эмоций связаны с «программой жизни» каждого организма, созданной эволюцией и личным опытом. Если программа реализуется, то сигналы, подтверждающие ее выполнение, возбуждают центр удовольствия и соответствующая деятельность прекращается (решение задачи вызывает у человека удовлетворение, голод заставляет активно искать пищу; реализация сигналы от органов пищеварения о насыщении вызывают также возбуждение центра удовольствия). При возникновении препятствий или неудовлетворительности программы (нет подтверждающих обратных сигналов) включается центр гнева (наказания), активизирующий деятельность. Активизация коры неспецифическая (т. е. повышается активность всех зон, но в большей степени тех центров, на которые нацелена программа). Эмоции личные критерии правильности действия. Вся информация в кору проходит через подкорку, через активирующие системы мозга, связанные с эмоциональными центрами. В зависимости о программы пропускаются и усиливаются (активизируются) определенные сигналы, а именно те, получение которых важно в данный момент с точки зрения программы. Степень активизации тем больше, чем больше рассогласование программы и состояния. Вот почему в зависимости от задачи человек воспринимает только определенные сигналы, хотя ощущает все (например, водитель видит дорожные знаки, но не запоминает лица прохожих, хотя он их видит). При сосредоточении на какой-то деятельности (программа!) человек не реагирует на звуковые сигналы, хотя он и слышит их и т.д. Эмоции обязательно мобилизуют двигательную активность, нет эмоции без двигательного компонента, хотя человек часто старается его подавить. Механизм эмоции связан с накоплением в крови адреналина, который обеспечивает закономерный комплекс изменений. Для эмоции характерно: учащением сердечной деятельности, дыхания, подъем кровяного давления, 144 145 усиление потоотделения, увеличение тонуса мышц, дрожь, расширение зрачков и др. Особенно выражены эти признаки при отрицательных эмоциях. При эмоциях нарушается четкость восприятия, возникают ошибки за счет снижения тормозных процессов, неправильной зрительной оценки (расширение зрачка) и т.д. Возникновение эмоций непроизвольно, но в определенной мере определяется типом нервной системы. Длительное эмоциональное напряжение приводит к ряду заболеваний и психических расстройств (гипертония и др.). По данным ПИТТСА (ред. Вальтер Гарри Питтс, младший (23 апреля мая 1969) был логик, который работал в области вычислительной неврологии) 5% населения США страдают неврастенией (напряженность, раздражительность). Причина этого кроется в повышении психической нагрузки при снижении физической, т.к. адреналин разрушается при физической нагрузке, а ее отсутствие приводит к его накоплению. В связи с этим при конструировании автоматических систем управления необходимо предусмотреть сохранение двигательного компонента. Положительные эмоции оказывают благоприятное влияние на организм, а отрицательные могут приводить к ошибочным действиям, угнетению психики, ступору (оцепенение). В принципе эмоции «выбиваются» только эмоциями. Важным фактором в подавлении отрицательных эмоций является воля. Воля есть усилие, направленное на выполнение акта при наличии мотива деятельности и препятствий. Препятствия («рассогласования программы и ее выполнения») порождают отрицательные эмоции, а мотив деятельности противодействие им. От уровня мотива и препятствия зависит величина волевого усилия. Препятствие отрицательные эмоции Мотив воля действие 145 146 Волевые усилия влияют и на принятие решения. Вообще работа, связанная с нагрузкой на анализаторы, либо на психические процессы (внимание, мышление), всегда сопровождается эмоциональным компонентом. Но следует помнить, что при наличии выраженных эмоций замедляется время решения задачи, т. е. эмоциональный фактор оказывает огромное влияние не только на восприятие, но и на мышление, следовательно, и на процесс решения. Согласно экспериментальным данным, скорость и безошибочность решения производственных задач при положительных эмоциях операторов увеличивается, в среднем на 15 20%, а при отрицательных, даже в условиях несложной работы падает на 18 30%. Отметим, что женщины в большей степени подвержены эмоциональным реакциям. При выполнении работы возникновение эмоции (рассогласованием программы) часто связано у оператора с недостатком информации. По Симонову величина эмоции (Э) связана со стимулом деятельности (П) и информацией о событии следующим образом: Э=(-П) (Н-С), (8.1) где П потребность (знак указывает, что эмоция отрицательная); Н полная информация о событии; С существующая информация. Отсюда: Э = 0 при П = 0 (нет программы, потребности действия); Э = 0 при Н = С (все известно о событии), но Э max при С = 0 (ничего не известно). Если и С > Н, то Э = (-П) (-С), т.е. эмоция становится положительной. 146 147 Поэтому, борьба с эмоциями направлена на снабжение оператора максимально полной информацией, на тренированность в экстремальных ситуациях и облегчение функции человека в системе управления. Если указанные факторы не приводят к успеху необходимо изменить аппаратуру и органы управления, чтобы создать оптимальный режим для выполнения задачи. Положительные эмоции возникают у человека, как указывалось, когда он осведомлен в ходе трудового процесса о результатах своего труда. Например, применение звуковых или световых индикаторов, осведомляющих рабочего о ходе его деятельности снимает напряжение (выполнение норм, расход сырья и т.д.). Это могут быть групповые табло или индивидуальные. Снятие эмоций может быть и медикаментозным, с помощью препаратов, угнетающие эмоциональные центры (андаксин, триоксазин). В США разрабатываются телестимуляторы, которые возможно будут влиять на возбудимость эмоциональных центров (управление эмоциями человека на расстоянии). Положительные эмоции необходимы человеку, они активируют его состояние, способности к творчеству, придают «личную» и «индивидуальную» окраску воспринимаемым явлениям, что собственно отличает человека от машины. Эмоции определяют психическое состояние человека, а именно бодрость, уверенность, или напротив упадок, |