Мунипов В.М., Зинченко В.П. Эргономика. Программа книгоиздания России

• Название: Программа книгоиздания России
• Анкор: Мунипов В.М., Зинченко В.П. Эргономика.docx
• Дата: 14.05.2017
• Размер: 4.12 Mb.
• Имя файла: Мунипов В.М., Зинченко В.П. Эргономика.docx
• Тип: Программа; #7546
• страница: 45 из 64

Отображение существенной информации и проблемной ситуации. В информационной модели должны быть представлены лишь основные свойства, отношения, связи управляемых объектов. В этом смысле модель воспроизводит действительность в упрощенном виде и всегда является некоторой ее схематизацией. Степень и характер упрощения и схематизации могут быть определены на основе анализа задач систем "человек — машина".

При возникновении проблемной ситуации в управлении ее восприятие облегчается, если в информационной модели предусмотрено отображение:

♦ изменений свойств элементов ситуации, которые происходят при их взаимодействии. В этом случае измене-

250

ния свойств отдельных элементов воспринимаются не изолированно, а в контексте ситуации в целом;

♦ динамических отношений управляемых объектов, при этом связи и взаимодействия информационной модели должны отображаться в развитии. Допустимо и даже полезно утрирование или усиление отображения тенденций развития элементов ситуации, их связей или ситуации в целом;

♦ конфликтных отношений, в которые вступают элементы ситуации.

Организация структуры и наглядность информационной модели. Оптимальная организация структуры информационной модели позволяет быстро и точно воспринимать отображаемую ситуацию в целом. Одним из способов такой ее организации является хорошая компоновка. В информационной модели должен быть представлен набор сведений, находящихся в определенном и очевидном взаимодействии.

Модель должна быть наглядной, т.е. обеспечивать оператору возможность быстро, точно и без кропотливого анализа воспринимать данные. Однако объекты управления, их свойства и взаимодействия не всегда обладают наглядными признаками. В этом случае при разработке информационных моделей приходится решать задачи, близкие к тем, которые в методологии науки определяются как "визуализация понятий".

Этапы построения информационной модели. Порядок построения информационной модели, как правило, следующий:

1) определение задач системы и очередности их решения;

2) определение источников информации, методов решения задач, времени, необходимого на их решение, а также требуемой точности;

3) составление перечня типов объектов управления, определение их количества и параметров работы системы;

4) составление перечня признаков объектов управления разных типов;

5) распределение объектов и признаков по степени важности, выбор критичных объектов и признаков, учет которых необходим в первую очередь;

6) выбор системы и способов кодирования объектов управления, их состояний и признаков;

7) разработка общей композиции информационных моделей;

8) определение перечня исполнительных действий операторов, осуществляемых в процессе решения задачи и после принятия решения;

9) создание макета, моделирующего возможную ситуацию, проверка эффективности избранных вариантов информационных моделей и систем кодирования информации. Критерием эффективности служат время, точность и напряженность работы оператора;

10) определение изменений по результатам экспериментов с композицией информационных моделей и систем кодирования, проверка эффективности каждого нового варианта на макете;

1 1) определение на макете уровня профессиональной подготовки операторов и его соответствия заданному;

12) составление инструкций работы операторов в системе управления.

Предложенный порядок построения информационных моделей намечен лишь в общем виде. Он может меняться в зависимости от специфики тех или иных систем управления и функций операторов [18].

7.7.2. Кодирование информации
Под кодированием информации понимают операцию отождествления условных знаков (символов, сигналов) с тем или иным видом информации. Оптимальность кода предполагает обеспечение максимальной скорости и надежности приема и переработки информации человеком, т.е. максимальной эффективности выполнения операций зрительного поиска, обнаружения, различения, идентификации и опознания сигналов [7,19].

Существует ряд относительно независимых параметров, по которым должны строиться и оцениваться алфавиты кодовых сигналов: модальность сигнала; вид алфавита (категория кода); длина алфавита (основание кода); мерность кода; мера абстрактности кода; компоновка кодового знака и группы.

Выбор модальности сигналов, вида алфавита и его длины, способа предъявления знаков и т.п. — все эти вопросы могут быть решены только при компромиссном соглашении, поскольку часто улучшение параметров кодов в одной задаче приводит к снижению эффективности решения другой.

Выбор модальности сигнала. Модальность (от лат. modus— способ) — одно из основных свойств ощущений, их качественная характеристика. Понятие модальности относится и ко многим другим психическим процессам. В системах управления информация, передаваемая оператору, воспринимается преимущественно зрительной системой. Нередко возникает необходимость перераспределения потоков информации, передаваемой человеку, между различными воспринимающими системами с целью снятия перегрузки со зрительной системы оператора.

Вибротактильная форма предъявления информации представляет дополнительный источник информации о характере движущегося объекта управления (автомобиля, самолета, судна, железнодорожного состава и т.д.). Ее используют при кодировании органов управления разной формы, при дублировании зрительной и слуховой форм предъявления информации.

Выбор вида алфавита. Различные качественные и количественные характеристики управляемых объектов кодируются разными способами: условными знаками,буквами, цифрами, цветом, яркостью и т.п. Каждый способ кодирования называется видом алфавита, или категорией кодирования. Установлено, что при решении оператором различных задач проявляются преимущества тех или иных видов алфавитов. Поскольку различные признаки сигнала обеспечивают различную эффективность выполнения операций опознания, декодирования, цоиска и т.п., алфавит выбирают с учетом стоящих перед оператором задач.

251

Буквы используются для передачи информации о названии объекта, цифры — о его количественных характеристиках, цвет — о значимости. Геометрические фигуры могут быть использованы для кодирования информации в тех случаях, когда оператору необходима наглядная картина для быстрой переработки информации.

Для решения задач опознания наиболее эффективны категории цвета и формы. В задачах зрительного поиска преимущество имеет цветовое кодирование. Самое меньшее время поиска объектов — по цвету, а самое большее — по яркости и размеру. При использовании в качестве кодовых категорий формы, размера, цвета и пространственной ориентации фигур наибольшую эффективность выполнения операций идентификации, опознания и поиска обеспечивают категории цвета и формы, наименьшую точность имеет идентификация по размеру.

Объединение в одном алфавите двух его видов — знакового и цифрового — приводит к существенному возрастанию скорости работы вследствие увеличения объема оперативного поля зрения.

Кодирование формой. Легко различаются и распознаются простые геометрические фигуры, состоящие из небольшого количества элементов. Фигуры, составленные из прямых линий, различаются лучше, чем фигуры, имеющие кривизну и много углов. На этом основании треугольники и прямоугольники выделяются как формы, более легкие для восприятия, чем крути и многоугольники. При выборе между контурными и силуэтными знаками предпочтение следует отдавать последним (рис. 7-11). Кодирование размером. При использовании размера в качестве кодовой категории следует соотносить площадь знака с какой-либо характеристикой объекта, например с его размером, удаленностью и т.п. (рис. 7-12).

При трех градациях размеров фигур существует тенденция к переоценке наименьшего и к недооценке наибольшего размера, иначе говоря, к стягиванию крайних размеров фигур к среднему. При увеличении длины алфавита до четырех размеров отмечаются большие трудности в дифференцировании средних размеров по сравнению с крайними. При использовании более пяти градаций признака число ошибок опознания резко возрастает.

Кодирование пространственной ориентацией. Для асимметричных фигур изменение пространственной ориентации достигается путем их поворота в поле зрения человека. Для симметричных фигур в качестве признака пространственной ориентации может применяться утолщение одной из линий контура или поворот осей координат. Минимальные отклонения от осей координат.аде-кватно оцениваемых человеком, имеют величину порядка 1 — 2 утл. град. Оптимальная длина алфавита для данной категории лежит в пределах от 4 до 16 градаций. Для кодирования направления движения объекта может использоваться признак ориентации линии (рис.7-13). Буквенно-цифровое кодирование. Важным условием различимости букв и цифр является выбор их формы. В разрабатываемых шрифтах стремятся прежде всего избежать смешения сходных знаков и выделить характерные признаки, отличающие знаки друг от друга (рис. 7-14, рис. 7-15).

Кодирование цветом. Человек может точно идентифицировать не более 10—12 цветовых тонов, что ограничивает возможную длину алфавита при цветовом кодировании. С наибольшей точностью опознаются фиолетовый, зеленый, желтый и красный цвета, которые могут быть рекомендованы для цветового кодирования. Общее число точно опознаваемых цветов может быть увеличено в несколько раз, если сигналы изменяют не только по цветовому тону, но и по светлоте и насыщенности. При цветовом кодировании следует учитывать, что видимый цвет объектов зависит от их освещения. При использовании цветового кодирования следует учитывать, что наложение кода светлоты на цветовой код затрудняет опознание сигналов, отличающихся по цветности.

252

Кодирование яркостью. Кодирование яркостью менее предпочтительно по сравнению с другими способами кодирования, поскольку сигналы различной яркости могут утомлять оператора и отвлекать его внимание. Кроме того, при одновременном предъявлении на экране сигналов различной яркости более яркие из них могут маскировать сигналы меньшей яркости. Для большинства практических целей достаточно двух уровней яркости: яркий и тусклый или свет и темнота. Принимая яркость в качестве кодовой категории, следует учитывать, что яркость объекта может существенно изменяться в зависимости от адаптации, яркости фона и т.п. Кодирование частотой мельканий. Мелькание сигнала является эффективным средством выделения объекта на экране индикатора. Не рекомендуется применять более четырех градаций этого признака. При частоте мельканий, равной 2,5 Гц, точность зрительной оценки количества вспышек достаточно высокая. Поскольку мелькание сигналов быстро приводит к развитию зрительного утомления, следует ограничивать количество мерцающих объектов в поле зрения оператора (не более 2—3 знаков одновременно). Во избежание искажений контуров мелькающего знака целесообразно, чтобы мелькал не весь знак, а только его часть.

Определение основания кода. Общий диапазон абсолютно различаемых градаций одномерного сигнала колеблется от 4 до 16 в зависимости от качества используемого признака. Допустимая длина алфавита должна определяться экспериментальным путем для каждого вида алфавита.

Выбор мерности кода. Наиболее целесообразным способом увеличения длины кодового алфавита является многомерное кодирование, т.е. увеличение числа значимых и меняющихся параметров сигнала. При использовании многомерных сигналов необходимо определять оптимальное соотношение числа переменных параметров сигнала и числа градаций каждого из параметров. Количество передаваемой информации различно для разных параметров многомерного сигнала. При построении

многомерных алфавитов следует учитывать преимущества того или иного вида алфавита в решении различных задач.

Определение меры абстрактности кода. Существуют два варианта: абстрактный код, не связанный с содержанием сообщения, и конкретный код, в определенной мере связанный с содержанием сообщения. В соответствии с мерой абстрактности кода выделяют абстрактные,схематические, иконические и пиктографические типы знаков. Конкретность, наглядность опознавательных признаков знака ускоряют процесс декодирования, поскольку в этом случае процессы различения, опознания и декодирования осуществляются одновременно. Вопрос о мере абстрактности имеет наибольшее значение для категории формы.

При создании алфавита слуховых сигналов также предпочтительно использовать "натуральные" взаимоотношения между параметрами сигнала и кодируемыми характеристиками объекта. Например, различия в частоте звукового сигнала могут обозначать движение самолета вверх, вниз и т.п.

Компоновка кодового знака. При выборе или компоновке кодовых знаков (рис.7-16) следует соблюдать следующие требования:

♦ при построении алфавитов знаков необходима четкая и последовательная классификация символов внутри алфавита;

♦ основной классификационный признак объекта кодируется контуром знака, который должен представлять собой замкнутую фигуру;

♦ знак может иметь не только контур, но и дополнительные детали;

♦ при выборе характера контура и дополнительных деталей следует основываться на мнении экспертов, используя их профессиональный опыт и привычные ассоциации;

♦ дополнительные детали не должны пересекать или искажать основной символ;

♦ не следует перегружать знак внутренними или наружными деталями. Использование букв снаружи или внутри контура также затрудняет различение знака;

253

♦ в качестве различительных и опознавательных признаков знаков в пределах одного алфавита не рекомендуется использовать число элементов в знаке или его протяженность, отличие знаков по признаку "позитив-негатив", "прямое-зеркальное отражение";

♦ различимость знаков оценивается по их угловым размерам, яркости и контрасту с фоном.

Кодирование сложного сообщения. Кодирование сложного сообщения включает три этапа: подбор оптимального алфавита или алфавитов, которыми кодируются отдельные элементы сообщения; установление оптимального соотношения между различными алфавитами в пределах одного сообщения; нахождение оптимальной логической структуры закодированного сообщения.

Один из наиболее распространенных способов кодирования сложного сообщения — формулярный, т.е. объединение букв, цифр и условных знаков в компактные группы.
7.7.3. Средства отображения информации
Индикаторы. Индикатор (позднелат. indicator— указатель, от лат. indico— указываю, определяю) — прибор (устройство, элемент), отображающий ход процесса или состояние объекта наблюдения в форме, удобной для восприятия человеком (рис. 25, 28-30, 33 цв. вкл.). Индикаторы должны отвечать следующим требованиям:

♦ позволять считывать информацию с требуемой точностью;

♦ исключать потерю информации из-за отражения внешнего освещения от поверхности индикатора. В некоторых случаях следует предусматривать специальные средства, предотвращающие ухудшение условий восприятия информации (экраны, колпаки, индикаторы, предохраняющие от освещения прямым солнечным светом, и т.п.);

♦ обеспечивать немедленную очевидность для оператора выхода из строя или неисправность индикатора;

♦ не иметь на лицевой стороне панели торговых знаков и наименований завода или фирмы-изготовителя, так же как и других обозначений, не связанных с функциями индикатора.

Стрелочные индикаторы. Стрелочные индикаторы обычно используются при считывании количественных и качественных показателей, проверочном (контрольном) чтении, сравнении показателей.

Скорость и точность считывания показаний во многом зависят от того, с какого участка шкалы ведется считывание. Круглые шкалы дают лучшие результаты при считывании показаний с центрального верхнего сектора, а горизонтальные — с центральной части шкалы (здесь они превосходят круглые); по мере же приближения к краям этих шкал скорость и точность считывания значительно падают. Форму шкалы нужно выбирать с учетом характера информации, для которой она предназначена.

254

Шкалы приборов градуируют штриховыми отметками определенных размеров. Эти отметки подразделяются на главные, средние и малые. Точность считывания возрастает с увеличением интервала между отметками, но лишь до определенного предела. Оптимальная длина интервала между главными отметками 12,5— 18 мм (дистанция наблюдения 750 мм). Дальнейшее увеличение ухудшает считывание показаний прибора.

Увеличение числа мелких отметок приводит к снижению скорости и точности считывания. Оптимальная величина самого малого интервала 1,5 мм (дистанция наблюдения 750 мм). Если стрелка прибора останавливается между отсеками шкалы при считывании показаний, то возникает необходимость зрительной интерполяции. Наилучшие результаты интерполяции наблюдаются тогда, когда оператор должен мысленно делить отмеченный интервал не более чем на 4 — 5 частей.

Зависимость между диаметром шкалы и точностью считывания показаний не является линейной. Минимальные размеры диаметра круглой шкалы (при расстоянии 750 — 900 мм от глаз оператора) составляют 40 — 60 мм. Однако нет существенной разницы в точности считывания показаний шкал диаметром от 35 до 70 мм. При уменьшении диаметра до 17—18 мм и менее скорость и точность считывания значительно снижаются. То же наблюдается и при увеличении диаметра шкалы до 120 — 150 мм.

Эффективность считывания определяется не абсолютной величиной диаметра шкалы, а ее отношением к дистанции наблюдения, т.е. угловыми размерами шкалы. Оптимальные угловые размеры диаметра шкалы находятся в пределах 2,5 — 5 градусов.

Цифры на шкалу следует наносить прямыми линиями и только у главных отметок. Они должны быть простыми, без каких-либо украшений. Точность считывания цифр зависит от соотношения высоты, ширины и толщины обводки. На последнюю влияют освещение и контрастность; оптимальное отношение толщины обводки к высоте цифр при диффузном освещении белых цифр на черном фоне составляет 1:10, а при таком же освещении черных цифр на белом фоне — 1:6. Отношение ширины к высоте должно составлять 2:3. Расстояние между цифрами должно равняться половине ширины цифры.

Важное значение при считывании показаний со шкал имеет расположение стрелок и указателей:

♦ стрелка должна доходить до наименьшей отметки шкалы, но не перекрывать ее (минимальное расстояние между концом стрелки и отметкой составляет не менее 0,4-0,8 мм, максимальное — не более 1,6 мм);

♦ рекомендуется, чтобы стрелка от центра вращения до самого кончика была того же цвета, что и отметки шкалы;

♦ стрелки для прямолинейных шкал должны быть отчетливо видны; их изготовляют довольно широкими у основания, но к концу, обращенному к шкале, они сужаются, переходя в ясно видимую точку;

♦ стрелки не должны закрывать цифр, а цифры следует размещать с наружной стороны шкалы.

Шкалы, размещенные по краям очень больших панелей, снабжаются сигнальными лампочками; желательно, чтобы яркость лампочки при отклонении прибора от нормы менялась.

При конструировании и размещении стрелочных индикаторов необходимо учитывать следующие требования:

♦ стрелочные индикаторы на панели следует устанавливать в плоскости, перпендикулярной линии взора;

♦ цифры должны быть нанесены на шкалы вертикально; значение цифровых показателей на круглых шкалах возрастает по часовой стрелке;

♦ градуировка шкал не должна быть более мелкой, чем этого требует точность самого прибора;

♦ наилучшими являются шкалы с ценой деления 1,5, 10; для шкал, установленных на одной панели, необходимо выбирать одинаковую систему делений и одинаковые цифры;

♦ при конструировании стрелок параллакс следует свести к минимуму; конец острия стрелки не должен быть шире самого малого деления, чтобы не заслонять цифр и отметок;

♦ при одновременном контрольном считывании с нескольких приборов стрелки устанавливаются так, чтобы они при нормальных условиях работы имели одинаковое направление;

♦ для облегчения контрольного считывания рабочие и перегрузочные диапазоны следует выделять цветом;

♦ необходимо, чтобы фон шкалы был матовым и на стенках приборов не наблюдалось бликов;

♦ поверхность шкалы не должна быть темнее панели, в то время как каркас шкалы может быть темнее;

♦ между цветом фона шкалы и цветом делений и надписей нужно сохранять максимальную контрастность.

Освещение шкалы должно быть равномерным, а степень освещенности должна регулироваться. Счетчики. Используются для получения количественных данных, когда требуется быстрая и точная индикация.

Счетчики следует ставить как можно ближе к поверхности панели, чтобы свести к минимуму параллакс и тени, обеспечить максимальный угол видения.

При последовательном считывании цифры должны следовать друг за другом, но не чаще двух за 1 с.

Показания счетчиков, используемые для индикации последовательности работы оборудования, должны сбрасываться автоматически по завершении работы. Необходимо предусмотреть возможность ручного сброса.

Счетчики по возможности должны иметь собственное свечение, а отделка поверхности барабанов счетчиков и окружающих их поверхностей должна сводить к минимуму отсвечивание. Целесообразен высокий цветовой контраст цифр и фона (черные цифры на белом фоне и наоборот).