кн. инженерная. В связи с этим возникает большой круг теоретических и прикладных проблем, связанных с изучением и совершенствованием систем "человекмашина", являющихся основным объектом исследования инженерной психологии
 Скачать 329.77 Kb.
|
|
субъективным факторам относятся: состояние оператора, его индивидуальные особенности (медицинские показатели, психофизиологические свойства, морально - психологические качества) и уровень подготовленности к данному виду деятельности. Объективные факторы делятся на две группы: аппаратурные (определяемые особенностями функционирования техники) и средовые (зависящие от особенностей той среды, в которой приходится работать оператору). Аппаратурные обеспечивают достижение заданной эффективности деятельности оператора. Выделяют факторы, связанные с организацией рабочего места; поток поступающей информации должен соответствовать способности человека по ее приему и переработке; должно быть предусмотрено наличие средств контроля за состоянием оператора, результатами деятельности и т.д. К числу средовых факторов относятся условия внешней среды (обитаемости), объективные условия обстановки и организации деятельности оператора (режим работы и отдыха операторов, организация групповой деятельности, количество рабочих смен, возможности взаимозаменяемости и т.д.). Объективные условия обстановки не всегда зависят от деятельности организаторов производства. К их числу относятся, например, такие факторы, как степень ответственности оператора за совершаемые действия, работа в необычных условиях, в ночное время и т. п. Основные методы нейтрализации их вредного воздействия - специальная подготовка операторов к работе в необычных условиях. Учет факторов позволит как на стадии проектирования, так и эксплуатации систем "человек-машина" предусмотреть систему мероприятий по оптимизации операторской деятельности. 7.3. Виды деятельности оператора Специфика деятельности оператора зависит от назначения машины, характера ее использования, степени участия и количества операторов в системе. Классификация СЧМ проводится по нескольким признакам. В зависимости от характера протекания процесса управления системы "человек - машина" подразделяются на детерминированные, недетерминированные и игровые. Детерминированные системы функционируют по заранее заданному алгоритму, деятельность оператора подчинена жестким предписаниям. Оператор заранее знает, какие сигналы и в какой последовательности могут появиться на информационной модели, знает, какие действия нужно выполнить в ответ на появление того или иного сигнала. В таких системах он выполняет роль исполнителя или наблюдателя. Часто деятельность оператора характеризуется монотонностью. В недетерминированных системах деятельность оператора протекает по заранее известным правилам, но моменты появления сигналов, сами сигналы и их последовательность заранее не известны. Деятельность человека в этой системе более сложна, поскольку сигналы поступают в случайном порядке и не создается условий для выработки динамического стереотипа, т.е. человек должен быть постоянно готовым к срочному действию. В игровых системах заранее не известны все возможные ситуации, которые могут возникать в процессе управления, либо число таких ситуаций настолько велико, что их заранее невозможно предусмотреть. Деятельность оператора в таких системах носит эвристический характер. По степени непрерывности участия человека в процессе управления выделяют типы: непрерывного, смешанного, дискретного участия. В системах первого типа технологический процесс протекает непрерывно, При нормальном течении процесса оператор только наблюдает за ходом его протекания. В случае же отклонения оператор вмешивается в него и в течение определенного промежутка времени должен восстановить нормальное течение процесса. Такие системы соответствуют высокой степени автоматизации производственных процессов и широко применяются в энергетике, в химической, металлургической промышленности. Системы такого типа требуют бдительности со стороны оператора. Во втором случае процесс управления также носит непрерывный характер, однако деятельность оператора заключается в периодическом решении ряда задач. Такого типа системами являются различного рода системы передачи данных, системы автоматизированной связи, радиолокационные, транспортные системы и т.п. Для систем третьего типа характерна ярко выраженная дискретность решения отдельных задач. В перерывах между ними оператор находится в состоянии ожидания и подготовки к решению очередной задачи. Примерами таких систем являются системы специального назначения, некоторые системы связи и т.п. Работа оператора совпадает по времени с работой технических устройств. В зависимости от количества уровней управления целесообразно различать СЧМ первого, второго и т.д. порядка. Структура СЧМ первого порядка включает одного оператора или группу операторов, выполняющих одну функцию, и одно или несколько технических звеньев. СЧМ второго порядка состоит из двух уровней управления. Примером такой системы является управление самолетом в зоне аэропорта. Здесь первый уровень (летчик) осуществляет управление самолетом, а второй уровень (диспетчер аэропорта) руководит действиями всех летчиков, самолеты которых находятся в зоне аэропорта. В системах второго и более высокого порядка особенно остро встает проблема организации групповой деятельности. Характер деятельности оператора определяется типом СЧМ и способом переработки информации. Способ переработки информации может быть дедуктивным, абдуктивным или индуктивным. При дедуктивном способе переработка информации заключается в образовании выходного сигнала по известному входному сигналу и правилам его преобразования. Абдуктивный способ переработки информации характерен для операторов радиолокационных станций. По заложенному в опыте оператора руководящему правилу высвечивающаяся на экране точка опознается либо как сигнал, либо как помеха. Индуктивный способ имеет место в том случае, когда для ряда событий нужно найти руководящие правила, определяющие эти события. Такой способ переработки информации является эвристическим, примером его может служить деятельность диспетчера крупного аэропорта. В зависимости от преобладания того или иного психического процессаможно выделить следующие виды деятельности: сенсорно - перцептивную, моторную и интеллектуальную. В сенсорно - перцептивной деятельности "центр тяжести" приходится на получение информации и ее первичную оценку. Основная задача решается в сфере восприятия, логическая обработка информации в принятия решения протекает как бы внутри восприятия, а исполнительские действия предельно упрощены. Такая деятельность характерна для операторов -наблюдателей. Для моторной деятельности характерным является большой удельный вес исполнительских действий, в то время как восприятие информации и принятие решения подчинены этой главной задаче. Примером такой деятельности может служить деятельность телеграфистов, операторов ввода информации в ЭВМ и т.д. Деятельность интеллектуального типа характеризуется тем, что на первый план в ней выступают функции принятия решения, логической обработки информации, производства вычислений. Такая деятельность характерна для операторов - вычислителей, диспетчеров и т.д. В зависимости от соотношения по времени между получением информации и выполнением соответствующего управляющего действия можно различать деятельность оператора с немедленным обслуживанием и деятельность с отставленным обслуживанием. В первом случае имеет место предъявление небольшого числа сравнительно простых сигналов, что обеспечивает одномоментное восприятие информации и немедленное исполнительское действие. Этап логической обработки и принятия решения предельно упрощен. Во втором случае предъявленная информация имеет сложный характер. Процесс ее восприятия и оценки превращается в действие, развернутое во времени и осуществляемое в определенном порядке, т.е. по правилам. В этом случае обработка информации начинается с некоторой задержкой. Таким образом, классификация деятельности оператора должна строиться с учетом системы оснований. 7.4. Виды операторского труда Выделяют различные виды операторского труда, каждый из которых характеризуется своими особенностями. Оператор - технолог непосредственно включен в технологический процесс. Он работает в основном в режиме немедленного обслуживания, преобладающими в его деятельности являются управляющие действия. Выполнение действий регламентируется обычно инструкциями, которые содержат, как правило, почти полный набор ситуаций и решений. К этому виду относятся операторы технологических процессов, автоматических линий, операторы по приему и переработке информации и т.п. Оператор - наблюдатель (контролер) является классическим типом оператора, с изучения деятельности которого и началась инженерная психология. Важное значение для деятельности такого оператора имеют информационные и концептуальные модели, а также процессы принятия решения. Управляющие действия контролера (по сравнению с оператором первого типа) несколько упрощенны. Оператор-наблюдатель может работать в режиме отсроченного обслуживания. Такой тип деятельности является массовым для систем, работающих в реальном масштабе времени (операторы радиолокационной станции, диспетчеры на различных видах транспорта и т.д.). Оператор - исследователь в значительно большей степени использует аппарат понятийного мышления и опыт, заложенный в концептуальную модель. Органы управления играют для него еще меньшую роль, а "вес" информационных моделей, наоборот, существенно увеличивается. К таким операторам относятся пользователи вычислительных систем, дешифровщики различных объектов (образов) и т.д. Оператор - руководитель в принципе мало отличается от предыдущего типа, но для него механизмы интеллектуальной деятельности играют главенствующую роль. К таким операторам относятся организаторы, руководители различных уровней, лица, принимающие ответственные решения в человеко - машинных комплексах и обладающие интуицией, знанием и опытом. Для деятельности оператора - манипулятора большое значение имеет сенсомоторная координация (например, непрерывное слежение за движущимся объектом) и моторные (двигательные) навыки. Хотя механизмы моторной деятельности имеют для него главенствующее значение, в деятельности используется также аппарат понятийного и образного мышления. В функции оператора - манипулятора входит управление роботами, манипуляторами, машинами - усилителями мышечной энергии человека (станки, экскаваторы, транспортные средства и т.п.). Психологические качества операторов и степень их проявления могут быть дифференцированы в зависимости от вида деятельности оператора. Так, оператору - руководителю в первую очередь необходимы: высокая помехоустойчивость при восприятии слуховой и зрительной информации; способность к абстрактному мышлению, обобщению, конкретизации, мышлению вероятностными категориями; критичность мышления. В отличие от этого требования к оператору - манипулятору будут иные. К ним относятся: высокая чувствительность и помехоустойчивость при восприятии различных видов информации, способность к устойчивой моторной работе в максимальном темпе, высокая мышечно- суставная чувствительность. Аналогичные требования могут быть разработаны и для операторов других типов. Все их нужно учитывать при проектировании деятельности и профессиональном отборе операторов. 7.5. Количественные характеристики деятельности оператора Человек - оператор в системе "человек - машина" характеризуется такими показателями, как быстродействие, надежность, точность и психическая напряженность своей деятельности (последнего показателя у машинной части нет). Показателем быстродействия является время решения задачи оператором, т.е. время от момента появления сигнала до момента окончания осуществления управляющих воздействий. Надежность деятельности оператора характеризуется обычно вероятностью правильного решения задачи. Данные характеристики деятельности оператора зависят от способа ее выполнения, т.е. от навыков и умения оператора, а также мотивов его поведения, от изменения условий выполнения деятельности: - "долговременная" выносливость (сопротивляемость усталости к концу дня и, особенно при монотонной работе); - выносливость к экстренному напряжению и перенапряжению (например, при авариях необходимо выполнять максимальный объем работ за максимальные сроки); - помехоустойчивость (устойчивость внимания); - спонтанная отвлекаемость (устойчивость ко внутренним отвлекающим факторам, особенно в условиях пассивного наблюдения у операторов - контролеров); - реакция на непредвиденные раздражители (в случае непредвиденного сигнала иногда наблюдается период "психической рефракторности", когда восприятие сужается и концентрируется лишь на источнике этого раздражителя, не замечая другие важные сигналы); - переключаемость внимания (сокращение времени на "вхождение" в деятельность по выполнению новой задачи); - устойчивость к действию факторов среды (температуре, давлению, влажности, вибрации, шуму, ускорению и т.п.). Точность работы оператора - степень отклонения некоторого параметра, измеряемого, устанавливаемого или регулируемого оператором, от своего истинного, заданного значения. Количественно точность работы оператора оценивается величиной погрешности, которая может иметь как положительный, так и отрицательный знак. Не всегда ошибка является погрешностью. До тех пор пока величина погрешности не выходит за допустимые пределы, она не является ошибкой. Понятие погрешности важно для тех случаев, когда измеряемый или регулируемый оператором параметр представляет непрерывную величину. Так, например, можно говорить о точности определения координат самолета оператором радиолокационной станции и т.д. В работе оператора следует различать случайную и систематическую погрешности. Проблема систематических погрешностей крайне сложна. Эти ошибки зависят как от условий работы оператора, так и от его состояния. Существенное значение имеют мотивация деятельности, эмоциональное состояние, приобретенные навыки и т.п. 7.6. Напряженность работы оператора Специфической характеристикой оператора, не имеющей своего аналога для машинных звеньев, является напряженность его деятельности. Функциональное напряжение оператора при выполнении производственной задачи может быть отнесено к двум сторонам - энергетической и информационной. В зависимости от того, какая сторона преобладает, труд относится к физическому или умственному. Функциональное напряжение организма при физической работе называют тяжестью труда, при умственной - напряженностью труда. Характеристика степени тяжести труда оператора
Напряженность в работе оператора может быть двух видов - эмоциональная и операционная. Операционная напряженность возникает вследствие сложности выполняемой работы, эмоциональная - в результате действия отрицательных эмоциональных раздражителей. Напряженность труда характеризуется объемом воспринимаемой информации и определяется степенью напряжения внимания, плотностью поступающих сигналов, состоянием анализаторных систем, эмоциональным напряжением. Характеристика степени напряженности труда оператора
Оценка напряженности в работе оператора может производиться с использованием предельно допустимых норм деятельности, под которыми понимаются максимальные значения некоторых параметров. Выход за пределы может привести к нежелательным последствиям в работе или состоянии оператора. Предельно допустимые нормы могут быть введены по отношению к следующим показателям: а) физиологическим параметрам работающего человека; б) параметрам информационной нагрузки оператора. Помимо величины нагрузки, существует ряд дополнительных или способствующих развитию утомления факторов. Сами по себе они не ведут к развитию утомления, однако, сочетаясь с действием основного фактора, способствуют более раннему и выраженному наступлению утомления. Эти факторы можно разбить на три большие группы: 1) микроклимат, 2) использование техники, 3) нарушение режима труда и отдыха. К первой группе относятся: пониженное содержание кислорода во вдыхаемом воздухе, повышенное содержание углекислого газа, высокая температура среды, повышенная влажность, изменение барометрического давления и т. п. Наибольшим разнообразием характеризуется вторая группа. Среди причин, входящих в эту группу, следует назвать изменение состава воздуха - загрязненность его различными газами (например, продуктами неполного сгорания топлива и др.); действие механических сил, ведущих к вибрации, тряске, ускорениям, воздействие электромагнитных колебаний, шумов и ультразвука, изменение освещенности, неудобство рабочей позы и многое другое. К третьей группе относятся факторы, связанные в основном с нарушением режима труда и отдыха: недостаточность времени для восстановления сил после утомления, неправильное использование перерывов между работой, непродуманное планирование работы и отдыха. На развитие утомления сильно влияют эмоциональные факторы. Как физиологический критерий напряжение организма само по себе еще не может дать исчерпывающей информации о функциональном состоянии оператора в процессе работы. Весьма плодотворными в этом плане могут оказаться попытки измерения не самой напряженности работы, а внешних факторов условий труда, т.е. измерения степени операционной напряженности. Согласно такому подходу, о напряженности работы оператора в СЧМ судят по величине отклонений условий труда от нормальных. Наибольшее влияние на результаты деятельности оператора оказывает характер поступающего к нему информационного потока. Оценивают: коэффициент загруженности, период занятости, длину очереди, время пребывания информации на обработке, скорость поступления информации. Возможные изменения физиологических показателей работающего человека
Среди видов утомления следует специально указать на один специфический вид, возникающий при отсутствии деятельности. Оно довольно часто встречается в современном производстве у специалистов, деятельность которых связана с приемом нерегулярно и неожиданно поступающей информации, т.е. работающих в режиме ожидания. Этот вид утомления занимает промежуточное место между общим и умственным утомлением. Чувство усталости у этих специалистов частично обусловлено статической рабочей позой, хотя в основном определяется развитием сенсорной напряженности. Из физиологии труда известно, что при операторской деятельности около 25% рабочего времени должно быть предоставлено человеку для отдыха. Время непрерывной работы не должно превышать 15 минут. Появление напряженности может быть вызвано и наличием очереди в обработке информации. Такое возможно, когда новая информация поступает до окончания обработки ранее поступившей информации. На деятельность оператора влияет и длина очереди. Если ее значение превышает объем оперативной памяти, то возможны случаи пропуска сигналов оператором. Ее среднее значение должно быть несколько меньше и не превышать трех сигналов одновременно. На деятельность оператора оказывает влияние скорость поступления информации. Эта скорость не должна превышать пропускной способности оператора (обычно не превышает 30 дв. ед./сек). 7.7. Алгоритмическое описание деятельности оператора Метод алгоритмического описания процессов управления опирается на положение о том, что всякое управление производится при помощи переработки информации, которая осуществляется по соответствующим правилам - алгоритмам. Единицами являются действия, простые или сложные, но имеющие законченность в деятельности оператора. К их числу относятся, например, считывание показаний с прибора, осуществление вычислительных операций, включение тумблеров и т.д. Оперативные единицы могут быть двух видов. Во - первых, это логические условия (образ, понятие, суждение), которые фигурируют как информационные единицы в процессе формирования или выбора условий; во - вторых, "операторы", т.е. те или иные действия человека. Рабочий процесс рассматривается как совокупность элементарных оперативных единиц переработки управляющей информации. Вопросы и задания 1. Дайте определение понятиям: мотив, деятельность, действие, операция 2. Выберите правильный ответ ... уровень психической регуляции деятельности человека относится к отдельным действиям. Он обеспечивает в основном регуляцию внешних действий, соответствие данного конкретного действия данным конкретным условиям, предмету и орудию труда: а) уровень ощущений и восприятия б) уровень представлений в) уровень речемыслительных процессов 3. Выберите правильный ответ ... уровень психической регуляции деятельности человека относится также и к внутренним действиям; обобщенность представления (вторичного образа) создает возможность варьирования приемов выполнения действий и их переноса из одних условий в другие: а) уровень ощущений и восприятия б) уровень представлений в) уровень речемыслительных процессов 4. Перечислите основные особенности труда операторов в условиях современного развития производства 5. Выберите правильный ответ К субъективному фактору, влияющему на эффективность деятельности человека-оператора, НЕ относится... а) состояние оператора б) индивидуальные особенности в) организация рабочего места г) уровень подготовленности к данному виду деятельности 6. Выберите правильный ответ В зависимости от характера протекания процесса управления системы "человек-машина" подразделяются на типы. В ... системах заранее не известны все возможные ситуации, которые могут возникать в процессе управления, либо число таких ситуаций настолько велико, что их заранее невозможно предусмотреть. Деятельность оператора в таких системах носит эвристический характер: а) детерминированных системах б) недетерминированных системах в) игровых системах 7. Выберите правильный ответ По степенинепрерывности участия человека в процессе управления выделяют соответствующие типы. При нормальном течении процесса оператор только наблюдает за ходом протекания. В случае же отклонения оператор вмешивается в него и в течение определенного промежутка времени должен восстановить нормальное течение процесса. Системы ... типа требуют бдительности со стороны оператора: а) непрерывного типа б) смешанного типа в) дискретного типа 8. В зависимости от количества уровней управления различают СЧМ первого, второго, третьего и т.д. порядка. Приведите примеры 9. Выберите правильный ответ Характер деятельности оператора определяется типом СЧМ и способом переработки информации. ... способ переработки информации характерен для операторов радиолокационных станций. По заложенному в опыте оператора руководящему правилу высвечивающая на экране точка опознается как сигнал либо как помеха: а) дедуктивный б) абдуктивный в) индуктивный 10. Выберите правильный ответ В зависимости от преобладания того или иного психического процесса можно выделить разнообразные виды деятельности. На первый план в ... деятельности выступают функции принятия решения, логической обработки информации, производства вычислений. Такая деятельность характерна для операторов-вычислителей, диспетчеров: а) сенсорно - перцептивной б) моторной в) интеллектуальной 11. Дайте определение понятий Человек-оператор в системе "человек-машина" характеризуется показателями: быстродействия, надежности, точности, психической напряженности 12. Установите соответствие Возможные изменения физиологических показателей работающего человека. Увеличение частоты сердцебиения по отношению к норме...
13. Выберите правильный ответ При операторской деятельности около...рабочего времени должно быть предоставлено человеку для отдыха: а) 10% б) 15% в) 20% г) 25% | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||