Міністерство освіти і науки України
КОНТРОЛЬНА РОБОТА
Студента заочної форми навчання по спеціальності «Психологія»
з курсу «Інженерна психологія»
м. ДНІПРОПЕТРОВСЬК 2009 р.
Одной из самых актуальных проблем современной инженерной психологии является проблема точного теоретического анализа и критериев оценки информационных процессов в психике человека. Сложное системное, иерархическое строение процессов приема и переработки информации предъявляет высокие специфические требования к методам их теоретического анализа и уровню экспериментального исследования.
Математический аппарат описания психических явлений, используемый в большинстве современных инженерно-психологических концепций, опирается на математическую теорию структур, теорию отображения, теорию информации, теорию адаптивных систем и др. При этом отыскивается операциональная структура преобразований и соответствующие инварианты их результатов относительно определенных совокупностей преобразований.
Конкретные задачи прикладного анализа процессов приема и переработки информации затрагивают, как минимум, две важнейшие проблемы.
Это, во-первых, проблема описания внешней информации (стимульного материала) и производственной (экспериментальной) ситуации в форме, адекватной реальной структуре процессов. Здесь необходим детальный анализ сигнально-информационной структуры внешних воздействий, согласованный с особыми свойствами человека как приемника информации: выбор адекватной математической модели сигналов, оценка размерности, выбор геометрии сигнального пространства, учет информационной значимости и семантической структуры сообщений, особенности пространственно-временной динамики потока входной информации, оценка плотности потока и общего количества информации.
Во-вторых, это проблема исследования оценки и способов математического описания самих процессов приема информации человеком с точки зрения их системной, целостной природы, которая преследует, с одной стороны, цель анализа «мгновенных», квазистационарных свойств процесса, — общих свойств его внутренней организации, количества и качества элементов его структуры, характера и особенностей их взаимосвязей и отношений; а с другой — оценки динамики этого процесса.
Динамика процесса может рассматриваться, по меньшей мере, в двух различных масштабах времени: с точки зрения генезиса процесса, как специальная форма его развития в пределах человеческой жизни, и с точки зрения функционирования — в плане динамического развития в общей структуре определенной деятельности (в реальной или экспериментальной ситуации). При этом генезис чаще всего предполагает необратимые изменения процесса, а функционирование — обратимые изменения на фоне некоторого стационарного состояния.
Таким образом, системность исследуемых процессов дает возможность выделить три аспекта анализа процессов приема и переработки информации при исследовании их любыми доступными метолами:
1) анализ структуры и элементов процесса (квазистатический структурный анализ);
2) анализ особенностей процесса в различных реальных и экспериментальных условиях деятельности (анализ функционирования);
3) анализ происхождения и развития процесса в пределах человеческой жизни (генетический анализ).
Цель анализа первых двух аспектов — определение количественных характеристик информационной загрузки человека-оператора в системах контроля и управления на основе применения теоретико-информационных методов.
Однако, априорные теоретические предпосылки зачастую не просматриваются явно, теряются из виду на долгом пути от теоретического обоснования метода до конкретных применений. Так обстоит дело, например, с задачей отображения пространства входных воздействий оператора на пространство допустимых ответных реакций. Эта проблема не решается обычными средствами теории информации ввиду нестационарности свойств человека-оператора, что подтверждается многочисленными данными из области общей и экспериментальной психологии познавательных процессов и современными теоретическими представлениями о структуре сенсорно-перцептивных процессов.
Проблема, таким образом, состоит в том, чтобы наметить некоторые подходы к взаимному сближению интегрально-информационных оценок деятельности оператора и психологических закономерностей структуры и динамики изучаемых процессов, которые могут рассматриваться как отправные данные для дальнейшего анализа.
В современных автоматизированных системах управления человек-оператор все более и более удаляется от собственно объекта и осуществляет свои функции дистанционно. При этом оператор оказывается связан не с самим объектом, а с его информационной моделью.
Под информационной моделью понимается отображение параметров внешней среды и переменных систем управления, организованное с помощью специальных средств (индикаторных устройств) по определенным правилам. Таким образом, информационная модель является отображением действительности, и в тоже время сама она – непосредственный объект восприятия и действия для оператора.
Информационная модель обеспечивает трансформацию общих знаний о закономерностях процессов и явлений в конкретные знания управления системой.
Под СЧМ понимается система, включающая человека-оператора (группу операторов) и машины, посредством которой осуществляется трудовая деятельность. Машиной в СЧМ называется совокупность технических средств, используемых человеком-оператором в процессе деятельности. СЧМ и является объектом инженерной психологии.
Система «человек — машина» представляет собой частный случай управляющих систем, в которых функционирование машины и деятельность человека связаны единым контуром регулирования. При организации взаимосвязи человека и машины в СЧМ основная роль принадлежит уже не столько анатомическим и физиологическим, сколько психологическим свойствам человека: восприятию, памяти, мышлению, вниманию и т. п. От психологических свойств человека во многом зависит его информационное взаимодействие с машиной.
Под системой в общей теории систем понимается комплекс взаимосвязанных и взаимодействующих между собой элементов, предназначенный для решения единой задачи. Системы могут быть классифицированы по различным признакам. Одним из них является степень участия человека в работе системы. С этой точки зрения различают автоматические, автоматизированные и неавтоматические системы. Работа автоматической системы осуществляется без участия человека. В неавтоматической системе работа выполняется человеком без применения технических устройств. В работе автоматизированной системы принимает участие как человек, так и технические устройства. Следовательно, такая система представляет собой систему «человек — машина» .
На практике применяются самые разнообразные виды систем «человек — машина». Основой их классификации могут явиться следующие четыре группы признаков: целевое назначение системы, характеристики человеческого звена, тип и структура машинного звена, тип взаимодействия компонентов системы.
Целевое назначение системы оказывает определяющее влияние на многие ее характеристики и поэтому является исходным признаком. По целевому назначению можно выделить следующие классы систем:
а) управляющие, в которых основной задачей человека является управление машиной (или комплексом);
б) обслуживающие, в которых человек контролирует состояние машинной системы, ищет неисправности, производит наладку, настройку, ремонт и т.п.;
в) обучающие, т. е. вырабатывающие у человека определенные навыки (технические средства обучения, тренажеры и т. п.);
г) информационные, обеспечивающие поиск, накопление или получение необходимой для человека информации (радиолокационные, телевизионные, документальные системы, системы радио и проводной связи и др.);
д) исследовательские, используемые при анализе тех или иных явлений, поиске новой информации, новых заданий (моделирующие установки, макеты, научно-исследовательские приборы и установки).
По признаку характеристики «человеческого звена» можно выделить два класса СЧМ: а) моносистемы, в состав которых входит один человек и одно или несколько технических устройств; б) полисистемы, в состав которых входит некоторый коллектив людей и взаимодействующие с ним одно или комплекс технических устройств.
Любая СЧМ призвана удовлетворять те или иные потребности человека и общества. Для этого она должна обладать определенными свойствами, которые закладываются при проектировании СЧМ и реализуются в процессе эксплуатации. Под свойством СЧМ понимается ее объективная способность, проявляющаяся в процессе эксплуатации. Количественная характеристика того или иного свойства системы, рассматриваемого применительно к определенным условиям ее создания или эксплуатации, носит название показателя качества СЧМ.
В нашей стране разработана определенная номенклатура показателей качества промышленной продукции. Она включает в себя 8 групп показателей, с помощью которых можно количественно оценивать различные свойства продукции. К ним относятся: показатели назначения, надежности и долговечности, технологичности, стандартизации и унификации, а также эргономический, эстетический, патентно-правовой и экономический показатели.
Не рассматривая подробно все показатели, остановимся лишь на тех из них, которые влияют на деятельность человека в СЧМ или зависят от результатов его деятельности.
Быстродействие (время цикла регулирования Tц) определяется временем прохождения информации по замкнутому контуру «человек — машина».
Надежность характеризует безошибочность (правильность) решения стоящих перед СЧМ задач.
Важной характеристикой деятельности оператора является также точность его работы. На этой характеристике следует остановиться особо, ибо в ряде случаев происходит некоторое смешение ее с надежностью.
Деятельность оператора в системе «человек — машина» может носить самый разнообразный характер. Несмотря на это, в общем виде она может быть представлена в виде четырех основных этапов.--PAGE_BREAK--
1. Прием информации.На этом этапе осуществляется восприятие поступающей информации об объектах управления и тех свойствах окружающей среды и СЧМ в целом, которые важны для решения задачи, поставленной перед системой «человек — машина». 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. Оценка и переработка информации.На этом этапе производится сопоставление заданных и текущих (реальных) режимов работы СЧМ, производится анализ и обобщение информации, выделяются критичные объекты и ситуации и на основании заранее известных критериев важности и срочности 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, а также на основе других известных сведений о целях и условиях работы системы, возможных способах действия, последствиях правильных и ошибочных решений и т. д. Время принятия решения существенным образом зависит от энтропии множества решений. Если же каждому состоянию объекта могут быть поставлены в соответствие несколько решений, то при расчете энтропии нужно учесть еще и сложность выбора из множества возможных решений необходимого.
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.). На каждом из этапов оператор совершает самоконтроль собственных действий. Этот самоконтроль может быть инструментальным или неинструментальным. В первом случае оператор проводит контроль своих действий с помощью специальных технических средств (например, с помощью специальных индикаторов контролирует правильность набора информации). Во втором случае контроль ведется без применения технических средств. Он осуществляется путем визуального осмотра, повторения отдельных действий и т. п. Проведение любого вида самоконтроля способствует повышению надежности работы оператора.
Инженерная психология — научная дисциплина, изучающая закономерности информационного взаимодействия человека и техники для проектирования, создания и эксплуатации СЧМ. Инженерная психология исследует процессы приема, хранения, переработки и реализации информации человеком. На основании закономерностей психических, психофизиологических процессов и свойств человека она определяет требования к техническим устройствам и построению СЧМ, а также требования к свойствам человека-оператора.
Инженерная психология, является практически составной частью эргономики, решающая задачи организации СЧМ путем:
распределения функций между человеком и машиной;
анализа функций, выполняемых человеком в СЧМ;
проектирования системы информации, выбора чувствительного канала;
конструирования средств управления;
проектирования рабочих мест;
обеспечение удобства технического обслуживания машин;
подбора кадров и их профессиональной подготовки.
Инженерная психология, являющаяся особой научной дисциплиной, пограничной для технических и психологических наук, возникла как ответ на нужды научно-технического прогресса. Ее объектом являются системы «человек — машина», а предметом — процессы информационного взаимодействия человека и техники.
Создание новых образцов техники и новых технологических процессов неизбежно сопровождается изменениями требований к человеку как субъекту труда; изменяются орудия и условия труда, формируются новые виды трудовой деятельности. Каждый новый шаг в развитии техники и технологии порождает и новые проблемы, требующие инженерно-психологического исследования. Это значит, что инженерная психология есть наука непрестанно развивающаяся. Ее развитие органически связано с научно-техническим прогрессом. С ходом научно-технического прогресса роль инженерной психологии возрастает.
В современном обществе инженерная психология, как и все другие науки, поставлена на службу человеку труда. Главная задача инженерной психологии — это разработка оптимальных методов и средств разрешения противоречий между технологическими процессами и техникой, с одной стороны, и трудовой деятельностью человека — с другой, возникающих в процессе развития производства. Ее цель — повышение производительности труда путем гуманизации техники и технологии.
Литература
1. Бодров В.А., Инженерная психология,-Москва,1999г.
2. Ложкин Г.В., Повякель Н.И., Практическая психология в системах «человек-машина», Киев- 2003г.
Ломов Б.Ф., Инженерная психология,-М., 1997г.
Харченко М.А. Использование информационных методов в ИП.,- М., 2007г.