Класифікація систем «людина – машина»

Технічні системи можуть бути класифіковані за різними ознаками. Однією з них є міра участі людини в роботі системи. З цієї точки зору розрізняють автоматичні й автоматизовані системи. Робота автоматичної системи здійснюється без участі людини. У роботі автоматизованої системи бере участь як людина, так і технічні пристрої. Така система є системою «людина – машина». Існують найрізноманітніші системи «людина – машина». Основою їх класифікації є такі чотири групи ознак: цільове призначення системи, характеристики людської ланки, тип і структура машинної ланки, тип взаємодії компонентів системи. Цільове призначення системи визначає багато інших характеристик і тому є початковою ознакою. За цільовим призначенням можна виділити такі класи систем:

· керівні, в яких основним завданням людини є управління машиною (чи комплексом);

· обслуговувальні, в яких людина контролює стан машинної системи, шукає несправності, виконує налаштування, ремонт і т. ін;

· навчальні, тобто ті, що виробляють у людини певні навички (технічні засоби навчання, тренажери тощо);

· інформаційні, що забезпечують пошук, накопичення або отримання необхідної для людини інформації (телевізійні, системи радіолокації, системи радіозв’язку та ін.);

· дослідницькі, що використовуються при аналізі різних явищ, пошуку нової інформації, нових завдань (прилади, макети, установки, які моделюють різні явища).

Особливість систем, які управляють і обслуговують, полягає в тому, що об’єктом цілеспрямованих дій у них є машинний компонент системи. У навчальних та інформаційних СЛМ напрям дій протилежний – на людину. У дослідницьких системах дія має ту чи іншу спрямованість.

За ознакою характеристики «людської ланки» можна виділити два класи СЛМ:

· моносистеми, до складу яких уходить одна людина і один або декілька технічних пристроїв;

· полісистеми, до складу яких уходить певний колектив людей, що взаємодіє з одним приладом або комплексом технічних пристроїв.

Полісистеми у свою чергу можна поділити на «паритетні» та ієрархічні (багаторівневі). У першому випадку в процесі взаємодії людей з машинними компонентами не встановлюється яка-небудь підлеглість і пріоритетність окремих членів колективу. Прикладом таких полісистем може служити система «колектив людей – пристрої життєзабезпечення» (наприклад, система життєзабезпечення на космічному кораблі або підводному човні). На відміну від цього, в ієрархічних СЛМ установлюється або організаційна, або пріоритетна ієрархія взаємодії людей з технічними пристроями. Так у системі управління повітряним рухом диспетчер аеропорту утворює верхній рівень управління. Наступний рівень – це командири літаків, діями яких керує диспетчер. Третій рівень – інші члени екіпажу, що працюють під керівництвом командира корабля.

За типом і структурою машинного компонента можна виділити інструментальні СЛМ, до складу яких у функції технічних пристроїв уходять інструменти й прилади. Відмітною особливістю цих систем, як правило, є вимога високої точності виконуваних людиною операцій.

Іншим типом СЛМ є прості людино-машинні системи, які включають стаціонарний і нестаціонарний технічний пристрій (різного роду перетворювачі енергії) і людину, що використовує цей пристрій.

Наступним важливим типом СЛМ є складні людино-машинні системи, що включають, окрім людини, яка їх використовує, певну сукупність технологічно пов’язаних, але різних за своїм функціональним призначенням апаратів, пристроїв і машин, використовуваних для виробництва певного продукту (енергетична установка, прокатний стан, автоматична потокова лінія, обчислювальний комплекс і т. ін). У завдання людини входить загальний контроль за ходом технологічного процесу, зміна режимів роботи, оптимізація окремих процесів, налаштування, пуск і зупинка.

Ще складнішим типом СЛМ є системотехнічні комплекси. Вони є складною технічною системою з неповністю детермінованими зв’язками і колективом людей, які беруть участь в її використанні. Для систем такого типу характерною є взаємодія не лише по ланцюгу «людина – машина», але й по ланцюгу «людина – людина – машина». Інакше кажучи, у процесі своєї діяльності людина взаємодіє не лише з технічними пристроями, але й з іншими людьми. Типовими прикладами системотехнічних комплексів різного рівня і призначення можуть служити пароплав, повітряний лайнер, промислове підприємство, обчислювальний центр, транспортна система тощо.

В основу класифікації СЛМ за типом взаємодії людини і машини може бути покладена міра безперервності цієї взаємодії. За цією ознакою розрізняють системи безперервної (наприклад, система «водій – автомобіль») та епізодичної взаємодії. Останні, у свою чергу, поділяться на системи регулярної і стохастичної взаємодії. Прикладом системи регулярної взаємодії може служити система «оператор – ЕОМ». У ній уведення інформації та отримання результатів визначаються характером вирішуваних завдань, тобто режими взаємодії в часі регламентуються характером і обсягом обчислень. Стохастична епізодична взаємодія наявна в таких системах, як «оператор – система централізованого контролю», «наладчик – верстат» і т. ін.