Раздел 5. Психологическое обеспечение эргономических систем

 

Анализ профессиональной деятельности

Проблемы психологического обеспечения эргономических систем связаны с анализом трудовой и профессиональной деятельности. В процессе такого анализа возникает задача изучения психических проявлений человека-оператора в его управляющей деятельности, изучения их влияния на результаты этой деятельности.

Инициирующий фактор деятельности – потребность человека в удовлетворении тех или иных нужд. Деятельность возникает тогда, когда в сознании человека актуализируется конкретный предмет, становящийся целью деятельности. Человек выбирает цель в соответствии с его личностными устремлениями: нормы, ценности, мировоззрение. Соотношение между потребностью и личностными факторами определяет направление деятельности, составляет ее мотив.

Потребности и мотивы можно рассматривать как побуждающий и направляющий фактор деятельности.

Объектом деятельности человека-оператора служит машина. Целью деятельности является обеспечение функционирования системы «человек-машина». Человек в системе управления осуществляет как функции регулирования – принудительного воздействия на машину для поддержания заданных показателей ее работы, так и функции саморегуляции – поддержания показателей собственной деятельности.

Далее человек создает план действий по достижению цели на основе опыта и прогноза.

Действием называется процесс, подчиненный представлению о промежуточном результате, который должен быть достигнут.

Конкретные способы реализации действий называются операциями.

Деятельность человека порождена потребностью, подчинена мотивам и направлена на конечный результат; отдельные действия движимы теми же мотивами, но направлены на промежуточные цели; операции подчинены задачам, которые разрешаются в действиях и выбираются исходя из условий их выполнения.

Алгоритм – совокупность операций переработки информации и логических условий, определяющих порядок их следования. Оперативными единицами деятельности (ОЕД): восприятие или извлечениеиз памяти образов, понятий, суждений, а также законченные действия: считывание показаний прибора, осуществление вычисле­ний, включение тумблеров и т.д.

Применение алгоритмических методов – составление инструкций (должностных и эксплуатационных), а также описание процессов анализа ситуаций при поиске и обнаружении неисправностей.

Концепции содержательного анализа деятельности

Формальный анализ развивает концепции качественного, содержательного анализа, предназначенных для раскрытия особенностей психических процессов, реализующих деятельность.

Одной из них является концепция психологических составляющих деятельности.

Составляющие деятельность: мотив, цель, планирование, переработка информации, оперативный образ и концептуальная модель, принятие решений, действие, проверка результатов и коррекция действий.

Образ-цель – специфическое явление опережающего отражения. В образе-цели объект деятельности отражается в том состоянии, которое должно возникнуть в результате деятельности. Образ-цель не остается неизменным, по ходу деятельности он может трансформироваться, уточняться и детализироваться.

Связь между действиями во времени и в пространстве организует план деятельности: стратегия и тактика ее реализации на основе объективных и субъективных условий.

Деятельность является многоуровневой.

Сенсорно-перцептивный уровень реализует процесс психического отражения в условиях непосредственного взаимодействия субъекта с объектом.

Вербально-логический уровень (понятийное мышление) служит для отражения существенных связей и отношений между явле­ниями объективной действительности.

Концепция антиципации – психический процесс предвидения, прогнозирования, упреждения событий. Выделяются пять уровней антиципации: субсенсорный (подсознательный), сенсомоторный, перцептивный, представлений, вербально-логический.

Субсенсорный уровень антиципации – уровень неосознаваемых нервно-мышечных преднастроек и движений, он реализует стабилизацию позы, ее устойчивость и готовность выполнения программ.

Сенсомоторный уровень антиципации связан с обеспечением своевременности действий, их упорядоченности и точности с учетом вероятностей появления сигналов.

Перцептивный уровень антиципации направлен на организацию качеств объекта.

Уровень представлений позволяет осуществлять масштабные преобразования пространства и времени.

Вербально-логический уровень антиципации – максимальную дальность прогноза, обобщение и абстракция, логические приемы и счетные операции.

Концепции психического образа – рассматривается и как отражение объективной реальности. Формирование образа – активный процесс, в ходе которого постепенно уточняется информация об окружающей действительности, основными уровнями являются уровни отражения – сенсорно-перцептивный и представлений, вербально-логический уровень может его дополнять.

Нестационарность и сложность деятельности позволяет раскрывать концепция анализа проблемностей.

Проблемность определяется как психическое явление, возникающее вследствие субъективно значимого изменения объективной действительности и ее психического отражения. Все проблемности разделяются на три класса: проблемные моменты, проблемные ситуации и проблемы.

Структура психической регуляции имеет следующие уровни (от низшего к высшему): непосредственного взаимодействия, опосредованной координации, программно-целевой организации, личностно-нормативных изменений и ми­ровоззренческих коррекций. Указанные структурные уровни образуют иерархию.

Проблемы трудовой деятельности на современном этапе

Меняется функциональная роль и место человека в системе «человек-техника-среда». С ростом сложности труда возрастает и ответственность работника за конечные результаты работы.

Усложнение конструкций оборудования и технологических процессов, более интенсивное применение современных электронных, немеханических систем требуют расширения профессионального профиля работников. Следовательно, необходимо повышать уровень работников, уровень общеобразовательной подготовки, творческой активности работников, распространения передового производственного опыта. Функции по преобразованию предмета труда все больше перекладываются на машину и специальные устройства.

Эргономические требования, предъявляемые к выбору варианта распределения функций между человеком и машиной, реализуются с учетом: возможностей человека и машины для выполнения конкретных операций, соответствия загрузки человека его возможностям, ответственности человека за результат работы системы, мотивации деятельности человека в системе.

Психологическое изучение конкретных видов трудовой дея­тельности называется профессиографией, а результат изучения – профессиограммой. Профессиограмма включает целую совокупность характеристик о данном виде труда: технико-экономические характеристики (оборудование, технология); социальные, социально-психологические и санитарно-гигиенические характеристики условий труда. В профессиональной группе подробно отражаются конкретные трудовые действия и операции, выполняемые рабочими, сведения о требованиях к общей и специальной подготовке профессионала.

Среди профессионально важных признаков трудовой деятельности можно выделить психологические особенности сенсорной, мыслительной, сенсомоторной деятельности, внимание, память, эмоционально-волевую сферу, особенности личности.

Сенсорная деятельность может отличаться по нагрузке на тот или иной анализатор: зрительный, слуховой, кожный, мышечно-суставный и другие, а также на комплекс анализаторов.

Сенсорномоториая деятельность вызывается сенсорным компонентом и реализация этого действия контролируется также этим компонентом.

Внимание, которое осуществляет функцию контроля деятельности, неотделимо от восприятия и от мышления.

Память нужна всегда, независимо от видов труда. Речь идет о профессионально важном признаке памяти для всех видов труда.

Эмоционально-волевая сфера присутствует в любой трудовой деятельности – общие эмоции в труде: удовлетворение своим трудом, чувство выполненного долга.

Целый ряд профессий предъявляет особые требования к другим разнообразным особенностям личности: аккуратности, организованности, педантичности в ряде случаев, общительности и др.

Профессиональная ориентация – это информирование обще­ства и конкретных лиц о существе и значимости множества профессий, применяемых в трудовой деятельности данного города, населенного пункта, региона, страны. Описание и демон­страция особенностей предмета труда, применяемых орудий, целей и условий осуществления трудового процесса дают возможность человеку сделать ориентировочный выбор области приложения своих физических и духовных сил.

Пригодность человека к конкретному виду трудовой деятельности определяется с помощью профотбора.

Профессональный отбор

Целью профотбора является определение уровня способности к обучению и предсказание эффективности действий человека в рабочей обстановке, включая экстремальные условия. В зависимости от целей профотбора существуют психофизиологический, медицинский, образовательный и другие виды отбора.

Профотбором предусматривается оценка у конкретного индивида состояния здоровья, физического развития, уровня общеобразовательной подготовленности, социальных данных, профессиональных способностей. В задачу медицинского отбора входит выявление тех людей, которые по состоянию здоровья могут заниматься данным видом трудовой деятельности. Медицинский отбор является исходным в комплексе отбора.

Образовательный отбор направлен на выделение тех лиц, исходные знания которых обеспечивают успешное овладение данной специальностью.

Социальный отбор – уменьшение текучести кадров и обеспечение удовлетворенности человека своим трудом.

Психофизиологический отбор предназначен для выявления лиц, которые по своим способностям и индивидуальным психофизиологическим возможностям соответствуют требованиям конкретной специальности.

Принцип личностного подхода – понимание отдельных психологических качеств личности в единстве с деятельностью

Принцип пригодности предусматривает всестороннее изучение личности кандидата.

Принцип дифференциального прогнозирования – отбор для групп специальностей, объединенных на основе профессионально значимых качеств личности.

Принцип динамичности отбора – накопление информации о состоянии и особенностях развития профессиональных способностей кандидата.

Принцип активности отбора – использования результатов психофизиологического обследования для решения вопроса о пригодности и для целей совершенствования техники в соответствии с психофизиологическими возможностями человека, рационального распредел­ния функций между человеком и машиной.

Принцип динамичности критериев предусматривает выбор в ряде случаев критериев не по высшим, а по средним показателям, что позволяет учитывать величину снижения работоспособности, которое возможно при расширении круга привлекаемых специалистов.

Профессиональную пригодность к определенному виду трудовой деятельности определяет инструктор или специальная комиссия. Наосновании анализа результатов психофизиологического обследования и выполнения заданий на рабочих местах, они же составляют заключение. По этим результатам выносится заключение: «пригоден», «непригоден», «прогноз неопределенный».

Обучение и тренировка

Профессиональное обучение заключается в прохождении полного курса приобретения необходимых знаний, умений и навыков и подготовки к их реализации в определенных условиях, а также успешной сдаче квалификационных испытаний. В результате профессионального обучения улучшается результативность действий работника, выражающаяся в сокращении числа ошибок, избавлении от ненужных действий и движений; у работника повышается темп работы за счет устранения перерывов между операциями; он усваивает ритм работы и равномерно распределяет свои физические и интеллектуальные усилия. Многие действия работника автоматизируются, выполняются без изменения напряжения, обученный работник приобретает способность предвосходить следующие действия.

Процесс обучения и тренировка человека-оператора положены следующие требования:

– определение видов деятельности, адекватных деятельно­сти в избранной профессии (обучать операторов действиям, соответствующим работе в реальных условиях деятельности);

– сознательность и активность обучаемых (разъяснение целей и конкретных заданий, понимание логической последовательности и физиче­ского смысла изучаемых процессов);

– наглядность обучения (учебные кино и видеофильмы, диафильмы, диапозитивы, плакаты, рисунки, фотографии, схемы, чертежи, а также модели изучаемых образцов техники (макеты, стенды, имитаторы, тренажеры и т.д.);

– систематичность и последовательность обучения (выдерживать рациональную последовательность в изло­жении материала и оптимальный объем информации на каждом занятии; обеспечивать объективность контроля и уровня подготовки обучаемых);

– доступность (программа обучения и тренировки должна соответствовать возможностям оператора по ее усвоению);

– индивидуальный подход к обучаемому (уровень развития психических качеств, характер, физическое развитие, общую подготовку, жизненный и трудовой опыт);

– прочность усвоения знаний, умений и навыков (расширение кругозора, закрепление знаний).

Цель обучения – совокупность умений и навыков, которые должны быть усвоены учащимися, а также психологических качеств, которые должныбыть развитыу них врезультате прохождения курса обучения.

Содержание обучения – совокупность знаний, необходимых для усвоения действий, составляющих цель обучения.

Процесс обучения включает систему взаимодействия преподавателей и учащихся, в результате которого достигаются цели обучения и у учащихся формируются знания профессиональной деятельности.

Форма обучения – способ организации и проведения занятий, в рамках которых протекает учебный процесс и достигаются поставленные цели обучения (лекции, семинары, самостоятельная работа, практические и лабораторные занятия, тренажи, зачёты и экзамены).

Методы обучения:

– самообучение;

– предметный метод обучения (постановка задачи, изготовление изделия);

– комплесный метод обучения: 1 этап – усвоение навыков, выполнение работы и овладение приёмами; 2 этап – освоение комплексных работ возрастающей сложности с достижением количественных и качественных показателей.

Средства обучения:

Средствам объяснения материала – относятся схемы, фотографии; микрофильмы с проекционной аппаратурой индивидуального пользования, диафильмы (плакаты) с озвученным со­провождением, учебные фильмы, телевидеозаписи с индивиду­альным и коллективным экраном, разнообразные модели управляемых технических систем, воспроизводящие и имитирующие с разной степенью приближения их характеристики.

Средствам отработки действий – модели систем.

Технические средства подготовки – совокупность устройств: тренажеры, имитаторы, обучающие машины, учебные стенды, макеты и т.д.

 

Раздел 6. Требования к системе «человек – машина – среда»

 

Выполнение эргономических требований способствует повышению и эффективности труда, улучшению условий работы, сохранению здоровья человека, делает труд более привлекательным и содержательным. Требования соответствия конструкции производственного оборудования и организации рабочего места физиологическим и психологическим возможностям человека – важное условие оптимизации взаимодействия человека и машины.

Рабочее место – это пространство, оснащенное необходимыми техническими средствами (средствами отображения информации – СОИ, органами управления – ОУ, вспомогательным оборудованием), в котором осуществляется деятельность исполнителя или группы исполнителей. Конструктивные свойства технических средств должны быть согласованы с возможностями человека выполнять рабочие операции в нормальных и аварийных ситуациях. Для этого необходимо:

1. Учитывать антропологические (использовать 28 антропометрических показателей туловища, 6 – кисти, 10 – головы), биомеханические, психофизиологические и другие свойства работающего человека.

2. Соблюдать санитарно – гигиенические нормы и требования.

3. Учитывать требования техники безопасности.

4. Соблюдать требования технической эстетики.

Характер решаемых оператором задач и особенности предметно – пространственного окружения определяют:

– типы и способы размещения средств управления производственным процессом;

– типы и способы размещения средств отображения информации;

– рабочее положение тела или рабочая поза.

Факторы, определяющие организацию рабочего места: рабочая поза и рабочие движения.

Рабочая поза – наиболее частое и предпочтительное взаиморасположение тела человека при выполнение трудовых операций.

Поза сидя (основная): менее утомительна, более устойчива, требует меньшего напряжения мышц, обеспечивает большую точность движений.

Поза стоя: максимальные возможности для обзора и передвижения, увеличивается зона расположения органов управления и средств отображения информации, увеличивается нагрузка на мышцы нижних конечностей и органы кровообращения, увеличиваются энергозатраты, неустойчивое равновесие.

Переменная (сидя – стоя): перераспределение нагрузок между разными группами мышц, разнообразит работу при монотонном характере труда.

Рекомендуемые параметры для рабочей позы зависят от основных условий трудового процесса.

Расчёт параметров рабочего места

Параметры рабочего места измеряются в различных положениях и позах, имитирующих рабочие позы и движения. Эргономические антропометрические признаки по способам измерений и в зависимости от сферы использования можно разделить на статические и динамические. Статические антропометрические признаки – это размеры тела, измеренные однократно в статическом положении. К динамическим признакам относятся размеры, изменяющиеся при угловых и линейных перемещениях измеряемой части тела в пространстве.

При расчете параметров рабочего места (рабочая поверхность + рабочее сиденье) на основе антропометрических данных необходимо учитывать:

– выбранную систему координат и соответствующей базы отсчета;

– рабочее положение работающего;

– возможность изменения положения тела;

– величину размаха рабочих движений;

– параметры обзорности и др.

При использовании числовых значений антропометрических признаков, необходимо учитывать их особенности, обусловленные полом, возрастом, национальностью, социального положения.

Числовые значения антропометрического признака, соответствующие его верхней или нижней границе, называют пороговыми. Они служат антропологическими критериями при расчете параметров рабочих мест. Предусматривается использовать 28 антропометрических показателей туловища, 6 – кисти, 10 – головы.

Рабочие движения влияют на пространственную организацию рабочего места.

На основании антропометрических данных и изучения закономерностей работы двигательной системы человека выделены две зоны рабочего места – оптимальная и рабочая, и установлены их границы, которые обеспечивают оптимальную рабочую позу – свободную, ненапряженную, без наклонов туловища в бок. С помощью моделирования рабочего места физиологически обоснован ряд параметров рабочих зон. Установлено, что в горизонтальной плоскости при работе сидя и правая, и левая рука наиболее быстро достает органы управления, расположенные в пределах зон I и II. Если органы управления размещены в зоне III, то время выполнения задания существенно увеличивается для всех секторов зоны и в наибольшей степени, когда орган управления находится в этой зоне за нулевой линией. Эта закономерность справедлива и для показателей точности движений.

Аналогичные исследования проведены для рабочей позы стоя, в вертикальной плоскости. Наиболее удобной и оптимальной зоной в обеих плоскостях является зона I.

Важные параметры рабочего места, влияющие на формирование рабочей позы:

– высота рабочей поверхности, т.е. расстояние по вертикали от пола до горизонтальной плоскости, в котором выполняются основные трудовые движения;

– конструкция стула (форма, габариты, высота и наклон сиденья).

Эргономическая оценка рабочего места включает определение оптимальной зоны обзора. Обзорные качества рабочего места должны учитывать:

– характеристики восприятия зрительной информации;

– технические требования;

– степень удобства размещения работника на рабочем месте.

Способы определения параметров обзорности:

– панорамное фотографирование и киносъемка: измеряют углы обзора в вертикальной и горизонтальной плоскостях, поля и площади обзора в угловых и линейных единицах, не просматриваемые (мертвые) зоны, видимость объектов наблюдения с рабочего места;

– световой метод (обзорные качества кабин, в темноте).

Основной функциональный элемент рабочего места с автоматизированным управлением – пульт. Выбор типа пульта и панели управления зависит от типа рабочего места, его назначения и организации.

Эргономический расчет характеристик пультов управления сводится в основном к определению размеров и формы пульта, правильному выбору средств отображения информации (СОИ) и органов управления (ОУ) в зависимости от задачи, стоящей перед оператором, оптимальному их размещению.

Основной функциональный элемент рабочего места с автоматизированным управлением – пульт. Выбор типа пульта и панели управления зависит от типа рабочего места, его назначения и организации.

Методы расчета геометрических параметров пультов управления зависят от его формы, в основном плоская форма, на вертикальной панели – выносном табло – располагается мнемосхема, содержащая большое число СОИ. При этом, весьма важно рассчитать размеры табло таким образом, чтобы обеспечить нормальные условия восприятия информации. Нижняя граница табло определяется с таким расчетом, чтобы пульт управления не закрывал расположенные на табло СОИ. Горизонтальная панель используется для размещения ОУ.

Размеры пульта управления и табло определяются антропометрическими характеристиками человека-оператора и его рабочей позой. Основной рабочей позой является поза «сидя», поэтому при расчете геометрических размеров табло используются следующие антропометрические признаки:

– высота глаз над уровнем пола в различных положения;

– угол зрения в вертикальной и горизонтальной плоскостях;

– длина вытянутой руки.

Наиболее часто применяются три формы пультов:

– фронтальная, при возможности размещения всех органов управления в пределах зон максимальной и допустимой досягаемости при малом их количестве, а средств отображения информации – в пределах зоны центрального и периферического зрения;

– трапециевидная, в этом случае при большом числе органов управления, часть из них частично располагают на боковых панелях, развернутых относительно фронтальной плоскости под углом 90…120°;

– многогранная или полукруглая, применяется при значительном числе органов управления и средств отображения информации. Боковые панели располагают таким образом, чтобы они были перпендикулярны линии взора оператора. Минимальный размер полукруглого пульта для одного оператора должен быть 1200 мм.

Требования к пульту:

– поверхность пульта должна обеспечивать отражение светового потока, исключающее появление бликов в поле зрения оператора;

– на пультах, предназначенных для управления однотипными объектами, должно соблюдаться одно и то же размещение наиболее важных, часто используемых и аварийных СОИ и ОУ;

– пульты при необходимости должны оборудоваться выдвижными ящиками для хранения документации и выдвижными досками для ведения записей и размещения дополнительных переносных приборов;

– пульт для работы оператора в положении сидя должен иметь пространство для ног оператора с размерами не менее: по высоте – 600 мм, по глубине на уровне колен и пола – соответственно 400 и 600 мм по ширине – 500 мм;

– панели пультов не должны иметь посторонних элементов, затрудняющих работу оператора или отвлекающих его внимание: неоправданные назначением пульта выступы, углубления, разноплоскостность и т.п.

Русские ученые Л.М. Веккер и Е.Н. Сурков в 1964 году изучали вопрос о соотношении сенсорного и моторного полей оператора (поездного диспетчера). Ими было предложено три варианта эксперимента:

I вариант – пульт с тумблерами отделен от табло. Расположение тумблеров пространственно совпадает с расположением стрелок на табло;

II вариант – пульт отделен от табло. Тумблеры расположены в ряд, по порядку;

III вариант – тумблеры расположены на табло, непосредственно под стрелками.

Наиболее быстро и точно эти задачи решались в третьем варианте эксперимента. Больше всего ошибок наблюдалось во втором варианте, при этом время решения было в 2,5 раза больше, чем в третьем, а в первом и третьем примерно одинаково. На основе результатов эксперимента можно сделать вывод, что важнейшим средством повышения точности и скорости действий оператора является структурное соответствие в расположении сигналов и органов управления.

Для большинства органов управления определенной машины в определенных условиях существует один-единственный наилучший вариант конструкции и расположения.

 

Зоны для выполнения ручных операций и размещения органов управления

 

 

1 – зона для размещения наиболее важных и очень часто используемых органов управления (оптимальная зона моторного поля);

2 – зона для размещения часто используемых органов управления (зона легкой досягаемости моторного поля);

3 – зона для размещения редко используемых органов управления (зона досягаемости моторного поля).

 

Схема расчёта основных параметров выносного табло

а) зоны расположения СОИ на выносном табло (вид спереди)

б) пуль управления с выносным табло (вид сверху)

в) пульт управления с выносным табло (вид сбоку)

– высота нижней кромки табло;

– общая высота максимальной зоны зрительного наблюдения;

– высота второстепенной зоны расположения СОИ;

– высота основной зоны;

– ширина табло;

– ширина второстепенной зоны;

– ширина основной зоны;

– высота расположения глаз оператора;

– высота пульта управления;

– расстояние от оператора до выносного табло;

– расстояние от оператора до пульта управления, равное .

 

Средства отображения информации

СОИ предназначены для предъявления оператору данных, характеризующих объект управления, ход технологического процесса, энергетические ресурсы, состояние средств автоматизации, каналов связи и др. Эти данные они предъявляют оператору в качественной и количественной форме. Они являются основным источником информации об управляемом объекте, а также материальной базой для реализации информационной модели, с которой работают операторы.

Информационная модель – это организованная по определенным правилам совокупность информации о состоянии и функционировании объекта управления и внешней среды – своеобразный имитатор существенно важных для управления свойств реальных объектов, т. е. Тот источник информации, на основе которого оператор формирует образ реальной обстановки, анализирует и оценивает сложившуюся ситуацию, принимает решения.

Существует несколько особенностей работы оператора с информационной моделью:

1. Соотнесение сведений, получаемых с помощью СОИ, с реальными параметрами, которые отображают эти СОИ.

2. Декодирование в процессе полученной приборной информации.

3. Реконструирование дополнительной информации о параметрах системы, не получивших отражение в этой модели.

4. Возможность предвидеть изменения состояния управляемого объекта на основе знания динамичной взаимосвязи между параметрами управляемого объекта.

5. Способность к подпомеховой деятельности.

Таким образом, информационная модель позволяет оператору создавать представление о текущем состояние управляемого объекта как по содержащейся в модели, так и по реконструируемой из нее информации, дает возможность осуществить анализ этого состояния с предвидением динамики его развития, выбирать способы управляющих воздействий и контролировать их реализацию. Создавая информационные модели, необходимо руководствоваться следующими эргономическими требованиями:

– к содержанию – адекватное отображение объекта управления, внешней среды;

– к количеству информации – оптимальный баланс без дефицита или избытка;

– к форме и композиции – соответствие задачам технологического процесса, их временной последовательности и возможностям человека по восприятию информации.

Приём и переработка информации

Все процессы управления в системах «человек – машина» базируются на информации, но скорость обработки информации машиной нельзя сравнить с человеческой. Поэтому проводятся огромное количество исследование о возможностях человека – оператора по приему и переработке информации.

Человек – оператор работает с машиной и предает ей 90% информации в виде слов и символов, и 10% – в виде движения. Машина отвечает оператору – 95% визуальной, 4% слуховой и 1%прочей информацией.

Проблема передачи информации включает три основных аспекта:

1. Психофизический аспект – выбор физического алфавита сигналов, адресуемых человеку. Задача: обеспечить оптимальную различимость сигналов.

2. Теоретико–информационный аспект – оценка предельного количества информации, которое может быть принято и переработано за единицу времени. Задача: определение оптимальной длины алфавита сигналов; «насыщение» сигналов информацией; оценка числа их измерений (признаков) необходимых для передачи данного количества информации; распределение поступающих сигналов во времени и т.д.

3. Психологический аспект – изучение тех психических процессов, посредством которых человек принимает и перерабатывает информацию. Формирование субъективного образа сигнала и декодирование поступающей информации.

Особенности мнемосхем как СОИ

Традиционные и наиболее распространенные средства отображения информации – мнемосхемы. Мнемосхемы – являются условным изображением технической или функциональной структуры управляемого объекта, представленного на панели пульта оператора с помощью символов или параметров на шкалах индикаторов. Мнемосхемы используются, когда объем информации высок, а связи между параметрами сложны и неоднозначны.

Классификация мнемосхем:

1. по функции оператора:

– операторские (различаются степенью детализации операций и масштабностью охвата деятельности);

– диспетчерские.

2. по форме предъявляемой информации:

– дискретные (лампочки, табло);

– непрерывные (стрелки индикатора и т. д.);

– непрерывно-дискретные;

3. по способу кодирования информации:

– абстрактные (знаки, не сходные с отображаемыми элементами);

– ассоциативные;

4. по изменению информации:

– постоянные;

– сменные;

5. по возможному воздействию на информацию:

– управляемые;

– неуправляемые;

6. по конструктивному выполнению:

– плоские;

– рельефные;

– объемные.

Требования к мнемосхемам:

1. Должна быть максимально лаконичной – содержать только минимум элементов и связей.

2. Должны быть четко выделены элементы контроля, управления, наиболее ответственные участки и узлы.

3. Отдельные участки схемы, соответственно автономно действующие и контролируемые объектом, должны быть обособленны и расположены согласно их пространственному размещению.

Все символы, используемые в мнемосхеме, должны относится к единому алфавиту; их форма должна соответствовать содержанию передаваемого сигнала и хорошо распознаваться.

Сигналы делятся на: сигналы-изображения, которые воспроизводят свойства объекта, и, сигналы-символы, которые обозначают свойства объекта.

Законы эргономики

Условия согласования потока информации, поступающего на СОИ J_тс и перерабатываемого человеком J_общ:

 

J_тс не более J_общ.

 

Общее количество информации, которое воспринимает и перерабатывает оператор:

J_общ=J_тс+J_доп+J_реч+J_письм+J_пот,

 

где: J_доп – дополнительная информация, которая используется оператором при принятии решения (запоминания, вычисления, проверка логических условий);

J_реч – речевая информация, воспринимаемая и передаваемая оператором по телефону, селектору, радиосвязи;

J_письм – письменная информация;

J_пот – потери информации, вызванные помехами.

 

При J_тсбольше, чем J_общ оператор пропускает сигналы и признаки, искажает их, задерживает передачу сигналов.

Важной эргономической характеристикой человека – оператора, связанной с приемом и переработкой информации, является пропускная способность оператора. Она зависит от следующих факторов:

– типа решаемой задачи;

– степени участия оператора в работе системы;

– объема выводимой на СОИ информации;

– яркости символов, их контрастности и размеров и т.п.

Если при считывании информации вероятности поступления любых символов равны, то пропускная способность может быть определена из следующей зависимости (бит/сек):

 

С=n*log2*N/T_om,

 

где: n – число правильно опознанных символов;

N – длина алфавита – число символов, принятых для отображения информации в данной системе;

Т_om – время отображения информации оператору;

Log2 – количество информации, содержавшейся в одном символе.

 

В реальных системах пропускная способность оператора, в зависимости от вышеуказанных факторов, колеблется от нескольких тысяч до десятых долей бит/сек. Оптимальная скорость приема и переработки информации находится в пределах от 0,8 до10 бит/сек. Понижение частоты поступления сигналов снижает активность оператора и так же повышает его ошибки, как и повышение поступающих в систему информации.

В эргономике при проектирование операторской деятельности с информационными моделями используют понятие потока информации,