Министерство
образования и науки РФ
Государственное
образовательное учреждение высшего
профессионального образования
«Ковровская государственная
технологическая академия имени
В. А. Дегтярёва».
Кафедра ОП и
А
Домашнее задание
по дисциплине
«Инженерная психология».
Руководитель:
Полянин Владимир Александрович
Исполнитель:
студент гр. ПХ-108
Козлов Николай Александрович
Ковров, 2011.
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.
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.
Оценка и переработка информации.
На этом этапе производится сопоставление
заданных и текущих (реальных) режимов
работы СЧМ, производится анализ и обобщение
информации, выделяются критические
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.
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.
Реализация принятого решения.
На этом этапе осуществляется проведение
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 этих этапов оператор
совершает самоконтроль собственных
действий. На качество и эффективность
выполнения каждого из рассмотренных
этапов оказывает влияние целый ряд факторов.
Так, например, качество приема информации
зависит от вида и количества индикаторов,
организации информационного поля, психофизических
характеристик предъявляемой информации
(размеров изображений, их светотехнических
характеристик, цветового тона и цветового
контраста).
Важнейшей составляющей
деятельности оператора в системе
«человек - машина» является прием
осведомительной информации об объекте
управления. Прием сигналов различной
модальности осуществляется при
помощи анализаторов (зрительного, слухового,
тактильного и т.д.). Повышение эффективности
приема информации человеком осуществляется
путем взаимодействия различных анализаторов.
Психофизиологическая
характеристика процесса приема информации.
Основными психическими процессами,
участвующими в приеме информации,
являются ощущение, восприятие, представление
и мышление. Анализ этих процессов,
раскрытие их природы и закономерностей
необходимы для решения задачи оптимального
построения информационной модели реальной
обстановки. Прием информации человеком-оператором
необходимо рассматривать как процесс
формирования перцептивного (чувственного)
образа. Под ним понимается субъективное
отражение в сознании человека свойств
действующего на него объекта. Исследования,
проведенные в психологии, показывают,
что формирование перцептивного образа
является фазным процессом. Оно включает
несколько стадий: обнаружение, различение
и опознание.
Обнаружение - стадия восприятия,
на которой наблюдатель выделяет
объект из фона, но еще не может судить
о его форме и признаках.
Различение - стадия восприятия,
на которой наблюдатель способен
раздельно воспринимать два объекта,
расположенных рядом (либо два состояния
одного объекта), выделять детали объектов.
Опознание - стадия восприятия,
на которой наблюдатель выделяет существенные
признаки объекта и относит его к определенному
классу.
Длительность этих стадий
зависит от сложности воспринимаемого
сигнала. Знание последовательности различения
признаков сигнала и динамики
становления его образа важно для решения
таких инженерно-психологических задач,
как выбор оптимального начертания знаков,
определение числа строк в телевизионном
изображении, скорости передачи сигналов
и смены кадров в проекционных системах
отображения и т.п. В этой связи возникает
также проблема «помехоустойчивости»
восприятия, т.е. возможности человека
восстанавливать сигналы, частично разрушенные
помехами.
Восприятие как основа
процесса приема информации оператором
характеризуется такими свойствами,
как целостность, осмысленность, избирательность,
константность. Целостность восприятия
возникает в результате анализа и синтеза
комплексных раздражителей в процессе
деятельности оператора. Осмысленность
состоит в том, что воспринимаемый объект
относится к определенной категории.
Восприятие обладает также
избирательностью, которая заключается
в преимущественном выделении одних
объектов по сравнению с другими.
Избирательность восприятия является
выражением определенного отношения
оператора к воздействию на него
предметов и явлений внешней среды.
Константностью восприятия
называется относительное постоянство
некоторых воспринимаемых свойств
предметов при изменении условий
восприятия. Например, при зрительном
восприятии имеет место константность
цвета, величины и формы предметов. Константность
восприятия цвета заключается в относительной
неизменности видимого цвета при изменении
освещения. Относительное постоянство
видимой величины предметов при их различной
удаленности называется константностью
восприятия величины. Константность восприятия
формы предметов заключается в относительной
неизменности восприятия формы предмета
при изменении положения его по отношению
к линии взора оператора. Константное
восприятие связано с восприятием предмета
или предметной ситуации как единого целого.
Перечисленные свойства восприятия
представляют определенный интерес
в плане инженерной психологии в
том смысле, что они не являются
изначальными свойствами перцептивного
образа, а формируются в процессе
его становления. Этот факт имеет большое
значение для правильного построения
средств отображения информации, для организации
профессионального отбора и обучения
операторов.
Физиологической основой
формирования перцептивного образа
является работа анализаторов. Анализаторами
называются нервные «приборы», посредством
которых человек осуществляет анализ
раздражений. Любой анализатор состоит
из трех основных частей: рецептора, проводящих
нервных путей и центра в коре больших
полушарий головного мозга.
Основной функцией рецептора
является превращение энергии действующего
раздражителя в нервный процесс. Вход
рецептора приспособлен к приему сигналов
определенной модальности (вида) - световых,
звуковых и др. Однако его выход посылает
сигналы, по своей природе единые для любого
входа нервной системы. Это позволяет
рассматривать рецепторы как устройства
кодирования ин формации.
Проводящие
нервные пути осуществляют передачу
нервных импульсов в кору головного
мозга. Эти импульсы, достигнув коры
головного мозга, подвергаются там
определенной обработке и снова
возвращаются в рецепторы. Только в
этом процессе взаимодействия рецепторов и цент ров в коре больших
полушарий происходит формирование перцептивного
образа.
В зависимости
от модальности поступающего сигнала
различают виды анализаторов. Наибольшее
значение для деятельности оператора
имеют зрительный анализатор, за ним
следуют слуховой и тактильный анализаторы.
Участие других анализаторов в деятельности
оператора невелико.
Основными характеристиками
любого анализатора являются пороги
- абсолютный (верхний и нижний), дифференциальный
и оперативный. Понятие каждого
из этих порогов может быть введено по отношению
к энергетическим (интенсивность), пространственным
(размер) и временным (продолжительность
воздействия) характеристикам сигнала.
Минимальная
величина раздражителя, вызывающая едва
заметное ощущение, носит название
нижнего абсолютного порога чувствительности,
а максимально допустимая величина - название
верхнего порога чувствительности (это
понятие вводится по отношению лишь к
энергетическим характеристикам). Сигналы,
величина которых меньше нижнего порога,
человеком не воспринимаются. Увеличение
же интенсивности сигнала сверх верхнего
порога вызывает у человека болевое ощущение
(сверхгромкий звук, слепящая яркость
и т. д.). Интервал между нижним и верхним
порогами носит название диапазона чувствительности
анализатора.
Восприятие информации зрительным и слуховым
анализаторами
Человек-оператор
около 90% всей информации получает через
зрительный анализатор. Зрение позволяет
воспринимать форму, цвет, яркость и
движение предметов.
Возможность зрительного
восприятия определяется энергетическими, пространственными,
временными и информационными характеристиками
сигналов, поступающих к оператору. Совокупность
этих характеристик и их численные значения
определяют видимость объекта (сигнала)
для глаза.
Энергетические
характеристики зрительного анализатора определя-ются
мощностью (интенсивностью) световых сигналов,
воспринимаемых глазом. К ним относятся:
диапазон яркостей, контраст, цветоощущение.
Основной информационной
характеристикой зрительного анализатора
является пропускная способность, т.е. то количество информации,
которое анализатор способен воспринять
в единицу времени.
Пространственные
характеристики зрительного анализатора
определяются воспринимаемыми глазом
размерами предметов и их расположением
в пространстве. К ним относятся:
острота зрения, поле зрения, объем
зрительного восприятия.
К временным
характеристикам зрительного анализатора
относятся: латентный период реакции,
длительность инерции ощущения, критическая
частота мельканий, время адаптации,
длительность информационного поиска.
Большую роль в
процессе зрительного восприятия имеют
движения глаз: поисковые (установочные)
и гностические (познавательные).
В системах управления
значительная часть информации поступает
к человеку в форме звуковых сигналов.
Отражающие эти сигналы ощущения вызываются действием
звуковой энергии на слуховой анализатор.
Слуховой анализатор позволяет дифференцировать
звуковые раздражения и определять направление
звука, а также удаленность его источника.
Источником звуковых волн может быть любой
процесс, вызывающий местное изменение
давления или механические напряжения
в среде.
В реальных условиях
деятельности человеку приходится воспринимать
звуковые сигналы на том или ином
фоне. При этом фон может маскировать
полезный сигнал, что затрудняет его
обнаружение. При разработке и конструировании
акустических индикаторов задача борьбы
с эффектом маскировки и поисков оптимального
отношения интенсивности полезного сигнала
к интенсивности шума (фона) является одной
из важнейших.
Одним из наиболее
эффективных исторически сложившихся средств
передачи информации человеку является
речь. Вопрос о характеристиках речевых
сигналов прежде всего возникает при разработке
аппаратуры, предназначенной для передачи
информации от человека к человеку. Однако
этим его значение не ограничивается.
В связи с развитием синтетической телефонии
открываются возможности использования
речевых сигналов также при обмене информацией
между человеком и машиной.
Проблема речи
имеет кардинальное значение в психологии.
Она выступает в той или
иной форме при изучении сенсорных
процессов, памяти, умственных действий,
двигательных навыков, свойств личности
и т. д. Данные, накопленные в экспериментальной
психологии, позволили раскрыть ряд существенных
аспектов механизмов восприятия речи
и речеобразования. Они послужили основой
для постановки проблемы речевой коммуникации
в плане инженерной психологии.