МИНИСТЕРСТВО ПО РАЗВИТИЮ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И КОММУНИКАЦИЙ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН 

ТАШКЕНТСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

ФАКУЛЬТЕТ «ПО в сфере ИКТ»

КАФЕДРА «ИНФОРМАЦИОННО-ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ»

Ю.В.РЫСЮКОВА

Тексты лекций по предмету

ИНЖЕНЕРНАЯ ПСИХОЛОГИЯ

Ташкент – 2014

Составители:

Ю.В.Рысюкова

Старший преподаватель кафедры «Информационно-образовательные технологии» Ташкентского университета информационных технологий

Тексты лекций по предмету «Инженерная психология» для студентов очного и заочного отделений технических вузов.

Рецензенты:

Л.М.Набиулина	к.п.н., зав.кафедрой  «» ТГПУ им.Низами
Б.И. Ганиева	к.п.н., доцент кафедры «Информационно-библиотечные системы» ТУИТ

ВВЕДЕНИЕ

Психологическая наука с каждым годом привлекает к себе все большее внимание в обществе, вызывает интерес у людей разного возраста, разного социального положения и образования. Наверное, это происходит потому, что психология призвана сыграть важную роль в обеспечении гуманистического направления развития общества, в формировании гуманистического менталитета людей. Основы психологического знания необходимы каждому современному человеку в его повседневной жизни и деятельности. Особенно важно, чтобы психологический комплекс был представлен в системе знаний каждого выпускника высшей школы. 

Психологические знания занимают одно из приоритетных мест  в структуре профессиональной подготовки современных  студентов. Обучение и воспитание подрастающего поколения невозможно без знания закономерностей психического развития, возрастной динамики психических процессов, без учета индивидуальных особенностей детей в построении учебно-воспитательного процесса.

Конспект лекций  предназначен для студентов очного и заочного отделений     технических  вузов.

Все темы раскрываются с учетом достижения психологической и педагогической науки и практики.

Также конспектом лекций по курсу “Инженерная психология” могут пользоваться учителя школ, академических лицеев, профессиональных колледжей, а также слушатели факультета повышения квалиикации.

Тема  № 1. ИНЖЕНЕРНАЯ ПСИХОЛОГИЯ.

План:

1.1 Объект, предмет и задачи инженерной психологии.

1.2 Исторические этапы развития инженерной психологии.

1.3 Взаимосвязь инженерной психологии с другими науками.

Ключевые слова: инженерная психология, предмет и объект инженерной психологии,  техника, конструирование, управление.

1.1 Объект, предмет и задачи инженерной психологии.

Как и любая другая научная дисциплина, инженерная психология имеет объект и предмет своего исследования. Объектом науки признается та сторона действительности, на изучение которой и направлена данная наука. Предмет же представляет собой ту сторону объекта науки, какой он представлен в ней.

Инженерная психология – это отрасль психологии, использующая знания психологической науки в практической деятельности.

Инженерная психология — наука, изучающая системы «человек — техника» с целью достижения их высокой эффективности и разрабатывающая психологические основы:

— конструирования техники и организации управления технологическим процессом;

— подбора людей, обладающих необходимым уровнем индивидуально-психологических профессионально-важных качеств для работы с определенной техникой;

— профессиональной подготовки людей, использующих в своей трудовой деятельности сложные технические устройства.

Главным объектом исследования всей системы психологических дисциплин является человек, его психические процессы состояния и свойства.

Объектом инженерной психологии является «человек оператор, человек, осуществляющий трудовую деятельность, основу которой составляет взаимодействие с машиной, предметом труда и внешней средой посредством дистанционного управления». (М. А. Котик)

Инженерная психология тесно связана с психологией труда. Психология труда изучает психологические закономерности, психические процессы и свойства личности в их взаимосвязи с предметам и орудиями труда, с физической и социальной средой.

Описывая процессы взаимодействия человека и техники, инженерная психология в своем развитии прошла несколько этапов: 1) приспособление техники к человеку; 2) приспособление условий труда к человеку; 3) передача трудовых функций человека технике.

Техническое перевооружение производства приводит к изменению функций и роли человека в производственной деятельности. Человек передает машине ряд трудовых функций и получает новые возможности: он начинает регулировать и контролировать огромные потоки энергии и информации, сложные технологические процессы.

Следовательно, возрастает уровень ответственности человека за ошибку управления и значение человеческого фактора при разработке новой техники и эксплуатации и организации современных технологических процессов.

При организации взаимосвязи человека и машины основная роль принадлежит уже не столько анатомическим и физиологическим, сколько психологическим свойствам человека, обеспечивающим информационное взаимодействие человека и техники. Такое взаимодействие и является предметом инженерной психологии.

Инженерная психология – научная дисциплина, системно изучающая взаимодействие человека и техники.

1.2 Исторические этапы развития инженерной психологии.

Как самостоятельная научная дисциплина инженерная психология начала формироваться в 40-х годах нашего века. Однако идеи о необходимости комплексного изучения человека и технических устройств высказывались русскими учеными еще в прошлом столетии. Так, например, великий русский ученый Д. И. Менделеев уже в 1880 г. говорил о необходимости при конструировании воздухоплавательных аппаратов думать не только о двигателях, но и о человеке и пользоваться данными различных наук. Только тогда будет создан аппарат, «доступный для всех и уютный», — подчеркивал ученый. В 1882 г. русским метеорологом М. А. Рыхачевым был поставлен вопрос о психологической пригодности к летному делу. Он разработал перечень качеств, необходимых воздухоплавателю для управления летательным аппаратом: быстрота соображения, распорядительность, осмотрительность, внимательность, ловкость, сохранение присутствия духа. Эти положения впоследствии частично использовались при отборе пилотов русской авиации, причем гораздо раньше, чем в других странах. Особенно большое значение профотбор имел для пилотов тяжелых многомоторных самолетов, которые впервые в мире появились в России. Русские авиаторы поставили вопрос о природе летных способностей и наметили возможные пути их определения и использования в летной практике.

Ученые еще в конце прошлого века предприняли попытки разработать научные и теоретические основы учения о труде. Пионером в этой области явился великий русский ученый И. М. Сеченов, который первым поставил вопрос об использовании научных данных о человеке для рационализации трудовой деятельности. И. М. Сеченов занялся изучением роли психических процессов при выполнении трудовых актов, поставил вопрос о формировании трудовых навыков и впервые показал, что в процессе трудового обучения изменяется характер регуляции: функции регулятора переходят от зрения к осязанию. Он ввел понятие активного отдыха как лучшего средства повышения и сохранения работоспособности. Работы ученого «Физиологические критерии для установки длины рабочего дня» (1897), «Участие нервной системы в рабочих движениях человека» (1900), «Очерк рабочих движений человека» (1901) и другие не потеряли актуальности и в наше время. В то же время на Западе проявляется большой интерес к изучению трудовых актов. Проведение такого изучения, естественно, не было вызвано заботой о работающем человеке. Оно проводилось под давлением запросов капиталистического производства. В связи с переходом капитализма в его высшую стадию — империализм — резко усилилась конкурентная борьба, усилилась погоня предпринимателей за получением сверхприбылей. Это заставило капиталистов обратить самое серьезное внимание на повышение производительности труда рабочих за счет его дальнейшей интенсификации. Одна из наиболее крупных попыток решения этой проблемы связана с появлением системы Тейлора. Она была направлена прежде всего на рационализацию движений рабочего, изгнание из трудового процесса лишних и ненужных движений, осуществление такого темпа работы, при котором производительность труда рабочего достигала максимальных показателей, обеспечивая получение предпринимателем наибольших прибылей. В работах Тейлора определенное внимание уделялось также психологическим вопросам — профотбору, нормированию труда, приспособлению инструмента к рабочему.

В 20-х годах на многих крупных предприятиях промышленности и транспорта создаются лаборатории психотехники. Основное внимание в них уделялось работам по профессиональному отбору. Был проведен также ряд работ, явившихся прообразом современных инженерно-психологических разработок. К их числу можно отнести работу по выбору наиболее рационального расположения букв на клавиатуре пишущей машинки с учетом времени двигательной реакции, работы по рационализации шкал авиационных приборов и кабины самолета, работы по организации рабочего места вагоновожатого и др. Эти работы проводились под руководством С. Г. Геллерштейна, И. Н. Шпильрейна, Н. В. Зимкина.

Реальные социально-экономические условия для развития инженерной психологии сложились только в конце 50-х годов. Ее интенсивное развитие началось с 1959 г., когда при Ленинградском государственном университете была создана первая в стране научно-исследовательская лаборатория инженерной психологии. Несколько позже лаборатории и группы инженерной психологии были созданы и в других организациях.

В своем развитии инженерная психология прошла два основных этапа. Первоначально в ней преобладали исследования аналитического типа, связанные с оценками тех или иных отдельно взятых технических устройств и элементов с точки зрения их соответствия также отдельно взятым психологическим характеристикам человека. Так, были выполнены многочисленные исследования восприятия показаний различных приборов и индикаторов, различения и опознания цифр, букв, условных знаков и т. д., т. е. отдельно взятых сигналов, при помощи которых информация передается человеку. То же самое можно сказать и относительно исследования управляющих движений. Эти исследования дали полезные результаты. Они позволили разработать инженерно-психологические требования к различным типам средств отображения информации и органам управления, к их взаимному расположению, последовательности использования и т. п. Однако реальная деятельность человека-оператора сводится в них к элементарным реакциям, поэтому накопленные в этих исследованиях данные имеют ограниченное значение. Этот этап развития инженерной психологии иногда называют коррективным. Характерным для него является машиноцентрический подход к анализу систем «человек — машина», т. е. подход «от машины к человеку», при этом человек рассматривается как простое звено СЧМ.

В процессе дальнейшего развития инженерной психологии стала очевидной ограниченность такого подхода. Возникла необходимость психологического изучения деятельности человека-оператора в целом и рассмотрения всей системы психических и других функций, процессов и состояний в контексте этой деятельности. Главный упор в этом случае делается на проектирование деятельности оператора. Проект деятельности выступает как основа решения всех других задач, связанных с разработкой и построением СЧМ: от общей задачи определения ее принципиальной схемы и до конкретных частных задач, например оформления шкал приборов и индикаторных панелей, выбора типов органов управления и т. п.

Этот этап развития инженерной психологии носит название проективного. Характерным для него является антропоцентрический подход к анализу СЧМ, т. е. подход «от человека к машине». Необходимо отметить, что такой подход находится пока в стадии становления. Методы его реализации разработаны еще не в полной мере. Однако от разработки методов проектирования деятельности во многом зависит эффективность инженерно-психологических исследований и разработок. Решению этой задачи должно уделяться первостепенное значение.

Таким образом, в процессе развития инженерной психологии осуществляется переход от относительно простых и частных вопросов к более сложным и общим, от изучения отдельных элементов деятельности к деятельности в целом с учетом влияния ее результатов на показатели функционирования всей системы «человек — машина», от рассмотрения человека-оператора как простого звена СЧМ к рассмотрению его как сложной высокоорганизованной системы. Первостепенное значение при этом имеет реализация системного подхода к анализу СЧМ. Все это вытекает как из логики развития инженерной психологии в качестве науки, так и из возрастающих требований практики.

1.3 Взаимосвязь инженерной психологии с другими науками.

Инженерная психология развивается в тесном контакте с другими науками. Точно так же результаты инженерно-психологических исследований и разработок используются на практике совместно с результатами, полученными в других науках.

Прежде всего развитие инженерной психологии происходит в тесной связи с развитием психологической науки в целом. И это не случайно, поскольку без такой связи развитие инженерной психологии невозможно. Причем эта связь взаимная. С одной стороны, инженерная психология широко использует данные, полученные в различных отраслях психологии. С другой стороны, инженерно-психологические исследования влияют по принципу обратной связи на многие отрасли психологической науки. Происходит критическое переосмысливание многих вопросов, относящихся к проблемам психических процессов, функций и состояний с позиций системного подхода. Последний требует изучения и описания психических явлений исходя из конкретного психологического анализа деятельности человека-оператора. В результате этого вскрываются внутренние связи как между компонентами изучаемых психологических явлений, так и между ними и управляющими действиями с их количественной оценкой.

Исследуя процессы информационного взаимодействия человека и техники, инженерная психология опирается на методологические принципы, теоретические концепции и схемы, разработанные в общей (теоретической) психологии. Она использует знания о закономерностях восприятия, внимания, памяти и мышления, посредством которых человек принимает и перерабатывает информацию, накопленную в экспериментальной психологии.

Большое значение для инженерной психологии имеют данные психофизиологии, раскрывающие физиологическое обеспечение психических процессов, а также физиологические основы индивидуальных различий между людьми.

Инженерная психология тесно связана с психологией труда, исследующей строение и механизмы психической регуляции трудовой деятельности человека, разрабатывающей на основе таких исследований методы рациональной организации труда, профессионального обучения, ориентации и подбора специалистов.

Нужно отметить, что первоначально инженерная психология возникла как прикладная ветвь экспериментальной психологии и развивалась относительно независимо от психологии труда. Она и называлась прикладной экспериментальной психологией.

Однако в ходе развития инженерной психологии стало ясно, что она не может ограничиваться только изучением психических процессов, посредством которых человек принимает и перерабатывает информацию, поступающую от технических устройств. Возникла необходимость изучения трудовой деятельности человека-оператора в целом. В этой :вязи многие проблемы психологии труда (профессионального обучения, отбора и др.) стали также и проблемами инженерной психологии. Однако инженерная психология рассматривает эти проблемы в специфическом плане: деятельности человека-оператора в СЧМ.

Поскольку современная техника обслуживается, как правило, коллективами людей, инженерная психология обращается к проблемам социальной психологии, изучающей закономерности формирования коллективов, совместную деятельность, общение и взаимоотношение людей. Но опять-таки она берет социально-психологические проблемы в специфическом плане: взаимодействия людей в СЧМ.

Одной из ярко выраженных тенденций развития современного научного знания является интеграция наук, изучающих различные аспекты сложных объектов, и комплексный подход к решению важнейших практических задач. Один из таких научно-практических комплексов, в которые включается инженерная психология,— это эргономика, которая занимается изучением различных аспектов трудовых процессов с целью их оптимизации. Наряду с инженерной психологией в эргономический комплекс включаются также психология, физиология и гигиена труда, антропометрия, биомеханика, техническая эстетика и некоторые другие дисциплины.

В настоящее время повышение «удельного веса» социальных и организационных факторов на производстве выдвигает необходимость помимо изучения систем «человек — машина» интенсивно исследовать системы «человек — коллектив — техника — среда», иначе: «социотехнические системы». На этой основе рождается новый научный комплекс — наука управления. В рамках этого комплекса инженерная психология объединяется с экономикой, организацией труда, социологией, социальной психологией и рядом других дисциплин, изучающих социотехнические системы. Важное место в этом комплексе занимает психология управления, включающая в себя функционально-структурный анализ организационных систем и управленческой деятельности, психологический анализ построения, эксплуатации и использования в народном хозяйстве АСУ организационного типа (АСУП, ОАСУ и др.), социально-психологический анализ производственных и управленческих коллективов с исследованием психологии руководства.   

Таким образом, в психологии управления осуществляется переход от «операторской» психологии к анализу деятельности проектировщиков и конструкторов АСУ, а также обслуживающего персонала этих систем. Главное здесь — глубокое изучение психологических особенностей, структуры. механизмов управленческих процессов, управленческой деятельности в целом.

Из рассмотренного видно, что управленческая деятельность выходит за рамки инженерной психологии и не может быть понята без социально-психологического анализа процессов управления. Однако точно так же она не может быть изучена и без инженерно-психологического анализа социотехнических систем. В этом заключается прямая взаимосвязь инженерной психологии и науки управления (точнее, той ее части, которая относится к психологии управления).

Инженерная психология связана также с кибернетикой и системотехникой. Системотехника представляет собой новое научное направление, находящееся в стадии формирования. В настоящее время системотехника понимается как техническая наука об общих принципах создания, совершенствования и использования технических систем. Вполне очевидно, что системотехническое проектирование немыслимо без учета человеческого фактора, проектирования операторской деятельности, без других данных инженерной психологии.

Кибернетика представляет собой науку об общих закономерностях процессов управления в системах различного характера (живых организмах, технике, обществе). Значение кибернетики для инженерной психологии заключается в том, что она позволяет подойти к изучению и описанию с единых позиций таких качественно разнородных составляющих СЧМ, какими являются человек и машина.

Большое значение для инженерной психологии имеет использование математических методов. Это особенно важно в настоящее время, когда становится очевидной проектировочная сущность инженерной психологии. Хорошо известно, что любой проект (а проектирование деятельности оператора не составляет, очевидно, исключения) предполагает обязательное использование и получение тех или иных количественных характеристик и соотношений. И здесь не обойтись без математики. Математические методы широко применяются для построения моделей деятельности оператора, при планировании и обработке результатов инженерно-психологических экспериментов, при получены количественных оценок деятельности оператора и т. д.

В последние годы усиливаются взаимосвязи между инженерной психологией и экономикой. Это обусловлено развитием техники и технологий. Однако они могут быть по-настоящему реализованы только при условии развития творческой активности человека. Поэтому наряду с резервами, создаваемыми научно-техническим прогрессом, все большее значение на современном этапе приобретают резервы главной производительной силы общества — человека. Возрастает роль психологических факторов как одного из важнейших условий интенсификации экономики.

Большая роль в решении данного вопроса принадлежит инженерной психологии, которая непосредственно включается в процесс совершенствования общества развитого социализма в нашей стране. Использование ее достижений в общественной практике становится важнейшим условием роста производительности и качества труда, повышения эффективности управления народным хозяйством, совершенствования современной техники и технологий, дальнейшего развития системы профессиональной подготовки и охраны труда, воспитания в процессе труда нового человека. Все это в конечном итоге определяет экономическое значение инженерной психологии.

Вопросы для закрепления:

1.Назовате объект и предмет инженерной психологии.

2.Дайте определение понятию «Инженерная психология»

3.Какова роль инженерной психологии в системе наук.

4.Перечислите этапы развития инженерной психологии.

Тема № 2. ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ЧЕЛОВЕКА В АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМАХ.

План:

2.1 Деятельность и ее виды

2.2 Интегрированные системы производства и управления

2.3 Автоматизированные системы  управления.

Ключевые слова: деятельность, учение, труд, автоматизированные системы, APS (Advanced Planning and Scheduling System), PLM (Product Lifecycle Management), TDM (Tool Data Management).

2.1 Деятельность и ее виды

Под деятельностью понимается активность живого организма, направленная на удовлетворение потребностей и регулирующая осознанной целью. Как конечный результат деятельности выступает цель, которая может представлять собой реальный предмет, создаваемый человеком, определенные знания, умения, навыки, творческий результат. Побудителем к деятельности выступает мотив. Именно мотив придает деятельности определенную специфику в отношении выбора средств и способов достижения цели. Мотивами могут быть разнообразные потребности, интересы, установки, привычки, эмоциональные состояния. Многообразие деятельности человека порождает и многообразие мотивов. В зависимости от мотивов люди по-разному относятся к своей деятельности. Цель деятельности не равнозначна ее мотиву, хотя иногда мотив и цель совпадают.

Структура деятельности: действия, операция, психофизиологические функции. Действия – это процесс, направленный на реализацию цели. Предметные действия – это действия, направленные на изменение состояния или свойств предметов внешнего мира. Умственные действия – разнообразные действия человека, выполняемые во внутреннем плане сознания. Умственная деятельность  делится на:

§ перцептивную, посредством которой формируется целостный образ восприятия предметов или явлений;

§ мнемическую, которая входит в состав деятельности запоминания, удерживания и припоминания какого-либо материала;

§ мыслительную, при помощи которой происходит решение мыслительных задач; имажитивную (от image – образ), т.е. деятельность воображения в процессе творчества.

Всякая деятельность включает в себя и внутренний и внешний компоненты.

По своему происхождению внутренняя (умственная, психическая) деятельность производна от внешней (предметной). Первоначально совершаются предметные действия и лишь потом, по мере накопления опыта, человек приобретает способность совершать те же действия в уме, направленные в конечном счете вовне, на преобразование предметной действительности, подвергаются сами обратному преобразованию (экстериоризация).

Следующий уровень структуры деятельности – операции, каждое действие состоит из системы движений или операций, подчиненных определенной цели. Операции характеризуют частичную сторону выполнения действий, они мало осознаются или совсем не осознаются. Операции могут возникать в результате адаптации, непосредственного подражания или путем автоматизации действий.

Выделяют различные структурные элементы деятельности – умения, навыки, привычки. Умения – это способы успешного выполнения действия, соответствующие целям и условиям деятельности. Умения всегда опираются на знания. Навык – это полностью автоматизированные компоненты действий, сформированные в процессе упражнений. Навыки и умения, как способы действий, всегда включены в конкретные виды деятельности. Они могут быть разделены на учебные, спортивные, гигиенические и др.

В формировании навыка выделяют три основных этапа: аналитический, синтетический и этап автоматизации.

Навыки и умения, приобретенные человеком, влияют на формирование новых навыков и умений. Это влияние может быть как положительным (перенос), так и отрицательным (интерференция).

Навык может быть сформирован разными путями: через простой показ; через объяснение; через сочетание показа и объяснения.

Привычки — это компонент действия, в основе которого лежит потребность. Они могут в известной степени сознательно контролироваться, но далеко не всегда бывают разумными и полезными (дурные привычки).

Все многообразие человеческой деятельности может быть сведено к трем основным видам: труд, учение, игра.

Первоначально у ребенка после рождения проявляется простейшее импульсивное поведение. Затем в течение первого года начинает развиваться исследовательское поведение. После первого года в результате воспитания и подражания у ребенка начинает формироваться предметно-практическое поведение. Одновременно с этим у ребенка начинает развиваться коммуникативное и речевое поведение. В дошкольном возрасте начинает проявляться морально-нравственное поведение.

Простейшим, самым доступным видом деятельности является игра. В игре реализуется у ребенка потребность в активности и в познании окружающего мира. Игровые действия ребенка осуществляются на основе усвоения человеческих способов употребления вещей и человеческих форм поведения.

Более сложным видом деятельности является учение. Учение направлено на усвоение научных знаний и приобретение учебных навыков и умений.

Учение может иметь пассивный и активный характер.

Наиболее важным видом человеческой деятельности является труд, который обеспечивает не только существование человеческого общества, но является также условием его непрерывного развития. Существует два основных вида труда: предметно-практический и абстрактно-теоретический, или первый часто называют физическим, а второй – умственным. Каждый вид труда может иметь как репродуктивный, так и продуктивный, творческий характер.

            2.2 Интегрированные системы производства и управления

Понятие «интегрированные системы управления производством» пришло на смену ERP. В основе данных решений лежит принцип объединения всей имеющейся информации о состоянии производства и сведении ее в единую базу. Сюда входят данные о финансовой и производственной деятельности компании, об управлении персоналом и так далее.

Наличие единой базы данных избавляет от необходимости создания сложной интеграционной структуры для обмена имеющейся информации между элементами системы. Кроме того, данные доступны в режиме реального времени любому сотруднику, у которого есть соответствующие полномочия.

В отличие от более простых решений MRP  и MRP II, подобные системы направлены на создание эффективной производственной системы. Планирование ресурсов и снижение административных издержек положительно влияют на рентабельность производства. Кроме того, подобные системы обладают следующими преимуществами:

· появляется возможность следить за распределением материальных ресурсов;

· создается возможность детального оперативного планирования рабочего процесса;

· появляется единая информационная база, которая позволяет в режиме реального времени отслеживать все изменения в компании;

· эффективность управления персоналом значительно повышается;

· создается аналитическая система, способная контролировать качество продукции;

· увеличивается загрузка производства за счет оптимизации рабочего времени и времени, затрачиваемого на ремонт и обслуживание.

Так же подобные системы позволяют производству приспосабливаться под постоянно изменяющиеся условия рынка.

Что входит в состав интегрированной системы управления производством?

Подобные комплексы не стоит путать с ERP-системами. MES, как специальный программный промышленный комплекс, более локален и является частью ERP. Применяются они для организации рабочего процесса на промышленных предприятиях.

MES-системы относятся не ко всему предприятию в целом, а к конкретной производственной единице. Это может быть как отдельный цех, так и мастерская или подразделение.

В зависимости от поставленных целей программный набор может отличаться. Но в целом такие системы включают:

· APS (Advanced Planning and Scheduling System) – система календарного планирования производства

· PLM (Product Lifecycle Management) – решение, позволяющее управлять жизненным циклом изделия;

· TDM (Tool Data Management) – система управления инструментооборотом на производстве;

Набор конкретных программных модулей и принцип их взаимодействия уникален в каждом конкретном случае.

По исследованиям некоторых консалтинговых агентств, большая часть компаний имеет загрузку не более 50% от возможной. За счет внедрения ИСУП появляется возможность увеличения эффективности производства и переход к модели Real-Time Enterprise («предприятия реального времени»).

Кроме этого, столкнувшись с проблемой модернизации предприятия, заказчики нередко получают не то, что им необходимо. Происходит это потому, что типовые решения, внедряемые на производстве, не соответствуют реальному положению дел. Разработанные с учетом конкретных условий MES-системы не имеют этих недостатков.

Единая информационная платформа допускает «гибкое» управление, что положительно сказывается на конкурентоспособности всего предприятия.

Сегодня ни одна современная компания не сможет работать без автоматизированных систем управления, с помощью которых можно выполнить основные цели функционирования организации. Следовательно, организовать эффективное руководство также не представляется возможным. Стандартная организационная система по контролю над производством – это своеобразный комплекс компьютерных и ручных процессов, которые способны решать поставленные бизнес-задачи и четко взаимодействовать между собой. Учитывая современные экономические тенденции, только внедрение и организация эффективной системы управления производством дают возможность занять лидирующие позиции на рынке.

Важные особенности самого процесса управления заложены в его информационной природе. В центре организации реализации необходимых решений обычно стоит совокупность многочисленных методов воздействия на персонал и использование полученной информации о ходе выполнения поставленных задач (иначе этот процесс называется обратной связью). Чем точнее и своевременнее информация попадает в систему, тем полнее она способна отразить состояние объекта управления, то есть конкретных производственных процессов. В таком случае цели становятся более обоснованными, а управление и его организационная структура – актуальными.

Формирование системы управления производством невозможно без понимания ее структуры. Хорошим примером четкого разделения функций может служить структура системы управления производством в MES- системах. Система класса MES позволяет оптимизировать, планировать, документировать и контролировать в режиме реального времени все процессы, которые происходят на производстве. Многообразие функций дает возможность выполнять широкий по своей структуре спектр задач.

1. Организация контроля над состоянием и распределением ресурсов. Данная функция позволяет рационально управлять ресурсами производства (инструментальными средствами, методиками работ, машинами, материалами и оборудованием). Четко выстроенная структура дает возможность детально описывать историю ресурсов и правильно настраивать производственное оборудование в цехах. Кроме того, становится возможным в режиме реального времени следить за состоянием электрооборудования на производстве.

2. Детальное и оперативное планирование. В организационной структуре данной функции лежит возможность устанавливать приоритеты в работе, учитывать свойства и характеристики каждого вида продукции и, соответственно, вычислять оптимальную загрузку производственного оборудования в каждую смену.

3. Диспетчеризация производства. Данная функция отвечает за организацию текущего мониторинга производственных процессов, отслеживает выполнение операций в цехах, контролирует занятость людей и оборудования, выполнение заказов и партий. При любом изменении в системе у оператора появляется возможность внести соответствующие корректировки в структуру процессов.

4. Управление технической документацией. Структура данного процесса предполагает организацию своевременного прохождения документов, которые сопровождают изготовленное изделие. Чертежи, программы обработки отдельных деталей, нормативы и способы выполнения работ, передача информации от смены к смене – вот только небольшой перечень возможностей, которые предоставляет система контроля над производством.

5. Сбор и хранение информации. В структуре этой функции системы управления лежит возможность получать, накапливать и передавать управляющие данные, которые собираются в режиме реального времени. Информация об организации производства может собираться автоматически или вручную сразу с производственных линий.

6. Управление персоналом. Благодаря этой подсистеме осуществляется оперативное получение информации о присутствии на рабочем месте и времени работы. Кроме того, владение информацией позволяет заниматься формированием новых обязанностей персонала при производственной необходимости.

7. Управление качеством продукции. При формировании отчетов непосредственно с производственного уровня появляется возможность вносить оперативные изменения в производство. Автоматизированная система управления, проанализировав статистику, может предложить рациональное решение возникших проблем.

8. Четкая структура контроля над производственными процессами позволяет отслеживать все процессы в цехах и вносить корректировку при необходимости. Оператор лишь выбирает решение, которое направлено на повышение качества проводимых работ.

9. Структура анализа производительности включает формирование оперативных отчетов, которые показывают эффективность производства, соответствие стандартам и планам, а также другую полезную информацию.

2.3 Автоматизированные системы  управления.

Автоматизированная система управления технологическими процессами - совокупность аппаратно-программных средств, осуществляющих контроль и управление производственными и технологическими процессами; поддерживающих обратную связь и активно воздействующих на ход процесса при отклонении его от заданных параметров; обеспечивающих регулирование и оптимизацию управляемого процесса.

Применение таких систем позволяет снизить влияние человеческого фактора на управляемый процесс, минимизировать расход сырья, оптимизировать работу оборудования, повысить качество продукции, и что в конечном итоге обеспечивает существенное повышение эффективности производства. Основные функции, выполняемые подобными системами, включают в себя контроль и управление, обмен данными, обработку, накопление и хранение информации, формирование сигналов тревог, построение графиков и отчетов.

К основным характеристикам автоматизированной системы управления эффективностью деятельности предприятия следует отнести:

‑ ее гибкую структуру (для адаптации к динамичным условиям рынка);

‑ анализ, ориентированный на время обработки информации;

‑ экономическую безопасность обрабатываемых данных;

‑ аналитические возможности программного обеспечения;

‑ составление отчетов;

‑ возможность планирования.

Автоматизированная система управления технологическими процессами (АСУ ТП) это совокупность устройств и программных средств, предназначенных для  контроля и поддержания необходимых параметров технологических процессов. Автоматизированная система управления отличается от «автоматической» тем, что в автоматизированной системе управления, подразумевается участие человека, в процессах принятия решения или регулировки параметров. Автоматизация процессов (АСУТП), используется при выпуске различных видов продукции. АСУТП это  система, в которой все процессы находятся под контролем оператора и при необходимости управляются оператором или регулируются системами автоматического управления (САУ), которые являются составной частью АСУТП. САУ установлены на процессах с большими объемами информации, или требующие постоянного повышенного внимания, или там, где присутствие человека опасно для его жизни и т.п.   Но необходимо отметить, что в любой АСУТП всегда предусматривается возможность для принятия решения  персоналом на случай, какой либо нештатной ситуации.

Возможна поэтапная автоматизация отдельных, разрозненных процессов,  для  объединения их, в дальнейшем, в общую автоматизированную систему управления.  В автоматизированных системах управления, все данные от датчиков, контролирующих технологические процессы, обрабатываются автоматически и при достижении определенных параметров или при выходе их за пределы установленных величин, корректируются, с помощью управляющих и исполнительных устройств. Например, при  наполнении бака на 97%, срабатывает контактор, производящий отключение насоса, или же,  при достижении в помещении температуры 15°С и ниже, включается обогрев. Одновременно информация о ходе процесса может отображаться  на мониторе (визуализация процессов), и оператор получает возможность контролировать выполнение процессов в режиме реального времени. В любой момент времени оператор имеет возможность, перевести управление процессом в ручной режим, т.е.  взять управление процессами на себя. Для обеспечения безопасности или сохранения качества продукции, при работе в ручном режиме, в АСУТП, возможно встраивание системы контроля и безопасности – это, как правило, система автоматического управления, которая останавливает один или несколько процессов, вышедших за рамки установленных  параметров, либо останавливает все производство. Это может происходить так же в случае отсутствия оператора или необходимых действий оператора. Алгоритм действий системы безопасности может включать в себя установление таких режимов технологических процессов, которые позволяют избежать аварии, порчи продукции или свести ущерб к минимуму.

Простейшая автоматизированная система управления и контроля состоит из центрального компьютера, линии связи, устройства обработки и передачи информации (УСО -  устройство  связи с объектом) – обычно  это программируемые логические котроллеры (ПЛК), платы ввода/вывода и  датчиков. Оператор отслеживает, параметры процесса на экране и при необходимости осуществляет управление машинами и механизмами. В системы автоматического управления (САУ), дополнительно входят устройства управления и исполнительные устройства. Сигналы от датчиков, через платы ввода/вывода и ПЛК, поступают в устройство управления. В зависимости от заложенной программы, устройство управления выдает сигнал на исполнительные устройства, которые включают или выключают электропитание, подачу воды, пара, газа и т.п.  На некоторых предприятиях автоматизированные системы управления технологическими процессами(АСУТП) могут содержать до нескольких тысяч датчиков, сотни ПЛК, системы автоматического управления (САУ), операторские пульты, связанные с отдельным процессом или группой процессов, установленные в различных местах на производстве. Вся информация от датчиков, ПЛК, пультов и САУ поступает на центральный диспетчерский пульт, где она отображается на дисплеях, в удобной для восприятия форме. Информация может быть представлена в виде таблиц или графиков, или же в виде анимации. Для каждого процесса или группы процессов можно подобрать свой, удобный для восприятия, вид отображения информации. Если изложить кратко, то АСУТП позволяет реализовать следующие основные функции:

-   контроль процессов;

-   регулирование параметров;

-   логическое управление процессами;

-   обеспечение безопасности производства;

-   управление тревожными сообщениями и аварийной сигнализацией, в

     ручном или автоматическом режимах работы АСУТП;

-   обработка и отображение информации о ходе процессов в режиме

     реального времени     на мониторе (мониторах)  диспетчера (оператора);

-   обеспечение связи с внешними приложениями (сетями);

-   запись и архивирование базы данных технологических процессов, с

     возможностью дальнейшего просмотра за любой период времени, в

     удобной для восприятия и  сравнения форме;   

-   генерирование отчетов о ходе технологических процессов за любой

     период времени;

      Анализ истории процессов позволяет произвести  отладку технологии,  улучшить качество продукции, снизить ее себестоимость. Автоматизация процессов позволяет зарабатывать деньги за счет увеличения качества продукции, снижения сроков выпуска продукции, за счет снижения количества обслуживающего персонала и за счет уменьшения влияния человеческого фактора – невнимательность, отвлечение персонала, снижения скорости реакции вследствие  переутомления, в случае неквалифицированных действий, или отсутствия необходимых действий вообще.

Вопросы для закрепления:

1.Что представляют собой интегрированные системы производства и управления?

2. Дайте определение автоматизированным системам  управления.

Тема № 3. ОСОБЕННОСТИ ПСИХИКИ ЧЕЛОВЕКА В СИСТЕМЕ «ЧЕЛОВЕК-МАШИНА».

План:

3.1 Психика и психические процессы.

3.2 Восприятия и его свойства.

3.3 Психолого-педагогические особенности восприятия информации

3.4  Энергетические и информационные характеристики зрительного

анализатора.

3.5 Характерные особенности внимания

          Ключевые слова: внимание, восприятие, свойства восприятий и  ощущений, восприятие времени, пространства, свойства и виды внимания

3.1 Психика и психические процессы.

Психика — общее понятие, объединяющее многие субъективные явления, изучаемые психологией как наукой.

 Есть два различных философских понимания природы и проявления психики: материалистическое и идеалистическое.

Согласно первому пониманию психические явления представляют собой свойство высокоорганизованной живой материи самоуправления развитием и самопознания (рефлексия).

В соответствии с идеалистическим пониманием психики в мире существует не одно, а два начала: материальное и идеальное. Они независимы, вечны, не сводимы и не выводимы друг из друга. Взаимодействуя в развитии, они тем не менее развиваются по своим законам. На всех ступенях своего развития идеальное отождествляется с психическим.

Согласно материалистическому пониманию психические явления возникли в результате длительной биологической эволюции живой материи и в настоящее время представляют собой высший итог развития, достигнутый ею. Есть данные, свидетельствующие о том, что уже простейшим живым существам — одноклеточным — свойственны близкие к психике явления, а именно: способность к реагированию на изменения внутренних состояний и внешнюю активность на биологически значимые раздражители, а также память и способность к элементарному научению через пластичные, приспособительные изменения поведения.

В представлениях материалистов психические явления возникли намного позднее того, как на Земле появилась жизнь. Поначалу живое вещество обладало лишь биологическими свойствами раздражимости и самосохранения, проявляющимися через механизмы обмена веществ с окружающей средой, собственного роста и размножения. Позднее, уже на уровне более сложно организованных живых существ, к ним добавились чувствительность и готовность к научению.

Первые признаки жизни на Земле появились 2—3 миллиарда лет назад, сначала в виде постепенно усложняющихся химических, органических соединений, а затем и простейших живых клеток. Они положили начало биологической эволюции, связанной со свойственной живому способностью к развитию, размножению, воспроизводству и передаче приобретенных, генетически закрепленных свойств по наследству.

Позднее в процессе эволюционного самосовершенствования живых существ в их организмах выделился специальной орган, взявший на себя функцию управления развитием, поведением и воспроизводством. Это — нервная система. По мере ее усложнения и совершенствования (обособление от других тканей и органов, выделение и дифференциация ганглиозных структур, оформление головного и спинного мозга, появление и развитие коры головного мозга, сначала древней, затем старой и новой, усложнение связей между ЦНС и другими органами тела) шло развитие форм поведения (деятельности) и наслоение (иерархизация) уровней психической регуляции жизнедеятельности: ощущения, восприятие, память, представления, мышление, сознание, рефлексия.

Улучшение структуры и функций нервной системы послужило основным источником развития психики. Механизм данного процесса, по-видимому, тот же самый, с помощью которого описывается и представляется эволюция живых существ: приобретение организмом новых свойств и органов в результате изменений, происходящих в генотипе; приспособление к среде и выживание тех существ, чьи свойства и органы (старые и вновь приобретенные в результате мутаций) оказались наиболее полезными с точки зрения жизнеобеспечения, выживания и адаптации.

Ученые, склонные к идеалистической философии, представляют дело иначе. Согласно их мнению психика не является свойством живой материи и не есть продукт ее развития. Она, как и материя, существует вечно. Так же как в преобразовании со временем материального можно выделить низшие и высшие формы (потому такое преобразование называется развитием), в эволюции идеального (психического) можно отметить свои элементарные и простейшие формы, определить собственные законы и движущие силы развития.

        В материалистическом понимании психика как бы внезапно появляется на определенном этапе развития живой материи, и в этом состоит слабость материалистической точки зрения. Она сталкивается со многими другими трудноразрешимыми вопросами, когда дело доходит до объяснения связей и зависимостей психического от материального.

Различные формы единого, целостного отражения субъектом объективной реальности в процессе деятельности центральной нервной системы (ощущения, восприятие, память, представления, воображение, мышление, речь, чувства, внимание, воля). Психические процессы выступают в качестве первичных регуляторов поведения и обеспечивают активное отношение к действительности и связь индивида с окружающей средой. Психика определяет существование человека как особого биологического вида. Психика обеспечивает возможность отражения окружающего мира и целенаправленного, осмысленного воздействия на него. Достижения науки и техники позволили создавать разного рода роботизированные, компьютеризированные системы, которые также отражают окружающий мир (правда далеко не во всей его полноте) и воздействуют на него (при этом воздействие зависит от воспринимаемой информации). Очевидная аналогия между психическим и роботизированным позволяет провести определенные параллели между психическими явлениями и общими кибернетическими законами и закономерностями. 

Когда возможности машин, и в частности компьютеров, были слабо изучены, большое значение для развития этой отрасли имела кибернетика - это наука об общих закономерностях процессов управления и передачи информации в машинах, живых объектах и обществе.

3.2 Восприятия и его свойства.

Восприятием называется отражение в сознании человека предметов или явлений при их непосредственном воздействии на органы чувств.

В окружающем нас мире существуют не отдельные свойства сами по себе, а предметы, вещи, явления. Поэтому нам необходим еще один познавательный процесс более высокого уровня — процесс отражения предметов в целом, в совокупности их свойств. Иначе познание мира невозможно. Таким процессом и является восприятие.

Свойства восприятий

Ощущения и восприятия неразрывно взаимосвязаны, но они имеют и свои отличительные особенности. В результате ощущения человек получает знание об отдельных свойствах, качествах предметы (что-то холодное, яркое, теплое, гладкое, громкое и т.д.). Восприятие дает человеку целостный образ предмета или явления (автомобиль, телевизор, светлый просторный класс, играющий малыш). Поэтому восприятию присущи особые свойства. Наиболее важным среди них — избирательность, предметность, целостность, структурность, константность, осмысленность и апперцепция.

Избирательность — выделение каких-либо объектов или их частей, находящихся в сенсорном поле (в зоне восприятия). Избирательность восприятия проявляется во внимании. Выделяемый и поэтому более отчетливо отражаемый объект восприятия выступает как «фигура», а остальные объекты — как ее «фон».

Предметность восприятия — отнесение сведений, получаемых из внешнего мира, к этому миру. Без такого отнесения восприятие не может выполнять ориентирующую и регулирующую функцию в практической деятельности человека. Мы воспринимаем предметы не по их виду, а в соответствии с тем, как мы их употребляем на практике, по их основным свойствам. Это также обеспечивается предметностью восприятия.

Целостность — восприятие цельного образа предмета. Это свойство восприятия также не является врожденным. Об этом свидетельствуют данные о восприятии людей, которые потеряли зрение в младенчестве, а спустя много времени стали видеть

Структурность восприятия. Восприятие во многом не отвечает нашим мгновенным ощущениям, то есть не является простой их суммой. Фактически мы воспринимаем отвлеченную от непосредственных ощущений структуру, которая формируется в течение некоторого времени. Слушая какую то мелодию, человек на уровне ощущений слышит последовательность звуков различной частоты, интенсивности и продолжительности. Только благодаря тому, что при восприятии у него сохраняется информация об уже прозвучавших звуках, появляется возможность оценить не просто последовательность различных звуков, а целостную мелодию. Этот процесс восприятия структуры музыкального отрывка требует определенного времени.

Константность восприятия — способность перцептивной системы компенсировать изменения облика предметов из-за многообразия условий их появления и положения. Перцептивная система — совокупность анализаторов, обеспечивающих данный акт восприятия. Благодаря константности мы воспринимаем окружающие предметы как относительно постоянные по форме, цвету, величине и т.п. Нарушение константности приводит к полной потере ориентировки в окружающей среде.

Осмысленность восприятия. Перцептивные образы всегда имеют для воспринимающего определенное смысловое значение. Восприятие сопровождается мысленным называнием, то есть отнесением воспринимаемого к определенной группе, классу предметов, обобщением его в слове.

Апперцепция — зависимость восприятия от самого воспринимающего субъекта, его опыта, знаний, особенностей личности, содержания психический жизни.

Физиологической основой восприятия является комплексная деятельность системы анализаторов.

Физиологической основой восприятия является условнорефлекторная деятельность внутрианализаторного и межанализаторного комплексов нервных связей, обуславливающих целостность и предметность отражаемых явлений. Вторая сигнальная система способствует осознанию и осмыслению воспринимаемых предметов и явлений, регулирует процесс формирования образов восприятия человека.

Восприятие пространства играет определяющую роль человека с окружающей средой, является необходимым условием ориентировки в ней. Восприятие пространства включает в себя восприятие формы, величины, взаимного расположения объектов, их рельефа, удаленности и направления.

Восприятие формы обычно осуществляется с помощью зрительного, тактильного и кинестетического анализаторов.

Наиболее информативный признак, который нужно выделить при ознакомлении с формой, — это контур.

Восприятие величины. Воспринимаемая величина предметов определяется величиной их изображения на сетчатке глаза и удаленностью от глаз наблюдателя.

Восприятие глубины и удаленности. Аккомодация и конвергенция действуют на небольших расстояниях (аккомодация — 5 — 6 м,  — до 450 м). Человек способен различать удаленность воспринимаемых предметов на расстоянии до 2500 м.

Зрительные иллюзии. Иногда восприятие предметов бывает ошибочным. Ошибки (иллюзии) восприятия бывают в различных анализаторах, но наиболее известны зрительные иллюзии. В белой одежде человек кажется полнее, чем в темной; помещение с зеркальной стеной кажется больше и т.п.

Восприятие времени — отражение длительности и последовательности явлений и событий.

3.3 Психолого-педагогические особенности восприятия информации

Восприятие — важная часть коммуникативного процесса Без понимания механизма восприятия информации аудиторией невозможно планировать какие-либо эффекты воздействия, успешно направлять информационные потоки. Успех действия механизма «обратной связи» напрямую связан с учетом специфики и условий восприятия журналистских материалов. Вместе с тем проблема восприятия остается самой сложной в психологии журналистики. Она включает в себя все разнообразие подходов, методов, частных концепций, способствующих познанию принципов, закономерностей, свойств чувственного отражения информации получаемой в процессе непосредственного взаимодействия с источником информации. Современные психологи изучают восприятие в следующих аспектах: как функцию анализаторов, как процесс и результат построения образа, как особую способность человека," как разновидность деятельности, как непосредственное впечатление, как переработку информации, как решение задачи. В предыдущем параграфе мы познакомились с одной из тенденций развития теории восприятия — информационно-процессуальной (когнитивной), описывающей механизмы моделирования сенсорно-перцептивных процессов, объемы памяти, этапы усвоения, уровни запоминания, пороги восприятия.

Поиск, отбор, и усвоение информации – это элементы познавательной деятельности. На психологическом уровне в познавательные процессы включаются – ощущения – восприятие – внимание – память – мышление и речь – воображение.

Восприятие – отражение предметов и явлений действительности в момент их взаимодействия на наши органы чувств.

 Виды восприятия – в зависимости от того, какой орган чувств воспринимает информацию –зрительное, вербальное (слуховое), осязательное, обонятельное и вкусовое восприятие.

Механизм восприятия – Восприятие – это переработка внешних сигналов. Но из этого образ еще не складывается, он есть результат сложного мыслительного, интеллектуального процесса, состоящего из следующих условно определенных актов: 

1. первичное выделение комплекса стимулов из потока информации и принятие решения о том, что они относятся к одному и тому же определенному объекту (интегрирование); 

2. поиск в памяти аналогичного по составу ощущений комплекса признаков, сравнение с которым воспринятого позволяет судить о том, что это за объект (аналогия); 

3. отнесение воспринятого объекта к определенной категории с последующим поиском дополнительных признаков, подтверждающих или опровергающих правильность решения (идентификация);

4. окончательный вывод о том, что это за объект, с приписываемым ему еще не воспринятых свойств, характерных для объектов одного с ним класса.

С константностью восприятия информации связано такое социальное явление как стереотипы.

Переработка и продуцирование информации человеком осуществляется не произвольно, а по заданным законам его собственных психических процессов у разных людей эти процессы протекают по-разному. Сознание каждого воспринимает лишь часть непрерывного спектра явлений, поэтому реальный мир значительно отличается от модели мира, созданного нашими ощущениями. Ограничения при приеме информации диктуются практикой человеческих отношений (она неодинакова, как неодинаков и человеческий индивидуальный опыт). Много ограничений в приеме информации связано с особенностями индивидуальной психики человека (хотя, как утверждают психологи, эти ограничения поддаются коррекции и, следовательно, не фатальны), набор психических характеристик позволяет человеку определенным образом выполнять задачи по переработке информации. В головном мозгу происходят процесс отсеивания ненужной информации, сортировка ее по степени «важности», установление очередности (например, сведения о приятном, удовольствиях пропускаются гораздо активнее, чем о неприятном—боли, страхе и т. д.). Каждая информация в сознании человека фиксируется и как чувственный образ, и как знаковое (словесное) обозначение. Причем абсолютно идентичное сообщение, распространяемое через различные каналы (прессой, радио, телевидением), может создавать принципиально разные эффекты.

Особый интерес представляют психологические концепции, изучающие личностные детерминанты установок, изменение которых зависит от личных качеств, от особенностей познавательного отношения к действительности, от степени восприимчивости к убеждению. Знания этих установок могли бы практически помочь организаторам информационных процессов находить конкретные средства преодоления негативной избирательности аудитории. Весьма полезны, например, выводы современных психологов, изучающих социально-психологические феномены субъективного искажения альтернатив после сделанного выбора. Замечено: когда люди останавливаются на каком-то варианте, позитивные стороны того, что выбрано, постепенно начинают снижаться в их сознании, а негативные — увеличиваться. Соответственно возрастают положительные и изменяются отрицательные качества отвергнутого. После принятия решения индивиды ищут убедительных доказательств того, что они были правы, что выбрали лучшее из возможного, несмотря на многочисленные доказательства обратного. Подобные знания оказываются весьма полезными отдельному журналисту и редакции в целом и призваны обеспечить «когнитивную последовательность» и «когнитивную поддержку». При всех достоинствах когнитивных теорий нужно признать, что они. слабо проводят мысль о том, что всякое поведение не только вызывается установками, а определяется еще и ситуациями. Поведение человека выступает некоей равнодействующей совокупности установок на воздействие, в том числе и средствами массовой информации, которые, в свою очередь, могут создавать ситуации, удовлетворяющие информационные потребности людей, затрагивающие их интересы. Однако изучение обстоятельств, при которых канал информации блокируется психологическими «фильтрами», показывает, что часто это вызывается несовпадением отношения источника информации и ее потребителя к тем или иным идеям или нравственным нормам. Тем не менее заслуга когнитивистов состоит в том, что, изучая процессы памяти, происходящие в результате контакта психики с информацией, предлагаемой аудитории СМИ, они пришли к заключению: СМИ должны исходить из реально существующих принципов работы человеческой памяти, ее осмысленности, избирательности и быстроты выборки нужной информации из общего запаса образов, мыслей и представлений. Это позволит оптимизировать процессы СМИ через возможность управлять работой памяти реципиентов и потоком информации в многомиллионных аудиториях, значительно улучшить параметры творческой деятельности коммуникаторов во имя достижения искомых коммуникативных целей; это ориентирует коммуникатора на такой выбор и обработку материала (информации), чтобы она оставляла в памяти впечатление испытанного удовлетворения и формировала фиксированную установку. В этом и заключается психологическая сторона искусства коммуникатора. Для людей, занятых в сфере производства информации, несомненный интерес представляют те работы когнитивистов, в которых ставятся вопросы изучения соотношения вербальных и образных компонентов в процессах осмысления сообщений, их восприятия и запоминания; труды, анализирующие свойства зрительных образов иконической памяти, а также исследующие механизмы распознавания зрительных и акустических конфигураций. Усложняются когнитивные модели циркуляции информации. Сегодня теоретические сенсорно-перцептивные методы включают в себя принцип иерархии (микро-, мезо-, макромодели рассматриваются в различных системах отношений). В духе когнигивистских традиций активно работают отечественные исследователи (Беляева А. В., Носулеико В. Н., Забродин Ю. М. и Др.), сосредоточившие свои усилия на выяснении механизма восприятия музыки, цвета, света, звука на человека. На развитие когнитивных теорий массовой коммуникации оказали влияние ученые-кибернетики (Н. Виннер, К. Шеннон, И. Леви-Строк). Ими замечено, что есть различие между информацией, поступающей в кибернетическую систему по каналам связи, и информацией, воздействующей на поведение системы. В процессе передачи информации часть ее теряется. Потери, по утверждению Н. Виннера, могут быть управляемыми, если на пути информации встает последовательность фильтров. По аналогии с работой кибернетической машины психологи описывают процесс «потери» информации на пути следования к сознанию человека. Замечено: постоянное поступление информации может уменьшить неопределенность ситуации, но не всегда исключает элемент неопределенности в самом содержании поступившего сообщения, которое допускает ряд прагматически неравнозначных интерпретаций. Иными словами, одна и та же информация может быть по-разному воспринята разными людьми и интерпретирована на свой лад. Однако задача источника информации — добиваться адекватности восприятия содержания информации. Это достигается показом новых и новых граней предмета или явления, о котором сообщается, все большей детализацией информации и т. д. Здесь необходимо учитывать, что любая информация, которую человек воспринимает, проходит несколько стадий обработки. Вначале создается некий сенсорный слепок, затем осуществляется предварительный синтез и анализ сообщения, затем наступает процедура сравнения, интеграция этой информации с другими фактами и явлениями. Психологи-когнитивисты обращают внимание на то, что существует фактор ограниченности пропускной способности сознания человека (селекция). Информационная селекция включается в пространственно-временной и семантический контекст.

Таким образом, процесс получения информации не только опосредован сенсорным восприятием, практическим опытом, но и детерминирован методами познания, осмысления. К сожалению, в кибернетических моделях не учитывается, что акт восприятия информации почти всегда сопровождается переживанием. Это некий «аффективный процесс, реализующийся в первоначальную оценку информации (приятно-неприятно, интересно-неинтересно и т. д.)». При этом читатель, зритель, слушатель как бы сопереживают свою тождественность с воспринимаемым благодаря сравнению с ранее сформированным образом данного объекта. Для того чтобы, например, восстановить «угасший» или «утраченный» образ, необходимо придать ему заряд аффекта.

Когнитивисты ввели в научный оборот понятие «объем памяти», объяснили многие феномены процесса запоминания. Так, в лабораторных исследованиях была выявлена задержка реакции с обработкой информации (при двух следующих друг за другом стимулов) при увеличении числа альтернатив. Когнитивисты включили в сферу изучения психологические барьеры (фильтры) восприятия информации. Однако ученые этого направления не учитывали, что коммуникативные барьеры порождены не только личностными особенностями человека, но и объективными социальными причинами, а также принадлежностью партнеров коммуникации к различным социальным группам. Как справедливо замечено психологом Г. М. Андреевой, при всяком рассмотрении человеческой коммуникации с точки зрения теории информации фиксируется лишь формальная сторона дела: как информация передается, в то время как в условиях человеческого общения информация не только передается, но и формируется, уточняется, развивается.

3.4  Энергетические и информационные характеристики зрительного анализатора

Раздражителем зрительного анализатора является световая энергия, а рецептором - глаз. 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 информационнымихарактеристиками сигналов, поступающих к оператору. Совокупность этих характеристик и их численные значения определяют видимость объекта для глаза.

Энергетические характеристики зрительного анализатора определяются 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.

Зрительное ощущение будет тем сильнее, чем больше плотность светового потока, излучаемого по направлению к глазу. Яркость является основной характеристикой света. Величиной яркости определяется величина нервных импульсов, возникающих в сетчатке глаза.

Яркость предмета определяется двумя составляющими - яркостью излучения (определяется мощностью источника света и его светоотдачей) и яркостью за счет внешней засветки (определяется уровнем освещенности данной поверхности и ее отражающими свойствами).

Коэффициент отражения определяется цветом поверхности.

Цвет поверхности	Коэффициент отражения	Цвет поверхности	Коэффициент отражения
Белый Желтый: светлый средний Зеленый: светлый средний Темный	0,90 0,75 0,65 0,65 0,52 0,10	Серый: светлый средний темный Синий: светлый темный Коричневый Черный	0,75 0,55 0,30 0,55 0,13 0,10 0,07

В поле зрения оператора могут попасть предметы с различной яркостью, в инженерной психологии вводится понятие адаптирующей яркости - яркость, на которую адаптирован в данный момент времени зрительный анализатор. Для изображений с прямым контрастом (предмет темнее фона) адаптирующая яркость равна яркости фона, а для изображений с обратным контрастом (предмет ярче фона) - яркости предмета. Работа при прямом контрасте является более благоприятной, чем работа при обратном контрасте.

Обеспечение требуемой величины контраста еще недостаточное условие нормальной видимости предметов. Нужно знать, как этот контраст воспринимается в данных условиях. Для его оценки вводится понятие порогового контраста - минимальная разность яркости предмета и фона, впервые обнаруживаемая глазом. Для нормальной видимости величина контраста должна быть больше порогового контраста в 10-15 раз.

Величина порогового контраста зависит от яркости и размеров предметов. Предметы с большими размерами видны при меньших контрастах, и с увеличением яркости уменьшается значение порогового контраста.

Основной информационной характеристикой зрительного анализатора является пропускная способность, т.е. то количество информации, которое способен анализатор принять в единицу времени.

Наибольшая пропускная способность имеет место на уровне фоторецепторов (сетчатки). По мере продвижения к более высоким уровням приема информации пропускная способность уменьшается.

Зрительный анализатор можно представить в виде информационной "воронки", широкая часть которой соответствует сетчатке, а узкая - зрительной области коры головного мозга. Зрительная "воронка" повышает надежность линии передачи и резко сокращает вероятность посылки в мозг ошибочного сигнала.

3.5 Характерные особенности внимания

   Устойчивость, колебания, переключение и отвлечение внимания
   Внимание представляет собой многосторонний процесс. Одна из существенных сторон внимания, являющаяся необходимым условием всех видов деятельности человека - трудовой, учебной, спортивной, - это устойчивость взимания. Она определяется длительностью сохранения интенсивного (концентрированного) внимания. Устойчивость - характеристика внимания во времени. Показатель устойчивости - высокая продуктивность деятельности (объем, точность работы) в течение некоторого промежутка времени. Длительность интенсивного сосредоточения зависит от целого ряда условий: от характера и содержания деятельности, которая совершается при наличии того или иного вида внимания, от отношения к объекту внимания, от степени интереса к данному предмету или деятельности. Невозможно сколько-нибудь длительное сосредоточение на одном и том же объекте, если сам он не меняется или если мы не можем рассматривать его с разных сторон. Ведь при рассматривании внимание как бы движется внутри определенных рамок, как бы перемещается по объекту, раскрывая в нем новые стороны. Степень устойчивости внимания увеличивается с увеличением сложности объекта внимания. Однако эта сложность должна быть оптимальной, в противном случае возможно быстрое наступление утомления и ослабление сосредоточения.
   Исключительно большое значение для устойчивости сосредоточения имеет активность личности, ее деятельность. Активность может проявляться во внешне выраженных практических действиях с объектами внимания. Непосредственное оперирование предметами, действия с ними являются условием разнообразия получаемых от предметов впечатлений. Это поддерживает интерес и внимание. Большое значение имеет и внутренняя мыслительная деятельность, связанная с решением задач, которые требуют наиболее полного отражения объектов внимания. Постановка в процессе деятельности все новых и новых задач, решение их - наиболее важные условия сохранения сосредоточения. "Внимание к объекту, - подчеркивал К. С. Станиславский, рассматривая вопрос о сценическом внимании актера, - вызывает естественную потребность что-то сделать с ним. Действие же еще более сосредоточивает внимание на объекте. Таким образом, внимание, сливаясь с действием и взаимно переплетаясь, создает крепкую связь с объектом". Не будучи способным к длительному сосредоточению на одном объекте, мы можем в течение продолжительного времени быть внимательными при выполнении определенной работы.

В этом случае, при сохранении общей направленности деятельности, объекты действий, сами действия, операции могут меняться в соответствии с задачей деятельности, что и является условием длительного сосредоточения.

Таким образом, анализ особенностей устойчивости внимания показывает, что она не означает его статичности, что устойчивость связана с динамическими характеристиками внимания.

Одной из динамических особенностей внимания являются колебания внимания. Под колебанием внимания понимают периодические кратковременные непроизвольные изменения степени интенсивности (напряжения) внимания. Колебания внимания проявляются во временном изменении интенсивности ощущений. Так, прислушиваясь к очень слабому, едва слышному звуку, например тиканию часов, мы то замечаем звук, то перестаем замечать, несмотря на внимание к нему. Эти смены протекают скачкообразно в короткие промежутки времени. Были подсчитаны периоды колебаний внимания при предъявлении элементарных раздражителей. По данным русского психолога Н. Н. Ланге, они составляют обычно промежуток от 2-3 секунд до 12 секунд. Наиболее длительные колебания наблюдались при предъявлении звуковых раздражителей, затем при зрительных и наиболее короткие - при осязательных. Очевидно, что незначительные колебания, в рамках устойчивого сосредоточения, субъективно часто не замечаются и не оказывают существенного влияния на характер протекания и эффективность многих видов деятельности.

Чем объяснить эти колебания? Существует несколько мнений. Так, колебания при действии элементарных раздражителей связывают с локальной адаптацией (приспособлением к раздражителю) органов чувств. В современной нейрофизиологии выдвигается ряд новых гипотез о колебании внимания. Колебания внимания связывают с колебанием ряда физиологических функций организма, таких, как артериальное давление, дыхание, с ритмическим характером сенсорной фильтрации, с ритмическим функционированием определенного типа нейронов.

Подвижность, динамичность внимания при восприятии хорошо иллюстрируется так называемыми двойственными изображениями. Если смотреть на изображение усеченной пирамиды, она может казаться то обращенной вершиной к нам, как бы выступающей вперед, то обращенной вершиной от нас, как бы уходящей вглубь. Однако если связывать рассматривание с определенным воображаемым дополнением к данной фигуре (например, представить себе комнату, уходящую от нас, стол у задней стены ее, стул, сидящего на стуле школьника и т. п.), то фигура все время воспринимается обращенной вершиной от нас. Можно с помощью воображаемых дополнений сохранять без колебаний и фигуру обращенной вершиной к нам.

Устойчивость внимания необходимо сочетается и с такой сто динамической особенностью, как переключение. Переключение проявляется в быстром переходе от одной деятельности к другой. Это быстрое перемещение внимания, обусловленное сознательно и преднамеренно поставленной новой задачей. Переключение может также проявляться либо в переходе от одного объекта определенной деятельности к другому, либо от одной операции к другой. В этом случае переключение происходит внутри одной деятельности. Так, школьник, решая задачу, переходит от одних данных условий к другим, от одних операций к другим. Объекты сосредоточения все время меняются, но деятельность остается той же самой - решение задачи. Поскольку деятельность в течение продолжительного времени остается неизменной, а происходит смена объектов, операций, здесь имеет место переключение внимания в рамках его устойчивости. Такое переключение при продолжительной деятельности предотвращает утомление и тем самым повышает устойчивость внимания. Однако оно не должно быть слишком частым. Частое переключение очень трудно. Поэтому даже в рамках устойчивости оно может иметь отрицательное значение.

При характеристике процесса переключения возможно выделение ряда показателей. Это переходный интервал, или время переключения, т. е. время, затраченное на переход от одной деятельности (одного объекта, операции) к другой; объем работы в единицу времени (по сравнению с объемом работы, выполненным в то же время в деятельности без переключения внимания) (в качестве показателя производительности можно рассматривать и время выполнения определенного по объему материала); точность работы - ее безошибочность или наличие ошибок переключения, в которых может проявляться тормозящее влияние предыдущей деятельности.

Можно говорить о полном, завершенном переключении, либо о неполном, незавершенном. При неполном, незавершенном переключении человек, приступив к выполнению новой работы, не отключается фактически от предыдущей и выполняет новую работу по правилам старой, что и ведет к ошибкам. Поэтому учитель, управляя процессом переключения внимания учащихся, должен анализировать и учитывать не только переходный интервал времени переключения, но и характер деятельности после переключения внимания. Так, в случаях, когда быстрота переключаемости сочетается с незавершенностью переключения, необходимо подчинить деятельность новым требованиям.

Успешность переключения зависит от характера особенностей выполнения предыдущей и последующей деятельности (показатели переключения значительно снижаются при переходе от легкой деятельности к трудной). Успешность переключения связана и с отношением человека к предыдущей деятельности: чем интереснее предшествующая деятельность и менее интересна последующая, тем труднее происходит переключение.

Имеются значительные индивидуальные различия в переключаемости как способности личности к переключению внимания. Некоторые быстро и легко переходят от выполнения одной деятельности к другой. Для иных этот переход требует длительного времени и затраты усилий. Предполагается, что индивидуально-типические особенности переключения внимания связаны с особенностями подвижности нервных процессов.

Многие современные профессии, где человек имеет дело с частыми и внезапными изменениями в объектах деятельности, предъявляют высокие требования к переключаемости внимания. Большое значение имеет переключение внимания в учебном процессе. Необходимость переключения внимания учащихся обусловлена особенностями протекания самого учебного процесса: сменой различных учебных предметов в течение школьного дня, последовательностью этапов изучения материала на уроках, что предполагает смену видов и форм деятельности учащихся. Рациональное переключение внимания учащихся имеет важное значение и с точки зрения гигиены умственного труда, является одним из важных условий поддержания необходимого уровня работоспособности.

Сознательное переключение внимания не нужно смешивать с отвлечением - непроизвольным отклонением внимания с основной деятельности на посторонние объекты, отрицательно влияющим на выполнение работы. Легкая отвлекаемость внимания характеризует его недостаточную устойчивость. Отвлекающее действие посторонних раздражителей зависит от их особенностей и от характера выполняемой работы. Очень сильно отвлекают внимание раздражители внезапные, прерывистые, неожиданные, а также связанные с эмоциями.

При длительном выполнении однообразной работы действие побочных раздражителей усиливается в связи с развитием утомления. В этом же случае отвлечение внимания может иметь внутреннее происхождение, когда отвлекают непроизвольно возникающие представления, мысли. Отвлекающее воздействие посторонних раздражителей сильнее сказывается в мыслительной деятельности, не связанной с внешними опорами. Оно сильнее при слуховом сосредоточении, чем при зрительном.

Имеются значительные индивидуальные различия в помехоустойчивости, т. е. в способности индивида противостоять отвлекающим воздействиям. Эти различия связаны, по-видимому, с особенностями нервной системы, а именно с ее силой. Так, у лиц с сильной нервной системой при выполнении разного рода интеллектуальных задач в условиях, казалось бы, способствующих отвлечению внимания, эффективность деятельности может повышаться. Это связано с усилением доминантных очагов. При слабой нервной системе воздействие отвлекающих раздражителей при прочих равных условиях (отношение к деятельности, мотивы и т. д.) ведет к ухудшению ее показателей.

   Под распределением внимания понимают такое его свойство, которое обусловливает успешность одновременного выполнения двух (или более) видов деятельности (или нескольких действий в процессе одной деятельности). В сложных современных видах труда может одновременно совмещаться два или несколько видов деятельности; деятельность может складываться и из нескольких различных, но одновременно протекающих процессов (действий), каждый из которых отвечает различным задачам. Во всех этих случаях человеку необходимо распределять внимание, т. е. одновременно сосредоточивать его на различных процессах (объектах). При этом различным является не только количество одновременно осуществляемых действий, но и степень отчетливости их осознания. Например, оператор, управляющий движущимся объектом, должен наблюдать за показанием приборов и следить за изменяющейся окружающей обстановкой, осуществлять операции контроля и управление.
   Высокий уровень распределения внимания одно из обязательных условий успешности почти любого современного вида труда. Оно требуется в труде операторов, рабочих-многостаночников, водителей транспорта, педагогов и т. д. Уровень распределения внимания зависит от ряда условий: от характера совмещаемых видов деятельности (они могут быть однородными и разнородными), от степени их сложности (и в связи с этим степени требуемого психического напряжения), от знакомости и привычности их (т. е. от степени овладения основными приемами деятельности). Так, чем сложнее совмещаемые виды деятельности, тем труднее распределять внимание. При совмещении умственной деятельности и моторной продуктивность умственной деятельности может снижаться в большей степени, чем моторной. Трудность представляет совмещение двух видов умственной деятельности. Во всех случаях основным условием возможности распределения внимания является то, что каждый из выполняемых видов деятельности знаком и один из них до некоторой степени привычен, автоматизирован или имеет возможность автоматизироваться. Чем менее автоматизирован один из совмещаемых видов деятельности, тем слабее распределение внимания. Однако речь здесь идет не о полной автоматизации, ибо полностью автоматизированная деятельность не требует постоянного контроля. В случае, когда в результате овладения деятельностью постоянный осознанный контроль за отдельными ее сенсорными и моторными компонентами заменяется или периодическим, или нерегулярным контролем, связанным с особенностью протекания деятельности (возникающими трудностями, ошибками), имеет место уже сложная форма внимания - сочетание переключения и распределения.
     Для изучения особенностей внимания в психологии используют ряд методов. При изучении, например, устойчивости внимания наиболее часто используют тест, предложенный французским психологом Б. Бурдоном (метод корректурной пробы). Тест корректурной пробы может применяться и при изучении других свойств внимания - распределения, переключения. В этих опытах испытуемому предлагают в течение некоторого времени (обычно от 3 до 10-15 минут) просматривать бланк с набором определенных знаков - букв, цифр и т. п. - и зачеркивать предложенным способом некоторые из них. Обработка экспериментальных данных разными исследователями проводится по-разному, но обычно при анализе результатов выделяют следующие показатели: количество просмотренного в единицу времени материала (число строк, отдельных знаков), что рассматривают как показатель скорости, и количество допущенных в то же время ошибок (пропущенных знаков, неправильно зачеркнутых знаков) - это показатель точности. Затем дается обобщенная оценка работы.

При исследовании распределения внимания предлагают одновременно с вычеркиванием знаков выполнять еще одно задание (например, считать звуки или слушать чтение текста, содержание которого подлежит воспроизведению). Сопоставляется продуктивность работы при выполнении одного задания и при одновременном выполнении двух заданий.

     Отрицательную сторону внимания составляет рассеянность. Под рассеянностью нередко понимают результат углубления в работу, в связи с чем человек не замечает окружающего, не слышит, например, обращенные к нему вопросы. Этот вид рассеянности иногда называют мнимой рассеянностью. Конечно, такое углубление допустимо, но лишь тогда, когда мы можем целиком отдаться одной деятельности. В жизни же часто бывает нужно, занимаясь каким-либо делом, следить и за изменением окружающей обстановки, уметь распределять внимание. И такая рассеянность затрудняет отношение человека с окружающим миром.
   Совсем другой вид рассеянности представляют собой те случаи, когда человек не в состоянии ни на чем долго сосредоточиваться, когда он постоянно переходит от одного объекта (явления) к другому, ни на чем не задерживаясь. Такая рассеянность у взрослых бывает в состоянии утомления. У детей она встречается довольно часто. Бороться с ней надо путем длительного воспитания всей личности ребенка, в особенности его волевых качеств.

Помимо рассеянности наблюдаются и другие расстройства внимания. К их числу относят болезненное сужение сознания, его уменьшенную сферу действия. С этим нередко связывается слабая распределяемость внимания. Такого рода патологические явления наблюдаются при некоторых органических заболеваниях мозга. Больной находится только в сфере наиболее близких ему впечатлений и воспоминаний, динамика и поле его внимания ограничиваются только объектами, имеющими ситуативную значимость. При других заболеваниях наблюдается легкая отвлекаемость внимания, его чрезмерная подвижность, постоянный переход от одного объекта и вида деятельности к другому. В отдельных случаях такой постоянный переход от одного объекта к другому делает невозможным выполнение какой бы то ни было работы.

При некоторых психических заболеваниях наблюдается инертность, малая подвижность внимания или патологическая фиксация его.

Вопросы для закрепления:

1. Что такое восприятие?

2. Перечислите свойства восприятия. Покажите на примерах.

3. Расскажите о восприятии пространства, времени и движения.

4. Что такое внимание? Перечислите функции внимания.

5. Какие виды внимания вы знаете?

6. Раскажите о развитии внимания.

Тема № 4. ВИДЫ  ПАМЯТИ И МЫШЛЕНИЯ В СИСТЕМЕ «ЧЕЛОВЕК-МАШИНА».

План:

         4.1Понятие памяти и классификация.

         4.2 Процессы памяти.

         4.3 Законы запоминания.

    4.4Понятие мышления. Виды мышления.

    4.5 Мыслительные операции.

    4.6 Логические формы мышления.

         Ключевые слова: память, мышление, воображение, классификация памяти, процессы памяти, виды и формы мышления, мыслительные операции

4.1 Понятие памяти и классификация

Память — это запоминание, сохранение и последующее воспроизведение индивидом его опыта.

Память является одним из познавательных процессов. Однако не будет преувеличением и утверждение, что память является основой психической жизни личности. Это обусловлено тем, что все остальные психические процессы невозможны вне процессов памяти. Например, без сохранения следов прошлых воздействий каждое ощущение и восприятие переживалось бы как впервые возникшее. Человек не смог бы ориентироваться в окружающей среде.

          1. По характеру психической активности, преобладающей в деятельности выделяют следующие виды памяти: образная, словесно логическая, эмоциональная.

Образная память — это память на представления. Представления- это образ предмета или явления, не воздействующий в данный момент на органы чувств.

Словесно-логическая память свойственна только людям. Содержанием ее являются наши мысли. Чаще всего словесно-логическая память становится ведущей по отношению к другим видам памяти, от ее развития зависит развитие всех других видов памяти.

Эмоциональная память — это память на эмоции и чувства. Так как эмоции тесно связаны с удовлетворением или неудовлетворением потребностей, то эмоциональная память имеет большое значение в жизни и деятельности каждого человека. Пережитые и сохраненные в памяти чувства выступают как регулирующие сигналы. Они либо побуждают к действию, либо удерживают от действий, если эти действия вызывали в прошлом отрицательные переживания.

2. По продолжительности  закрепления и сохранения материал выделяют три вида памяти: кратковременную, оперативную и долговременную.

Кратковременная память характеризуется непродолжительным сохранением материала после его восприятия. Процессы кратковременной памяти неустойчивы и обратимы. Субъективно кратковременная память переживается как что-то, еще «стоящее перед глазами», «звучащее в ушах».

Оперативная память включает анемические процессы, обслуживающие непосредственные действия личности человека.

Долговременная память — наиболее важная и сложная система памяти. Если емкость кратковременной и оперативной памяти имеет предел, то емкость долговременной памяти, по-видимому, практически неограниченна. Весь приобретенный опыт, все знания человека хранятся в долговременной памяти.

3. В зависимости  от целей деятельности выделяют непроизвольную и произвольную память

Непроизвольная память — это запоминание и воспроизведение в том случае, когда отсутствует специальная цель что-то запомнить или вспомнить.

Произвольная память — это запоминание и воспроизведение, движимые определенной целью что-то запомнить, выучить. В этом случае процессы запоминания и воспроизведения выступают как специальные мнемические действия.

4. По степени осмысления запоминаемого материала  выделяют два вида памяти: механическую и смысловую (логическую).

Механическая память — это память как функция только повторения, без установления ассоциативных и смысловых связей.

Смысловая память — вид памяти, опирающийся на установление и запоминание смысловых связей понятий. Продуктивность смысловой памяти примерно в 25 раз выше, чем механической.

5. По степени использования материала, хранящегося в памяти выделяют память владение.

4.2  Процессы памяти

Запоминание — это процесс памяти, в результате которого происходит запечатление, закрепление нового путем связывания его с приобретенным ранее. Важнейшей особенностью запоминания является eгo избирательность — в памяти сохраняется далеко не все, что воздействует на наши органы чувств.

Сохранение — наименее изученный на сегодня процесс памяти. Все, что мы помним, мы помним и днем, и ночью, и в любом состоянии. Процесс сохранения идет непрерывно, мы его не осознаем и почти не умеем регулировать и оценивать. Сейчас известно, что активная переработка информации в памяти идет во время сна. От ее итогов в значительной степени зависит, легко ли нам будет вспомнить на следующий день то или иное из прошлого дня.

Воспроизведение — процесс памяти, в результате которого в сознании появляются образы и представления о ранее воспринятом. В результате воспроизведения информация извлекается из долговременной памяти и переводится в оперативную.

Узнавание — это воспроизведение объекта в условиях его повторного восприятия. Оно бывает разной степени определенности, четкости и полноты.

Собственно воспроизведение отличается от узнавания тем, что осуществляется без повторного восприятия того объекта, который воспроизводится.

Произвольное воспроизведение вызывается задачей, которую ставит перед собой человек. Человеку приходится делать активные поиски, преодолевая при этом определенные трудности. Такое воспроизведение называется припоминанием.

Забывание — также очень важный процесс памяти, хотя изучен он недостаточно полно. Определенно установлено, что все связанное с деятельностью личности остается значимым для нее, не забывается.

           4.3  Законы запоминания

Память - это мыслительный процесс, включающий в себя запись, сохранение и извлечение информации. Чтобы процесс воспроизведения информации был наиболее успешным, необходимо знать и применять на практике законы запоминания:

1.  То, что мы можем выразить словами, обычно запоминается легче и лучше, чем то, что может быть воспринято только зрительно или на слух. Если, кроме того, слова не просто выступают как вербальная замена воспринятого материала, а являются результатом его осмысления, т. е. если слово не название, а понятие, содержащее в себе связанную с    предметом    существенную    мысль,    то    такое    запоминание    является    наиболее продуктивным. Чем больше мы думаем, над материалом, чем активнее мы стараемся представить его зрительно и выразить словами, тем легче и прочнее он запоминается.

2. Если предметом запоминания является текст, то наличие заранее продуманных и четко сформулированных к нему вопросов, ответы на которые могут быть найдены в процессе чтения текста, способствует его лучшему запоминанию. В этом случае текст в памяти хранится дольше и точнее воспроизводится, чем тогда, когда вопросы к нему ставятся уже после его прочтения.

3. Сохранение   и   припоминание   как   мнемические   процессы   имеют   свои особенности.    Многие    случаи    забывания,    связанные    с    долговременной   памятью, объясняются  не   столько  тем,   что   воспроизводимый  материал  не   был  как  следует запомнен, сколько тем, что при воспоминании к нему был затруднен доступ..               

4. Если двум группам людей предложить запомнить одинаковый список слов, которые можно сгруппировать по смыслу, и если, кроме того, обе группы людей снабдить разными  обобщающими  словами-стимулами,  с  помощью  которых  можно  облегчить припоминание, то окажется, что каждая из них в состоянии будет вспомнить больше именно тех слов, которые связаны с предложенными ей словами-стимулами.

5. Чем больше умственных усилий мы прилагаем к тому, чтобы организовать информацию, придать ей целостную, осмысленную структуру, тем легче она потом припоминается.

6.  Поскольку от внимания к материалу непосредственно зависит его запоминание, то любые приемы, позволяющие управлять вниманием, могут оказаться полезными и для запоминания.

7. На вспоминание материала влияют и  связанные  с  ним  эмоции,  причем  в зависимости от специфики ассоциированных с памятью эмоциональных переживаний это влияние может проявляться по-разному

8.  Эмоциональные состояния, сопровождающие процесс запоминания, являются частью запечатленной в памяти ситуации; поэтому, когда они воспроизводятся, то по ассоциации с ними восстанавливается в представлениях и вся ситуация, припоминание облегчается.

9.  На технике улучшения восприятия материала базируются различные приемы обучения   так   называемому   «ускоренному»   чтению.  

         10. Показано, что воображением можно управлять. При наличии продуманных и систематических упражнений человеку становится легче представлять видимое в своем воображении. 

11.  Привычка к осмысленному восприятию материала также связана с улучшением памяти. Особенно большую пользу в совершенствовании памяти учащихся оказывают упражнения и задания по пониманию различных текстов, составлению к ним планов.

           4.4 Понятие мышления.  Виды мышления

Мышление - это социально обусловленный, неразрывно связанный с речью психический процесс опосредованного и обобщенного отражения действительности, познания отношений и закономерных связей между предметами и явлениями окружающего мира.

а) Теоретическое понятийное мышление – это такое мышление, пользуясь которым человек в процессе решения задачи обращается к понятиям, выполняет действия в уме, непосредственно не имея дела с опытом, получаемым при помощи органов чувств.

б) Теоретическое образное мышление отличается от понятийного тем, что материалом, который здесь использует человек для решения задачи, являются не понятия, суждения и умозаключения, а образы.

в) Предметно-действенное мышление – вид мышления, связанный с практическими действиями над предметами.

В элементарной форме предметно-действенное мышление свойственно детям раннего возраста. Для них мыслить о предметах означает действовать, манипулировать с ними.

г) Наглядно-образное мышление – это вид мышления, которое опирается на восприятие или представления. Такое мышление характерно для школьников и, отчасти, для детей младшего школьного возраста

д) Абстрактное (отвлеченное, словесно-логическое, теоретическое) мышление – это мышление понятиями.

4.5  Мыслительные операции

Сравнение -  это сопоставление предметов и явлений с целью найти сходство и различие между ними К.Д. Ушинский считал операцию сравнения основой понимания. Он подчеркивал, что мы познаем любой предмет, только приравнивая его к чему-то или отличая от чего-то.

Анализ – мысленное расчленение предмета или явления на образующие его части, выделение в нем отдельных признаков и свойств.  

Синтез – мысленное соединение отдельных элементов, частей и признаков в единое целое.

Абстракция – мысленное отключение от  несущественных признаков и выделение только существенных особенностей группы предметов или явлений.

Конкретизация – мысленный переход от общего понятия к частным, то есть процесс прямо противоположный абстракции. В этом случае происходит переход от абстрактных понятий к конкретным предметам и явлениям.

Обобщение – основанное на анализе выделение для сравниваемых предметов чего-то общего. Общее можно понимать двояко: как сходные признаки и как существенные признаки.

Классификация – разделение и последующее объединение объектов по каким-либо основаниям. Например, все виды памяти можно классифицировать по характеру психической активности, по характеру целей деятельности, по продолжительности сохранения материала.

Систематизация – разделение и последующее объединение, но не отдельных объектов, как при классификации, а групп, классов объектов.

4.6  Логические формы мышления  

Понятие – это мысль, в которой отражаются существенные и отличительные (специфические) признаки предметов и явлений действительности. Например: «прямая линия» - кратчайшее расстояние между двумя точками; «дом» - жилье человек и тому подобное.

Представление – это образ конкретного предмета. Следует строго различать понятие и представление. Никто никогда не выдел книги вообще, дерево вообще, т.к. не существует предмета в действительности, абсолютно лишенных индивидуальных признаков.

Суждение - это отражение связей между предметами и явлениями действительности или между их свойствами и признаками. Суждения бывают истинные и ложные; общие, частные и единичные.

Умозаключение – это такая связь между мыслями (понятиями, суждениями), в результате которой из одного или нескольких суждений мы получаем другое суждение, извлекая его из содержания исходных суждений. Исходные суждения – это посылки, а вывод – заключение.

Индуктивное умозаключение – это умозаключение от частных случаев, примеров, суждений к общему положению, суждению.

Дедуктивное умозаключение – это умозаключение от общего положения к частному случаю, факту, примеру.

Между решением перцептивной проблемы и решением умственной проблемы есть и сходство, и различие. В обоих случаях приходится искать гипотезу, которая объяснила бы наблюдаемые факты, в обоих случаях есть элегантные и не элегантные решения, в обоих случаях решение часто приходит неожиданно, как внезапное озарение. Однако перцептивное решение проблемы обычно происходит сверхбыстро, оно неосознанно и не выражается словесно (это вовсе не означает, что мышление всегда происходит медленно, осознанно и оформляется словесно, но часто это все же так или отчасти так); оно, по-видимому, не требует строгой мотивации, какой требует доказательное мышление; в отличие от большинства трудных проблем мышления, в восприятии почти всегда достигается правильный результат; и, наконец, решение перцептивной проблемы приводит к восприятию, а не к идее.

Очевидно, что восприятие неразумно в одном отношении. Мы часто воспринимаем явления не такими, какими знаем их, или воспринимаем то, о чем прекрасно знаем, как маловероятное или просто невозможное. Воспринимаемое может временами противоречить тому, что известно о ситуации.

Восприятие – активный процесс, включающий в себя обучение. Охотники могут узнавать птиц с невероятных расстояний по полету, они умеют использовать небольшие различия для определения объектов, которые для других людей выглядят одинаковыми. То же самое наблюдается у врачей, рассматривающих рентгенограммы или микроскопические препараты, чтобы найти признаки патологии. Нет сомнении в том, что и в этом случае имеет место перцептивное обучение, однако мы до сих пор не знаем точно, как далеко распространяется влияние обучения на восприятие.

Кирпич и кусок взрывчатки могут выглядеть и восприниматься на ощупь как очень похожие, однако они будут вести себя совсем по-разному. Мы обычно определяем предметы не по их виду, а скорее по назначению или по их основным свойствам. Стол может иметь различную форму, но это предмет, на который можно положить другие предметы; он может быть квадратным или круглым, но при этом оставаться столом. Для того чтобы восприятие соответствовало предмету, то есть было истинным, надо, чтобы оправдались наши ожидания.

По данным современной науки, «полушария отвечают за разнообразную психическую активность, проявляющуюся во внимании, восприятии, памяти, мышлении, в эмоциях и мотивации». При левополушарном мышлении информация перерабатывается индуктивным путём – логически, линейно, последовательно, от анализа к синтезу. Для правого полушария характерно использование дедукции, переработка информации осуществляется в форме синтеза и одновременной интеграции разных воздействий (В.П. Леутин, М. Гриндер). Левое полушарие считается основой формально-логического мышления, правое полушарие – ассоциативно-эмпирического, метафорического (В.Л. Деглин, Н.Н. Николаенко). По данным М. Гриндера, люди с ярко выраженной левополушарной организацией «успешны в освоении письма, символов, языка, чтения, фонетики, расположения деталей, разговора и декламирования, аудиальных ассоциаций».Прерогативой людей с правополушарной специализацией являются воображение, случайное осознание, образная память, пространственные связи, цветовая чувствительность, пение, музыка, артистичность, кинестетические переживания (М. Гриндер, М.А. Павлова). Вербальная информация лучше воспринимается левым полушарием, невербальная – правым.

 Если на низших уровнях процесс восприятия протекает как бы "стихийно", "самотеком", независимо от сознательного регулирования, то в высших своих формах, связанных с развитием мышления, восприятие превращается в сознательно регулируемую деятельность наблюдения. Восприятие, поднявшееся до уровня сознательного наблюдения, является волевым актом. В своих наиболее совершенных формах наблюдение, исходя из четкой целевой установки и приобретая плановый систематический характер, превращается в метод научного познания. Восприятие в обыденной жизни относительно редко достигает той сознательной направленности, до которой оно поднимается в условиях научного познания, но оно никогда не спускается до уровня чисто пассивного, совершенно не направленного переживания. То спускаясь несколько ниже, то поднимаясь вверх, оно обычно находится где-то между этими двумя полюсами.

Таким образом, восприятие не является простой суммой ощущений, что оно – сложный целостный процесс, а то и целенаправленная деятельность. Это утверждение означает, во-первых, что ощущения и вызывающие их раздражения не остаются внешне рядоположными, а взаимодействуют в процессе восприятия, так что даже взятое лишь в своем чувственном составе восприятие представляет собой нечто большее и иное, чем простой агрегат ощущений. Во-вторых, из этого утверждения следует, что восприятие вообще не ограничивается одной лишь чувственной основой, образуемой ощущениями. Восприятие человека представляет собой в действительности единство чувственного и логического, чувственного и смыслового, ощущения и мысли. Оно всегда не только сенсорная данность, но и осмысливание ее объективного значения.

Контрольные вопросы:

1. Что собой представляет память?

2. Какие виды памяти вы знаете? Расскажите.

3. Раскажите о процессах памяти.

4. Какие законы запоминания вы знаете?

5. Перечислите рекорды памяти.

6. Что такое мышление?

7. Какие виды мышления вы знаете?

8. Расскажите о мыслительных операциях.

9. Какие логические формы мышления вы знаете?

Тема 5 .РЕЧЕВЫЕ КОММУНИКАЦИИ В ОПЕРАТОРСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ.

План:

5.1  Общая характеристика речевых коммуникаций

5.2. Совместная деятельность команды операторов.

5.3  Общение и взаимоотношения в команде операторов.

Ключевые слова: речь, коммуникации, речевые процессы, вербальная и невербальная речь.

5.1  Общая характеристика речевых коммуникаций

Для многих отечественных и зарубежных психологов речевые коммуникации являлись объектом пристального внимания как интегральные и информационно насыщенные процессы, дающие представление о личностных свойствах операторов, их эмоциональном состоянии, степени осведомленности о состоянии оборудования и всей системы.

Именно в этом направлении под руководством Б.Ф.Ломова были начаты первые в отечественной инженерной психологии исследования по оптимизации деятельности операторов, принимающих устную речевую информацию в сложных, зачастую экстремальных условиях. Накопленные данные позволили создать перечень инженерно-психологических требований к звуковым сигнализаторам речевых и неречевых сообщений.

Большое внимание уделялось индивидуально-психологическим свойствам операторов связи, особенностям их памяти, внимания, помехоустойчивости, что позволяло прогнозировать результаты успешной деятельности. Одновременно с большим интересом были встречены исследования, связанные с возможностями диагностировать по голосу и речи эмоциональные состояния операторов, что в условиях успешно начавшихся космических полетов приобретало первостепенное значение. Хотелось бы также отметить и большую включенность разных исполнителей исследований от студентов, когда они выступали в ролях испытуемых и лаборантов до профессоров и доцентов. Всех объединяло общее дело и общие интересы.

Постоянный профессиональный интерес в проводимых исследованиях представляли психолингвистические свойства самих переговоров: длина и структура предложений, наиболее частые текстовые элементы от отдельных речевых звуков до лексических наименований, ударение и интонация. Полученные результаты позволили предложить их в качестве материала для составления профессиональных фразеологических служебных документов, например, для авиадиспетчеров.

Зрительная модальность речевых процессов была и остается в зоне постоянного внимания многих специалистов, занимающихся проблемами считывания информации в текстовой форме. Шрифтовые особенности, размеры и конфигурации букв, расположение информации в виде надписей, позднее представление ее на экране компьютера, скорость считывания информации, систематика ошибок все эти вопросы относятся к фундаментальным инженерно-психологическим проблемам.

Особый интерес в инженерной психологии представляют вопросы, связанные с процессами автоматического синтеза и анализа речи, попытками моделирования в диалоговом режиме естественных функций и свойств речи. Голосо-речевой ввод информации в приемные устройства автоматизированных устройств позволил бы в перспективе управлять ими в условиях, исключающих другие возможные способы, что обеспечило бы безопасность деятельности операторов. Эти исследования также были начаты под руководством Б.Ф.Ломова, нашли свое отражение в работах постоянно действующего в течение ряда лет семинара АРСО (автоматическое распознавание слуховых образов) и, хочется на это надеяться, получат достойное развитие в ХХI веке.

5.2. Совместная деятельность команды операторов.
Оператор – всегда групповой субъект.
Признаки совместной деятельности:
1) общая цель;
2) раздельность труда между участниками;
3) взаимное восприятие друг друга (пространственное и временное соприсутствие участников, синхронизация действий);
4) наличие руководящего органа
5) возникновение у участников межличностных отношений;

Приход новичка удваивает напряжение в команде. Присутствие других членов группы (то есть сама групповая ситуация) может усиливать конфликт или сплоченность.

Важнейшая сторона совместной операторской деятельности – речевой обмен.

Основные компоненты общения: коммуникация, интеракция и социальная перцепция.

Уровни совместной деятельности:
1) общение в диаде;
2) кооперация, обмен различными видами деятельности;
3) коллектив, общение как комплекс знаков
Различие и общность восприятия, опыта, переживаний.
Пространство восприятия (социограмма) спланировано конструктором, но должно еще быть обжито экипажем, чтобы стать “своим”.
Распределение функций осуществляется в пространстве (обязанности на разных местах разные) и во времени (последовательность действий и коммуникаций). Синхронизация в групповой деятельности.
Динамическая модель группового действия: пространственная координация, синхронизация, единство смыслов, динамика отношений.
Специфика операторских групп:
1) жесткая структура, коммуникации;
2) строго определенные функции, разграничение;
3) хорошо налаженное сотрудничество;
4) команда четко знает свои задачи и хорошо владеет оборудованием.

5.3  Общение и взаимоотношения в команде операторов.

Общение – это взаимодействие двух и более людей, состоящее в обмене между ними информацией познавательного или аффективно-оценочного характера.

Общение удовлетворяет особую потребность человека в контакте с др. людьми. В методологическом плане категория общения является интегративной, объединяющей категории: образа, мотива, действия, личности. Эта категория является системообразующей в подходе ряда авторов. Она выделена как главная у Ломова: он рассматривал общение как процесс, результат и сущность становления развития личности и группы. Э.Эриксон положил принцип общения в основу возрастной периодизации и личностного развития человека, выделяя две линии развития человека в зависимости от того, как формируется его отношение и общение с др. людьми. Выготский отмечал в культурно-исторической теории общение как социально обусловленный фактор, как средство развития человека, когда он попадает в зону ближайшего развития.

Виды общения:

· Невербальное – без применения речи.

· Вербальное – посредством знаковой системы речи.

Функции общения:

· Формальная – обусловлена социальными функциями, регламентирована по форме и содержанию.

· Неформальная – установление отношений, которые наполнены субъективно-личностным смыслом. Высшая форма – любовь и дружба.

Структура общения (3 аспекта):

1. Коммуникативная сторона – передача информации, обмен информацией участниками общения. Условие: владение участниками средствами общения.
2. Интерактивная сторона – взаимодействие, обмен не только информацией, но и их действиями. Влияние на поступки др. людей. Применение императива – степени требования предъявляемого другому лицу: категорический императив, пожелание, рекомендации, совет, инструктаж.
3. Перцептивная сторона – восприятие друг друга партнерами по общению и оценка возможности взаимопонимания. Поиск сходств систем ценностей. 
Общение как обмен информацией (КО) предполагает:
1. КО предполагает рассмотрение особенностей коммуникативных барьеров возникающих при взаимодействии людей (язык, сленги, жаргоны, установки к субъекту коммуникации, ожидания в отношении к смысловой составляющей информации).

2. Отношение человека к процессу результату общения в информационном плане.
3. Выделение аксиальной коммуникации – это индивидуализированная, персонифицированная коммуникация (пол, возраст, ценностные ориентации, национальность).
4. Ретиальная коммуникация (сетевая) направленная на массовый коммуникативный процесс.
Виды взаимодействия:

1. Кооперация – взаимодействие построенное на объединении усилий, на учете индивидуальных сильных или слабых сторон субъекта общения.

Одиночный оператор – это абстракция, а не реальный факт. Иногда оператор остается один на один с приборной доской, на которой представлены системы, среда и управляемый объект. Такие периоды длятся недолго, и влияние других людей по-прежнему остается очень большим. Многие операторы трудятся в больших залах и кабинах экипажами, командами и сменами. Рабочее место и функции каждого члена экипажа строго определены уже самим конструктивным оформлением рабочего места (пульта, экрана, циферблата), документы определяют обязанности, ответственность и способы связи между членами команды.

Труд операторской команды слагается из разных подзадач, которые дополняют друг друга. Наблюдая за работой летного экипажа со стороны, можно видеть, что либо весь экипаж ведет наблюдение, либо один наблюдает, другие настраивают аппаратуру, либо все выполняют совершенно разные операции: инженер переводит ручки управления двигателями, командир вращает штурвал, штурман делает записи в бортовом журнале, радист передает сообщение посредством телеграфного ключа и т.п. На некоторых этапах возможен отдых отдельных членов экипажа. Б наиболее ответственные периоды полета одну и ту же функцию, подстраховывая друг друга, выполняют двое.

В социальной психологии взаимодействие – это одна из трех координат общения. Другие координаты: коммуникация, т.е. обмен информацией между индивидами или группами, и межличностное восприятие, понимаемое не просто как акт познания наличного субъекта, а более широко – как познание людьми друг друга, как основа взаимопонимания.

Взаимодействие – определенная форма организации совместной деятельности. Каково различие между понятиями «общение», «совместная деятельность» и «взаимодействие»?

Психологическое содержание термина «взаимодействие» связано с построением особой стратегии действия. В группе действие индивида направляется не только его собственными планами, но и планами другого. Согласованная стратегия дает особый продукт – совместное решение – результат совместной, т.е. разделенной деятельности, ее части соединяются в конечном продукте. Совместная деятельность определяет характер взаимодействия между людьми. По своему психологическому содержанию совместная деятельность совпадает с интеракцией.

Различают несколько типов взаимодействия. Один из них характеризуется высокой степенью совместности: участники ясно представляют общую цель, четко распределяют функции и вырабатывают адекватные способы достижения цели. Взаимодействие в таком случае приближается к совместной деятельности.

Таким образом, под взаимодействием подразумевается:

1) распределение функций и обязанностей;

2) обмен действиями, выполняемыми последовательно, параллельно или как-то иначе;

3) взаимоотношение, взаимосвязь либо взаимовлияние, которое проявляется в изменении каждого из участников, в их функциональной перестройке;

4) совместная деятельность.

На неясности, связанные с термином «взаимодействие», указывает Д. Мейстер. Он ставит три вопроса: 1) что, кроме коммуникации, может означать термин «взаимодействие»? 2) может ли взаимодействие стать предметом обучения? 3) если коммуникация является главной составной частью взаимодействия, то а) как отражается на ней деятельность команды? б) как она влияет на работу системы? По заключению Д. Мейстера, если взаимодействие не может получить объективной характеристики, то его не следует и учитывать.

Между тем, термин широко применяется в профессиональной литературе. За термином «взаимодействие» стоит важнейший для понимания операторского труда феномен – общение, отношение между людьми в процессе выполнения совместной деятельности. Взаимодействие следует отличать от распределения функций, взаимосвязи, взаимовлияния и обмена действиями, но его нельзя исключать из рассмотрения.

В отраслевой и научной литературе определение операторской команды часто строится только через указание функций. Так, летный экипаж обеспечивает управление воздушным судном и обслуживание его в полете. Между тем, это определение может быть расширено.

Труд операторской команды следует рассматривать как совместную деятельность, которая прежде всего предстает перед наблюдателем как двигательная активность. Двигательные операции каждого члена команды прежде всего должны соответствовать ходу технологического процесса. Успех будет достигнут только в том случае, если движения оператора хорошо согласуются с операциями, выполняемыми другими членами команды. В слаженном экипаже идет быстрый и точный обмен двигательными операциями. Речевое предупреждение о движении, команда, побуждение становятся здесь даже излишними, а если и выполняются, то «для магнитофона», для возможной будущей проверки. В срочной ситуации они могут стать помехой для быстрого восприятия команды или информации, особенно если она подается извне, со стороны (например, пилот в полете получает команду от руководителя полетов, который находится на земле). Слаженность движений позволяет свести к минимуму взаимные ожидания и уложиться в жесткие рамки быстро развивающегося процесса. Однако слаженность предполагает моторное, когнитивное и личностное взаимное соответствие членов команды, что достигается очень редко. Важнейшую сторону совместной операторской деятельности составляет речевой обмен. Команды, рекомендации, запросы информации и сообщения играют здесь настолько важную роль, что иногда говорят об отдельных речевых действиях оператора. Но нам кажется более существенным, что эта сторона операторской деятельности задает не сходство, а скорее отличие от индивидуальной деятельности. Речевой обмен выполняет функцию разделения совместной деятельности, а также ее объединения и координации.

Служебный речевой обмен определяется стандартным набором фраз и отдельных терминов, четкой адресацией – заданостью источников и получателей информации, формой запросов и ответов. Это очень специфический условный язык. В любой ситуации оператор должен вести связь ровным, спокойным голосом. И действительно, прослушивание переговоров между операторами показывает, что, как правило, операторы четко выполняют это требование. Вместе с тем мы наблюдали случаи, когда громкость и тембр голоса оператора резко изменялся под влиянием ситуации, содержания передаваемого сообщения, социальной перцепции участников обмена и отношений между операторами. Оператор хорошо знает, что паузы, повторы могут передавать более важную информацию о состоянии респондента и соответственно о происходящих вокруг событиях, чем прямые сообщения.

Совместная деятельность предполагает межсубъектные отношения и общение между членами группы – участниками совместной деятельности. Это ее необходимые компоненты. Все известные признаки совместной деятельности можно наблюдать в труде операторских команд: 1) общая цель – она является основным признаком, 2) разделенность труда между участниками, 3) взаимное восприятие – зрительное или слуховое – друг друга, 4) наличие руководящего органа, который предварительно распределяет функции, определяет правила обмена действиями или сообщениями, контролирует исполнение и распределение заданий, определяет ответственность и пр. Совместная деятельность операторов отличается высокой структурированностью двигательных операций и формализованностью общения, жесткой административно-приказной системой подчинения и неумолимой неизбежностью ответственности за нарушения.

В ходе совместной деятельности летного экипажа каждый из участников, закончив выполнение определенных операций, ожидает, когда закончит свои операции его коллега.

Тем не менее, даже на «параллельных» участках деятельности, когда каждый выполняет свои совершенно особые операции, труд летного экипажа нельзя представить в виде ряда полностью отделенных друг от друга деятельностей, связанных только конечным результатом. Члены экипажа воспринимают друг друга, и каждый чувствует присутствие другого. Это не может не сказываться на их работе.

Совместная деятельность – это разделенная деятельность. Выполняя свои функции, оператор следит за работой товарища. Соучастие может быть разным по степени активности, по глубине. Оно может выступать как:

· перцептивное прослеживание с более или менее глубоким использованием системы знаний;

· параллельный анализ и умственная оценка;

· вместе с перцептивными и умственными процессами возможно и эмоциональное включение, которое может быть просто сочувствием, а может стать и более глубоким процессом – сопереживанием или еще более глубоким – подлинной готовностью к содействию. Это может быть уверенность в действиях другого, страх за него и т. д; наиболее полным является соучастие с выполнением ручных управляющих движений. Это возможно только при условии, что страхующий в совершенстве владеет двигательными операциями страхуемого.

Совместная деятельность выступает как совмещенная деятельность, в которую вместе с включением в выполнение деятельности коллеги входит выполнение собственных функций. Здесь уместно было бы предположить определенную проницаемость деятельности каждого члена экипажа для вмешательства со стороны другого. Результат каждой отдельной операции становится доступным для контроля и коррекции со стороны другого, и все зависит лишь от того, насколько другой занят выполнен нем своих основных задач.

В совместной деятельности формируется опыт специалиста. Здесь проявляется важное преимущество деятельностного подхода. Оно восходит к положениям теории Л. С. Выготского. На начальном этапе обучения инструктор поручает оператору небольшой участок работы, а сам выполняет основные, наиболее важные функции. По мере освоения приемов управления технологическим процессом круг функций, которые выполняет обучаемый оператор, расширяется, а за инструктором остаются только функции контроля. Затем и они постепенно редуцируются – инструктор внимательно следит за молодым оператором только на самых ответственных этапах работы. И наконец, обучение заканчивается и оператор приступает к регулярной самостоятельной работе.

Совместная деятельность трансформируется в деятельность индивидуальную, которая теперь уже несет на себе печать совместной деятельности. В формировании опыта важную роль играют отношения и формы общения инструкторов и старших коллег с молодым специалистом. Известно, что если в экипаже появляется молодой специалист, объем работы, приходящийся на других, возрастает, коллеги контролируют его, а сами стараются работать точнее, чище, чтобы не способствовать возникновению ошибки новичка. Работая с двойным напряжением, опытные операторы редко пропускают случай, чтобы удержаться от шуток и насмешек по поводу ошибок молодого коллеги. Молодому оператору иногда устраивают неожиданную «проверку действием». Проверки особенно жестки, а насмешки злы, если молодой оператор в чем-то, например, в образовании, превосходит остальных. Нам известны несколько случаев, когда из-за таких проверок подвергались риску пассажиры самолетов. Нередко к новичкам относятся презрительно-высокомерно. Они не имеют права голоса и должны молча сносить «воспитательные воздействия стариков».

Стремясь изменить социальный статус, завоевать уважение товарищей, молодой оператор изучает документы и совершенствует профессиональные навыки. Отношение старших становится важнейшим фактором профессионального развития.

В сложных условиях более опытные операторы, понимая опасность ситуации и важность особенно точного исполнения, обязательно возьмут на себя часть работы. Как только напряжение спадет, внимание к деятельности другого может перейти в полное безразличие, независимо от того, нуждается он в помощи или нет.

В операторской команде редко отмечаются случаи заботы о профессиональном росте молодого коллеги. Необходимость профессионального роста осознается операторами только на самых ответственных этапах работы, когда в проверке оператора задействован весь экипаж, в ситуациях, которые становятся экзаменом мастерства и слаженности деятельности всего экипажа, когда по итогам проверки будет сделано заключение о работе всего экипажа. Для молодого специалиста каждая такая ситуация становится толчком к профессиональному совершенствованию на фоне обычной рутины безразличия команды к труду и унижающе-презрительного отношения к молодому специалисту. Формирование опыта не идет гладко, драматические события оставляют в памяти специалиста долгий и глубокий след, фиксируются в формах его деятельности.

В процессе обучения имеют место негативные явления, когда инструктор не старается разнообразить работу новичка, меняя участки работы, а изо дня в день поручает ему наиболее простой вид работ. Это особенно характерно для некоторых инструкторов летных училищ. Страх за исход ситуации, который руководит инструктором, может передаться ученику и надолго задержать успешное освоение профессии. С другой стороны, инструктор иногда пользуется методом «смотри, как я делаю, но сам ничего не трогай», и большую часть испытательного срока ученик проводит в пассивном наблюдении, не продвигаясь в овладении приемами труда. Уместно напомнить и о третьей ситуации, когда инструктор легкомысленно отдает в руки малоопытного ученика все операции по управлению сложным технологическим процессом. Для молодого оператора это очень тяжелое испытание, и даже небольшой срыв может привести к потере уверенности в себе и стать трудным препятствием в дальнейшем обучении и труде. Такое «испытание делом» пригодно только для наиболее способных учеников. Некоторые операторы, обучающие молодых специалистов, не оценив полностью возможности учеников и забыв о своей несдержанности, полностью отдают управление, но при малейшем отклонении или сбое в процессе без предупреждения исключают молодого оператора из контура управления. Иногда такое поведение старшего определяется только страхом за неудачный исход ситуации. Такой «обмен» действиями сразу разрушает схему контроля технологического процесса, которую построил молодой оператор. Приступая к самостоятельному выполнению, он продумал план будущих действий и последовательность событий. Неожиданное вмешательство старшего переводит действие на другие рельсы, что само по себе ведет к дополнительной растрате энергетического ресурса. Такая двухступенчатая структура действия менее экономична по сравнению с одношаговой, когда выполняется то действие, которое намечено с самого начала. Для молодого оператора – это ситуация фрустрации основной профессиональной потребности. Она может выражаться одним из четырех типов поведения: регрессией, агрессией, фиксацией или подавлением.

Вопросы для закрепления:

1.Что такое общение?

2.Какова роль общения в операторской деятельности?

3.Классификация видов общения?

4.Что такое кооперация операторов?

Тема № 6. ОПЕРАТОР В СИСТЕМЕ «ЧЕЛОВЕК - МАШИНА».

План:

6.1Человек в качестве субъекта деятельности оператора

6.2 Классификация видов операторской деятельности

6.3 Психофизиологическая деятельность оператора

Ключевые слова: оператор, психофизиологическая деятельность, психосоматика, орудие труда оператора.

6.1 Человек в качестве субъекта деятельности  оператора.

Человек-оператор – человек, осуществляющий трудовую деятельность, основу которой составляют взаимодействие в предметом труда (машины) и внешней средой посредством информационных систем и органов управления. Так называемый «рынок труда» - это, как подчеркивает Е.А. Климов, - это не рынок свободного манипулирования бездушными объектами. Каждый человек в ситуации выбора или смены профессии, в ситуации, когда он должен освоить новое непривычное дело, является сознательным субъектом выбора. Субъект (от лат. subjectum - подлежащее) - человек, обладающий сознанием и волей, способный действовать целенаправленно.

Употребляя слово «субъект», подчеркивают роль человека как инициатора активности. Субъектом профессиональной деятельности может быть отдельная личность (или группа людей, называемая коллективным субъектом труда), которая является источником познания и преобразования действительности. Поэтому выделяют индивидуальный и групповой профессионализм. Кроме того, применительно к социальным общностям, объединяющим профессионалов и профессиональные коллективы, можно говорить о профессионализме (или отсутствии такового) социальной общности. Для субъекта характерно активное построение своей трудовой деятельности - ее целей, систем действий, внешних и внутренних средств, условий, индивидуального стиля и т.д.

Однако не всякий человек проявляет себя как субъект активности, самосовершенствования, развития, точно так же, как не всякая группа может стать коллективным субъектом. Возникает закономерный вопрос: какого же человека считать субъектом?

Понимание человека как субъекта деятельности (по Б.Г.Ананьеву) включает три основные компонента: 1) сознание как отражение действительности; 2) деятельность как преобразование реальности; 3) творчество как создание чего-то нового и оригинального. Таким образом, субъект деятельности рассматривается как интегральное понятие, в котором, осуществляется синтез требований деятельности и возможностей, стремлений, способностей, активности личности.

Сопоставляя характеристики субъекта с рассмотренными ранее в параграфе 1.1 предметом, задачами и средствами инженерной деятельности, мы видим, что инженер по определению и по сути своей обязан проявлять себя как субъект деятельности. А человек с дипломом инженера, но работающий по принципу - «я смену отработал, а что будет завтра, меня не волнует», или «у меня есть начальник, пусть он за все и отвечает», избегающий ответственности и инициативы - не проявляет своей субъектности. Прогноз развития такого специалиста как профессионала трудно назвать оптимистичным.

Важнейшим условием эффективного воздействия субъекта на объект является ориентировка первого (субъекта) во втором (в объекте). Поэтому важнейшее направление развития субъекта - это приобретение человеком все более точной и широкой ориентированности в том, что оказывается в виде среды по отношению к нему (техническая реальность, социальная среда, потоки информации и др.).

Основные функциональные характеристики человека и машины

На человека следует возлагать выполнение функций по:	Машине следует поручать:
распознаванию ситуации в целом по её многим сложно связанным характеристикам, а также при неполной информации о ней;	выполнение всех видов математических расчётов;
осуществлению функций индуктивного вывода, т.е. обобщению отдельных фактов в единую систему;	выполнение однообразных, постоянно повторяющихся операций, реализуемых по заданному алгоритму;
решению задач, в которых отсутствует единый алгоритм или нет четко определённых правил обработки информации;	хранение и динамическое представление больших объёмов однородной информации;
решению задач, в которых требуется гибкость и приспособляемость к изменяющимся условиям, особенно задач, появление которых заранее трудно предвидеть;	решение задач, требующих дедуктивного вывода, т.е. получения на основе общих правил решений для частных случаев;
решению задач с высокой ответственностью в случае возникновения ошибки.	выполнение действий, требующих высокой скорости реакции на команду.

Несмотря на значительный прогресс в создании сложных технических систем, человек во многих случаях незаменим. Особенно это касается его возможностей по работе в условиях неполноты информации и использовании эвристических методов решения проблем. Кроме того, только человек обладает способностью учитывать разнокачественный, в том числе и социальный, опыт для достижения своих целей.

Человечеством создано огромное разнообразие человеко-машинных систем, ориентироваться в котором достаточно трудно.

В инженерной психологии сформулирован принцип преимущественных возможностей. Согласно этому принципу, рациональное распределение функций между человеком и машиной должно осуществляться так, чтобы человеку поручались те функции, которые позволяют ему наиболее эффективно реализовать свои возможности, а машине — те, которые требуют выполнения стереотипных операций, высокого быстродействия и точности. Другими словами, возникает необходимость сравнения человека и машиной в отношении возможностей приема, хранения и переработки информации. Анализ позитивных и негативных сторон человека и машины привел некоторых исследователей к выводу, что машина будущего должна основываться на тех же принципах обработки информации, какими пользуется человек.

В то же время следует иметь в виду, что если в математико-логическом аспекте машине можно передать любую трудовую функцию, для которой составлена программа ее выполнения, то с психологической точки зрения (в отличие от этого) машине могут быть переданы только те функции, которые формализованы и психологически характеризуются тем, что они фиксированы и однозначно определены. Требуется еще значительная работа по определению критериев «психологической целесообразности» передачи ЭВМ той или иной трудовой функции человека. Интересные приложения для решения задачи распределения функций могут возникнуть в связи с идеей создания так называемых «сбалансированных» систем «человек—машина», т. е. систем, где оба партнера являются активными.

6.2 Классификация видов операторской деятельности

Операторская деятельность - вид трудовой деятельности, который заключается во взаимодействии человека с предметом труда, машиной и внешней средой, управление ими через информационные системы и средства управления.

Наиболее характерная черта операторской деятельности состоит в том, что оператор не имеет возможности непосредственного наблюдения за управляемыми объектами и пользоваться информацией, которая поступает по каналам связи.

Деятельность осуществляется не с реальными объектами, а с их заместителями или образами, т.е. деятельность с информационными моделями реальных объектов (множество сигналов о состоянии управляемого объекта, среды и способов взаимодействия на них для выполнения операторских задач), т.е. это своеобразный имитатор, который отражает все существующие свойства объектов, необходимых для управления, для анализа и оценки ситуации, принятия решений, оценка результатов.

Информационная модель реализуется с помощью устройств в отображении информации.

Особенности работы с информационной моделью заключается в необходимости соотносить сведенья, полученные с помощью приборов между собой и с реальными объектами.

Деятельность оператора строится на основании соотнесения этих сведений.

Основные типы деятельности оператора (в связи с особенностями переработки информации):

1) обнаружение с немедленным обслуживанием (оператор от восприятия переходит сразу к исполнительным действиям; нет многозначных связей между стимулом и ответом; нет необходимости воссоздавать полностью все данные)

2) информационный поиск с отсроченным обслуживанием (передаётся большое количество поступающей информации + информация из памяти > информационный поиск > преобразование информации> принятия решения > реализация решения).

Операторская деятельность осуществляется при помощи следующих средств:

1) простые орудия труда - весь поток информации необходим для управления процессом преобразования. Человек сам осуществляет и контролирует процесс воздействия:

а) работа с инструментами - изменяющее воздействие на предмет труда зависит от двигательных реакций человека

б) орудия, с помощью которых естественный образ предмета изменяется (его можно рассматривать как простейшую модель - изменение масштаба или ракурса - микроскоп)

в) орудия памяти (чертёж, запись, фотография)

г) орудия преобразования информации (счёты)

2) машины - при работе с машиной человек осуществляет неполный контроль, т. к. часть регулирует машина:

а) простая машина - преобразование программы по линейному принципу> обработка информации сразу > можно вносить коррективы

б) репредуктивно-преобразующая машина - почти полное отчуждение человека от предмета труда (ЭВМ)

в) продуктивно-преобразующая машина взаимодействия - информационный обмен между замкнутыми системами преобразования информации (кибернетические устройства).

Основными психологическими составляющими операторской деятельности является образ-цель, оперативный образ, прогнозирование развития ситуации, принятия решений, программа действий, обратная связь

Несмотря на то, что деятельность оператора в различных системах имеет ряд общих свойств, каждой из них присуща и определенная специфичность. Специфика деятельности оператора связана с направленностью СЛМ, характером ее использования, степени участия и количеством операторов, условиями ее эксплуатации. Исходя из этого, сначала классифицируем системы \"человек-машина\" и на этой основе рассмотрим классификацию операторской деятельности.

СЛМ можно классифицировать по различным признакам

В историческом аспекте выделяют три основные стадии развития техники и соответственно трудовой деятельности:

o ручной труд;

o механизированная труд;

o автоматизированный труд

В инженерной психологии преимущественно рассматривается деятельность человека в автоматизированных системах, которую разделяют на пять видов:

Оператор-манипулятор, руководит работами, манипуляторами, т.е. техническими системами, которые усиливают мышечную энергетику человека или дублируют ее движения. В этих видах деятельности основную роль играют механики из сенсомоторной деятельности, а также, хотя и меньшую, образного и понятийного мышления;

Оператор-надзиратель - контроллер с работой технических систем, работающих в реальном масштабе времени. Это классический тип, к которому относятся операторы наблюдения за работой радиолокационной станции, диспетчеры энергосистем и транспортных систем. Для данного типа деятельности характерна работа с информационными и концептуальными моделями, при этом редуцируются навыки управления;

оператор-технолог, непосредственно руководит технологическим процессом, работает в режиме немедленного обслуживания, выполняя управляющие действия согласно разработанным инструкциям, правилам, алгоритмами соответствующих ни документы обычно содержат все возможные ситуации и их решения;

Оператор-руководитель, который управляет в социотехнических системах,  его деятельности главная роль отводится процессам управления людьми, группами людей. При этом данный процесс может осуществляться как непосредственно, так и опосредованно, через технические системы, каналы связи Ведущим психическим процессом в этой деятельности является оперативное мышление Оператор-руководитель, организатор должны не только в совершенстве знать возможности технических компонентов системы, но и учитывать психологический портрет подчиненных, их состояние, настроение.

Относительно характера течения процесса управления СЧМ могут быть детерминированы, недетерминированные и игровые

Детерминированные системы функционируют по заранее разработанному алгоритму, и поэтому деятельность оператора подчинена принятым нормам, правилам, инструкциям Оператору известная последовательность поступления и информации, ее форма, а также необходимые действия и их последовательность Деятельность оператора производится согласно технологическому графику, а сам оператор, как правило, выполняет роль надсмотрщика или исполнителя. Сама деятельность очень часто характеризуется монотонностью.

В недетерминированных системах деятельность оператора тоже подчинена известным правилам, но момент появления сигналов и сами сигналы, а также их последовательность заранее не известны оператору. В то же время содержание управляющих тук с появлением определенного сигнала оператором известной.

Так как характер поступления сигналов случайно, деятельность оператора сложнее и к тому же не создаются условия для формирования динамического стереотипа тук, т.е. привычной их последовательности Л-Человек, ожидая сигнал, должна сохранять состояние \"оперативного покоя\", т.е. быть постоянно готовы к срочных действиям.

В игровых системах оператору заранее не известны ситуации, которые могут возникать в процессе управления, так как количество таких ситуаций велико, и потому невозможно их хранить в памяти. С возникновением ситуации оператор должен каждый раз создавать (отыскивать) новый вариант решения Деятельность оператора в таких системах имеет эвристический характер и предъявляет повышенные требования к интеллектуальным способностям и эмоционально-волевых качеств человека, к его памяти и внимания.

По степени непрерывности участия человека в процессе управления СЧМ делятся на:

o непрерывные;

o дискретные;

o смешанного типа

Непрерывные системы характеризуются тем, что технологический процесс продолжается непрерывно, и при нормальной работе оператор только наблюдает за ним. В случае отклонения этого процесса от нормы оператор активно в вмешивается в ход управления и за определенное время должен его восстановить Для таких систем характерен высокий уровень автоматизации производственных процессов (например, нельзя наблюдать в энергетической, химической, металлургической промышленности).

В дискретных с и с т с м а х оператор дискретно вмешивается в процесс управления, решая определенные задачи в определенное время в перерывах между ними оператор находится в состоянии ожидания и подготовки к решению я следующей задачи Время работы технической системы и деятельности оператора совпадает.

В смешанных системах технологический процесс продолжается непрерывно, а деятельность оператора - дискретно, то есть он периодически решает задачи, последовательность которых ему известна. К таким системам относятся системы автоматизированной связи, радиолокационные, транспортные, системы передачи данных.

Таким образом, описание структуры и классификация деятельности операторов способствует определению роли и места человека-оператора в СЧМ, распределения функций в системе, организации процесса обучения и тренировок, а также же определению факторов, от которых зависит эффективность и надежность СЛ.

6.3  Психофизиологическая сущность деятельности оператора

Оператор. Ввиду того что именно этот тип деятельности является основным предметом исследования, рассмотрим его психофизиологическую сущность более подробно. Наиболее характерной чертой деятельности оператора является то, что он лишен возможности непосредственно наблюдать за управляемыми объектами и вынужден пользоваться информацией, которая поступает к нему по каналам связи. Деятельность человека, совершаемая не с реальными объектами, а с их заместителями или имитирующими их образами, называют деятельностью с информационными моделями реальных объектов.

Информационная модель - совокупность информации о состоянии и функционировании объекта управления и внешней среды. Она является для оператора своеобразным имитатором, отражающим все существенно важные для управления свойства реальных объектов, т.е. тех источников информации, на основе которого он формирует образ реальной обстановки, производит анализ и оценку сложившейся ситуации,  планирует управляющие воздействия, принимает решения, обеспечивающие правильную работу системы и выполнение возложенных на нее задач, а также наблюдает и оценивает результаты их реализации. Объем информации, включенной в модель, и правила ее организации должны соответствовать задачам и способам управления.

Физически информационная модель реализуется с помощью устройств отображения информации. Наиболее существенной особенностью деятельности человека с информационной моделью является необходимость соотнесенья сведений, получаемых с помощью приборов, экранов, табло, как между собой, так и с реальными управляемыми объектами. Именно на основании соотнесения этих сведений, строится вся деятельность оператора.

Рассмотрим основные этапы деятельности оператора при решении определенной технологической задачи или выполнении операции СЧМ.

Первый этап - восприятие информации - процесс, включающий следующие качественно различные операции: обнаружение объекта восприятия; выделение в объекте отдельных признаков, отвечающих стоящей перед оператором задаче; ознакомление с выделенными признаками и опознавание объекта восприятия. Различия между операциями обнаружения и выделения информативных признаков определяются тем, что явления, связанные с обнаружением объекта восприятия, протекают на уровне рецепторных полей воспринимающих систем, в то время как способность к выделению информативного содержания формируется на основе прошлого опыта и требует специального обучения.

В процессе ознакомления с выделенными признаками оператор устанавливает связи между отдельными свойствами объекта восприятия, формирует собственные системы эталонов, на основании которых он может в последствии опознать объект или ситуацию. Процессам ознакомления и опознавания сопутствуют обычно укрупнение признаков, объединяющих их в структуры, которые затем выступают как единые оперативные единицы восприятия.

Оперативная единица восприятия - это семантически целостное образование (понимание определённых знаков, последовательностей символов и других условных обозначений), формирующееся в результате рецептивного обучения и создающее возможность практически одномоментного, симультанного и целостного восприятия объектов внешнего мира, независимо от числа содержащихся в них признаков.

Формирование оперативных единиц восприятия обеспечивает не только целостность и предметность восприятия, но и возможность в дальнейшем мысленного реконструирования ряда особенностей объекта, не нашедших непосредственно отражения в информации, предъявленной оператору, равно как и возможность выделения полезной информации в помехах.

Второй этап - оценка информации, ее анализ и обобщение на основе заранее заданных или сформированных критериях оценки. Оценка производится на основе сопоставления воспринятой информационной модели со сложившейся у оператора внутренней образно-концептуальной моделью обстановки (системы управления). Концептуальная модель представляет собой продукт осмысливания оператором сложившейся ситуации с учетом стоящих перед ним задач. В отличии от информационной модели она относится к внутренним психологическим способам - средствам деятельности оператора.

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.).

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.

В процессе восприятия можно выделить три основных этапа: обнаружение, идентификация и интерпретация информации.

В зависимости от характера деятельности оператора, процесс обнаружения информации имеет в ней различный удельный вес. В некоторых видах операторского труда обнаружение информации является основной целью деятельности.

Оператору должны быть известны возникающие в процессе обнаружения типовые задачи (объекты, события, состояния, параметры), которые обычно обнаруживаются по комплексу сигналов на информационной модели. Оператор концентрирует свое внимание на тех сигналах, по которым задача может быть обнаружена наиболее вероятно и быстро.

Обнаружению сигналов препятствуют помехи различного вида. В условиях помех наблюдатель, в зависимости от поставленной цели, выбирает одну из двух стратегий поведения: либо во что бы то ни стало не пропустить полезный сигнал, несмотря на ложные обнаружения, либо не допустить ложного обнаружения, хотя в этом случае снижается вероятность обнаружения полезного сигнала.

Процесс идентификации информации представляет собой акт отождествления обнаруженных сигналов с некоторыми образами, хранимыми в памяти. Оператор получает информацию в закодированной форме, в виде сигналов, предоставляемых средствами отображения информации. Поэтому возможна идентификация обнаруженной информации либо с образом сигнала на индикаторе (например, с отметкой на экране прибора), либо с образом самого источника, который порождает этот сигнал. Чаще в деятельности оператора используется второй вариант идентификации, т.е. узнавание по приборной информации признаков объекта наблюдения. Таким образом, в сознании оператора совершается процесс декодирования информации, заключающийся в преобразовании полученных при чувственном восприятии сигналов в представление об объекте. Такое преобразование осуществляется обычно посредством процесса ассоциации - сравнения признаков, присущих полученному сигналу, с определенными эталонными признаками, хранящимися в памяти оператора. Важно отметить, что ассоциативное опознание объекта происходит не по полному совпадению сигнала с эталонным образом, а по любому из существенных признаков, этому образу присущих.

Процесс интерпретации информации направлен на уточнение и дополнение полученных ранее сведений, на их осмысление. Это особенно необходимо в операторской деятельности, где узнавание задачи осуществляется обычно при неполной информации о ней, так как сам процесс кодирования информации неизбежно связан с ее потерями. Помехи при передаче и восприятии информации также вносят дополнительную неопределенность в полученные данные.

Процесс интерпретации базируется не только на содержании предъявленной информации и форме ее представления, но и на субъективных факторах - знаниях и опыте оператора, приобретенных в практической деятельности.

В результате процесса интерпретации завершается формирование концептуальной модели, включающей в себя не только представление о сложившейся ситуации, но и прогноз, предвосхищение ее развития, вероятность разрешения или неразрешения возникшей в ней задачи, а также возможных последствий в том и другом случае.

Длительность этих стадий зависит от сложности воспринимаемого сигнала.

Большую роль при построении перцептивного образа играют представления (вторичные образы), сформированные у человека в процессе развития. Процесс восприятия есть вместе с тем и соотнесение формирующегося образа с некоторым хранящимся в памяти эталоном. Система представлений, хранящихся в памяти человека, образует своеобразную "субъективную шкалу", с которой соотносятся те или иные перцептивные образы. Это значительно ускоряет процесс восприятия, но вместе с тем иногда может служить источником ошибок опознания.

Процесс опознания происходит путем последовательного "разворачивания" сложных признаков. Когда в поле зрения находится несколько объектов, их опознание начинается почти одновременно. Однако пока один из них не будет опознан с вероятностью порядка 70 %, опознание остальных задерживается.

Как только стимулы опознаны, должно быть принято решение о том, какое действие предпринять. Ответ может быть выбран сразу, или же информация может в течение какого-то периода времени удерживаться в оперативной памяти. Если выбирается вариант, связанный с удержанием информации, то накопленная информация может либо храниться в долговременной памяти, т.е. становится заученной, либо быть утраченной, забытой, либо использоваться для выработки ответа. Выбранный ответ реализуется в форме ответной реакции путем координированного управления мышцами.

Последствия ответного действия обычно снова доступны для восприятия в виде сигналов обратной связи. Обратная связь может быть внутренней (ощущение в пальцах, звук от нажима клавиши), либо внешней (световой сигнал, появляющийся на дисплее и означающий, что команда получена). Обратная связь помогает деятельности оператора, особенно когда она является немедленной.

Переработка информации протекает под влиянием ограничений, отражающих пропускную способность различных умственных операций. Каждая операция имеет ограничения по скорости формирования и количеству информации, перерабатываемой в единицу времени. Имеются также ограничения по ресурсам внимания, которыми обладает система обработки информации.

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. Избирательность восприятия является выражением определенного отношения оператора к воздействию на него предметов и явлений внешней среды.

Константность восприятия - относительное постоянство некоторых воспринимаемых свойств предметов при изменении условий восприятия. Например, при зрительном восприятии имеет место константность цвета, величины и формы предметов при изменении освещения и т.д. 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 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 - нервные приборы, посредством которых человек осуществляет анализ раздражений. Любой анализатор состоит из трех основных частей: рецептора, проводящих нервных путей, 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 информации.

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 центров в коре больших полушарий происходит формирование перцептивного образа.

В зависимости от модальности поступающего сигнала различают виды анализаторов. Наибольшее значение для деятельности оператора имеет зрительный анализатор, за ним следуют слуховой и тактильный. Участие других анализаторов в деятельности оператора невелико.

Основными характеристиками любого анализатора являются пороги - абсолютный (верхний и нижний), дифференциальный и оперативный.

Минимальная величина раздражителя, вызывающая едва заметное ощущение, - нижний абсолютный порог чувствительности. Максимально допустимая величина - верхний порог чувствительности. Сигналы, величина которых меньше нижнего порога, человеком не воспринимается. 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.

Дифференциальный порог - минимальное различие между двумя раздражителями, вызывающее едва заметное различие ощущений.

Оперативный порог различения определяется той наименьшей величиной различия между сигналами, при которой точность и скорость различения достигает максимума. Обычно оперативный порог различения в 10-15 раз больше дифференциального.

Важнейшими свойствами анализаторов, имеющими большое значение для деятельности оператора, являются адаптивность и избирательность.

Анализатор является самонастраивающейся системой. Это его свойство проявляется в адаптации - изменении диапазона чувствительности в соответствии с условиями работы анализатора. Тактильный анализатор адаптируется наиболее быстро, зрительный - сравнительно медленно, однако диапазон изменения чувствительности у него очень большой.

Избирательность анализатора заключается в его способности из множества раздражителей, действующих на человека, в каждый момент времени в зависимости от условий выделять лишь определенные. Избирательность является условием формирования адекватных ощущений и обеспечивает высокую помехоустойчивость анализаторов.

Рассмотренные характеристики и устройство анализаторов позволяют сформулировать общие требования к сигналам-раздражителям, адресованным оператору:

1. Интенсивность сигналов должна соответствовать средним значениям диапазона чувствительности анализаторов, которая обеспечивает наиболее оптимальные условия для приема и переработки информации.

2. Для того чтобы оператор мог следить за изменением сигналов, сравнивать их между собой по интенсивности, длительности, пространственному положению, необходимо обеспечить различие между сигналами, превышающее оперативный порог различения.

3. Перепады между сигналами не должны значительно превышать оперативный порог, так как при больших перепадах возникает утомление; следовательно, существуют не только оптимальные пороги, но и оптимальные зоны, в которых различение сигналов осуществляется с наибольшей скоростью и точностью.

4. Наиболее важные и ответственные сигналы следует располагать в тех зонах сенсорного поля, которые соответствуют участкам рецепторной поверхности с наибольшей чувствительностью.

5. При конструировании индикаторных устройств необходимо правильно выбрать вид сигнала, а следовательно, и модальность анализатора (зрительный, слуховой, тактильный и т.д.).

Вопросы для закрепления:

1. Человек в качестве субъекта деятельности  оператора.

2. Классификация видов операторской деятельности

3. Какова основа психофизиологической деятельности оператора?

Тема № 7. АНАЛИЗ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ОПЕРАТОРА В СИСТЕМЕ «ЧЕЛОВЕК - МАШИНА».

План:

7.1 Классы систем «человек-машина».

7.2 Принципы анализа деятельности оператора.

7.3Структурно-психологический анализ деятельности оператора в СЧМ

7.1 Классы систем «человек-машина»

С позиций инженерной психологии трудовая деятельность рассматривается как процесс преобразования информации и энергии, происходящей в системе "человек - орудие труда - предмет труда - окружающая среда". Следовательно, исследования, рекомендации должны основываться на выяснении закономерностей психических и физиологический процессов, лежащих в основе определенных видов трудовой деятельности, с предметом труда и окружающей физико-химической и психологической средой.

В последние годы много новых идей возникло в связи с рассмотрением трудовой деятельности, как процесса взаимодействия человека с машиной и более сложными системами управления. Некоторые из этих идей конструктивны в смысле перехода от качественных к структурно-количественным представлениям, в разработке теории деятельности. Значительный вклад в понимание психофизиологического содержания трудовой деятельности внесли исследования по физиологии труда.

Деятельность - это реализация личностных свойств человека. Эти свойства имеют определенную структуру, рассматриваемую в теориях личности. Окружающая среда и сама деятельность могут приводить к изменению состояния человека. Процесс длительности регулируется не только внутренними, но и внешними факторами, к которым относятся взаимодействующий субъект (или коллектив) и сам предмет труда. В качестве взаимодействующего компонента деятельности может выступать и орудие труда, если оно относится к классу автоматических устройств.

В более формализованном виде трудовую деятельность можно представить, как динамическую структуру, осуществляющую преобразование информации и энергии.

Работающий человек имеет трудовую цель, т.е. субъективную модель состояния предмета труда, в которое необходимо перевести этот предмет из исходного состояния посредством трудовых - информационных и энергетических воздействий. Эти воздействия человек может осуществлять непосредственно на предмет труда или через промежуточное устройство - орудие труда. При этом человек воспринимает информацию через сигналы от предмета труда, промежуточного устройства и среды. Цель труда у человека формируется на основе мотивов, потребностей, установок (своих или получаемых извне).

Воспринимаемая и извлекаемая из памяти информация преобразуется по одному из тех типов переработки информации человеком: прямого замыкания (прямая, закрепленная ассоциативная связь, автоматизированное действие), репродуктивного мышления (принятие решения путем пошагового преобразования информации по известным правилам), продуктивного (творческого) мышления. С помощью этих преобразований формируется прогнозируемый результат трудового воздействия и программа (план, стратегия) действий для его достижения.

Существенное влияние на характер протекания процессов, восприятия, мышления, воспроизведения сведений (энграмм) в памяти оказывают активационные воздействия, обусловленные уровнем бодрствования, эмоциональным и волевым напряжениям, функцией внимания. В основе информационных и энергетических преобразований, представляющих собой суть трудового воздействия на предмет труда, лежат физико-логические процессы. В целом вся описанная функциональная структура представляет собой систему "человек - орудие труда - среда".

Предметом труда не обязательно может быть объект внешнего мира. Человек способен осуществлять преобразования информации, имеющие смысл трудового воздействия, целиком в сфере субъективного отражения, создавая "духовный продукт". Деятельность, направленную на объекты внешнего мира, называют предметной, или экстериозированной, а направленную на преобразование и формирование собственных энграмм (т.е. представлений, образов, понятий, планов) - интериозированной. В чистом виде эти типы деятельности практически не встречаются. Речь может идти только лишь о существенном преобладании одного из них.

Специфика взаимоотношений человека с предметом труда через промежуточное устройство определяется главным образом тем, какие свои функции как преобразователя информации и энергии человек передал этому устройству. Различают два типа систем "человек - орудие труда - среда": с промежуточными устройствами в виде простых орудий труда; в виде машин.

При работе с простыми орудиями труда весь поток информации, необходимый для управления воздействием на предмет труда, преобразует человек и таким образом он, во всех отношениях и в любой момент осуществляет и контролирует процесс воздействия. Машина в интересующем нас аспекте является преобразователем информации, а не только энергии, т.е. она частично без участия человека формирует командные сигналы и регулирует воздействие. В результате принципиальная особенность работы человека с машиной заключается в неполном контроле с его стороны за протекающим процессом воздействия на предмет труда.

Первый тип систем, которые можно называть системами "человек - инструмент", делится на четыре класса в зависимости от того, какую функцию человека реализует орудие труда. Рассмотрим эти классы.

I класс.  С эффективными орудиями (инструментами).

Психофизиологическая особенность этого класса заключается в изменении характера воздействия на предмет труда по сравнению с естественными двигательными реакциями человека.

II класс. С афферентными орудиями.

С помощью таких орудий естественный образ предмета труда превращается в измененный образ, который можно рассматривать как простейшую информационную модель предмета. Эта модель гомофорфна объекту. Искусственного кода здесь нет, а есть изменение масштаба, ракурса, выпадение отдельных признаков и появление новых (например, при работе с микроскопом). В результате человек должен в процессе обучения выработать специальный (отличный от жизненного опыта) набор энграмм - эталонов, необходимых для восприятия.

III класс. С орудиями памяти (например, чертеж, фотография, запись).

В этом случае используется искусственный код. Перекодирование как специфический психический процесс становится важным компонентом деятельности человека.

YI класс.  С орудиями преобразования информации (счеты, логарифмическая линейка).

В результате использования таких орудий происходит изменение психологической структуры принятия решений. Ряд операций продуктивного мышления человек может превратить в простые операции прямого замыкания, высвобождая тем самым свой мозг для творческого мышления.

Второй тип систем, или систем "человек - машина", делится на три класса:

I класс.  С простой машиной, в которой совершается преобразование информации по элементарной линейной программе (передача  человеком части реакций прямого замыкания). Обратная информация от предмета труда поступает почти полностью к человеку, и он сам вносит коррективы в программу машины.

II класс.  С репродуктивно - преобразующей машиной (обычные ЭВМ). В этом классе характерным является существенное, почти полное отчуждение человека от предмета труда и его преобразования. Если человеку понадобится включиться в рабочий процесс, он должен будет по искусственному коду реконструировать как состояние предмета труда, так и процессы, которыми управляет машина.

III класс. C продуктивно - преобразующей машиной (самоорганизующиеся кибернетические устройства). Взаимодействие человека с такой машиной уже носит характер информационного обмена между относительно замкнутыми системами информации.

Человека, работающего с помощью машины, будем называть оператором. Ввиду того что именно этот тип деятельности является основным предметом исследования, рассмотрим его более подробно

С развитием техники роль человека в процессе производства неуклонно возрастает, освобождаясь от необходимости выполнять частные операции, он начинает регулировать и контролировать огромные потоки энергии и информации, сложные системы технологических процессов, при этом возрастает уровень его ответственности и цена допускаемых ошибок.

Функционирование технических устройств и деятельность человека, который пользуется этими устройствами в процессе труда, должны рассматриваться во взаимосвязи, эта точка зрения привела к формированию понятия «системы человек - машина» (СЧМ).

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.

В системе человек-машина-среда: - человек является центральным звеном системы управления, и его деятельность может быть представлена в виде последовательности четырех основных этапов: прием информации, оценка и переработка информации, принятие решения и реализация принятого решения. Первые два этапа иногда называют получением и преобразованием информации, а последние два - обслуживанием (реализацией).

Одной из главных характеристик СЧМС являются особенности взаимодействия человека с ее техническими компонентами. Разнообразные управляющие функции системы в одних случаях наиболее успешно может реализовывать человек, а в других - техническое устройство. Знание функциональных возможностей человека и машины, их преимуществ и недостатков необходимо при проектировании СЧМС и, в частности, при решении задачи распределения между ними функций по управлению системой.

Также от психологических свойств человека во многом зависит и его информационное взаимодействие с машиной. Необходимость изучения этих свойств человека в СЧМ привела к появлению инженерной психологии.

Формирование у работников нужной компетенции начинается уже при подборе кадров и приеме на работу специалистов. Люди, которые придут на предприятие, должны соответствовать различным аспектам данного производства.

Одним из важных факторов при приеме на работу, особенно на промышленное предприятие, является фактор психологической устойчивости личности, так как зачастую работа на заводах и фабриках связана с повышенным содержанием шума и многих других стрессовых факторов.

7.2 Принципы анализа деятельности оператора

Разработка принципов анализа деятельности операторов автоматизированных систем, исследование ее специфических черт, особенностей ее структуры и психологического содержания необходимы для решения целого ряда практических вопросов, возникающих при проектировании систем управления. К таким вопросам относятся следующие.

1. Оптимальная организация деятельности оператора. Это основная проблема, разработка которой включает решение более частных вопросов.

А. Распределение функций между человеком и машиной. Современные системы управления предполагают совместную работу человека и машины и требуют чрезвычайно четкого согласования их функций; реализация этого требования возможна только при правильном распределении функций между ними.

В советской и зарубежной литературе в последние годы с новой силой вспыхнул спор о возможностях человека и машины, о перспективах автоматизации, о создании механических и электронных моделей, заменяющих или, как иногда говорят, «вытесняющих» человека из системы «человек — машина». По этому поводу уместно вспомнить судьбу наивного антропоморфизма в биологии и указать на рискованность развития аналогичных представлений в технике. По-видимому, особенно легко говорят о восприятии, мышлении, памяти машин в тех случаях, когда смутно представляют себе природу этих процессов у человека и когда не учитывают, что в исследовании каждого из этих процессов сделаны лишь первые шаги и что дальнейшая работа в этой области связана с огромными теоретическими трудностями. Но даже если бегло сопоставить реальные (или проектируемые) возможности машины с тем, что уже известно о возможностях человека, то придется признать, что машины обладают псевдовосприятием, псевдомышлением и т. д. У нас нет никаких оснований считать, что развитие научных возможностей ограничено. Именно поэтому мы не можем ставить пределы развитию технического прогресса, в том числе и пределы моделированию человеческой деятельности. Однако парадокс заключается в том, что успехи в области моделирования психических процессов всегда будут идти вслед за развитием способностей самого человека. Но, как говорят французы, — «тот, кто идет за кем-то, всегда остается позади». На этом не стоило бы останавливаться, если бы задачи моделирования человеческих действий не заслоняли иногда задачи оптимального распределения функций между человеком и машиной.

Как показывает практика, решение этой задачи нередко наталкивается на серьезные трудности. При этом, как правило, возможности машины учитываются несравненно лучше, чем возможности человека. Наиболее часто встречающиеся случаи неучета человеческого фактора при проектировании систем управления связаны не с тем, что человеку предлагается выполнять невыполнимые действия, — каждое действие в отдельности (например, обнаружение полезного сигнала, идентификация сигналов, принятие решения или оценка решения, предложенного машиной), оператор может выполнить сравнительно легко. Главные трудности связаны с оценкой возможности оператора выполнять требуемую деятельность достаточно устойчиво и длительно, принимая во внимание, что ритм его работы принудительно определяется временными параметрами системы, что оператору навязывается не свойственный ему темп работы и что от него требуется большая степень уверенности в окончательно принятом решении. Исследование условий выполнения подобной деятельности, анализ ее строения поможет решить двоякую задачу: ликвидировать трудности путем изменения условий выполнения той или иной операции и таким образом создать предпосылки для более точного и обоснованного распределения функций между человеком и машиной; составить алгоритмы некоторых операций, выполняемых человеком, с целью передачи их машине.

Б. Взаимодействие людей в системе управления. Эта проблема пока еще не привлекла достаточного внимания советских психологов. Правильное распределение функций между отдельными операторами не менее важно, чем распределение функций между человеком и машиной.

В автоматизированных системах управления взаимодействие людей, как правило, перестает быть непосредственным, поскольку оно в значительной своей части осуществляется лишь путем передачи и приема закодированных сообщений. Практически складывающиеся формы взаимодействия операторов не всегда отвечают требованию максимальной эффективности системы. Изучение этого вопроса и установление принципов рационального построения взаимодействия людей как внутри одного звена управления, так и между разными звеньями, является весьма актуальной задачей. Вопрос о взаимодействии операторов возникает также в тех случаях, когда имеется угроза перегрузки, что требует распределения данного комплекса функций между несколькими операторами и установления взаимной координации выполняемых ими действий.

В. Пропускная способность человека. Понятие «пропускная способность» применяется условно, по аналогии с применяемым в теории связи, но по существу не тождественно ему. В данном случае имеется в виду, во-первых, объем и скорость приема информации — пропускная способность сенсорного «входа» оператора (точнее, «входов», поскольку информация может подаваться в виде стимулов различной модальности, а пропускная способность для различных сенсорных модальностей, по-видимому, не одинакова). Во-вторых, изучению подлежит скорость переработки информации и принятия решения и, наконец, пропускная способность «выхода» — скорость речевых и двигательных ответных реакций.

Каждый из этих вопросов, в свою очередь, порождает самостоятельные сложные «подпроблемы», разрешение которых невозможно без научного анализа деятельности оператора, Так, задача определения пропускной способности на сенсорном «входе» требует исследования оптимального распределения информации между различными сенсорными модальностями, изучения допустимого соотношения между полезной и избыточной информацией, нахождения приемов и методов выделения сигнала из шумов и др. Проблема пропускной способности на этапе переработки информации тесно связана с проблемой эффективного кодирования, алгоритмизации умственных операций и т. д.

Г. Проблема оптимальной организации деятельности оператора включает установление критериев и условий точности и надежности его работы, что, в свою очередь предполагает необходимость исследования таких вопросов, как утомление, стресс1 и др. (условия их возникновения, динамика, методы регистрации, влияние на выполняемую деятельность и т. п.).

2. Второй крупной задачей, разрешаемой на основе анализа деятельности оператора, является выработка адекватных и эффективных методов обучения. Нет нужды показывать, что только научно обоснованные методы обучения, разработанные на основе знания психологической структуры процессов, реализующих усвоение, могут быстро и успешно привести к желаемой цели. Это подтверждается всей практикой педагогической психологии, в том числе психологии производственного обучения. Анализ деятельности оператора является необходимой предпосылкой для правильной организации процесса обучения, от результатов которого во многом зависит качество будущей работы оператора.

3. Без достаточно полного и конкретного анализа деятельности оператора немыслимо разрешение проблемы отбора. Решение практических проблем инженерной психологии и разработка соответствующих рекомендаций производятся обычно в расчете на «среднего» человека; при этом исходят из общих закономерностей его психической деятельности, в то время как осуществление отбора производится на основании индивидуальных особенностей человека. Если не сводить проблематику инженерной психологии к задаче «подгонки машины к человеку», а рассматривать ее как науку, изучающую все факторы, обеспечивающие надежную и эффективную работу оператора в системе «человек — машина», то проблема отбора окажется одной из насущных, особенно в тех видах деятельности, в которых даже небольшая ошибка оператора может привести к тяжелой аварии, влекущей за собой разрушение дорогой техники и гибель людей, а иногда имевшей и более тяжелые последствия (например, в системах военного назначения).

До тех пор, пока согласование параметров человека и машины осуществляется на основе «средних величин», всегда будет существовать известный контингент нормальных, практически здоровых индивидуумов, средние показатели которых не укладываются в заданный этими массовыми данными диапазон.1 Такие лица, будучи поставлены в качестве операторов на то или иное рабочее место, могут явиться тормозящим и дезорганизующим фактором в работе системы.

Выявление лиц, психологические данные которых не отвечают предъявляемым к ним требованиям, является задачей весьма сложной. Отсеивание их по мере выяснения непригодности в ходе практической деятельности экономически и практически нецелесообразно: чем сложнее система, тем длительнее и дороже обучение оператора и тем значительнее и опаснее по своим последствиям его ошибочные действия. Возникает необходимость в осуществлении предварительного отбора, который предполагает создание системы методик, позволяющих с достаточной степенью достоверности выявлять лиц, обладающих (или не обладающих) психологическими качествами, требуемыми для данной деятельности. Исследователи, занимающиеся этой проблемой, высказывают самые различные взгляды относительно принципов и методов отбора. По этому поводу существует обширная литература, и мы здесь не будем останавливаться на этом вопросе. Укажем только, что в любом случае тщательное изучение деятельности — от элементарных психических процессов, обеспечивающих ее осуществление, до структуры отдельных операций и действий в целом, — является необходимой предпосылкой для создания эффективных методов отбора.

Таким образом, анализ деятельности оператора предусматривает решение следующих задач:

ü определение особенностей деятельности оператора, которая заключается в выяснении психологического содержания и структуры операторской деятельности;

ü классификация видов операторской деятельности;

ü создание формализованных схем для различных видов деятельности оператора.

7.3.Структурно-психологический анализ деятельности оператора в СЧМ

В основе структурно-психологической концепции операторской деятельности, разработанной В.Ф. Венда, лежит понятие «психологические факторы сложности». Концепция предполагает выявление факторов деятельности и отбор ограниченного числа основных для каждого конкретного случая психологических факторов, определяющих решение профессиональных задач человеком-оператором. Очевидно, что психологических факторов, влияющих на деятельность, бесконечное количество. Из них экспериментальным путем выбираются те, которые непосредственно влияют на ее надежность и эффективность. Эти факторы, определяемые как психологические факторы сложности, и являются показателями эффективности, надежности и психической напряженности деятельности.

Психологические факторы сложности - обобщенные характеристики. Они должны адекватно описывать и отражать психологическую структуру деятельности. Психологические факторы сложности определяют психологические критерии сложности деятельности оператора.

Психологическая система деятельности. В основе концепции психологической системы деятельности В.Д. Шадрикова лежит понятие психологической системы деятельности. Психологическая система деятельности (ПСД) - это совокупность психических свойств, качеств субъекта деятельности, связанных между собой для выполнения функций конкретной деятельности. Система деятельности обеспечивает достижение целей профессиональной деятельности человека.

ПСД включает функциональные блоки: мотивы, цели, программы, информационную основу, принятие решений, подсистемы профессионально важных качеств. Структуры функциональных блоков считаются основными компонентами профессиональной деятельности. С одной стороны, ПСД является изменчивой, развивающейся и специфической для конкретной профессиональной деятельности. С другой стороны, структура ее блоков остается неизменной в ходе выполнения деятельности, а отдельные ее компоненты обладают относительной функциональной независимостью.

Мотивы определяют внутренние побуждения к деятельности. Любая деятельность имеет цель. Цель - это итог, к которому человек стремится в процессе деятельности. Параметры цели устанавливаются в соответствии с характеристиками, которым должен соответствовать результат деятельности. Результат - это то, что реально получает человек в итоге деятельности. Параметры результата описывают характеристики, по которым производится сравнение результата с целью.

 Параметры деятельности представляют собой различные характеристики деятельности как процесса. Деятельность обладает свойством эффективности. Параметры  эффективности - это показатели, по которым оценивается эффективность деятельности. К ним относятся производительность, или количество продукции, выпущенной в единицу времени, качество, или соответствие продукции требованиям, надежность, или способность выполнить свои функции в установленные сроки и с требуемым качеством.

Деятельность реализуется различными способами.  Способ деятельности характеризует конкретный путь достижения цели человеком. Нормативно одобренный способ деятельности - это обобщенная и закрепленная инструкциями система профессиональных действий, которая определяется профессиональным опытом предшествующих работников; индивидуальный способ деятельности — способ, обусловленный индивидуальными особенностями субъекта труда, объективными и субъективными условиями деятельности. Способ деятельности представляет собой алгоритм решения человеком производственных задач. Индивидуальный стиль деятельности показывает отличительные характеристики деятельности, которые могут проявляться при выполнении деятельности. Индивидуальный стиль является средством приспособления субъекта к условиям и требованиям труда.

Психологическая система деятельности формируется в процессе приобретения профессионального опыта. Системогенез — процесс формирования системы деятельности; он состоит из нескольких этапов. На первом этапе происходит освоение нормативно одобренного способа действия, складывается представление об основных компонентах профессиональной системы и о структуре деятельности. Этот этап называется когнитивным и представляет собой обучение. Он характеризуется неустойчивостью связей, однако является основой будущей системы профессиональной деятельности. Следующий этап - этап предметной деятельности. Здесь уточняются цели, детализируется программа, раскрывается информационная основа профессиональной деятельности, отрабатываются процедуры принятия решений.

Вопросы для закрепления:

1. Назовите классы систем «человек-машина».

2. Каковы принципы анализа деятельности оператора?

3. Объясните структурно-психологический анализ деятельности оператора в СЧМ.

Тема № 8. ТРЕБОВАНИЯ К ОРГАНИЗАЦИИ РАБОЧЕГО МЕСТА ОПЕРАТОРА. ПСИХОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ И КОМФОРТ

План:

8.1 Рабочее  место оператора

8.2 Характеристика режимов работы оператора

8.3 Основные функциональные характеристики человека и машины.

8.4 Тенденции сохранения психологического комфорта человека-оператора

8.5 Факторы деятельности, вызывающие утомление

8.6 Характеристика эмоциональных состояний оператора

Ключевые слова: рабочее место оператора, утомление, удобство, эргономика, конструирование рабочего места, компоновка рабочего места, адекватная мобилизация.

8.1 Рабочее  место оператора

Под рабочим местом оператора понимается место в СЧМ, оснащенное средствами отображения информации, органами управления и вспомогательным оборудованием, где осуществляется его трудовая деятельность. Рабочие места классифицируются по ряду признаков. В зависимости от количества одновременно работающих операторов различают индивидуальное и коллективное рабочее место. По характеру выполняемых человеком операций рабочие места делятся на автоматизированные, механизированные и предназначенные для выполнения преимущественно ручных операций. По степени специализации рабочие места могут быть универсальными, специализированными и специальными. В зависимости от положения, занимаемого человеком в процессе работы, рабочие места могут быть рассчитаны на работу оператора сидя, стоя, сидя и стоя одновременно.

Инженерно-психологическое проектирование позволяет в значительной мере оптимизировать рабочее место оператора.

Рабочее место - это зона, оснащенная необходимыми техническими средствами, в которой совершается деятельность.

По уровню механизации рабочие места делятся на:

- автоматизированные,

- механизированные,

- “ручные”.

Рабочее место оператора - место в системе “человек-машина”, оснащенное  средствами отображения информации, органами управления и вспомогательным оборудованием для осуществления трудовой деятельности оператора.

Человек всегда предпринимал попытки проектирования своего рабочего места, создания обстановки, позволяющей ему реализовать свои способности и профессиональное мастерство.

Уже считается общепринятым, что инженерно-психологические исследования начались с разработки требований к средствам отображения информации. Но стоит напомнить, что не меньше споров вызвали разногласия по поводу рабочей позы оператора. Так, на автомобильных заводах Генри Форда в США незадолго до Второй мировой войны категорически запрещалось рабочим конвейерных линий работать сидя. Нарушителя ждало неминуемое увольнение. Форд считал, что сидя человек быстрее засыпает. К тому же, по его логике, тот, кто не может работать стоя – явный кандидат на увольнение по состоянию здоровья. Сейчас за нарушение рабочей позы уже не увольняют. Но до сих пор моряки управляют кораблем стоя. Эта поза преобладает в металлургии, станкостроении и торговле. Большинство трамваев за рубежом не оборудовано сиденьями для вагоновожатых.

Не меньше разногласий зафиксировано и по форме сидений. Хотя справедливости ради нужно признать, что длительное время на это не обращали особого внимания. Ситуация изменилась после работы шведского врача Бьерна Акерблома “Рабочие позы стоя и сидя”, который предложил новую форму сидения с опорой на спинку стула не лопатками, а поясницей. Многие предприятия перешли на выпуск таких сидений. Но сохранились и консерваторы.

Во многом комфорт на рабочем месте и эффективность деятельности определяются и условиями труда. Ведь условия жизнедеятельности на земной поверхности достаточно разнообразные. Достаточно напомнить, что диапазон изменения температур на нашей планете составляет 144ºС (от +58°С  в пустынях до - 88°С  в Антарктиде), а суточные колебания температуры в пустыне Сахара достигают 50°С (при оптимальном значении температуры на рабочем месте от +18 до +20 °С летом и от  +17 до  +22°С  зимой). Это имеет особое значение, так как уже при температуре +25° С быстро наступает усталость, а при +30°С существенно ослабляется интенсивность умственной деятельности.

Выше перечисленные примеры показывают значение эргономических факторов на эффективность деятельности оператора. Но при проектировании рабочего места нельзя ограничиваться анализом трудового процесса оператора и учетом только антропологических данных, санитарно-гигиенических условий на рабочем месте и физиологических характеристик трудового процесса. Не умаляя значения эргономики, изучающей комплексные возможности (т.е. с позиций разных дисциплин) оптимизации орудий, условий и процесса труда оператора в системе “человек-машина”, необходимо так же тщательно учитывать требования инженерных психологов.

В частности, при конструировании рабочего места оператора к числу основных условий, способствующих реализации его профессионализма следует  отнести:

*  достаточное рабочее пространство, позволяющее человеку  осуществлять рабочие движения и перемещения при эксплуатации и техническом обслуживании оборудования;

*  надежные физические, зрительные и слуховые связи оператора с оборудованием и другими операторами;

*  оптимальное размещение рабочего места в производственных помещениях (с безопасными проходами);

*  необходимое естественное и искусственное освещение;

*  допустимый уровень акустического шума и вибрации;

 средства защиты оператора.

Важно также, чтобы были предусмотрены меры:

- предупреждения и снижения преждевременного утомления (усталости);

- предотвращения стресса и ошибочных действий;

- обеспечения быстроты, безопасности, простоты и экономичности технического обслуживания в нормальных и аварийных условиях;

- соответствия техники и оборудования функциональным требованиям и предполагаемым условиям эксплуатации.

При организации рабочего места необходимо также принимать во внимание:

- конфигурацию и способ размещения панелей индикаторов и органов управления;

- потребность в обзоре рабочего места (пульта);

- возможность письма и размещения на поверхности телефонов, других вспомогательных устройств и документации;

- пространство для ног и стоп в сидячем положении.

Оператор должен располагать определённой схемой действий. Образ этой ситуации, как известно, - это её концептуальная модель. В непредвиденных, неожиданных ситуациях, когда проявляется рассогласование между моделью и реальной ситуацией, проявляется оперативное мышление оператора. Чтобы эти интеллектуальные способности оператора проявились с наибольшей эффективностью в любых условиях, его рабочее место должно удовлетворять определённым требованиям.

В зависимости от условий, в которых работает оператор, различают три зоны его действий: минимальную, максимальную, оптимальную.

Минимальные и максимальные зоны соответствуют предельным возможностям оператора.

Максимум и минимум определяют границы, в которых осуществляются конкретные функции операторской деятельности. За их пределами функция либо не проявляется, либо происходит её нарушение. Чем ближе характеристики условий деятельности оператора к этим границам, тем менее эффективно и надёжно он работает. Эффективнее всего физиологические и психологические функции и деятельность оператора реализуются в оптимальной зоне.

Основными признаками оптимальной зоны являются:

1. Наиболее высокое проявление функции работающей системы (двигательной, сенсорной и т.д.). Например, наибольшая точность различения, скорость реакции и т.д.

2. Длительное сохранение работоспособности системы, выносливости оператора (например, при оптимальном темпе поступления информации).

3. Короткий период врабатываемости (от состояния покоя до высокой работоспособности).

4.Стабильность функций и деятельности оператора, то есть наименьшая вариативность результатов работы системы. Уход из оптимальной зоны (например, по темпу) сразу увеличивает разброс показателей работоспособности.

5. Соответствие реакций оператора внешним воздействиям. Так, при работе в условиях, выходящих за пределы оптимальной зоны, сильный сигнал может вызвать неадекватно слабую реакцию.

6. Хорошая согласованность (например, синхронность) в работе всех компонентов системы.

Конкретные величины, характеризующие признаки оптимальных условий для тех или иных функций, зависят от тренированности операторов, их возрастных, типологических и индивидуальных особенностей.

Естественно, что средства отображения, органы управления и рабочее место оператора в целом должны проектироваться с таким расчётом, чтобы обеспечить оптимальные условия проявления психических и физиологических функций оператора, потому что в таких условиях достигается максимальная эффективность, точность и надёжность его деятельности при минимальных энергетических затратах.

Требования к компоновке рабочего места оператора.

1. Командная функция должна совершаться с помощью минимального числа операций.

2. Количество и траектория рабочих движений должны быть сокращены до минимума.

3. Органы управления следует располагать так, чтобы работа распределялась равномерно между правой и левой рукой оператора, при этом правой рукой должны выполняться наиболее ответственные операции, требующие наибольшей точности или наибольшей силы.

4. Следует избегать расположения последовательно используемых органов управления на разных высотах, когда требуется попеременно то поднимать, то опускать руки или часто наклоняться.

5. Все органы управления нужно располагать так, чтобы по возможности, свести рабочие движения к движениям предплечья, кисти пальцев рук, допуская движения плечевого сустава только в виде исключения.

6. Основные органы управления, наиболее важные и часто используемые, размещаются в оптимальном рабочем пространстве, где обеспечены наилучшие условия для ручного управления и контроля.

7. Оптимальное рабочее пространство ограничено дугами, которые описываются каждой рукой оператора при вращении в локтевом суставе (радиус дуги 340 мм).

8. Максимальное рабочее пространство ограничено дугами, описываемыми вытянутыми руками при их повороте в плечевом суставе (радиус руки 550 мм).

9. Аварийные и ответственные органы управления размещаются в оптимальной зоне досягаемости руки.

10. Второстепенные органы управления и индикаторы размещаются в зоне максимальной досягаемости руки (при большом общем числе органов управления).

11. Неудобные места отводятся для устройств, связанных с настройкой, калибровкой и проверкой. Они могут быть размещены за пределами нормальной рабочей зоны или скрыты под панелью.

12. Когда органы управления размещены рядом с индикаторами, то рука оператора не должна закрывать индикатор, а ручка, управляемая правой рукой оператора, помещается правее или ниже соответствующего или взаимосвязанного индикатора (аналогично и для левой руки). Следует избегать перекрёстной работы двумя руками.

Как известно, основу рабочего места оператора любого типа составляет пульт управления. Он должен обеспечивать удобное и достаточное по размерам рабочее пространство для операторов, свободное перемещение в зоне пульта, рациональное размещение на пульте средств связи, место для ведения записей, просмотра и хранения текущей документации.

К основным инженерно-психологическим характеристикам пульта управления относятся его форма и геометрические размеры.

На практике получили распространение фронтальная, трапециевидная и многогранная формы пультов.

Фронтальная форма пульта предусматривает размещение всех органов управления в пределах зон максимальной и допустимой досягаемости, а индикаторы - в пределах зоны центрального и периферического зрения (например, вдоль стены).

Трапециевидная форма пульта используется при невозможности размещения органов управления и индикации по фронтальному принципу. В данном случае органы управления и индикаторы частично размещаются на боковых панелях, развернутых относительно фронтальной под углом 90 - 120º.

Полукруглая форма пульта наиболее целесообразна при наличии большого числа средств ото6ражения информации и органов управления; боковые панели рекомендуется располагать таким образом, чтобы они были перпендикулярны линии взора оператора. Минимальный диаметр полукруглого пульта для одного оператора равняется 1200 мм.

Геометрические размеры пульта управления основываются на антропометрических характеристиках конкретных групп операторов. Так, например, рекордный рост – 283 см -был зафиксирован у финна Каянуса. Самый низкий рост взрослого мужчины составил 38 см.  Отметим для сравнения, что средний рост москвича равен 168 см, а москвички – 157 см.

Проектированию наилучших условий актуализации профессионализма оператора в процессе деятельности способствует внедрение сформулированных исследователями принципов оптимизации его рабочего места.  К ним, в частности, можно отнести следующие из них:

1. Принцип соответствия рабочего места возможностям человека. Он требует размещения элементов в оптимальных и доступных зонах.

2. Принцип значимости требует размещения важных элементов вблизи центра панели на видном и удобном для оператора месте.

3. Принцип учёта частоты использования требует помещать у центра панели часто используемые элементы.

4. Принцип структурного соответствия предполагает размещать индикаторы в зоне визуальной информации, а органы управления – в зоне управления.

5. Если требуется срочная, немедленная реакция, то по принципу пространственного совмещения индикатор совмещают с органом управления (например, подсветка клавиш с надписями).

6. По принципу функциональной группировки вместе размещают группу приборов и индикаторов, функционально относящихся к одному узлу (агрегату) оборудования. Также размещаются и органы управления.

7. Принцип оперативного упорядочения предполагает размещение приборов и органов управления вдоль некоторой линии в очерёдности их использования при выполнении алгоритма (это возможно лишь при выполнении в системе одного или повторяющихся алгоритмов).

8. Принцип уменьшения длины массивов однотипных элементов требует учёта при размещении элементов на рабочем поле психологической закономерности 7 плюс-минус 2, то есть желательно группировать 5 – 7 – 9 элементов в группе.

Следует помнить, что дежурство на рабочем месте занимает у оператора примерно третью часть его жизни. Поэтому конструкторам всегда нужно думать не только о соблюдении строгих требований государственного стандарта при проектировании рабочего места, но и заботиться о его оформлении.

Решение задачи организации рабочего места оператора должно проводиться совместно с проектированием внутреннего пространства (интерьера) всего пункта управления. Интерьеры пунктов оперативного управления создаются архитектурными формами и отделкой, техническими средствами и мебелью, цветовым решением и системой освещения. Все элементы интерьера должны гармонично сочетаться и преследовать цель оптимизации условий труда.

Внутреннее пространство пункта управления делится обычно на три зоны: рабочую, вспомогательную и отдыха.

Главным функциональным пространством является рабочая зона. Она ограничивается комплексом функциональных элементов рабочего места оператора. В этой зоне устанавливается пульт с аппаратурой управления, приборами, средствами связи с управляемыми объектами; информационные щиты и панели (табло, мнемосхемы, устройства визуальной и звуковой сигнализации и т.п.); различные регистрирующие приборы.

Хорошим планировочным решением рабочей зоны является такое, при котором все информационные панели располагаются вдоль одной из стен помещения, а место оператора в плане находится в вершине угла (не более 90º), образованного линиями, идущими от крайних точек панели. Это обусловлено тем, что при рассмотрении показаний приборов сбоку допустимый угол обзора составляет 45º к нормали панели; при больших углах получаются значительные искажения. При необходимости размещения приборов в зоне, превышающей 90º, возможно планировочное решение рабочей зоны пункта управления, на котором работают несколько операторов. Размер и площадь рабочей зоны зависят от общей протяженности информационных панелей и щитов, выполняемых с учетом инженерно-психологических требований (допустимый обзор, оптимальная дистанция наблюдения и т.п.).

Вспомогательная зона необходима для обслуживания оперативных щитов и панелей информации. В ней могут быть расположены также блоки неоперативной информации. Вспомогательная зона охватывает пространство, непосредственно прилегающее к обратной стороне оперативных щитов и панелей и необходимое для работ по наладке и контролю приборов и аппаратуры. Площадь этой зоны определяется требованиями технологии и с учетом проходов, обеспечивающих удобный подход к обратной стороне оперативных щитов, обслуживание установленных на щите приборов и других элементов.

Зона отдыха предназначена для психологического восстановления работоспособности оператора в процессе кратковременного отдыха и должна располагаться внутри пункта управления таким образом, чтобы из нее можно было наблюдать за появлением сигналов на мнемосхеме, оперативных щитах и пультах управления.

Из этого назначения вытекает двойственный характер зоны отдыха. Во-первых, она обеспечивает кратковременный отдых персонала пункта управления. Для этого она оборудуется функциональной мебелью, форма и стиль которой коренным образом отличаются от рациональной формы элементов рабочей зоны. Во-вторых, она снижает психофизиологическое напряжение, возникающее у оператора в процессе трудовой деятельности, уменьшает зрительное и нервное утомление, повышая тем самым эффективность его труда.

Важными элементами зоны отдыха в любом случае являются живые уголки природы, связывающие персонал пункта управления с внешним пространством, обеспечивающие более близкий контакт с природой и способствующие интенсивному отдыху нервной системы и зрительного анализатора.

Для рациональной планировки, размещения и установки основного (рабочего) и вспомогательного оборудования,  для устранения образования теней, предотвращения скопления пыли и обеспечения легкости уборки, а также для создания эстетичного общего вида помещения его потолок и стены должны быть гладкими, без выступающих строительных конструкций. Полы пункта управления рекомендуется настилать материалами светлого цвета, так как они отражают свет, что весьма важно при напряженной зрительной работе. Полы рекомендуется выполнять в одной цветовой гамме с цветом стен.

При создании цветосветовой среды в интерьере учитывают эмоционально-физиологическое воздействие цвета и света и их функционально-эстетическую роль в организации пространства.

На рабочих местах предусматривается общее и местное освещение; уровень освещенности на всех рабочих поверхностях, наблюдаемых оператором, должен быть не менее 300 люкс с коэффициентом неравномерности не более 0,5.

Для борьбы с монотонностью работы оператора в помещении пункта управления желательно предусмотреть динамическое (изменяющееся во времени) освещение. Для этого светильники общего и местного освещения должны иметь плавную (ручную или авто-матическую) регулировку силы света, обеспечивающую возможность снижения освещенности рабочих поверхностей до 30 люкс.

Размещение светильников должно исключать возможность засветки экранов электроннолучевых трубок, светящихся планшетов и других индикаторов. Поэтому светильники по возможности следует прятать в углубления потолка, стремясь использовать отраженный рассеянный свет. С их помощью нередко решается и композиция потолка.

При применении подвесных светильников их снабжают колпаками, рассеивающими свет и защищающими глаза оператора от прямого попадания света. При этом нужно стремиться к достижению максимального декоративного эффекта.

В согласовании конструктивных особенностей рабочих мест с характеристиками человека важную роль играет техническая эстетика. Художественная форма технических объектов является продуктом совместной работы инженера, психолога и художника.

Выразительными средствами технической эстетики являются: художественная форма, функциональный цвет и свет, пространственная композиция.

Этими средствами можно повлиять на деятельность оператора и повысить ее эффективность, выявить функции тех или иных элементов аппаратуры, привлечь к ним внимание оператора. Можно также облегчить операции приема и переработки информации, улучшить концентрацию и переключение внимания, повысить скорость восприятия и экономичность управляющих действий, улучшить их пластику и координацию, нейтрализовать ощущение жары или холода, снять монотонность или напряженность работы. Организация рабочего места оператора с учетом описанных требований способствует повышению эффективности его работы, а, следовательно, и всей системы “человек - машина”.

Правильная организация рабочего места предполагает решение следующих основных задач:
- выбор целесообразного рабочего положения (сидя, стоя);
- рациональное размещение индикаторов и органов управления в соответствии с их важностью и частотой использования в пределах поля зрения и зон досягаемости;
- обеспечение оптимального обзора элементов рабочего места;
- соответствие конструкции рабочего места антропометрическим, физиологическим и психологическим характеристикам человека;
- соответствие информационных потоков возможностям человека по приему и переработке информации;
- обеспечение условий для кратковременного отдыха операторов в процессе работы.

Конечной целью организации рабочего места является оптимизация условий трудовой деятельности, обеспечивающих максимальную надежность и эффективность работы оператора (группы операторов).

8.2 Характеристика режимов работы оператора

Нормальный (оптимальный) режим работы осуществляется в комфортных условиях, при нормальной работе технических устройств. Обстановка является привычной, рабочие действия осуществляются в строго определенном порядке, мышление носит алгоритмический характер. В оптимальных условиях промежуточные и конечные цели труда достигаются при невысоких нервно-психических затратах. Обычно здесь имеют место длительное сохранение работоспособности, отсутствие грубых нарушений, ошибочных действий, отказов, срывов и других аномалий. Труд в оптимальном режиме характеризуется высокой надежностью и оптимальной эффективностью.

Под критическими режимами работы понимаются режимы, ведущие к полной, либо частичной утрате системой выполняемых функций, либо утрате объекта, либо утрате объекта и гибели оператора (экипажа). Предупреждение критических режимов осуществляется за счет оказания помощи оператору по действиям в сложных и аварийных ситуациях.

Аварийные условия требуют от работающего максимального напряжения физиологических и психических функций, резко выходящего за пределы физиологической нормы. Экстремальный режим в самом общем смысле — это режим работы в условиях, выходящих за пределы оптимума. Отклонения от оптимальных условий деятельности требуют повышенного волевого усилия или, иначе говоря, вызывают напряжение.

8.3 Основные функциональные характеристики человека и машины.

Одна из главных характеристика СЧМС – это особенности взаимодействия человека с ее техническими компонентами. Разнообразные управляющие функции системы в одних в случаях наиболее успешно может реализовать человек, а в других – техническое устройство. Знание преимуществ и недостатков необходимо при проектировании СЧМС, главным образом при решении задачи распределения между ними функций по управлению системой.

Характеристики	Человек	Машина
Способность интегрировать разнообразные элемента в единую систему	Выраженная	Ограниченная
Способность к предвидению событий	Высокая	Ограниченная
Способность к формулированию нечетко сформулированных задач	Высокая	Ограниченная
Способность к распознаванию внешних ситуаций	Высокая	Ограниченная
Способность ориентироваться во времени и пространстве	Выраженная	Ограниченная
Диапазон способов переработки информации	Широкий	Ограниченная
Способность формирования образов внешнего мира	Выраженная	Отсутствует
Способность генерировать идеи	Выраженная	Отсутствует
Продолжительность непрерывной работы	Незначительная	Большая
Точность и скорость вычислений	Незначительная	Высокая
Объем оперативной памяти	Ограничен	Значительный
Способность к обобщению	Имеется	Ограниченная
Способность к обучению	Хорошая	Плохая

Из таблицы видно, что человек превосходит машину в творческих компонентах деятельности, в задачах с неопределенным содержанием и исходом, в адаптации к изменяющимся условиям труда и т.д.

Машина имеет неоспоримые преимущества в быстродействии и точности выполнения расчетов, в хранении в памяти большого объема информации и в оперативности его распределения, скорости выполнения операций по заданному алгоритму.

При сравнении машины человека следует учитывать способность человека объединять отдельные сигналы в целостную структуру, что позволяет находить наиболее экономичные способы их приема и переработки.

Способы приема информации машины ограничены (принимает только то, на что настроена), а методы переработки информации фиксированы. Следует также иметь ввиду, что при всех прочих равных условиях надежность аппаратуры с высоким уровнем автоматизации быстро ухудшается в сложных эксплуатационных условиях.

8.4 Тенденции сохранения психологического комфорта человека-оператора

Создание эффективной системы человек-оператор заключается в поиске оптимального сочетания возможностей машины и человека.

Предварительно рассмотрим основные различия, присущие основным элементам человека и машины.

Основные функциональные характеристики человека и машины

На человека следует  возлагать выполнение функций по:

· распознаванию ситуации по многим сложно связанным характеристикам, а также при неполной информации о ней;

· осуществлению функций индуктивного вывода, т.е. обобщению отдельных фактов в единую систему;

· решению задач, в которых отсутствует единый алгоритм или нет четко определённых правил обработки информации;

· решению задач, в которых требуется гибкость и приспособляемость к изменяющимся условиям, особенно задач, появление которых заранее трудно предвидеть;

· решению задач с высокой ответственностью в случае возникновения ошибки.

Машине следует поручать:

· выполнение всех видов математических расчётов;

· выполнение однообразных, постоянно повторяющихся операций, реализуемых по заданному алгоритму;

· хранение и динамическое представление больших объёмов однородной информации;

· решение задач, требующих дедуктивного вывода, т.е. получения на основе общих правил решений для частных случаев;

· выполнение действий, требующих высокой скорости реакции на команду.

Всё в действительности гораздо сложнее, требует тонкого анализа содержания деятельности оператора и учёта возникающих ситуаций. Несмотря на значительный прогресс в создании сложных технических систем, человек во многих случаях незаменим. Особенно это касается его возможностей по работе в условиях неполноты информации и использовании эвристических (последовательных предписаний или процедур обработки информации) методов решения проблем. Кроме того, только человек обладает способностью учитывать разнокачественный, в том числе и социальный, опыт для достижения своих целей.

Человечеством создано огромное разнообразие человеко-машинных систем, ориентироваться в котором достаточно трудно.

В инженерной психологии сформулирован принцип преимущественных возможностей. Согласно этому принципу, рациональное распределение функций между человеком и машиной должно осуществляться так, чтобы человеку поручались те функции, которые позволяют ему наиболее эффективно реализовать свои возможности, а машине — те, которые требуют выполнения стереотипных операций, высокого быстродействия и точности. Другими словами, возникает необходимость сравнения человека и машиной в отношении возможностей приема, хранения и переработки информации. Анализ позитивных и негативных сторон человека и машины привел некоторых исследователей к выводу, что машина будущего должна основываться на тех же принципах обработки информации, какими пользуется человек.

В то же время следует иметь в виду, что если в математико-логическом аспекте машине можно передать любую трудовую функцию, для которой составлена программа ее выполнения, то с психологической точки зрения (в отличие от этого) машине могут быть переданы только те функции, которые формализованы и психологически характеризуются тем, что они фиксированы и однозначно определены. Требуется еще значительная работа по определению критериев «психологической целесообразности» передачи ЭВМ той или иной трудовой функции человека. Интересные приложения для решения задачи распределения функций могут возникнуть в связи с идеей создания так называемых «сбалансированных» систем «человек—машина», т. е. систем, где оба партнера являются активными.

Решение задачи распределения функций тесно связано с психологическим исследованием основных функций, выполняемых человеком при работе машиной. Одной из наиболее важных функций, как известно, является функция принятия решений, посредством которой человек выявляет проблемы, осуществляет диагностику, прогноз и планирование. Понятно, что уровень изученности процесса принятия решений будет во многом определять пути и методы организации эффективного взаимодействия человека и машины.

Чтобы система человек машина функционировала надёжно и эффективно, необходимо, чтобы информация, адресуемая человеку, передавалась ему в форме, наиболее удобной для её восприятия, запоминания и осмысливания, а органы управления были бы удобными для организации соответствующих движений.

Часто человек допускает ошибки не потому, что он не овладел своей профессией, а потому, что его психофизиологические возможности ограничены: скорость передаваемой ему информации превышает возможности органов чувств, форма сигналов оказывается трудной для осмысливания их человеком.

8.5 Факторы деятельности, вызывающие утомление

Основным фактором, вызывающим утомление, является интегральная экстенсивная напряженность деятельности (нагрузка). Помимо абсолютной величины нагрузки, на степени развития утомления сказывается еще ряд факторов, среди которых необходимо выделить следующие:

-  статический или динамический характер нагрузки;

-  интенсивность нагрузки, т.е. ее распределение во времени;

-  постоянный и ритмический характер нагрузки.

Статическая физическая нагрузка при прочих равных условиях ведет к большему развитию утомления, чем динамическая, причем субъективное ощущение усталости в этом случае выражено особенно отчетливо. Время наступления утомления и его выраженность зависят от степени интенсивности нагрузки следующим образом: при увеличении интенсивности нагрузки утомление наступает раньше, при уменьшении интенсивности нагрузки - время наступления утомления не изменяется (в последнем случае производительность труда значительно снижается, что невыгодно).

Существует определенная оптимальная интенсивность нагрузки, при которой утомление развивается медленнее всего. 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 больших 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 аза, высокая температура среды, повышенная влажность, изменение барометрического давления и т.п.

Наибольшим разнообразием характеризуется вторая труппа. 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.

Наконец 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.

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. Сказанное позволяет считать, что описанные фазы определяются сочетанием физических и информационных характеристик работы.

Но существует еще одна специфическая форма изменения функционального состояния оператора, в меньшей степени связанная с физическими характеристиками. Это реакция организма оператора на информационную структуру системы.

Такая форма измененного функционального состояния называется специфической напряженностью. Динамика работоспособности, динамика утомления являются неспецифическими проявлениями организма, общей реакцией на интенсивность и экстенсивность рабочей деятельности, в то время как состояние специфической напряженности зависит то структуры и содержания потока информации в СЧМ.

В связи с этим, основным критерием оценки специфической напряженности, вернее, оценки характера реакции организма на информационную структуру процесса является критерий адекватности.

Исследования были условно названы следующими терминами: состоянием адекватной мобилизации и состоянием динамического рассогласования.

Состояние адекватной мобилизации - это такое состояние оператора, которое является оптимальным или близким к оптимальному, для данных условий работы человека, включенного в конкретную систему управления. Симптоматика и выраженность этого состояния зависят, прежде всего, от объема информации, ее плотности и экстенсивности, от семантической значимости информации, характера кодирования, наличия шума, требуемых программ реализации принятой информации и особенностей управляемой системы. Чем больше требуемое состояние отличается от состояния оперативного покоя, тем больше выражена активная мобилизация.

Характерной чертой адекватной мобилизации является ее линейность, т.е. наличие прямой зависимости от субъективной трудности выполняемой работы. Первым шагом диагностики, или прогнозирования этого состояния является количественный анализ информационной модели рабочего процесса для выяснения, какой элемент этой деятельности в первую очередь определяет степень адекватной мобилизации. В большинстве случаев оперативной точкой для суждения служит положение найденных характеристик на шкале предельных возможностей человека. Выявление ведущего элемента деятельности решает вопрос о том, какое свойство или свойства оператора определяют его выполнение, а состояние соответствующих функций и будет в первую очередь характеризовать степень адекватной мобилизации.

Однако помимо этого изменяется и состояние связанных с ведущей функцией систем неспецифического обеспечения и регулирующих нервных образований. Поскольку состояние этих систем не отвлекает оператора от выполнения основных обязанностей, а сами показатели довольно тесно коррелируют с уровнем работы основной системы, то о степени напряженности судят именно по состоянию этих систем.

Состояние адекватной мобилизации характеризуется минимальным числом ошибок в работе и выбором оптимального алгоритма деятельности.

Может возникнуть вопрос: поскольку внешние признаки стадии адекватной мобилизации очень близки к той стадии работоспособности, которая была описана как фаза компенсации, то не является ли такое разделение искусственным? Конечно, эти состояния во многом сходны, однако два существенных обстоятельства позволяют их разделить. Во-первых, это связь состояния адекватной мобилизации только с информационной структурой работы: при увеличении трудности работы выраженность стадии увеличивается, при уменьшении ослабевает; фаза компенсации более устойчива и мало меняется при временных колебаниях интенсивности работы. Во-вторых, она не связана со временем работы и может быть одинаково выражена как в начале, так и в конце ее.

В тех случаях, когда предъявляемые к организму требования находятся на пределе его физиологических возможностей или превышают их, наблюдается переход состояния адекватной мобилизации в состояние динамического рассогласования. Однако динамическое рассогласование может возникнуть при небольшой информационной нагрузке, когда имеются различного рада эмоциональные сдвиги, особенно связанные с малым навыком в работе.

Состояние динамического рассогласования. При динамическом рассогласовании нарушается основная закономерность предыдущей стадии - уровень работы по восприятию информации не соответствует ожидаемому физиологическому состоянию. О таком состоянии свидетельствуют большие сдвиги вегетативных реакций, появление дополнительных реакций, в частности потоотделения, расширение сосудов кожи, нарушение мышечного баланса и др. Это состояние чрезвычайно важно для оценки работы оператора, поскольку оно сопровождается выраженными нарушениями работоспособности и появлением большого числа ошибок, лишними действиями, увеличением времени работы, вплоть до отказа от работы или ее прекращения. Обобщенный характер динамического рассогласования приводит к тому, что ошибки и неправильные действия наблюдаются даже тогда, когда оператор должен выполнять требуемые по ходу работы несложные для него действия, в ином состоянии выполняемые безотказно.

На этом основании основан один из приемов оценки рассогласования, когда оператору по ходу работы предлагают выполнять ряд тестов возрастающей сложности, обычно хорошо выполняемых. Чем проще тест, при котором появилось затруднение или ошибка, тем глубже динамическое рассогласование.

Например: Когда оператор (мой сын Валентин) находится в состоянии адекватной мобилизации, им обрабатывается 6 групп цифр, где в каждой группе было 20 цифр. В состоянии динамического рассогласования он смог обработать без ошибки только четыре группы. Динамическое рассогласование является более устойчивым, чем адекватная мобилизация; уменьшение интенсивности нагрузка не приводит к ликвидации этого состояния и появлению адекватной мобилизации. Должно пройти время, прежде чем признаки рассогласования исчезнут.

8.6 Характеристика эмоциональных состояний оператора

Под эмоциональными понимаются состояния, вызванные переживанием человеком его отношения к внешнему миру и к самому себе и характеризуемые изменениями количественных и качественных параметров ответов на сигналы внешней среды. Таким образом, эмоциональное состояние тесно связано с индивидуальной семантической значимостью поступающей к человеку информации и являются, как бы коррекцией, вносимой человеком в ответ, определяемый только информационной структурой раздражителя. Например, можно установить закономерное усиление эмоциональных состояний по мере возрастания цены решения.

Показано, что при фиксированной цене решения имеется прямая связь степени эмоции от величины энтропии (характеризует вероятность определенного состояния любой физической системы среди множества возможных ее состояний), остающейся к моменту необходимой выдачи решения (недостаточность информации как эмоциогенный фактор по П.В. Симонову). Это положение делает понятным и ту связь эмоциональных состояний с описанными выше общими функциональными состояниями, особенно с состояниями адекватной мобилизации и динамического рассогласования и с рядом внутренних характеристик личности, например, уровнем тревожности, который сказывается на придаваемых значениях индивидуальной (субъективной) семантической значимости. Из сказанного становится также ясно, что любой вид сознательной человеческой деятельности всегда в той или иной мере связан с развитием эмоциональных состояний.

При изучении эмоциональных реакций следует отчетливо различать две его формы - эмоциональное напряжение и эмоциональную напряженность.

Эмоциональное напряжение характеризует степень мобилизации функций организма для наиболее успешного выполнения той или иной деятельности и связано с волевым актом, направленным на эту деятельность, т.е. оно характеризует ту степень эмоциональных сдвигов, которые обуславливают наиболее полное развитие состояния адекватной мобилизации. В тех случаях, когда наступает динамическое рассогласование между объективной значимостью ситуации и ее субъективной оценкой и появляются связанные с этим отрицательные изменения в двигательных и психических функциях, наступает состояние эмоциональной напряженности. При этом наблюдается и снижение устойчивости ряда психических функций.

Момент перехода эмоционального напряжения в эмоциональную напряженность определяет так называемую эмоциональную устойчивость. Чем меньше эмоциональная устойчивость, тем скорее при меньших значениях эмоционального фактора развивается состояние эмоциональной напряженности.

Эмоциональная устойчивость является показателем, очень тесно связанным с таким свойством личности, как уровень тревожности, она очень низка у лиц с высоким уровнем тревожности.

Следующее качество - эмоциональная возбудимость - определяет быстроту развития того или иного эмоционального состояния, т.е. это качество очень близко к тому, которое характеризует эмоциональную устойчивость.

Рассмотрим факторы, определяющие развитие эмоциональных состояний. На основании представления о сущности эмоциональных реакций становится ясным, что их развитие определяют две группы факторов - внешние и внутренние.

Внешние эмоциогенные факторы. К ним относятся, прежде всего, так называемые экстремальные факторы, т.е. такие, чьи физические или информационные характеристики которых ведут к развитию крайней степени напряжения физиологических и психологических функций с полным исчерпанием всех физиологических резервов. Чем более выражена экстремальность фактора, тем выше вероятность появления выраженных степеней эмоциональных сдвигов. Характер этих сдвигов определяется видом реакции, развивающейся в результате воздействия. В случае формирования адекватной реакции, т.е. реакции, направленной на преодоление действий фактора или на поддержание необходимого уровня деятельности при продолжении действия экстремальности, как правило, наблюдается та или иная степень эмоционального напряжения.

Развитие реакции тревоги, характеризующей тенденцию ухода от экстремального фактора, правило, наблюдается та или иная степень эмоционального напряжения. Развитие реакции тревоги, характеризующей тенденцию ухода от экстремального фактора, неспособность к мобилизации функций ведут к появлению различных степеней эмоциональной напряженности полоть до появления резко выраженных отрицательных эмоций. К этой же группе факторов относятся и те, которые характеризуются очень высокой значимостью, хотя сами по себе факторы не являются экстремальными. Знак возникающей эмоциональной реакции и сила ее развития в этом случае, как правило, определяется сочетанием ряда внутренних по отношению к человеку факторов.

Внутренние эмоциогенные факторы. Сами по себе эти факторы не являются эмоциогенными, они лишь тому или иному внешнему фактору необходимую степень эмоциональности. К этим факторам относятся такие, как характеристики нервной деятельности: темперамент, уровень тревожности, ригидность личности, и т.п. - они, как правило, определяют уровень реакции. Такие факторы, как характеристика энграммных преобразований (особенности памяти, внимание), ответственные за степень знакомости с возникающей ситуацией и быстроту и скорость принятия решения, определяют не только степень развития эмоциональных состояний, но и их знак. Весьма близка к ним и такая характеристика личности, как уровень притязаний.

Наконец, в эту же группу следует отнести и такие факторы, как мотивы, установки и близкие к ним характеристики типа идеалов и т.п. Наиболее выражено их влияние на эмоциональную устойчивость, которая, при положительных мотивах может быть настолько высокой, что полностью исключает появление эмоциональной напряженности. Управление эмоциональными состояниями – это уже одна из задач эргономики (научно-прикладной дисциплины, занимающейся изучением и созданием эффективных систем, управляемых человеком, также изучает движение человека в процессе производственной деятельности, затраты его энергии, производительность и интенсивность при конкретных видах работ.).

Можно ли активно управлять поведением человека - оператора, вводя те или иные эмоциогенные факторы. Да, можно. Например, для поддержания высокого уровня бдительности при монотонной работе операторов наблюдения и контроля, воздействие на эмоциогенную сферу является наиболее эффективным. Если мы имеем дело с эмоциональной напряженностью, то здесь позиция становится иной, это состояние явно неблагоприятное, и все усилия должны быть направлены на перевод этого состояния в состояние эмоционального напряжения.

Вопросы для закрепления:

1. Дайте определение рабочего  места оператора

2. Характеристика режимов работы оператора

3. Основные функциональные характеристики человека и машины.

4.Тенденции сохранения психологического комфорта человека-оператора

5.  Основные факторы деятельности, вызывающие утомление

Тема № 9. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ РАБОЧЕГО МЕСТА ОПЕРАТОРА.

План:

9.1 Рабочее место оператора и основные условия его конструирования.

9.2 Построение пульта управления

9.3 Оптимальная зона условий труда

9.4 Интерьер оперативного пункта управления

Ключевые слова: пульт управления, интерьер, конструирование, безопасность работы.

9.1 Рабочее место оператора и основные условия его конструирования.

Под рабочим местом оператора понимается зона его трудовой деятельности в системе «человек — машина», оснащенная техническими средствами и вспомогательным оборудованием, необходимым для осуществления функций контроля и управления производственным процессом.

Правильная организация условий труда предполагает рациональную планировку оборудования и размещение постоянного рабочего места персонала с учетом психофизиологических характеристик и антропометрических данных, обеспечение безопасности работы и нормальных окружающих условий. К этому кругу вопросов относятся также решение компоновки средств отображения информации и органов управления на щитах, пультах и других конструкциях, организация рабочей позы оператора, а также общее оформление помещения операторского пункта с учетом эстетических требований. Конечной целью организации рабочего места является оптимизация условий трудовой деятельности, обеспечивающих максимальную надежность и эффективность работы оператора (коллектива операторов).

При организации рабочего места должны быть соблюдены следующие основные условия:

- достаточное рабочее пространство для оператора, позволяющее осуществлять все необходимые движения и перемещения при эксплуатации и техническом обслуживании оборудования;

- достаточные информационные связи между оператором и оборудованием, а также между операторами;

- оптимальное размещение рабочих мест в помещениях для оперативной работы, а также безопасные и достаточные проходы для операторов;

- оптимальное размещение оборудования, входящего в состав рабочего места, главным образом средств отображения информации и органов управления;

- необходимое естественное и искусственное освещение для выполнения оперативных задач, технического обслуживания или тренировок;

- допустимый уровень акустического шума, вибраций и других-факторов производственной среды создаваемых оборудованием рабочего места или другими источниками;

- наличие необходимых инструкций и предупредительных знаков, предостерегающих об опасностях, которые могут возникнуть при работе, и указывающих на необходимые меры предосторожности;

- надежная индикация отказов электрического питания аппаратуры, а также индикация отказов самой аппаратуры как и ее функционирования.

При конструировании и размещении рабочих мест следует предусматривать меры,  предупреждающие или  снижающие преждевременное утомление оператора, предотвращающие возникновение у него психофизиологического стресса, а также появление ошибочных действий.

Конструкция  рабочего  места должна обеспечивать  быстроту, безотказность,  простоту и экономичность технического обслуживания и ремонта в нормальных и аварийных условиях; полностью отвечают функциональным требованиям и предполагаемым условиям эксплуатации.

В зависимости от основных функций, выполняемых оператором с помощью средств индикации и управления, рабочие места можно классифицировать следующим образом:

1) рабочее место оперативного управления, предназначенное для решения задач управления, выдачи команд и распоряжений и т. п.;

2) информационно-справочное рабочее  место,  которое служит для запроса и получения справок о состоянии системы в целом или ее отдельных  звеньев,  а также для формирования,  передачи  и приема символической или графической информации;

3) рабочее место ручного ввода информации, необходимое для оперативного ввода символической или графической информации;

4) рабочее место функционально-технологического контроля, обеспечивающее оперативный функциональный контроль за исправностью технических средств и каналов связи;

5) рабочее место программиста ЭВМ, которое служит для его связи с вычислительной машиной, а также для отладки машинных программ;

6) комбинированное рабочее место, обеспечивающее совместное выполнение оператором нескольких функций.

9.2 Построение пультов управления

Основу рабочего места оператора любого типа составляет пульт управления. Он должен обеспечивать удобное и достаточное по размерам рабочее пространство для операторов, свободный подход их к пульту, рациональное размещение на пульте средств связи, место для ведения записей, просмотра и хранения текущей документации. Кроме того, пульт управления должен быть снабжен специальным сиденьем, обеспечивающим поддержание удобной, ненапряженной рабочей позы оператора.

Рис. 1. Формы   пульта   управления.

К основным инженерно-психологическим характеристикам пульпа управления относятся его форма и геометрические размеры.

На практике применяются следующие формы пультов (рис. 1):

- фронтальная, применяемая в том случае, если оказывается возможным все органы управления разместить в пределах зон максимальной и допустимой досягаемости, а индикаторы — в пределах зоны центрального и периферического зрения;

- трапециевидная, используемая в тех случаях, когда органы управления и индикации невозможно разместить на пульте фронтальной формы; в этом случае органы управления и индикаторы частично размещаются на боковых панелях, развернутых относительно фронтальной под углом 90—120°;

- многогранная, или полукруглая, которая применяется при наличии большого числа средств отображения информации и органов управления; боковые панели рекомендуется располагать таким образом, чтобы они были перпендикулярны линии взора оператора.

Минимальный диаметр полукруглого пульта, предназначенного для одного оператора, должен быть 1200 мм.

Геометрические размеры пульта управления устанавливаются исходя из антропометрических характеристик того контингента операторов, которым предстоит работать за данным пультом. Антропометрические характеристики представляют собой различные размеры человеческого тела, наиболее важные из них приведены на рис. 2 и в табл. 11.

Рис. 2. Антропометрические характеристики человека.

Таблица №11.Антропометрические характеристики взрослого человека.

Наименование характеристики	Номер позиции на рис. 25	Величина характеристики
		Мужчины		Женщины
Рост в положении стоя………………………………...	1	167.8	5.8	156.7	5.7
Высота от пола до поднятой руки, сжатой в кулак……	2	205.8	8.3	190.2	7.5
Высота глаз в положении стоя………………………...	3	156.9	5.8	145.8	5.5
Рост в положении сидя от поверхности сиденья……...	4	88.7	3.1	84.1	3.0
Рост в положении сидя………………………………...	5	130.9	4.3	121.1	4.5
Высота пальцевой точки руки над полом……………..	6	61.9	3.3	58.4	3.6
Длина ноги…	7	90.1	4.3	83.5	4.1
Высота от пола до локтя………	8	65.4	3.3	60.5	3.5
Высота от пола до сиденья…………………………….	9	42.2	2.2	37.0	2.2
Ширина кисти………………………………………	10	9.0	1.0	8.0	1.0
Ширина плеч………………….………………………	11	41.0	2.0	37.0	1.8
Длина плеча…………………………………………	12	32.7	1.7	30.2	1.6
Длина предплечья…………….……………………….	13	25.2	1.0	22.5	0.9
Длина кисти…………………………………………	14	19.0	1.0	17.5	0.9
Охват головы………………….………………………	15	56.7	1.4	55.8	1.7
Расстояние между локтями на уровне плеч…………...	16	93.5	3.1	91.9	2.9
Длина руки…………………….………………………	17	74.3	3.3	66.6	3.1

Многочисленными исследованиями установлено, что различные антропометрические характеристики подчинены нормальным законам распределения с математическими ожиданиями и среднеквадратическими отклонениями , показанными в табл. 11.

Например, орган управления, расположенный в верхней части : пульта (для работы стоя) на высоте, соответствующей средней арифметической от пола до пястной кости поднятой кверху руки (позиция 2 на рис. 25, М₂ = 205 см), для 50% операторов будет неудобен при эксплуатации. Если же этот орган управления разместить на высоте 190 см (), то его достанет 95%, а на высоте 182 см () — 99% операторов. В практике проектирования пультов управления обычно не берется более так как дальнейшее расширение границ нецелесообразно с экономической точки зрения.

Во всех расчетах, где оператор должен что-то доставать, до чего-то дотягиваться, следует исходить из минимальных антропометрических характеристик. В других случаях в качестве расчетных необходимо брать максимальные величины (). Поэтому минимальными табличными данными необходимо пользоваться при определении зон досягаемости, а максимальными — при определении размеров кресла, высоты ниши для ног и т. п. Средние размеры должны использоваться при определении центра лицевой панели пульта управления, зон размещения индикаторов и органов управления.

Примеры конструктивного исполнения пультов управления с учетом рассмотренных антропометрических характеристик приведены на рис. 3, 4 и 5.

Рис. 3. Пульт управления (первый вариант).

Рис. 4. Пульт управления (второй вариант).

Рис. 5. Пульт управления (третий вариант).

Пульты управления, изображенные на рис. 3 и 4, используются в тех случаях, когда оператор должен иметь возможность обзора пространства, расположенного за пультом управления (например, табло или мнемосхему, расположенную отдельно от пульта). Пульт управления (рис. 5) целесообразно применять в тех случаях, когда число наблюдаемых оператором индикаторов невелико и все они могут быть размещены на его лицевой панели.

При использовании приведенных в табл. 11 антропометрических характеристик необходимо иметь в виду следующее. Во-первых, эти характеристики представляют собой результаты измерения обнаженного тела. Поэтому фактические размеры должны быть увеличены на высоту каблука (30 мм) и толщину одежды (60 мм). Во-вторых, приведенные в табл. 11 данные характеризуют население в целом. При проектировании пультов управления следует учитывать ряд специфических инженерно-психологических принципов. Одним из них является принцип активного оператора, идея которого состоит в том, что оператору следует поручать функции, требующие активной деятельности, а не пассивного ожидания «происшествий». Этот принцип реализован, например, при   разработке   рабочего   места   оператора   в   АСУ   «Цемент-1» (рис.  6).

Рис. 6. Схематическое изображение рабочего места оператора в АСУ «Цемент-1»:

1 – линейный световой индикатор («линия спокойствия»); 2 – мнемосхема на пульте управления; 3 – дисплей.

Общая оценка оператором состояния участков цементного производства облегчается наличием специального линейного светового индикатора («линия спокойствия»), расположенного над мнемосхемой на пульте. Зеленый цвет линии свидетельствует о нормальной работе производства. Изменение цвета какой-либо секции индикатора с зеленого на красный сигнализирует о нарушении режима на участке производства, мнемосхема которого соответствует этой секции «линия спокойствия». Этим самым в АСУ «Цемент-1» реализована так называемая система спорадического контроля, предложенная профессором Д. И. Агейкиным. Такая система контроля позволяет оператору при отсутствии сигналов о нарушении режима выборочно проверять состояние различных параметров, наблюдать тенденции их изменения и скорость приближения к границам допустимых значений. Тем самым в АСУ «Цемент-1» реализован принцип активного оператора.

При проектировании пульта управления должен быть реализован также принцип его специализации. Это означает, что пульт должен создаваться как средство деятельности оператора и лишь после того, как будут определены его задачи в СЧМ. Пульт же с заранее заданными свойствами (речь идет не о форме и размерах пульта, а о его «содержании») не может способствовать качественному решению задач оператором. Поэтому глубоко ошибочными являются попытки стандартизации пультов с точки зрения выполняемых с их помощью задач. Принцип построения пульта для каждого конкретного вида деятельности должен быть сугубо индивидуальным, он должен создаваться именно для реализации данной деятельности.

Проектируя пульт управления, необходимо добиться устранения дискомфортной блесткости. Дискомфорт создается высокой яркостью искусственного света, а также бликами и отблесками, возникающими при отражении световых потоков зеркально отражающими поверхностями, попадающими в поле зрения оператора.

Выполнение рассмотренных требований и принципов построения пультов управления позволяет обеспечить оптимальные условия проявления психических и физиологических функций человека-оператора, именно при этих условиях достигается его наивысшая работоспособность.

9.3 Оптимальная зона условии труда

Важным вопросом, возникающим при организации рабочего места оператора, является определение оптимальных условий для протекания трудовой деятельности. Соблюдение этих условий способствует лучшему протеканию психологических и физиологических функций. Основные признаки оптимума (оптимальной зоны) заключаются в следующем.

Первый признак оптимальной зоны — наиболее высокого проявления функции работающей системы (двигательной, сенсорной и др.), например наибольшая точность различения, наибольшая скорость реакции и т. д.

Второй признак — длительное сохранение работоспособности системы, т. е. выносливость. При этом имеется в виду функционирование на высшем уровне. Так, если определяется, например, темп подачи информации оператору, то можно обнаружить, что при очень низком или слишком высоком темпе длительность сохранения работоспособности у человека сравнительно невелика. Но можно найти и такой темп передачи информации человеку, при котором он будет продуктивно работать в течение длительного времени.

Третий признак состоит в том, что для оптимальных условий работы характерен наиболее короткий {по сравнению с другими) период врабатываемости, т. е. период перехода включаемой в работу системы человека от состояния покоя к состоянию высокой работоспособности.

Четвертый признак — наибольшая стабильность проявления функции, т. е. наименьшая вариативность результатов работы системы. Так, человек может наиболее точно по амплитуде или времени многократно воспроизводить то или иное движение при работе в оптимальном темпе. С отступлением от этого темпа вариативность движений возрастает.

Пятый признак — соответствие реакций работающей системы человека внешним воздействиям. Если условия, в которых находится система, не оптимальны, то ее реакции могут не соответствовать воздействиям (например, сильный сигнал вызывает слабую, т. е. парадоксальную, реакцию, и наоборот). При оптимальных же условиях система проявляет высокую приспособляемость и вместе с тем устойчивость, благодаря чему ее реакции в любой данный момент оказываются соответствующими условиям.

Шестой признак заключается в том, что при оптимальных условиях наблюдается наибольшая согласованность (например, синхронность) в работе компонентов системы.

Конкретные величины, характеризующие признаки оптимальных условий для тех или иных функций, зависят от тренированности операторов, их возрастных, типологических и индивидуальных особенностей. Однако в любом случае создание оптимальных условий обеспечивается правильной организацией рабочего места оператора, Немаловажное значение при этом имеет выбор правильного, физиологически обоснованного для данного вида деятельности рабочего положения (позы).

Рабочая поза определяется условиями трудового процесса. При ее выборе необходимо учитывать: характер работы, размеры рабочей зоны, величину требуемого рабочего усилия (статического и динамического), точность выполняемой операции, объем и темп выполняемых движений. Рекомендуемые параметры табл. 12 позволяют выбрать рабочую позу в зависимости от основных условий трудового процесса.

Таблица №12.

Рекомендации по выбору рабочей позы.

Предпочтительная поза	Величина усилия,  кГ	Подвижность во время работы	Величина рабочей зоны (радиус), мм
Сидя	До 5	Ограничена	380-500
Переменная	5- 10	Средняя	380—750
Стоя	10-20	Большая	750 и более

Положение сидя имеет следующие преимущества перед положением стоя. Оператор может выполнить легкую работу руками и тяжелую работу ногами значительно дольше, когда он сидит, чем когда он стоит. При положении сидя тело оператора лучше защищено от воздействий вибраций, толчков, качки, а его руки более свободны для оперирования органами управления. Когда работа оператора связана с перемещением рабочего места или воздействием ускорения, телу оператора необходима определенная поддержка. Это хорошо обеспечивается при положении сидя.

В положении сидя оператор может работать обеими ногами одновременно, диапазон операций управления для каждой ноги шире, чем в положении стоя. Работа сидя менее утомляет человека, требует меньшего статического напряжения {т. е. напряжения неподвижных мышц) за счет создания опоры позвоночному столбу и тазу. Считается, что при прочих равных условиях поза сидя требует примерно на 10% меньше расхода энергии, чем поза стоя.

Положение сидя может стать наилучшим в работе только в том случае, если рабочая зона будет правильно сконструирована. При проектировании рабочих мест следует учесть высоту, ширину и глубину рабочей поверхности (рис. 7-а), предусмотреть место для локтей оператора; пространство для ног должно позволять вытягивать ноги во всю длину.

Рис. 7. Влияние конструктивного решения оборудования на рабочую позу оператора.

Высота зоны работы руками (рис. 7-а) должна быть выбрана с таким расчетом, чтобы оператор мог удобно сидеть, при необходимости опираться на подлокотники и не был вынужден принимать при работе неудобную рабочую позу. Нижняя часть оборудования должна ' иметь такую конструкцию, чтобы оператор мог свободно сидеть (рис. 7-а), не был вынужден поджимать ноги или сидеть неудобно на сиденье.

Работа оператора за пультом управления в положении сидя обусловливает в ряде случаев уменьшение активных движений, связанных с сокращением и расслаблением мышц (динамическая нагрузка), в связи с чем появляются (хотя и реже, чем в положении стоя) рабочие ситуации, при которых возникает необходимость сохранения мышечного напряжения при неподвижной мышце. Это способствует возникновению статических нагрузок, которые чаще всего наблюдаются в мышцах ног, спины и плечевого пояса.

При статических нагрузках нарушается кровообращение в самой мышце, что резко снижает возможности восстановления ее энергетических ресурсов. Уменьшения статических нагрузок можно добиться за счет выбора наиболее экономного в энергетическом отношении движения, а также за счет уменьшения прикладываемого к органу управления усилия, применения специальных площадок для опоры (подлокотников, ступенек и т. д.). Важным элементом рабочего места при работе в положении сидя является кресло оператора. Исходя из условий создания максимальной работоспособности, рабочие сиденья операторов должны удовлетворять следующим основным требованиям:

- обеспечивать  свободное  перемещение  корпуса  и   конечностей относительно друг друга в процессе работы;

- служить надежной опорой позвоночному столбу и тазу при сохранении их естественного положения;

- обеспечивать свободное перемещение сиденья относительно рабочей поверхности с возможностью его фиксации;

- иметь ряд регулируемых параметров (высота сиденья, угол наклона спинки, ее высота);

- в случае обширной рабочей зоны обеспечивать вращение сиденья.

Этим требованиям наиболее полно удовлетворяют конструкции рабочих кресел, разработанных во Всесоюзном научно-исследовательском  институте  технической эстетики (рис. 7-б).

Рис. 7-б. Разрез и размеры рабочего кресла оператора.

Для некоторых видов операторской деятельности более предпочтительной может оказаться рабочая поза стоя. Краткая характеристика ее сводится к следующему.

Положение стоя обеспечивает большую подвижность. Совершая один шаг (или более) в желательном направлении, оператор может наблюдать за индикаторами и оперировать органами управления, которые недоступны для него в стационарном сидячем положении.

Это положение позволяет оператору совершать управляющие движения с большим усилием и размахом, например перемещения больших рычагов или ручных штурвалов. Рабочая поза стоя имеет практическое преимущество, когда оператор должен перемещать орган управления с большим усилием и на большое расстояние. Рабочее положение стоя особо целесообразно, когда оператор должен свободно передвигаться и когда не предусмотрено специальное пространство для ног.

Уменьшение неблагоприятного воздействия на человека фиксированной рабочей позы (сидя или стоя) может быть достигнуто применением переменной рабочей позы. Конструкция рабочего места, позволяющая оператору сидеть или стоять, дает ему возможность изменять позу по желанию, что уменьшает мышечную усталость.

Проектирование рабочего места должно быть основано на удовлетворении требованиям видимости, достаточной зоны ручного действия и зоны действия педалей в более ограниченном из двух рабочих положений— в сидячем положении, ограничивающем поле зрения и зону ручного действия, и в стоячем положении, ограничивающем зону действия педалей.

9.4 Интерьер оперативного пункта управления

Решение задачи организации рабочего места оператора должно проводиться совместно с проектированием внутреннего пространства (интерьера) всего пункта управления. Интерьеры пунктов оперативного управления создаются архитектурными формами и отделкой, цветовым решением и системой освещения, учитывающими особенности работы операторов; устанавливаемыми в пунктах управления техническими средствами и мебелью. Все элементы интерьера должны гармонично сочетаться и преследовать цель оптимизации условий труда операторов.

Внутреннее пространство пункта управления делится обычно на три зоны: рабочую, вспомогательную и отдыха.

Главной функциональной зоной является рабочая. Она ограничивается комплексом функциональных элементов рабочего места оператора. В этой зоне устанавливается пульт с аппаратурой управления, приборами вызова основных технологических параметров, аппаратурой связи с управляемыми объектами; информационные щиты и панели (табло, мнемосхемы, устройства визуальной и звуковой сигнализации и т. п.); различные регистрирующие приборы. Хорошим планировочным решением рабочей зоны является такое, при котором все информационные панели располагаются вдоль одной из стен помещения, а место оператора в плане находится в вершине угла  (не более 90°), образованного линиями, идущими от крайних точек панели. Это обусловлено тем, что при рассмотрении показаний приборов сбоку допустимый угол обзора составляет 45° к нормали панели; при больших углах получаются значительные искажения (рис. 8).

Рис. 8. Примеры расположения щитов и пультов относительно рабочего места оператора:

А – щит фронтальной формы; б – щит многогранной формы; в – вариант расположения щита при групповой работе операторов.

При необходимости размещения приборов в зоне, превышающей 90°, информационные панели могут размещаться так как показано на рис. 8, б. Возможное планировочное решение рабочей зоны пункта управления, на котором работают несколько операторов, показано на рис. 8, в. Размер и площадь рабочей зоны зависят от общей протяженности информационных панелей и щитов, выполняемых с учетом инженерно-психологических требований (допустимый обзор, оптимальная дистанция наблюдения и т. п.).

Вспомогательная зона необходима для обслуживания оперативных щитов и панелей информации. В ней могут быть расположены также блоки неоперативной информации. Вспомогательная зона охватывает пространство, непосредственно прилегающее к обратной стороне оперативных щитов и панелей и необходимое для работ по наладке и контролю приборов и аппаратуры. Площадь этой зоны определяется требованиями технологии и с учетом проходов, обеспечивающих удобный подход к обратной стороне оперативных щитов, обслуживание установленных на щите приборов и других элементов.

Зона отдыха предназначена для психологической переадаптации оператора в процессе кратковременного отдыха и должна располагаться внутри пункта управления таким образом, чтобы из нее можно было наблюдать за появлением сигналов на мнемосхеме, оперативных щитах и пультах управления.

Из этого назначения вытекает двойственный характер зоны отдыха. Во-первых, она обеспечивает кратковременный отдых персонала пункта управления. Для этого она оборудуется функциональной мебелью, форма и стиль которой коренным образом отличаются от рациональной формы элементов рабочей зоны. Во-вторых, уменьшение психофизиологического напряжения, возникающее у оператора в процессе трудовой деятельности, уменьшение зрительного и нервного утомления и повышение тем самым эффективности его труда. В связи с этим композиция зоны отдыха должна быть построена принципиально на другой основе, чем композиция рабочей зоны. Вид их контраста зависит от характера работы оператора. При более спокойной работе (обеспечивается автоматическое управление) контраст между этими зонами также может быть спокойным. Если же у оператора режим работы напряженный и времени для кратковременного отдыха остается мало, контраст должен быть более резким.

Важными элементами зоны отдыха в любом случае являются живые уголки природы, связывающие персонал пункта управления с внешним пространством, обеспечивающие более близкий контакт с природой и способствующие более интенсивному отдыху нервной системы и зрительного анализатора (рис. 9).

Рис. 9 Проект зоны отдыха операторского пункта.

Для возможности размещения и установки основного (рабочего) и вспомогательного оборудования в соответствии с рациональной планировкой, для устранения образования теней, предотвращения скопления пыли и обеспечения легкости уборки, а также в соответствии с требованием создания наиболее красивого общего вида помещения его потолок и стены должны быть гладкими, без выступающих строительных конструкций. Полы пункта управления рекомендуется настилать материалами светлого цвета, так как они отражают свет, что весьма важно при напряженной зрительной работе. Полы рекомендуется выполнять в одной цветовой гамме с цветом стен. Пример интерьера операторского помещения, выполненного в соответствии с рассмотренными рекомендациями, приведен на рис. 10.

Рис. 10. Внешний вид (а) и схематическое изображение (б) диспетчерского пункта ТЭЦ, разработанного в Ленинградском филиале ВНИИТЭ.

При создании цвето-световой среды в интерьере учитывают эмоционально-физиологическое воздействие цвета и света и их функционально-эстетическую роль в организации пространства. Не останавливаясь подробно на этом вопросе, отметим лишь основные требования, которыми следует руководствоваться при проектировании интерьера пункта управления.

На рабочих местах предусматривается общее и местное освещение; уровень освещенности на всех рабочих поверхностях, наблюдаемых оператором, должен быть не менее 300 лк с коэффициентом неравномерности не более 0.5.

Для борьбы с монотонностью работы оператора в помещении пункта управления желательно предусмотреть динамическое (изменяющееся во времени) освещение. Для этого светильники общего и местного освещения должны иметь плавную (ручную или автоматическую) регулировку силы света, обеспечивающую возможность снижения освещенности рабочих поверхностей до 30 лк.

Размещение светильников, должно исключать возможность засветки экранов электроннолучевых трубок, светящихся планшетов и других индикаторов, работающих по принципу обратного контраста. Поэтому светильники по возможности следует прятать в углубления потолка, стремясь использовать отраженный рассеянный сеет. С их помощью нередко решается и композиция потолка. В случае подвесных светильников их снабжают колпаками, рассеивающими свет и защищающими глаза оператора от прямого попадания света. При этом нужно стремиться к извлечению максимума декоративного эффекта.

В   согласовании   конструктивных   особенностей   рабочих   мест с  характеристиками   человека  важную  роль  играет  техническая эстетика.   Художественная форма технических объектов является продуктом совместной работы инженера, психолога и художника. Выразительными средствами технической эстетики являются: художественная форма, функциональный цвет и свет, пространственная композиция.

Этими средствами можно повлиять на деятельность оператора и повысить ее эффективность, выявить функции тех или иных элементов аппаратуры, привлечь к ним внимание оператора, облегчить операции приема и переработки информации, улучшить концентрацию и переключение внимания, повысить скорость восприятия и экономичность управляющих действий,  улучшить их пластику и координацию, нейтрализовать ощущение жары или холода, снять монотонность или напряженность работы.   Организация рабочего места   оператора   с   учетом   описанных   требований   способствует повышению эффективности его работы, а значит, и всей системы «человек — машина».

Вопросы для закрепления:

1. Каковы основные условия конструирования рабочего места оператора?

2. Принципы построения пульта управления

3. Что представляет собой оптимальная зона условий труда?

4. Каковы основные требования к интерьеру оперативного пункта управления?

Список использованных источников:

Закон Республики Узбекистан от 29.08.1997 г. № 464-1 «Об образовании»- Ташкент 1997 г.

Национальная программа по подготовке кадров (Утверждена Законом Республики Узбекистан от 29.08.1997 г.)

1) Каримов И.А. Баркамол авлод орзуси,- Ташкент «Шарк», 1999 г.

2) Каримов И.А. Узбекистан, устремленный в XXI век,- Ташкент:1999 г.

3) Постановление Президента Республики Узбекистан Ислама Каримова о Государственной программе «Год гармонично развитого поколения» от 27.01.2010 г.

4) Каримов И.А. Асосий вазифамиз - Ватамиз тараққиёти ва халқимиз  фаровонлигини янада юксалтириш. Т. 2010 й.

5) Душков Б.А. Основы инженерной психологии. Академический проект. Москва – 2002

6) Котик М.А., Емельянов А.М. Природа ошибок человека-оператора. Москва, 2008

7) Гозиев Э. Психология.-  Т., 1994.

8) Гозиев Э. Психология интеллекта. – Т., 2000.

9) Горбов Ф.Д., Лебедев В.И. Психо-неврологические аспекты труда операторов. М.: Медицина, 1995.

10) Гиппенрейтер Ю.Б.. Движения человеческого глаза. – М.: Издательство МГУ, 2008.

11) Солнцева Г.Н. Психологический анализ проблемы принятия решения. М.:МГУ, 1999.

12) Сергеев С.Ф. Инженерная психология и эргономика. – М.: НИИ школьных технологий, 2008.

13) Фугелова Т.А. Инженерная психология.- ТюмГНГУ. 2010

14) Каримова В. Психология  (бакалаврлар учун укув кулланма) - Т.: Абдулла Кодирий номидаги халк мероси нашриети, 2002.

15) Christopher Wickens. Engineering Psychology and Human Performance, Pearson Education-2005

16) Психология  (маърузалар матни) нопедагогик йуналишлар учун / Тузувчи: Р. Н. Абдулазизова. - Т.: ТАТУ, 2006.

17) Смирнов Б.А., Тиньков А.М.. Методы инженерной психологии. – М.: Центр, 2002

18) Ломов Б. Ф. Основы инженерной психологии. - изд-е 2-е, доп. и перераб. - М. : Высш. шк., 1986.

19) Душков  Б.А. Хрестоматия по инженерной психологии  - М. : Высш. шк., 1991.

20) Климов Е.А. Введение в психологию труда: Учебник для вузов. — М.: Культура и спорт, ЮНИТИ, 1998.

21) Громкова М. Т. Психология и педагогика профессиональной деятельности. - Учебное пособие  для системы дополн. проф. образования и студ. вузов. - М.: ЮНИТИ, 2003.

Интернет- источники:

http://rudocs.exdat.com/

http://uchebnikionline.ru

http://www.lib.ua-ru.net

http://www.elkutubhona.narod.uz

http://www.uz.ref.uz

http://www.intuit.uz.

http://www.ref.uz

http://www.pedagog.uz

http://www.edu.us

http://www.tuit.uz

http://ziyonet.uz

www.referat.ru

www.bankreferatov.ru

www.top.wfa.ru

www.e-referat.ru

www.km.ru/education