Система показателей для оценки эргономичности счм
Характерные изюминки человека-оператора, управляющего совокупностью (с одной стороны, высокая степень обучаемости и адаптивности, свойство к работе и самонастройке в конфликтных обстановках, иначе, зависимость его психофизиологических качеств от внешних условий, возраста и физического состояния, возможность и утомляемость утраты работоспособности в стрессовых условиях) приводят к тому, что эффективность как один из основных показателей качества совокупности перестает быть постоянной величиной во времени.
Эффективность СЧМ для конкретных условий ее применения изменяется как в ходе освоения этих совокупностей, так и в ходе каждой рабочей смены.
Вправду, по окончании ввода совокупности в эксплуатацию начинается период ее освоения обслуживающим коллективами и управляющим. Данный период взял в эргономике наименование периода приспособления человека к машине. На основании известных работ, посвященных анализу процесса ввода сложных совокупностей в эксплуатацию, можно считать, что с математической точки зрения данный процесс подчиняется экспоненциальному закону, параметры которого зависят от множества факторов, главными из которых являются степень учёта и сложность системы возможностей человека при ее создании и в ходе эксплуатации.
Практический суть изучений процесса освоения совокупности содержится прежде всего в возможности установления предполагаемых сроков успехи совокупностью заданного уровня эффективности. Но кроме того после достижения этого уровня, т. е. по окончании завершения периода освоения совокупности, нельзя считать, что ее эффективность будет постоянной во времени. Непостоянство этого показателя разъясняется трансформацией работоспособности человека-оператора в течение одной смены.
Сказать о постоянстве эффективности совокупности во времени возможно лишь на фазе установившейся работоспособности человека-оператора, продолжительность которой прежде всего кроме этого определяется степенью учета возможностей человека при создании совокупности и в ходе ее эксплуатации.
Рассмотренные закономерности обусловливаются своеобразным свойством — эргономичностыо. Под эргономичностыо понимается совокупность особенностей совокупности, снабжающих возможность динамического сотрудничества человека с техническими средствами в целях
исполнения совокупностью задач в заданных условиях ее эксплуатации. Оценка эргономичное™ обязана производиться при помощи намерено выбранных функционалов, характеризующих влияние эргономических факторов на эффективность совокупности.
В общем случае темперамент трансформации эффективности совокупности «человек-машина» во времени с учетом хода освоения ее и трансформации работоспособности оператора в ходе одной смены представлен на рис. 1.7. Приведенные рассуждения касались понятия эффективности в целом, без уточнения ее уровней.
На практике в связи с наличием человека в составе совокупности появляется необходимость рассмотрения как минимум двух уровней эффективности — потенциального и реализуемого.
Под потенциальным уровнем эффективности направляться осознавать эффективность совокупности, созданной с оптимальным для данного времени уровнем учета возможностей человека. Потенциальный уровень эффективности совокупности рассчитывается при условии точных действий управляющего ею коллектива. Реализуемый же уровень эффективности характерен для реально существующей совокупности со характерными ей недочётами из-за неполного неоптимальных возможностей действий и учёта человека управляющего ею коллектива в ходе ее эксплуатации.
Рис. 1. Темперамент трансформации эффективности СЧМ во времени
Большое значение показатель эргономичности достигает по окончании некоего времени (Гос), которое возможно назвать временем , освоения совокупности. По окончании этого времени реализуемый уровень эффективности достигает заблаговременно заданного значения.
Рис. 2. Соотношение между потенциальной и настоящей эффективностью СЧМ
Рис. 3. Зависимость времени освоения совокупности от суммы диагностических баллов, взятых оператором при психофизиологическом обследовании.
Информационная подготовка ответа. Деятельность, именуемая информационной подготовкой ответа, занимает промежуточное положение между информационным поискам и процессом принятия ответа в собственном смысле этого слова. В информационную подготовку ответа входят следующие действия: поиск проблемной обстановке; построение своевременной образно-абстрактной модели (ОКМ) данной ситуации; выбор оценочных параметров и мер, каковые определяют направление и характер преобразований исходной информации; преобразования ОКМ, направленные на приведение ее к виду, пригодному для принятия ответа.
Рис. 4. Функциональная схема переработки информации при формировании своевременной образно-абстрактной модели (по В.П. Зинченко, с трансформациями)
значительный весв этом ходе занимают зрительно-манипуляции и пространственные трансформации элементами исходной обстановке либо обстановкой в целом, изменение формы объектов, группировки, придание и извлечение смысла, перекодирование и т. д. Такое оперирование исходными данными осуществляется или в виде целенаправленных действий, или в виде неосознаваемых автоматизированных операций и далеко не всегда имеет вербальный темперамент. Его результатом возможно порождение новых образов, несущих определенную смысловую нагрузку и делающих значение видимым.
При изучении функционирования и процессов формирования ОКМ самые продуктивными были микрогенетический и микроструктурный способы анализа иерархической совокупности преобразования информации на участке от входа зрительной совокупности до двигательного либо речевого ответа. Экспериментальные изучения, выполненные на базе указанных способов, разрешили выделить последовательность функциональных блоков переработки информации, каковые возможно смогут принимать участие и в формировании, и в преобразовании ОКМ.
Переходу информации из одного блока в второй во многих случаях соответствует и смена терминов, в которых субъект оперирует входной информацией.
Анализ микроструктуры преобразований информации дает основания высказать предположение, что в ОКМ может поступать информация как в терминах первичного отображения действительности, т. е. из иконической памяти, так и в терминах вторичного либо rt-ричного отображения. Одинаковая обстановка может последовательно (либо в один момент) отображаться при помощи разных своевременных единиц информации в ОКМ.
Иными словами, ОКМ представляет собой многомерное отображение действительности, обрисованное на различных перцептивных, символических и вербальных языках. Соответственно на уровень вербального осознания может переводиться суть, извлеченный из обстановки, а не исходная информация, эта зрительно.
Примером, иллюстрирующим последнее положение, могут служить опыты, в которых квалифицированным шахматистам тахистоскопически предъявлялись достаточно сложные позиции и давалась инструкция воспроизвести их по окончании предъявления. Для экспериментаторов и для испытуемых было неожиданностью то, что последние совершенно верно оценивали соотношение сил, но не могли отыскать в памяти предъявленную исходную обстановку, т. е. расположение и количество фигур. Эти факты говорят о том, что информационная подготовка ответа может происходить до момента расчлененного и осознанного восприятия и тем более запоминания элементов обстановки.
Принятие ответа. направляться различать принятие ответа как процесс и как продукт переработки информации человеком. В этом случае рссматривается процесс выработки ответа.
Психологическое содержание его возможно самым разным. Целесообразно, но, принятием ответа вычислять только такое воздействие, которое направлено на разрешение проблемной обстановке и включает в себя последовательность операций преобразования информации.
К ним смогут относиться трансформации образов, поиск в памяти, логические операции и т. п. Сенсомоторную реакцию выбора, основанную на прямых ассоциативных связях между ответом и сигналом, идентификацию объектов по типу симультанного восприятия и т. п. с данной точки зрения нельзя считать принятием ответа. В зависимости от способа и задачи принятия ответа другие показатели и время переработки информации оператором смогут колебаться в^широких пределах.
Как пример, иллюстрирующего это положение, приведем экспериментальные результаты, совершённых в одних и тех-же условиях, с однообразным информационным материалом, на видах и разных типах решаемых задач. Было использовано пять типов задач возрастающей сложности.
I. В кадре, складывающемся из 50 формуляров, предъявляемых на табло, испытуемый должен был найти один контрольный формуляр по одному показателю и выяснить его порядковый номер в матрице.
1-й вид: формуляр составлен из буквенного, алфавита, контрольным показателем есть цифра.
2-й вид: контрольный признак и формуляр являются буквенными.
II. Задача испытуемого была в том, чтобы в кадре, складывающемся из 20 формуляров, найти контрольные формуляры по заданным показателям и подсчитать их количество.
III. Испытуемый должен был выяснить отсутствующую цифру натурального последовательности в каждом из четырех предъявленных формуляров.
IV. Испытуемый решал’ту же задачу, что и в типе III, но с предварительным обнаружением контрольного формуляра среди фоновых (иррелевантных).
В типах II, III, IV виды задач отличались по количеству задаваемых показателей контрольных формуляров и методу предъявления информационного материала, как продемонстрировано в табл. 2.1. Показатели были связаны между собой дизъюнктивно.
V. На табло высвечивалось в один момент 4 формуляра. Число контрольных формуляров изменялось от 1 до 4 случайным образом. Формуляр составлялся из натурального последовательности чисел так, что в каждом высвечиваемом формуляре отсутствовало 2 цифры.
Контрольным считался формуляр, в котором меньшая из двух отсутствующих цифр была четной.
30-й вид задачи отличался от 31-го алфавитом чисел, из которого составлялись формуляры: в первом случае он был 1—6, во втором — 1—8.
Полученные результаты по показателю скорости переработки информации представлены на рис. 2.4. Из диаграммы видно, что по мере усложнения процесса ответа задачи существенно значительно уменьшается скорость переработки информации оператором.
Это связано как с возрастанием количества несложных действий, входящих в структуру ответа, так и с нагрузкой на оперативную память.
Процесс принятия ответа связан с вовлечением в работу разных функциональных совокупностей головного мозга. Методом регистрации внешних проявлений функционирования этих совокупностей возможно взять представление о психофизиологическом содержании различных видов ответов. Занимательные результаты взяты в лаборатории В. П. Зинченко.
Перед испытуемыми ставились задачи, потребовавшие анализа элементов исходной обстановке для выделения’составляющих, на базе которых принималось соответствующее ответ.
Задачи отличались между собой степенью определенности и представленности параметров оценки либо выбора релевантных отношений и элементов в исходной обстановке, предъявленной испытуемому. В самые простых случаях (к примеру, лабиринты Элиторна) критерии оценки были представлены на изображении исходной обстановке. В более сложных случаях (к примеру, тесты «квадрат»
и «компас») они находились в качестве прочно организованных эталонов в долгосрочной памяти испытуемых. Наконец, в самых сложных случаях (к примеру, ответ своевременных задач на имитаторе мнемосхемы энергосистемы).критерии оценки вырабатывались на протяжении ответа задачи либо выбирались из последовательности альтернатив, содержащихся в долгосрочной памяти. В последнем случае долж-н’а была параллельно либо последовательно осуществляться оценка подробностей либо особенностей исходной обстановке, оценка выбранных альтернатив, а быть может, и самой области выбора в целом.
Процесс ответа разных задач испытуемыми анализировался и реконструировался согласно данным полиэффекторной регистрации реакций зрительной речевой реакции и системы. Употреблялись участия систем и следующие индикаторы включения:
1) амплитуда движений и длительность фиксаций глаз — они являлись показателем внешних перцептивных действий, т. е. внешнего сканирования либо обследования проблемной обстановке;
2) уровень депрессии электроэнцефалограммы (ЭЭГ) затылочной области коры головного мозга по показателю суммарной энергетической величины альфа-ритма — он являлся индикатором викарных перцептивных действий, т. е. манипулирования образом обстановки, внутреннего сканирования, среди них и сличения последней с эталонами памяти;
3) электромиограммы (ЭМГ) нижней губы, по которой делали выводы об активности артикуляционного механизма — показателе внутриречевых реакций. Последний говорит об вынесении и организации планируемых действий на более большой уровень осознания.
При обработке данных анализировались: количественные значения вышеперечисленных индикаторов, продолжительность периодов реакций с определенной физической чёртом, переходы активности от одной функциональной совокупности к второй. Эти переходы выражались в трансформации фазических черт.
Особое внимание уделялось определению связи этих переходов, для чего’ вычислялась частота либо собственного рода «предпочтительность» переходов активности от одной функциональной совокупности к второй. Наконец, регистрировалось и анализировалось число и общее время решения ошибочных реакций.
Анализ взятых материалов разрешает заключить, что при ответе разных задач устанавливаются необычные соотношения в активности периферического и центрального звеньев зрительной совокупности. Подобным образом в ходе ответа по-различному участвует и артикуляционный механизм.
Рис. 2.5. Гистограммы распределения времени фиксации глаза в ходе ответа задач различного типа (по В, П. др и Зинченко.)
Разглядим прекрасно узнаваемый показатель—продолжительность зрительных фиксаций. На рис. 2.5 представлены сравнительные эти, характеризующие распределение фиксаций по длительности при ответе разных задач.
В самые простых поисковых задачах (поиск пути в лабиринте) продолжительность фиксаций колебалась от 0,2 до 3 с. значительный весзанимали фиксации длительностью до 0,5 с. Фиксации большей длительности занимали незначительный “ процент неспециализированного времени решения. При ответе задачи «квадрат» преобладали фиксации длительностью до 1 с и большой удельный вес1 занимали фиксации длительностью до 5 с. При ответе задач «компас» маленькие фиксации (0,2—0,5 с) занимали только до 30% времени решения, другое время занимали фиксации длительностью 3—8 с.
Так, на основании изложенных разрешённых можно заключить, что глазодвигательная функциональная совокупность, важная за сканирование внешней обстановке, преобладает при ответе одних задач и играется намного более скромную роль при ответе вторых.
Обратимся к чёрту второго индикатора — уровня депрессии альфа-ритма (ЭЭГ) (рис. 5). При поиске пути в лабиринте депрессия альфа-ритма практически все время ответа колебалась в пределах 20 — 50% уровня фона.
Большие значения депрессии достигали 70%. При ответе задач «квадрат» и особенно «компас» громаднейшие периоды депрессии были перемещёнными к 70% фона, а большие значения достигали 100% фона.
Рис. 5. Величина депрессии альфа-ритма электроэнцефалограммы в ходе ответа задач различного типа (по В. П. др и Зинченко.)
В случае если сопоставить поведение ЭЭГ с поведением глазодвигательной совокупности при ответе разных задач, то обнаружится, что эти индикаторы ведут себя противоположным образом. В случае если удельный вес внешнего сканирования значительно уменьшается от задачи к задаче, то удельный вес «внутреннего сканирования» либо манипулирования образом, сличения последнего с эталоном делается все более большим.
Третий индикатор—внутриречевые реакции — в отличие от первых двух вел себя одинаково при ответе всех задач. Артикуляционный аппарат включался только на завершающих промежутках ответа задач. Продолжительность активации ЭМГ редко превышала 1 с и конкретно предшествовала ответу испытуемых. Эти результаты разрешают поставить вопрос об уровне, на котором происходит обработка информации.
Возможно высказать предположение, что информация в случаях довольно более долгих фиксаций подвергалась преобразованиям в функциональных блоках—манипуляторе и семантическом, каковые оперируют не-вербализованными программами моторных руководств. Косвенным подтверждением сообщённого помогает кроме этого да и то, что ознакомление со многими тестами типа «компас» и «квадрат» не потребовало солидного числа перемещений глаз. Быть может, что часть из них была связана с проигрыванием и внутренним «сканированием» отысканных вариантов ответа.
Самый четко фазовый темперамент процессов принятия ответов обнаружился при изучении своевременных задач на имитаторе мнемосхемы энергосистемы. В этом случае у испытуемых отсутствовали какое количество-нибудь конкретные и отчетливые опознавательные эталоны и им приходилось вырабатывать их в самом ходе ответа, руководствуясь ранее усвоенной системой правил.
Испытуемым предлагалось проанализировать состояние отдельных энергоблоков либо всей совокупности в целом. В случае если обнаруживалось отклонение от нормы, испытуемый должен был решить о методе восстановления обычного состояния. Анализ записей индикаторов регистрируемых совокупностей продемонстрировал, что по показателям электроокуло-граммы возможно выделить четыре фазы глазодвигательного поведения, отличающиеся длительностью фиксаций и амплитудой скачков.
В первой фазе наблюдаются скачки громадной амплитуды, во второй — малой. Продолжительность фиксаций в первых двух фазах относительно мала и находится в пределах 0,3—1,0 с. После этого наступает третья фаза — долгих фиксаций (до 5 с), перемежаемых скачками громадной амплитуды, и наконец, четвертая фаза, характеризующаяся полной депрессией перемещений глаз, которая имела возможность занимать десятки секунд. Депрессия альфа-ритма была мельчайшей на первой и третьей фазах (40% фона).
Большая депрессия альфа-ритма наблюдалась на четвертой фазе’ответа (80% фона).
Артикуляционный аппарат согласно данным ЭМГ-регистрации включался на завершающих промежутках ответа задач. При ответе самых непростых задач наблюдалось поочередное включение всех трех регистрируемых совокупностей, но и в этом случае удельный вес участия артикуляционной совокупности в ходе ответа оставался маленьким.
Психологически найденные факты смогут быть трактованы следующим образом. В первых двух фазах осуществляется ознакомление с элементами обстановки и анализ отношений и свойств элементов. Иными словами, эти фазы важны за построение ОКМ проблемной ситуации.
При ответе относительно несложных задач отмечается переход к третьей фазе, которая может рассматриваться как фаза опознавания, направленная на оценку и формирование пригодности программы действий. Последняя строится на основании способов деятельности и ряда правил, усвоенных в ходе обучения. В данной фазе осуществляется выбор варианта из последовательности стандартных вариантов ответа.
Наконец, в более тяжёлых случаях, в то время, когда регистрируется четвертая фаза, мы имеем дело с деятельностью во внутреннем замысле в собственном смысле этого слова. Эта деятельность связана с построением на базе преобразования и манипулирования ОКМ нового варианта ответа.
Анализ взаимоотношений четырех фаз продемонстрировал, что процесс ответа непростых задач имеет рекурсивный темперамент. Вероятны переходы от первой фазы сходу к четвертой, возвраты от четвертой к первой либо второй и т. д.
В целом приведенные эти говорят о том, что процесс принятия ответов может иметь различную структуру. В одних случаях преобладающим компонентом будет оперирование внешними показателями обстановки, в других — энграммами в оперативной памяти. Наряду с этим в качестве материала в концептуальной сфере смогут употребляться как наглядные образы, так и вербализованные понятия.
