Учет свойств анализаторов человека и динамической структуры восприятия
Предметное и психотерапевтическое содержание процесса восприятия сигналов достаточно разнообразно. Соответственно этому разны и факторы, оказывающие влияние на уровень качества информационной модели.
Эти психофизики разрешают выяснить нижнюю либо верхнюю границу перцептивных особенностей сигналов, и выделить те свойства, каковые являются значительными для построения модели.
Наряду с этим направляться иметь в виду следующие главные факторы, воздействующие на обнаружение сигналов:
1) уровень контраста и яркость сигнала;
2) площадь сигнала;
3) продолжительность экспозиции;
4) локализацию проекции сигнала на сетчатке;
5) цвет и форму сигнала;
6) уровень световой адаптации;
7) отношение сигнала к шуму;
8) перемещение глаз наблюдателя. (Порог обнаружения значительно зависит от момента появления сигнала относительно начала скачка глаз при смене точки фиксации. На промежутке времени 100—80 мс эта зависимость имеет V-образную форму, причем минимум чувствительности приходится на период скачка.)
Инженерно-руководства и психологические справочники содержат достаточно большое количество информации по практически всем из перечисленных факторов. Но ее применение на практике сталкивается со серьёзными трудностями. Как раз исходя из этого рекомендуемые разработчикам нормативы по психофизиологии зрения довольно часто нуждаются в коррективах для каждого конкретного случая.
В частности, приходится применять значения «своевременных порогов восприятия», каковые многократно выше психофизиологических.
на данный момент информацию об своевременных порогах, об своевременном поле зрения, о территориях видимости кроме этого стали включаться в справочную литературу по инженерной психологии и эргономике. Неприятности учета перцептивных особенностей сигналов отошли на второй план кроме этого и в связи с совершенствованием и развитием средств отображения информации. Повысилась их разрешающая свойство, отысканы средства для уменьшения эффектов края, параллакса, повышена яркость свечения, шире употребляются цветные масочные кинескопы для отображений знаковой и графической информации и т. д.
Конечно, что появление новых способов отображения информации требует проведения соответствующих психофизиологических изучений для составления их «эргономического паспорта».
Применительно к задаче обнаружения сигналов изюминки проектирования информационной модели связаны, в первую очередь, с наличием в поле зрения оператора множества разных стимулов. Принципиально важно учитывать, что перемещения глаз воздействуют не только на чувствительность зрительной совокупности, определяемую через величину психофизиологического порога, но и на более сложные процессы обработки зрительной информации. Об этом свидетельствуют как теоретические, так и экспериментальные работы.
К примеру, в изучении Бейкера сравнивалась эффективность обнаружения целей на трех типах индикаторов кругового обзора. Первый тип — индикатор с движущейся по кругу радиальной разверткой. Дабы найти сигнал, оператор обязан смотреть за перемещением луча развертки и непрерывно сканировать прилегающий к ней участок экрана. Второй тип — индикатор с движущейся секторной разверткой.
Развертка имеет форму окна, в котором виден луч развертки и небольшой (около 15°) примыкающий к нему участок экрана, другая часть экрана остается невидимой для оператора. Третий тип — луч развертки неподвижен и расположен на горизонтальном радиусе, а ситуация, высвечиваемая на экране, движется относительно развертки. Нетрудно подметить, что громаднейшее количество перемещений глаз приходится на первый тип индикатора, меньшее—на второй и мельчайшее—на третий.
Соответственно этому эффективность обнаружения в последнем случае была на 30% выше, чем в первом.
Было продемонстрировано, что продолжительность зрительной фиксации есть величиной довольно постоянной для данной условий и задачи восприятия и не зависит от общего количества объектов на экране и изюминок отдельных знаков в однородного алфавита. Главной переменной, определяющей время исполнения поисковых задач, есть число шагов поиска, которое варьируют в зависимости от следующих факторов.
Объем отображения, либо число элементов информационного поля. Количество шагов поиска есть функцией общего объема отображения. Зависимость числа шагов, а следовательно, и времени поиска от количества элементов в информационном поле оказывается линейной и ее вид определяется условиями наблюдения: угловыми размерами знаков, расстоянием экрана от глаз оператора, яркостью изображения, контрастом и т. п.
При исполнении поисковых задач, которые связаны с нагрузкой на оперативную память наблюдателя (к примеру, при обнаружении трансформаций в информационном поле), осуществляется многократное сканирование информационного поля. Громадный объем отображения приводит к недопустимым затратам времени оператора на подготовку к ответу (рис. 7.1).
Рис. 1. Зависимость времени зрительного поиска от общего объема отображаемой информации
Рис. 2. Зависимость времени обнаружения исчезновения объектов (Л) в информацион. ном появлении и поле новых объектов (О) от общего объема отображаемой информации
При ответе своевременных задач отмечается тенденция к редукции поиска. Развернутость решения задачи определяется не общим объемом отображения, а совокупностью догадок, в которых эта задача выступает для оператора. Но и в этих условиях число шагов поиска зависит от общего объема отображения и возрастает с его повышением.
направляться учитывать, что редукция поиска может привести к понижению точности исполнения дополнительных задач, каковые наряду с этим стоят перед оператором, к примеру обнаружение трансформаций в информационном поле (рис. 2). Дабы уменьшить оператору ответ запасных задач, нужно выделять снова появляющиеся объекты дополнительными показателями, такими, как цвет, яркость либо мелькание.
Своевременный количество отображения, либо число критических элементов информационного поля, каковые относятся к решаемой сейчас задаче. Число шагов поиска (п) до обнаружения первого критического символа определяется по формуле
Время обнаружения первого критического символа значительно уменьшается с повышением своевременного количества отображения либо возможности его появления (рис. 3). Неспециализированное время поиска, напротив, пара возрастает с повышением числа критических знаков (рис. 4). Возрастание времени поиска позвано повышением количества зрительных фиксаций.
Это обусловлено тем, что количество одной фиксации для значимых сигналов меньше, чем для фоновых.
Размеры своевременного поля зрения. Количество шагов поиска определяется размерами своевременного поля зрения, либо количеством зрительной фиксации. Своевременное поле зрения — это территория, появление сигналов в любом месте которой может позвать одноактное установочное перемещение глаз.
Предъявление значимого сигнала за пределами данной территории приводит уже к нескольким последовательным операциям со наличием точек скачков и сменой фиксации глаз. Количество зрительной фиксации превышает область центрального зрения, в пределах которой осуществляется переработка зрительной информации, и может достигнуть 10—11°.
Рис. 3. Зависимость времени обнаружения первого критического символа от возможности появления критических сигналов
Рис. 4. Зависимость времени поиска критических сигналов от общего числа знаков. Для одного критического сигнала (А), трех и восьми (О)
Размеры своевременного поля зрения являются функцией многих переменных, главные из которых связаны с колебаниями и установкой внимания, характером зрительной задачи, изюминками объекта (яркостью, пространственными особенностями, различимостью) и пр. Так, в случае если критический символ владеет различительными показателями, выделяющими его из фона, это ведет к повышению количества фиксации и так к сокращению числа шагов и времени поиска.
При формулярном методе отображения информации значительным причиной, определяющим время зрительного поиска, есть количество значимого параметра либо количество знаковых мест, каковые он содержит. С повышением количества значимого параметра время поиска возрастает (рис. 5).
Это разъясняется тем, что количество значимого параметра превосходит размеры своевременного поля зрения, в следствии чего растет количество зрительных фиксаций на критических формулярах.
Увеличение плотности элементов в информационном поле и возрастание плотности фона оказывают как следует разное влияние на время зрительного поиска. Повышение плотности фона (к примеру, густоты линий карты) приводит к монотонному возрастанию времени поиска, а увеличение плотности объектов, т. е. степени ограничения их разброса, содействует мобилизации внимания и уменьшает время поиска.
Структура информационного поля. Прдо хаотическом размещении солидного числа элементов в отсутствии точек и информационном поле отсчета траектории поисковых перемещений глаз много раз пересекает одинаковые эффективность выполнения и участки поля операций зрительного поиска падает. Особая организация информационного поля повышает эффективность исполнения поисковых задач.
Размещение знаков в информационном поле оказывает значительное влияние на время их обнаружения: первыми обнаруживаются символы, находящиеся в верхнем левом квадранте. Это разъясняется маршрутом перемещений глаз
при поиске: первый скачок из фикса- . одной цифры (нижняя кривая), ционной точки идет вверх либо в левый двух (средняя кривая) и четы-верхний угол, после этого слева направо и рех (верхняя кривая), сверху вниз.
При громадном неспециализированном количестве отображения размещение объектов воздействует и на точность их обнаружения: объекты, расположенные в левом верхнем квадранте, обнаруживаются с большей точностью, чем находящиеся в нижней части информационного поля.
Маршрут перемещений глаз при зрительном сканировании. Сравнение траектории перемещений глаз разных эффективности и наблюдателей исполнения ими задачи считывания нужной информации продемонстрировало, что самый предпочтительным направляться признать построчное сканирование, т. е. направление перемещений глаз слева направо и сверху вниз, как при чтении. Наряду с этим время поиска пара уменьшается (рис. 6).
Это направляться учитывать при размещении объектов.
Разнообразие элементов информационного поля. При исполнении операции выделения нужной информации повышение разнообразия знаков ведет к возрастанию времени частоты и поиска неточностей. Разнообразие сигналов затрудняет их анализ, выделение в них «опорных» опознавательных показателей, по которым осуществляется сличение с эталоном.
Данный фактор воздействует и на эффективность решения новых и обнаружения сигналов своевременных задач.
Рис. 5. Зависимость времени поиска значимого параметра от количества формуляров
Но в ходе тренировки время зрительного поиска уменьшается. Эффект тренировки проявляется в формировании более компактных и целостных опознавательных эталонов, по которым осуществляется операция сличения в ходе зрительного поиска. На стадии формирования для того чтобы целостного эталона вероятно параллельное протекание операции сличения по нескольким каналам.
Рис. 6. Зависимость времени поиска от количества формуляров при маршрутах перемещений глаз: сверху вниз (—-) и слева направо (——).
Рис. 7. Зависимость времени поиска элементов информационного поля от их количества при различном числе применяемых эталонов до тренировки
Приведенные зависимости разрешают проектировать информационные модели на базе таких параметров, как надёжность и время действий оператора по информационной подготовке ответа.
