Дмитриева М. А., Крылов А. А., Нафтельев А. И. Психология труда и инженерная психология

§ 14. АНАЛИЗ И СИНТЕЗ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ СИСТЕМ ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ

В инженерной психологии наметился переход от изучения отдельных средств отображения и ввода информации к попыткам создания обобщенной инженерно-психологической теории «сопряжения» оператора с аппаратурой. К настоящему времени достаточно четко вырисовалось несколько концепций анализа и синтеза средств отображения информации. Одна из них —структурно-психологическая концепция синтеза информационных моделей —сформулирована В. Ф. Вендой. Другая —концепция анализа средств отображения информации «а основе так называемого системно-лингвистического подхода —предложена А. Г. Чачко [68]. Проблема оптимизации СОИ здесь неразрывно связывается с построением целостной системы. Пренебрежение системным подходом приводит к тому, что конструируются щиты и пульты, перегруженные хаотически расположенными элементами, каждый из которых слабо сочетается с другими, а все вместе — трудно «сопрягаются» и с людьми, и с машинами.

Основная посылка системно-лингвистической концепции состоит в том, что ключевым этапом проектирования СОИ является выбор языка взаимодействия человека с объектом управления. В силу этого в качестве первоочередных выступают задачи: определения набора знаков, оценки необходимости использования цвета, изменения яркости или акустических сигналов, выделения основных форм организации кодов и структуры. Методика, позволяющая выбрать язык взаимодействия, включает инженерно-психологические приемы и формализм математической лингвистики. Они помогают выработать правила иерархической организации кодов и структур, на основе которых формулируется порождающая грамматика языка взаимодействия. На основе этой грамматики и формируются типичные объединения структур — гипертексты. Поскольку правила грамматики являются не предписаниями, а разрешениями, множество гипертекстов всегда оказывается большим, чем это необходимо операторам для принятия решений. Отсюда возникает задача выделения оптимального гипертекста для каждого решения. Решение этой задачи рассматривается как наиболее кропотливый этап проектирования СОИ. В основу его положена модель массового обслуживания, где обслуживающим «прибором» считается человек-оператор, а входящим потоком требований— сигналы, поступающие от объекта и образующие информацию, составляющую гипертекст.

Взаимодействие оператор — гипертекст описывается для каждого варианта. В описаниях выделяются повторяющиеся части — вокрамы^²², которые рассматриваются как элементы решений.

Формальная процедура получения математической модели в рамках системно-лингвистической концепции выглядит следующим образом. Экспериментами установлено, что принятие человеком-оператором решений базируется на особом понимании объекта управления, на глубинной лингвистической структуре [68]. Конкретные решения получаются в результате ряда

преобразований — трансформаций от глубинной структуры к поверхностным продукциям.

Глубинная структура представляется в модели в виде семантической сети (СС). Каждый узел ОС является списком, состоящим из признаков и их значений. Некоторые из значений, признаков или узлов имеют отметки — семантические валентности. СС—это граф, в котором отмеченные элементы связаны дугами по валентностям. Примеры смысловых связей: «является частью...», «осуществляется посредством...», «характеризуется.,.».

Сеть содержит описания технологических элементов («анатомии» объекта), сред и процессов («физиологии» объекта), износа и отказов («жизненного цикла» объекта). Названные узлы могут быть либо конкретными, либо обобщенными. Конкретные узлы описывают единичные элементы объекта; обобщенные узлы введены для многократно используемых описаний. Конкретный узел содержит лишь отличия, а общие свойства элемента задаются отсылками к обобщенным узлам и модификаторами.

Деятельность операторов разделяется на пять этапов. Наименования этапов приведены на рис. 6 в многоугольниках. Чтобы получить из СС поверхностные продукции, на каждом этапе используется свой математический формализм.

Для этапа наблюдения таким формализмом служит теория размытых (нечетких) множеств; соответствующий алгоритм вычисления функций членства формирует набор характеристических параметров. Модель сопоставляет образцовые значения параметров с текущими.

Этап оценки опасности отклонения основан на правилах, выявляющих резервное время и последствия его превышения (математический формализм — передаточные функции объекта— управления). Оценка опасности может повести к изменению цели управления.

На этапе выявления причин отклонения модель осуществляет поиск по смыслу «центра» и «.периферии» технологической схемы, оценивает «роли» и «вклад» найденных элементов в отклонение. В результате из семантической сети порождается дерево оценки ситуации.

Идеальный процесс порождения дерева — последовательная деабстрактизация от корня к конечным причинам; реальный процесс зависит от характеристик оператора. Порождение может начинаться с t-ro слоя идеального дерева и выявлять лишь часть причин t-гo и последующих слоев. С процессом порождения сопряжен процесс подбора и переоценки оператором информации. Последний состоит из двух процессов.

Подпроцесс 1 — выход на слой дерева — описывается стохастической цепью

где P(t) — вектор вероятностей уровней для момента t; P(t—1) — то же для момента t—1; Q(t— 1)—«нестационарная матрица перехода.

Подпроцесс 2 — выбор причины в слое — содержит два этапа: 1. Выбор наиболее информативных источников. Основан на максимизации средневзвешенной полезности:

Таким образом, этап выявления причин отклонения основав на объединении двух математических формализмов — порождающей семантики и теории статистических решений.

После выявления причины отклонения переходят к этапу планирования корректирующих действий. Причина оказывается корнем дерева планов, которое также порождается на основе семантической сети. Правила порождения сформулированы в терминах целей, средств и ограничений. Процессы порождения аналогичны описанным.

Наконец, для этапа реализации планов характерными являются правила, устанавливающие однозначное соответствие между командами и стандартными подалгоритмами управления—-вокрамами. Привлекая соответствующие вокрамы, изменяют состояние объекта, что приводит к новым настройкам семантической сети, т. е. цикл завершается.

Трансформационная модель применена для описания деятельности оператора блока котел — турбина — генератор мощностью 300 мВт. С ее помощью синтезирована оптимальная система отображения информации для оператора.

Описанная модель является типичным примером так называемых комбинированных моделей. В комбинированных моделях различные математические формализмы как бы располагаются в одной плоскости и соединяются друг с другом встык. Если бы вместо наружного соединения удалось построить модель, в которой формализмы взаимно проникают друг в друга, сплавляются в единую математическую структуру, получился бы гораздо более эффективный аппарат для математического моделирования деятельности.

В настоящее время имеются отдельные попытки построения таких гибридных структур. В частности, найдены связи между теоретико-информационными формализмами и формализмами оптимального управления, реализован теоретико-информационный подход к задачам статистических решений, осуществлено наложение модели статистической теории принятия решений на один из процессов массового обслуживания, изучено оптимальное управление широким классом систем массового обслуживания, основанное на принципе максимума Л. С. Понтрягина. К сожалению, до сих пор предложенные экспериментальные методики выбора гипертекстов используются еще очень мало.

Подход к построению средств отображения, сформулированный Б. Б. Гурфинкелем, также основан на представлении о системе в целом. При этом под системой (понимается не только система управления (т. е. центр управления с линиями связи), но также и сенсорный аппарат, исполнительный (эффекторный) аппарат воздействующий на среду, и аппарат метаболизма, обеспечивающий снабжение системы материалами и энергией. Единство, определенное таким образом, рассматривается как система деятельности, а центр управления — как «процессор».

СОИ трактуются как составная часть процессора, что позволяет высказать определенные положения относительно организации информационных моделей на различных иерархических уровнях. Однако собственно психологическая специфика деятельности оператора здесь почти не учитывается.

Значительные потенциальные возможности повышения эффективности функционирования человека-оператора могут быть реализованы посредством структурирования информации на многокомпонентных СОИ. Этот подход позволяет управлять стратегией восприятия.

Б. Ф. Ломов предлагает

Заслуживает внимания и мысль о том, что относительная различимость объектов (степень различения по какому-либо признаку) может явиться фактором, позволяющим управлять вниманием человека-оператора и детерминировать маршруты зрительного восприятия. Так, экспериментально сравнивались процессы решения оперативных задач по обычной мнемосхеме теплоэнергетического объекта и по мнемосхеме с последовательным выделением (высвечиванием) контуров, связанных с этапами решения оперативных задач при ликвидации нарушений. Зрительное выделение контуров служило средством управления вниманием операторов. Результаты показывают, что в последнем случае существенно улучшились показатели эффективности решения по сравнению с обычной мнемосхемой. В отдельных случаях время решения задачи сокращалось в 7—8 раз, почти полностью исчезали ошибки, особенно связанные с предупреждением последующих отклонений. Можно предположить, что выделение контуров служит одним из эффективных средств снижения субъективной сложности решаемых задач.

В плане структурирования информации весьма важной представляется разработка принципов обобщения и снижения доли информации, не относящейся в данный момент к оперативной задаче. Так, например, В. Ф. Венда и В. А. Вавилов экспериментально исследовали два таких принципа: 1) принцип разделения информации разной степени обобщенности в пространстве (внешние связи в центре, подробные схемы на периферии); 2) принцип разделения информации тю времени: в нормальном состоянии внутренние схемы не отображаются, а при аварийных нарушениях режима энергосистемы обобщенные схемы частично детализируются в зависимости от характера нарушений. Согласно полученным результатам, использование последнего принципа предпочтительнее.

Принципы организации многокомпонентных СОИ разрабатывались практически с момента зарождения инженерно-психологических исследований и описаны в многочисленных справочных руководствах. Однако до сих пор не удалось избежать некоторой противоречивости при их практическом использовании.

Р. Голдбек и Р. Фаулер приводят оценки деятельности при четырех принципах расположения приборов на панели пульта: 1) с учетом последовательности использования; 2) по функциональному признаку; 3) то частоте использования; 4) по значимости для выполнения задания. Результаты показывают, что при варианте 1 характеристики деятельности лучше как для дискретной, так и для непрерывной задач. Вариант 2 также способствует улучшению характеристик деятельности, но в значительно меньшей степени, чем первый. Расположение приборов по принципам 3 и 4 оказалось неэффективным.

Указанные противоречия свидетельствуют о настоятельной необходимости поиска методик исследования и организации многокомпонентных СОИ. К настоящему времени уже предложено несколько таких методик. В той или иной мере все они основаны на идее упорядочивания элементов на панели.

Одной из них является методика, известная под названием «Анализ звеньев». Основная цель ее — наиболее эффективное I размещение средств индикации и органов управления в пределах заданной рабочей зоны. Термин «звено» относится к связи человека с конкретным оборудованием. При планировании размещения оборудования на схему наносятся линии, отражающие частоту ,и (или) важность связей между элементами, а размещение считается лучшим в том случае, когда число пересекающихся линий минимально.

Понятно, что эта методика предполагает наличие проекта панели и точных сведений о рабочих операциях. При осуществлении анализа звеньев по чертежам последовательность процедур в соответствии с алгоритмом деятельности рассчитывается и изображается графически в виде линий, соединяющих каждый орган управления и индикаторы в той последовательности, в которой они используются. Высокая концентрация связей для некоторых элементов указывает на необходимость привлечения к ним более пристального внимания. Конечно, данная методика не может претендовать на систематичность и методическую строгость, а рассматривается скорее как основа для предварительных решений по компоновке многокомпонентных СОИ.

Дальнейшим развитием «Анализа звеньев» является методика, разрабатываемая П. Я. Шлаеном и его сотрудниками. Основное положение этой методики: размещение элементов индикации и органов управления желательно производить таким образом, чтобы по возможности максимально упорядочить маршрут их обзора, согласовав его с заранее установленной закономерностью, позволяющей оператору строить стратегию информационного поиска на мнемонической основе. В качестве указанной закономерности может выбираться последовательность, обладающая максимальной мнемоничностью с точки зрения траектории поиска («горизонтальный ряд», «вертикальный ряд», «наклонный ряд» и т. п.). Для количественной оценки оптимальности размещения элементов индикации и органов управления на пульте по критерию соответствия маршрута их обслуживания наиболее «мнемоничным» закономерностям предлагается специальный графоаналитический метод, позволяющий с помощью специальных графиков и эмпирической формулы определить дополнительные временные затраты оператора на поиск элементов индикации и органов управления при различной степени упорядоченности их размещения на пульте.

Суть этой методики состоит в следующем. В определенном масштабе вычерчивается развернутая фронтальная проекция передней панели пульта, на которой места размещения элементов индикации и органов управления отмечаются точками. С учетом различных характеристик «среднего» оператора (антропометрических, рабочей позы и т. д.) определяется точка, через которую проходит линия центрального визирования при угле наклона головы 0—5° и фиксации глаз в нулевом положении. К этой точке привязывается прямоугольная система координат, в которой задаются координаты всех элементов индикации и органов управления, используемых оператором в последовательности, предписанной алгоритмом работы. Известно, что зона с координатами по X, равными ±31°, а по Y—+23°, —33°, называется комфортной с точки зрения информационного поиска. Элементы индикации и органы управления, находящиеся вне указанной области, относятся к некомфортной зоне.

Для каждого элемента минимальные расстояния от осей X и Y с учетом знака откладываются на специальных графиках в последовательности, определяемой алгоритмом работы оператора. В каждой зоне на трафиках для оценки степени отклонения маршрута обслуживания от типовых закономерностей (горизонтальный, вертикальный или наклонный ряд) производится объединение элементов в непрерывный ряд, в составе которого каждый последующий элемент должен иметь коорди-нату, отличную от предыдущей на величину не более чем 3°. Одиночные элементы, не вошедшие в состав группы, условно принимаются за отдельную группу. По данным группирования рассчитывается первый показатель неупорядоченности

где n_гг(вг) — число горизонтальных (вертикальных) групп; п_нг — число наклонных групп; n_ур — общее число уровней группирования; n_общ — общее число элементов.

Для учета случайности и степени разброса элементов индикации и органов управления на пульте оператора вводится второй показатель, известный под названием критерия фон Неймана,

где a_i— значение координаты X или Y для i-гo элемента; m_общ — общее число шагов обслуживания.

Показатель К_х(у) подсчитывается для каждой зоны, затем частные показатели η_х(у) и K_x₍_y₎ объединяются в общий показатель Н, который представляет собой их полусумму и вычисляется сначала для каждой зоны, а затем с учетом взаимного влияния зон. Показатель Н используется для окончательной оценки общей неупорядоченности данного пульта.

Достоинства описанной методики — в наглядности и возможности получения количественной оценки. Однако она обладает и целым рядом недостатков:

— выбор начала координат субъективен,

— точность замера координат невысока,

— объединение элементов в группы субъективно,

— подсчет показателя Н с учетом взаимного влияния зон сложен.

Несколько иначе подходит к количественной оценке неупорядоченности информационного поля Ю. Г. Фокин. По существу, он предлагает вычислять величину неопределенности выбора на информационном поле b требуемых элементов из а имеющихся. Показатель неупорядоченности информационного поля может быть вычислен тогда по формуле

где r — количество элементов информационного поля, выбираемых в алгоритме независимо от выбора других элементов; υ — число элементов в оперативном поле; u — количество упорядоченных последовательностей в алгоритме; i — номер i-й упорядоченной последовательности; r₁_i — количество возможных направлений выбора последующих элементов; r₂_i — количество элементов в t-й упорядоченной последовательности; υ₁_i — количество элементов в i-й упорядоченной последовательности, среди которых выбирается каждый элемент.

Следует заметить, что практическое использование показателя неупорядоченности Ю. Г. Фокина сопряжено со значительными трудностями, связанными с громоздкостью вычислений и отсутствием однозначности в определении параметров а и b.

С. В. Борисов предлагает оценку неупорядоченности информационного поля осуществить с позиций теории множеств. Коэффициент неупорядоченности, 'предложенный С. В. Борисовым, имеет вид

где nl — число элементов, к которому мы обращаемся при реализации l-го алгоритма; М — число алгоритмов, реализуемых на данной панели; γ_l — весовой коэффициент l-го алгоритма, определяемый методом экспертных оценок; ρ(l_эl_А) — расстояние между двумя одинаковыми элементами эталонного и отображаемого множеств.

По своей физической сущности К_нп — средневзвешенное расстояние между элементами l_э и l_А. Очевидно, что чем меньше К_нп для данного варианта размещения элементов, тем более приемлем этот вариант.

Важным достоинством предлагаемого метода является то, что процесс вычисления коэффициента неупорядоченности К_нп легко поддается алгоритмизации и может быть реализован на ЭВМ. В то же время неупорядоченность информационного поля пультов, на которых размещено небольшое количество органов индикации и управления, легко поддается счету. Существенным же недостатком является субъективность в выборе γ_l.

Ни одна из описанных методик естественно не может претендовать на полноту и завершенность. Требуются еще значительные усилия, чтобы придать им достаточную методическую и научную строгость, причем эти усилия в первую очередь должны быть направлены на анализ психологических факторов. Именно такой анализ, как об этом свидетельствует опыт, может способствовать существенному повышению эффективности СОИ.

Значительный интерес для создания теоретических основ проектирования СОИ и средств ввода информации представляют идеи, касающиеся поиска возможностей расширения сенсорного входа в условиях опосредованного управления производственными процессами. Констатируя тот факт, что почти все существующие информационные модели являются моносенсорными или бисенсорными (их сигналы адресуются зрительному или зрительному и слуховому анализаторам), А. В. Филиппов предполагает, что отступление от этих традиционных, ставших нормой, способов представления информации будет способствовать повышению эффективности операторского труда при выполнении целого ряда задач. В качестве главной проблемы в этой связи выдвигается проблема формирования разномодальных сигналов в определенную систему, которая отображается на полисенсорной информационной модели.

Предлагаются три типа полисенсорных информационных моделей (ПИМ). Первый из типов ПИМ основывается на активирующих межанализаторных связях, что предполагает обусловленность сигналов информационной модели производственной средой. В зависимости от того, какое действие оказывают сигналы специально организованной среды, различаются две модификации этого типа ПИМ: а) ПИМ, включающие сигналы тонизирующего воздействия на ряд функциональных систем; б) ПИМ, где дополнительно вводится направленный сигнал, адресованный определенному анализатору.

ПИМ первого типа основаны на известном принципе дополнительности внешних и внутренних средств деятельности. ПИМ второго типа предполагают дублированное восприятие семантически однородной информации одновременно несколькими анализаторами. ПИМ третьего типа предусматривают независимое представление семантически неоднородной информации сигналами разных модальностей. Здесь также выделены две модификации. В первой — семантически неоднородная информация оформляется в сигналах, рассчитанных на одновременный прием двумя и более анализаторами. Такое представление информации целесообразно в тех эргатических системах, где возможно накапливание определенной части информации. Во второй модификации семантически неоднородная информация предъявляется по двум (и больше) сенсорным каналам последовательно.

Синтез многокомпонентных СОИ — в настоящее время во многом еще не формализованная процедура, хотя в ряде описанных выше методик — в структурно-психологической концепции, структурно-лингвистической и некоторых других — на различных его стадиях используются математические модели деятельности. Дальнейшая формализация здесь крайне необходима.

Интенсивное развитие теории систем отображения информации (и средств ввода информации) связывается с быстрым развитием и улучшением математических моделей деятельности. Лишь широкое использование математических моделей наряду с использованием других методов может привести к построению достаточно близких к оптимальным многокомпонентных СОИ.

Приведем несколько иллюстраций широких возможностей использования математических моделей деятельности при синтезе СОИ. X. Р. Джене и Р. У. Аллен с целью разработки теории СОИ применяли математические модели деятельности в режиме слежения, построенные на основе известной модели Мак Руера и Крендела. Исследовались 6 видов индикаторов. При этом было наглядно продемонстрировано, как тип индикатора влияет на параметры модели.

Математическая модель деятельности в режиме слежения, построенная с 'помощью аппарата оптимального управления, была успешно применена для выработки требований к отображаемой информации при пилотируемом приземлении с учетом воздействия случайных помех (влияние ветра, изменение динамических характеристик и т. д.). Она использовалась для различных классов летательных аппаратов, динамические характеристики которых были представлены линеаризованными уравнениями движения.

Метод моделирования может быть использован и при разработке отдельных видов интегральных индикаторов. Создаются индикаторы для управления сложными объектами на основе адекватной математической трансформации многомерного пространства состояния системы в обобщенный зрительный образ. Этот образ представляется на экране и всегда соответствует конкретному одномоментному состоянию системы. Он образуется набором линий различных цветов и графиков. Дополнительно может быть использовано звуковое дублирование. По экспериментальным данным, такой индикатор значительно облегчает задачу управления для оператора.

Математическая трансформация состояния объекта управления и внешней среды, реализуемая с помощью модели, функционирующей в ускоренном масштабе времени, как известно, положена в основу построения так называемых индикаторов предсказания, предложенных еще в 1962 г. Ч. Келли. Широкая экспериментальная проверка доказала эффективность применения при организации деятельности операторов специальных контуров для предварительного проигрывания решений на ЭВМ в ускоренном масштабе времени. В последние годы отмечается значительная интенсификация работ по созданию и отработке таких индикационных устройств. Создан адаптированный индикатор предсказания, который облегчает человеку-оператору решение задач опознания, диагностики и адаптации к изменяющимся условиям окружающей среды и к изменениям динамических характеристик объекта управления. В целях отработки такого индикатора проводилось несколько экспериментов. В первом эксперименте использовался индикатор, где отображение реального выхода управляемого объекта, развернутое :во времени, накладывалось на предсказываемые моделью выходные параметры объекта. Этот индикатор позволил оператору более быстро опознавать небольшие изменения выходных характеристик, которые предопределяли необходимость адаптации. Последующие эксперименты продемонстрировали, что индикатор предсказания более пригоден для случая адаптации к медленным непрерывным изменениям параметров управляемого объекта, например для случая изменения характеристик летательного аппарата при расходе топлива.

Заслуживает внимания идея В. А. Ганзена и А. А. Митьки-на об использовании математической модели моторного поля глаза для выбора оптимальных вариантов компоновки пультов. В ряде работ О. В. Ронжина и его сотрудников задача оптимизации структуры информационных полей (мнемосхем) решается с помощью привлечения теории графов. Ими предложена регулярная методика представления мнемосхем в виде планарных графов дли графов с минимальным числом пересечений и экспериментально продемонстрировано, что подобное представление облегчает обнаружение отклонений и повышает информационную пропускную способность оператора.

Оригинальная попытка применить теорию графов для оптимальной компоновки рабочего места человека-оператора предпринята Г. В. Суходольским. Под оптимальной компоновкой рабочего места оператора он понимает такую, при которой достигается максимальное быстродействие человека-оператора с минимальной вероятностью ошибок. Утверждается, что предполагаемый метод позволяет решать задачу компоновки рабочего места оператора вручную за 2—3 часа, учитывая все необходимые инженерно-психологические рекомендации. Метод основывается на предметно-функциональной (ПФ) модели деятельности, понимаемой как ориентированный стохастический мультиграф, вершины которого определены в виде материально-технических и людских средств контроля и управления, а ребра — в виде пространственных перемещений человека, а также поступающей к нему и исходящей от него информации. Процедура оптимальной компоновки рабочего места в этом случае состоит из двух этапов — подготовительного и основного.

На подготовительном этапе выполняется следующее:

1) устанавливаются габариты выбранных средств контроля и управления с учетом допусков на монтаж и инженерно-психологических норм; сами средства замещаются плоскими отображениями (макетами), сохраняющими форму «лицевой» части и установленные габариты;

2) выбираются размеры (с запасом) и форма пространства рабочего места; выполняется его плоская развертка;

3) формируется список существенных требований, причем требования в списке упорядочиваются в соответствии с матрицей смежности вершин ПФ-модели, и, кроме того, разные требования, относящиеся к одному и тому же средству, упорядочиваются по их значимости.

Основной этап состоит в последовательном размещении плоских отображений средств контроля и управления в плоскости развертки рабочего места. При этом под размещением понимается фиксация центра тяжести макета средства в некоторой точке макета рабочего места. Задача в таком случае, по существу, сведена к исследованию по типу транспортно-распределительных систем, допускающих графо-матричные, всегда моделируемые представления. Теория решения таких задач достаточно развита в рамках линейного и нелинейного программирования. Постановка задачи не является новой в инженерной психологии. Эта задача была сформулирована еще в 50-х годах, но в последние годы разрабатывается достаточно интенсивно. Для такого подхода необходимо, чтобы были строго определены все алгоритмы деятельности человека-оператора и был известен набор используемых средств контроля и управления. Однако работа по составлению алгоритмов и выбору средств весьма трудоемка, поэтому такой подход может быть применен к ограниченному числу простых задач.

К сожалению, в большинстве приведенных работ, связанных с формализацией инженерно-психологического синтеза многокомпонентных СОИ, не приводятся данные об его эффективности. Это свидетельствует о том, что применяемые аналитические методы пока недостаточно тщательно проработаны и не обладают требуемой строгостью.

В процессе проектирования многокомпонентных систем и средств отображения информации для АСУ ТП обычно возникает необходимость выбрать наилучший проект. Однако практически исключается возможность сделать такой выбор на основе экспертных оценок. Традиционный в инженерной психологии метод поэлементной оценки СОИ также не дает полной характеристики преимуществ того или иного варианта информационной системы в целом. В настоящее время наиболее эффективен метод экспериментальной оценки вариантов многокомпонентного СОИ, при организации которой должны учитываться назначение СОИ, функции операторов, специфика решаемых ими оперативных задач, контингент использующих СОИ операторов (в частности, уровень их подготовки), внешние (гигиенические) условия деятельности, динамические и другие эксплуатационные свойства управляемых объектов.

* *

*

Анализ актуальных проблем психологии труда и инженерной психологии, рассмотрение методов их решения свидетельствует о том, что эти дисциплины в настоящее время выдвинулись на передний план при проектировании, разработке и эксплуатации современной техники. Учет достижений психологии труда и инженерной психологии необходим для создания эффективных средств комплексной механизации и автоматизации производственных процессов, развития автоматизированных систем управления, широкого внедрения ЭВМ во все отрасли народного хозяйства, применения передовой технологии.

Пути и способы решения конкретных задач, изложенные в данном пособии, должны стать составной частью арсенала средств, которыми должен овладеть квалифицированный специалист-— инженерный психолог и психолог труда.

УКАЗАТЕЛЬ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Авиационные цифровые системы контроля и управления./Под ред. В. А. Мясникова, В. П. Петрова. Л., 1976.

2. Ананьев Б. Г. Человек как предмет познания. Л., 1969.

3. Анохин П. К. Философские аспекты теории функциональной системы.— В кн.: Философские проблемы биологии. М., 1973.

4. Ахутян В. М., Н афту ль ев А. И. Математическое моделирование деятельности человека-оператора при разработке эрратических систем.— В кн.: Человек и общество. Л., 1972. Вып. 1.1.

5. Белешев С. Д., Г урви ч Ф. Г. Экспертные оценки. М., 1973.

6. Боб н ев а М. И. Инженерная психология и дизайн.—В кн.: Вопросы технической эстетики. М., 1970. Выго. 2.

7. Борисов С. В. Количественная оценка систем человек—среда — военная техника. Харьков, 1975.

8. Бушурова В. Е., Нафтульев А. И. Проблема проектирования деятельности человека-оператора в системах управления и методы ее решения.— В кн.: Человек и общество. Л., 197:2. Вып. 11.

9. Эргономика. М., 1971.

10. Венда В. Ф. Инженерная психология и синтез систем отображения -информации. М., 1975.

11. Венда В. Ф., Н афту л ьев А. И., Рубах и н В. Ф. Организация труда операторов. Инженерно-психологические аспекты. М., 1978.

12. Военная инженерная психология. М., 1970.

13. Во й с к у я ски й А. Е. Психолингвистические аспекты общения человека с ЭВМ.—В кн.: Человек и ЭВМ. М., 1973.

14. Вудсон У., Ко но вер Д. Справочник по инженерной психологии для инженеров и художников-конструкторов. М., 1968.

15. Ганзея В. А., Митькин А. А. Модели моторного поля газа.— В кн.: Сенсорные и сенсомоторные процессы. М., 1972.

16. Губ и некий А. И., Евграфов В. Г. Эргономическое проектирование судовых систем управления. Л., 1977.

17. Дубровский В. Я., Щ е д р о в и ц к и й Л. П. Проблемы системного инженерно-психологического проектирования. М, 1971.

18. За в а лов а Н. Д., Ломов Б. Ф., П оно м ар енко В. А. Принцип активного оператора и распределение функций между человеком и автоматом.— Вопр. психол., 1971, № 2.

19. 3 араковский Г. М. и др. Введение в эргономику. М., 1974.

20. Зигель А., Вольф Дж. Модели группового поведения в системе человек—машина. М., 1973.

21. Зинченко В. П., М а й з е л ь Н. И., Назаров А. И., Цветков А. А. Анализ деятельности человека-оператора.— В кн.: Инженерная психология. М., 1964.

22. Зинчекко В. П., My ни по в В. М. К теории эргономики. Техническая эстетика. М., 1977, № 6.23. Зинченко В. П., Мунипов В. М., Смолян Г. Л. Эргономические основы организации труда. AL, 1974.

24. 3 и н ч е н ко В. П., Мунипов В. М. Человеческий фактор в современной технике (Методологические проблемы эргономики).— Вопр. философии, 1972, № 11.

25. Ж у р а в л е в Г. Е. Структура эксперимента по вероятностному прогнозированию.— В кн.: Вероятностное прогнозирование в деятельности человека. М., 1977.

26. Инженерная психология./Под ред. Г. К. Середы. Киев, 1976. 308 с.

27. Инженерная психология (теория, методология, практика). М., 1977.

28. Инженерно-психологическое проектирование АСУ./Под ред. А. И. Прохорова. Киев, 1973.

29. Китае в Н. Н. Групповые экспертные оценки. М., 1975.

30. К р о к И. С. Ранжирование факторов, влияющих на работу оператора со средствами отображения.'—• В кн.: Инженерная психология в приборостроении. 2-я Ленинградская конференция. Л., 1972.

31. Крон Г. Исследование сложных систем по частям — диакоптика. М., 1972.

32. Крылов А. А. Обработка информации в операторной деятельности.—Автореф. докт. дисс. Л., 1972.

33. Крыло в А. А. Человек в автоматизировакных системах управления. Л., 197(2.

34. Крылов А. А. Системный подход как основа исследований по инженерной поихологии и психологии труда.— В кн.: Методология исследований по инженерной психологии и психологии труда. М., 1974.

35. Крылов А. А., Нафтульев А. И., Ч ер ейский М. М. Психология и проектирование диалога человека с ЭВМ.— В кн.: Психология—производству и воспитанию. Л., 1977.

36. Кузьмин В. П. Принцип системности в теории и методологии К. Маркса, М., 1976.

37. Леонтьев А. Н. Автоматизация и человек.— В кн.: Психологические исследования. М., 1972. Выл. 2.

38. Леонтьев А. Н. Деятельность, сознание, личность. М., 1975.

39. Леонтьев А. Н., Ломов Б. Ф., Кузьмин В. П. Актуальные задачи психологической науки.— Коммунист, 1976, № 6.

40. Литва к И. И., Ломов Б. Ф., Соловейчик И. Е. Основы построения апиартуры отображения в автоматизированных системах. М., 1975.

41. Ломов Б. Ф. Человек и техника. М., 1966.

42. Ломов Б. Ф. Инженерная психология в СССР.— В кн.: Проблемы инженерной психологии. М., 1967.

43. Л о м о в Б. Ф. Состояние и перспективы развития психологии в СССР.— Вопр. психол., 197:1, № 5.

44. Ломов Б. Ф. О роли практики в развитии теории общей психологии.— Вопр. психол., 1971, № 1.

45. Ломов Б. Ф. О системном подходе в психологии.— Вопр. психол., 1975, № 2.

46. Ломов Б. Ф. Решения XXV съезда КПСС и задачи советской психологии.— Вопр. психол., 1976, № 6.

47. Мей стер Д., Рабидо Дж. Инженерно-психологическая оценка при разработке систем управления. М., 1970.

48. Меньшов А. И., Рыльский Г. И. Человек в системах управления летательными аппаратами. М., 1976.

49. Методология исследований по инженерной психологии и психологии труда. Л., 1974. Ч. 1. 1975. Ч. 2.

50. М о р г а н К., Кук Д., Ч а п а н и с А., Ланд М. Инженерная психология в применении к проектированию оборудования. М., 1971.

51. Нафтульев А. И. Проблема проектирования деятельности чело-

века-оператора и методы ее решения.— В кн.: Инженерно-психологическая оценка сложных систем. Харьков, 1973.

52. Н а ф т у л ь е в А. И. Три концепции инженерно-психологического проектирования.— Вестн. Ленингр. ун-та, 1975, № 23.

53. Нафтульев А. И. Инженерно-психологическое проектирование средств отображения и ввода информации.— В кн.: Инженерно-психологическая оценка сложных систем. Харьков, 1973.

54. Нафтульев А. И., Ронжин О. В. О приложимости методов теории информации к задачам исследования и разработки эргатических систем.— В кн.: Человек и общество. Л., 1971. Вып. 9.

55. Николаев В. И. Информационная теория контроля и управления (В приложении к судовым энергетическим -установкам). Л., 1973.

56. Новик й. Б. Вопросы стиля мышления в естествознании. М., 1975.

57. Основы инженерной психологии./Под ред. Б. Ф. Ломова. М., 1977.

58. Отображение информации в информационно-измерительных и управляющих системах. Киев, 1972.

59. Практикум по инженерной психологии. Л., 1978.

60. Ронжи н О. В. Информационные методы исследования эргатических систем. М., 1976.

61. Сакман Г. Решение задач в системе человек — ЭВМ. М., 1973.

62. С инг лт он У. И. Введение в эргономику. Женева, 1974.

63. С м о л я н Г. Л. Человек и ЭВМ.— Вопр. филос., 1973, № 3.

64. Суходольский Г. В. Метод экспертной инженерно-психологической комплексной оценки средств контроля и управления.— В кн.: Отраслевая стандартизация эргономических норм и требований. Научно-технический семинар. Новосибирск, 1972.

65. Укреплять взаимосвязь общественных, естественных и технических наук.— Коммунист, 1977, № 6.

66. Ф и л и п п о в А. В. Сенсорная основа трудовой деятельности человека и изменения ее структуры под влиянием развивающейся техники.— Авто-реф. докт. дисс. Л., 1973.

67. Фокин Ю. Г. Сравнительный анализ методов количественной оценки надежности и эффективности систем. Предпринт доклада. Л., 1971.

68. Ч а ч к о А. Г. Производство. Язык. Человек. Проблемы отображения

информации. М., il977.

69. Человек и ЭВМ (психологические проблемы автоматизации управ-

. ления./Под ред. О. К. Тихомирова. М., 1973.

70. Юдин Б. Г. Становление и характер системной ориентации.— В кн.: Системные исследования. М., 1972.

Текст взят с психологического сайта http://www.myword.ru

1 Система «субъект труда — профессиональная среда» в нашем понимании тождественна системе «человек — машина — среда», рассматриваемой Б. Ф. Ломовым в статье «Эргономика и НОТ» (Социалистический труд, 196Э, № 8), однако не во всех видах трудовой деятельности средством труда является машина. Поэтому мы включаем средства труда в понятие профсреды.

2 Баумгартен Ф. Психотехника. Часть 1. Исследования пригодности к профессиональному труду. Берлин, 1922, с. 118—126.

3 Местников В. Г. Описание профессии разметчика. Л., 1972, с. 37—48.

4 Диспетчер, работающий в системе управления воздушным движением, далее будет именоваться диспетчером УВД. Прилагается схема анализа деятельности диспетчера подхода.

5 Понятие системы «человек — техника» используется как обобщающее. Оно может быть отнесено как к случаям, когда система включает одного человека и одно или несколько технических устройств, так и к случаям, когда система включает несколько человек и сложные технические устройства.

6 Эргономика пока вряд ли может рассматриваться как самостоятельная наука, хотя в литературе имеют место такого -рода утверждения. Кардинальным решением в формировании эргономики как науки может быть лишь разработка методологических основ и специфических методов исследования.

7 Трудовая деятельность всегда была и будет связана с определенным физическим, а в условиях автоматизированного производства прежде всего психическим напряжением. Исходя из общего требования , обеспечения в нашей стране условий безопасного и безвредного труда, сказанное выше следует понимать как исключение нагрузок, резко ухудшающих функциональное состояние или отрицательно влияющих «а здоровье человека.

8 В связи со сказанным необходимо особо подчеркнуть, что наряду | с исследованием формальной (прежде всего количественной) стороны психического в инженерной психологии должно уделяться большое внимание содержательной стороне. Это необходимо, во-первых, потому, что перед инженерной психологией стоит задача изучения человека как субъекта деятельности, а во-вторых, потому, что необходима разработка оценок семантических характеристик информации.

9 В период эксплуатации приспособление техники к человеку может осуществляться также за счет тех регулировок, которые предусмотрены в процессе проектирования. Это, например, изменение высоты сидения кресла применительно к росту человека, изменение громкости или яркости сигнала в зависимости от конкретных условий работы и т. п.

10 Понятия инженерно-психологического проектирования и проектирования деятельности некоторые авторы употребляют в одинаковом смысле. Другие включают ППД в ИПП. В данном учебном пособии понятием инженерно-психологического проектирования охватываются проблема проектирования деятельности и методы ее решения.

11 Основное внимание будет уделено системно-антропоцентрической концепции ИПП. Это объясняется не только тем, что она, как будет показано далее, наиболее адекватна задачам разработки СЧМ, но и тем обстоятельством, что антропоморфная и процессуальная концепции достаточно подробно рассмотрены в литературе и, кроме того, основные положения указанных концепций детально обсуждаются и разбираются на семинарских занятиях.

12 О постулатах инженерной психологии см.: Ломов Б. Ф. В авангарде психологических наук.— Вестн. АПН «Научная мысль», 1969, № 7, с. 15—16.

13 Экспертный метод подробно рассматривается в курсе «Структурно-алгоритмический анализ и синтез, оценка деятельности операторов в инженерной психологии». Поэтому в данном пособии мы ограничимся констатацией ряда положений, существенных для ИПП, но не рассматриваемых в упомянутом курсе.

14 Пример использования этого метода для инженерно-психологической оценки электролюминесцентных индикаторов см. в работе [30].

15 Более подробно упомянутые процедуры изложены в работах [5] [29]

16 Примеры опросников и анкет можно найти в работе [58].

17 Возможный путь преодоления методологических трудностей, связанных с расчленением процессов проектирования эргатических систем, можно наметить в рамках системного метода, получившего название «диакоптики». Этот метод описан в книге Г. Крона [31], посвященной разработке способов исследования свойств сложной системы по свойствам ее частей. Несмотря на тот факт, что рассмотрение ведется на уровне физических, электромеханических и механических систем, основные положения применимы к биологическим и к смешанным, например к эргатическим, системам.

18 Термин «задача» используется здесь в весьма широком смысле.

19 Определение достаточной степени близости и само по себе представляет сложную психолингвистическую проблему.

20 Савинов Ю. А. Новая техника и капитализм. ЭВМ: проблемы производства и применения. М., 1974, с. 52.

21 В большинстве клавиатур терминалов можно выделить два типа клавиш: 'клавиши данных и клавиши управления. Последние используются с целью выдачи команд другим подсистемам о характере обращения с вводимыми данными. Клавиши данных обычно предназначаются для ввода специальных знаков, алфавит которых в принципе -может быть очень велик. Однако на практике его длина обычно ограничивается величиной в 50—150 знаков.

22 Этот термин предложен А. Г. Чачко по аналогии с известным термином «терблиг», образованным перевертыванием фамилии Гилбрета. «Вок-рам» — перевернутое «Марков» — в честь соадателя теории алгоритмов.

Текст взят с психологического сайта http://www.myword.ru