Система людина-машина

ПЛАН.

I.

Введение

.

II. Основна часть.

1. Особливості класифікації системи «людина — машина».

2. Показники якості системи «людина — машина».

3. Оператор у системі «людина машина».

III.

Заключение

.

I.

Введение

.

Інженерна психологія є наукову дисципліну, вивчає об'єктивних закономірностей процесів інформаційного взаємодії чоловіки й техніки з використання в практиці проектування, створення і експлуатації СЧМ. Процеси інформаційного взаємодії чоловіки й техніки є предметом інженерної психологии.

З давніх-давен під час створення знарядь і засобів праці враховувалися ті чи інші якості й можливості людини. На початку інтуїтивно, та з залученням наукових даних вирішувалася завдання пристосування техніки до людині. Проте предметом аналізу послідовно ставали різні властивості человека.

На початковому етапі основну увагу приділяли питанням будівлі людського тіла, і динаміки робочих рухів. За підсумками даних біомеханіка і антропометрії розроблялися рекомендації, що стосуються лише до форми і розмірам робочого місця чоловіки й використовуваного їм інструмента. Потім об'єктом дослідження стають фізіологічні властивості працюючого людини. Рекомендації, які з даних фізіології праці, ставляться не тільки до оформлення робочого місця, до режиму робочого дня, організації робочих рухів, до боротьби з стомленням. Траплялися спроби оцінити різні види роботи з погляду тих вимог, які вони пред’являють людському организму.

Як самостійна наукову дисципліну інженерна психологія початку формуватися в в 40-ві роки ХХ століття. Проте ідеї необхідність комплексного вивчення чоловіки й технічних пристроїв висловлювалися російськими вченими ще у столетии.

Росіяни вчені ще наприкінці уже минулого століття вдавалася до спроб розробити наукові і теоретичні основи вчення про працю. Піонером у цій області з’явився великого русского учений І. М. Сєченов, який перший порушив питання використанні наукових даних про людину для раціоналізації праці. І. М. Сєченов зайнявся вивченням ролі психічних процесів і під час трудових актів, поставив запитання про формуванні трудових навичок і вперше показав, у процесі трудового навчання змінюється характер регуляції: функції регулятора переходять від зору до дотику. Він впровадив поняття активного відпочинку як кошти підвищення і збереження работоспособности.

Інженерна психологія виникла з кінця технічних і психологічних наук. Тому притаманними їй є риси обох наук.

Як психологічна наука інженерна психологія вивчає психічні і психофізіологічні процеси та властивості людини, з’ясовуючи, які вимоги до окремим технічним пристроям і побудові СЧМ загалом випливають із особливостей людської діяльності, т. е. переймається тим пристосування техніки і умов праці до человеку.

Як технічна наука інженерна психологія вивчає принципи побудови складних систем, пости і пульти управління, кабіни машин, технологічні процеси для з’ясування вимог, що висуваються до психологічним, психофізіологічним та інших властивостями людиниоператора.

Науково-технічна революція призвела до суттєвого зміни умов, засобів і характеру праці. У сучасному виробництві, на транспорті, в систем зв’язку, у будівництві сільському господарстві дедалі ширше застосовуються автомати і обчислювальної техніки; відбувається автоматизація багатьох виробничих процесів. Завдяки технічного переоснащення виробництва істотно змінюються функції й ролі людини. Багато операції, які раніше його прерогативою, починають виконувати машини. Проте, яких би успіхів ні досягала техніка, працю був і залишається надбанням людини, а машини, як б складні вони були б, є лише знаряддями його. У процесі роботи людина, використовуючи машини як знаряддя праці, здійснює свідомо поставлених ним цели.

Отже, з і ускладненням техніки зростає значення людського з виробництва. Необхідність вивчення цього чинника і врахування його за розробці нової техніки і технологічних процесів, з організацією виробництва та експлуатації устаткування стає дедалі очевидною. Від успішності вирішення цього завдання залежить ефективність яких і надійність експлуатації створюваної техніки, функціонування технічних пристроїв і діяльність людини, який користується цими пристроями у процесі Праці, розглядати у взаємозв'язку. Ця думка призвела до формування поняття системи «людина — машина «(СЧМ). Під СЧМ розуміється система, куди входять людиниоператора (групу операторів) і машини, з якої здійснюється трудова діяльність. Машиною в СЧМ називається сукупність технічних коштів, використовуваних человеком-оператором у процесі діяльності. СЧМ і є інженерної психологии.

Система «людина — машина» є окреме питання управляючих систем, у яких функціонування машини та діяльність людини пов’язані єдиним контуром регулювання. При організації взаємозв'язку чоловіки й машини в СЧМ основна роль належить не так анатомічним і фізіологічним, скільки психологічним властивостями людини: сприйняттю, пам’яті, мисленню, увазі тощо. п. Від психологічних властивостей людини в що свідчить залежить його інформаційне взаємодію Космосу з машиной.

II. Основна часть.

1. Особливості класифікації системи «людина — машина».

Під системи у загальної теорії систем розуміється комплекс взаємозалежних і взаємодіючих між собою елементів, призначений на вирішення єдиної завдання. Системи може бути класифіковані різноманітні ознаками. Однією з них ступінь участі людини у роботі системи. З цього погляду розрізняють автоматичні, автоматизовані і неавтоматические системи. Робота автоматичної системи здійснюється без участі людини. У неавтоматической системі робота виконується людиною не залучаючи технічних пристроїв. Діяльність автоматизованої системи бере участь як людина, і технічні устрою. Отже, таку систему є систему «людина — машина» .

Насправді застосовуються найрізноманітніші види систем «людина — машина». Основою їх класифікації можуть бути такі чотири групи ознак: цільове призначення системи, характеристики людської ланки, тип і структура машинного ланки, тип взаємодії компонентів системы.

Цільове призначення системи надає визначальним чином вплинути на багато її характеристики і тому є вихідним ознакою. По цільовому призначенню можна виділити такі класи систем: а) управляючі, у яких основним завданням людини управління машиною (чи комплексом); б) обслуговуючі, за яких людина контролює стан машинної системи, шукає несправності, виробляє наладку, настроювання, ремонт тощо.; в) навчальні, т. е. що виробляють в людини певних навичок (технічні засоби навчання, тренажери тощо. п.); р) інформаційні, щоб забезпечити пошук, накопичення чи отримання яка потрібна на людину (радіолокаційні, телевізійні, документальні системи, системи радіо та дротового зв’язку та інших.); буд) дослідницькі, використовувані під час аналізу тих чи інших явищ, пошуку нову інформацію, нових завдань (що моделюють установки, макети, науково-дослідні прилади й установки).

Особливість управляючих й обслуговуючих систем у тому, що об'єктом цілеспрямованих у них машинний компонент системи. У навчальних та інформаційних СЧМ напрям впливів протилежне — на людини. У дослідницьких системах вплив має і той, і той спрямованість. По ознакою характеристики «людської ланки» можна назвати два класу СЧМ: а) моносистемы, до складу яких входить одна людина родовищ і одне чи кілька технічних пристроїв; б) полісистеми, до складу яких входить певний колектив покупців, безліч які з ним одне чи комплекс технічних пристроїв. Полісистеми своєю чергою можна підрозділити на «паритетні» і ієрархічні (багаторівневі). У першому випадку у процесі взаємодії людей машинними компонентами не встановлюється якась підпорядкованість і пріоритетність окремих членів колективу. Прикладами таких полисистем може бути система «колектив людей — устрою життєзабезпечення» (наприклад, система життєзабезпечення на космічний корабель чи підводного човні). Іншим прикладом то, можливо систему відображення інформації з великим екраном, призначена від використання колективом операторов.

На відміну цього у ієрархічних СЧМ встановлюється чи організаційна, чи пріоритетна ієрархія взаємодії людей технічними пристроями. Так було в системи управління повітряним рухом диспетчер аеропорту утворює верхній рівень управління. Наступний рівень — це командири повітряних судів, діями яких керує диспетчер. Третій рівень — інші члени екіпажу, працюючі під керівництвом командира корабля. На кшталт і структурі машинного компонента можна назвати інструментальні СЧМ, до складу яких як технічних пристроїв входять інструменти, і прилади. Відмінною рисою цих систем, зазвичай, є вимога високої точності виконуваних людиною операций.

Іншим типом СЧМ є найпростіші людино-машинні системи, куди входять стаціонарне і нестационарное технічний механізм (різноманітних перетворювачі енергії) людини, котрий використовує це пристрій. Тут вимоги до людини істотно різняться в залежність від типу устрою, його цільового призначення і умов застосування. Проте їхньої основної особливістю є порівняльна простота функцій человека.

Наступним важливим типом СЧМ є складні людино-машинні системи, які включають крім котрий використовує їх людини деяку сукупність технологічно пов’язаних, але різних за своєму функціональному призначенню апаратів, пристроїв і машин, виділені на виробництва певного продукту (енергетична установка, прокатний стан, автоматична потокова лінія, обчислювальний комплекс тощо. п.). У цих системах, зазвичай, зв’язаність технологічного процесу забезпечується локальними системами автоматичного управління. У завдання людини входить загальний контролю над ходом технологічного процесу, зміна режимів роботи, оптимізація окремих процесів, настроювання, пуск і остановка.

Ще складним типом СЧМ є системотехнические комплекси. Вони уявляють собою складну технічну систему з не повністю детермінованими зв’язками і колектив людей, що у її використанні. Для систем подібного типу властиве взаємодія як по ланцюга «людина — машина», а й у ланцюга «людина — людина — машина». Інакше кажучи, у процесі діяльності людина взаємодіє лише з технічними пристроями, але й іншими людьми. Попри всю складність системотехнічних комплексів в більшості випадків можна як ієрархії простіших людино-машинних систем. Типовими прикладами системотехнічних комплексів різного рівня та призначення можуть бути судно, повітряний лайнер, промислове підприємство, обчислювальний центр, транспортна система тощо. п.

У основу класифікації СЧМ на кшталт взаємодії чоловіки й машини може бути покладена ступінь безперервності цього взаємодії. По цьому ознакою розрізняють системи безперервного (наприклад, система «водій— автомобіль») і епізодичного взаємодії. Останні, своєю чергою, діляться на системи регулярного взаємодії. Прикладом системи регулярного взаємодії може бути система «оператор — ЕОМ». У ньому введення інформації та отримання результатів визначаються характером розв’язуваних завдань, т. е. режими взаємодії у часі регламентуються характером і обсягом обчислень. Стохастическое епізодичне взаємодія має місце в системах, як «оператор — система централізованого контролю», «наладчик — верстат» тощо. п. Розглянута класифікація СЧМ перестав бути єдино можливою. Приклади інших підходів до вирішення це завдання наводяться у спеціальній литературе.

Проте попри велика різноманітність систем «людина — машина», вони теж мають низку спільних рис і особливості. Ці системи є, зазвичай, динамічними, цілеспрямованими, самоорганизующимися, адаптивными.

Системи «людина — машина» ставляться до класу складних динамічних систем, т. е. систем, які з взаємозалежних і взаємодіючих елементів різної природи й що характеризуються зміною у часі складу структури та взаємозв'язків. Із цього випливають характерні риси, властиві СЧМ як складної динамічної системі: розгалуженість структури (чи зв’язків) між елементами (людиною і машиною); розмаїтість природи елементів (у складі СЧМ можуть входити людина, колектив людей, автомати, машини, комплекси машин тощо.); перестраиваемость структури та перетинів поміж елементами (наприклад, при нормальному ході технологічного процесу оператор лише стежить над перебігом його перебігу, т. е. входить у контур управління, як б паралельно; при відхилення від норми оператор бере управління він, т. е. входить у контур управління послідовно); автономність елементів, т. е. здатність їх автономно виконувати частина своїх задач.

Системи «людина — машина» ставляться також до класу цілеспрямованих систем. У випадку вважається, що систему діє цілеспрямовано, якщо він продовжує переслідувати те ж мета, змінюючи свою поведінку за зміни зовнішніх умов. Істотною особливістю цілеспрямованих систем був частиною їхнього здатність отримувати однакові результати у різний спосіб. Системи цього можуть змінювати свої завдання; вони вибирають як самі завдання, і кошти їх реалізації. Цілеспрямованість СЧМ зумовлена тим, що до неї включений людина. Саме він ставить мети, визначає завдання й вибирає кошти досягнення цели.

Системи «людина — машина» можна розглядати і як адаптивні системи. Властивість адаптації залежить від пристосуванні СЧМ до постійно змінюваних умов роботи, у зміні режиму функціонування відповідність до новими умовами. На підвищення ефективності СЧМ необхідно передбачити можливість адаптації і в середині самої системи, і по відношення до зовнішнього середовища. Донедавна властивість адаптації СЧМ реалізувалося завдяки приспособительным «можливостям людини, гнучкості і пластичності її поведінки, можливостей його зміни у залежність від конкретної обстановки. Нині, як у гол. 1, на порядок денний ставиться питання створенні СЧМ, у яких властивість адаптації реалізується шляхом відповідного технічного забезпечення. Йдеться створенні таких технічних засобів, які можуть опинитися змінювати свої параметри і умови діяльність у залежність від поточного конкретного фізіопсихологічного стану чоловіки й показників ефективність його роботи деятельности.

І, насамкінець, системи «людина — машина» можна зарахувати до класу самоорганізуючих систем, т. е. систем, талановитими в зменшенню ентропії (невизначеності) після її висновку їх із стійкого, рівноважного стану під впливом різноманітних обурень. Це властивість стає можливим завдяки цілеспрямованої діяльності, здібності його планувати свої дії, приймати правильні рішення і реалізовувати її відповідно до що виникли обставинами. Здатність до адаптації й самоорганізації обумовлює такий важливий властивість систем «людина — машина», яким був частиною їхнього живучість. З усього сказаного видно, що розглянуті особливості СЧМ визначаються наявністю у складі людини, можливість правильно вирішувати виникаючі завдання у залежність від конкретних умов і обстановки. Це вкотре показує, що початковим пунктом аналізу та описи СЧМ повинна бути доцільна діяльність людини. З вищевикладеного за найзагальніших рисах його охарактеризувати деякі найважливіші принципи підходу до вивчення СЧМ. Суть їх зводиться до следующему.

1. Можливо повніше і точне визначення призначення системи, її цілей і завдань. Це, своєю чергою, аналізу складу і значимості окремих цілей, подцелей і завдань; визначення можливості їх здійсненності і необхідних цього й ресурсів; визначення показників ефективності і цільової функції СЧМ.

2. Дослідження структури системи, і складу входять до неї компонентів, характеру межкомпонентных зв’язків і зв’язків системи із зовнішнього середовищем, просторово-часової організації компонентів системи та їх зв’язків, кордонів системи, її мінливості і особливості на різних стадіях існування (життєвого цикла).

3. Послідовне вивчення характеру функціонування системи, зокрема: всієї системи загалом, окремих підсистем не більше цілого, мінливості функцій та його особливостей різних стадіях існування системы.

4. Розгляд системи у поступовій динаміці, у розвитку, т. е. на різних етапах її життєвого циклу: під час проектування, виробництві й експлуатації. На останній із цих принципів слід зупинитися особливо. Нерідко рамки інженерної психології неправомірно звужують, залишаючи їй лише роль проектувальною дисципліни. Проектировочная сутність інженерної психології стоїть у час вирішальне значення. Але тільки нею не обмежується проблематика інженерної психології. Щоб були буде реалізовано всі потенційні можливості систем «людина — машина», необхідний також правильний облік инженерно-психологических вимог щодо процесі їх виробництва та експлуатації. Це спричиняє необхідності створення єдиної системи инженерно-психологического забезпечення систем «людина — машина» всіх етапах їх життєвого циклу. Під инженерно-психологическим забезпеченням розуміється сув’язь заходів, що з організацією обліку людського в процесі проектування, виробництва та експлуатації СЧМ. Проблема инженерно-психологического забезпечення має дві аспекти: цільової і організаційнометодичний (табл. 3.1). Перший пов’язані з безпосереднім виконанням робіт з обліку людського кожному з етапів життєвого циклу СЧМ; його зміст цілком і повністю визначається проблематикою інженерної психології. Другий момент пов’язані з організаційно-методичним забезпеченням робіт з обліку людського фактора.

Зміст инженерно-психологического забезпечення СЧМ.

|Этап |Аспект инженерно-психологического забезпечення | |життєвого | | |циклу | | | |цільової |організаційнометодичний | |Проектирован|Определение функцій человека|Разработка нормативних і | |не |в проектованої СЧМ і |справочно-методических | | |оцінка його |матеріалів по | | |психофізіологічних |инженерно-психологическому | | |можливостей їх |проектування діяльності| | |виконання |оператора. Організація праці| | |(инженерно-психологическое |колективу проектувальників | | |проектування) | | |Производство|Учет психофізіологічних |Розробка нормативних і | | |властивостей людини під час |справочно-методических | | |виробництва (умови |матеріалів з обліку | | |праці, режими праці та |людського в | | |відпочинку, взаємозв'язку |процесі виробництва | | |операторів в груповий | | | |роботи і т. п.) | | |Эксплуатация|Учет психофізіологічних |Розробка методик по | | |можливостей людини в |професійному відбору | | |експлуатації техніки |(якщо це потрібно) і | | |(професійний відбір, |підготовці операторів, | | |навчання, трениров-•гки, |добору колективів, | | |формування операторських |організації праці. | | |колективів, організація їх |Розробка нормативних | | |праці) |документів, | | | |що регламентують | | | |застосування цих методик |.

Він містить у собі розробку необхідних справочно-методических матеріалів, з допомогою яких можна виконувати ці роботи, і навіть розробку тих нормативних документів, що регламентують (зокрема, які підтверджують) ступінь й повноти обліку людського при проектуванні, виробництві й експлуатації СЧМ.

За відсутності таких документів проведення робіт із обліку людського нічого очікувати обов’язковою заходом, і тому це завдання инженерно-психологического забезпечення неспроможна вважатися повністю решенной.

2. Показники якості системи «людина — машина». Будь-яка СЧМ покликана задовольняти ті чи інші людській потребі і суспільства. І тому вона повинна переважно мати певні властивості, які закладаються під час проектування СЧМ і як реалізуються у процесі експлуатації. Під властивістю СЧМ розуміється її об'єктивна здатність, що виявляється в процесі експлуатації. Кількісна характеристика тієї чи іншої властивості системи, аналізованого стосовно певним умовам її створення, або експлуатації, називається показника якості СЧМ.

У нашій країні розроблена певна номенклатура показників якості промислової продукції. Вона містить у собі 8 груп показників, з допомогою яких можна кількісно оцінювати різні властивості продукції. До них належать: показники призначення, надійності і довговічності, технологічності, стандартизації, та уніфікації, і навіть ергономічний, естетичний, патентно-правовий й економічна показатели.

Не розглядаючи докладно все показники, зупинімося лише за тими їх, які впливають на діяльність людини в СЧМ чи залежить від результатів його деятельности.

Швидкодія (час циклу регулювання Tц) визначається часом проходження інформації з замкненому контуру «людина — машина»: k.

Тц=S ti i=1 де Tц — час затримки (обробки) інформацією 1-му ланці СЧМ; k — число послідовно з'єднаних ланок СЧМ; як їх можуть виступати як технічні ланки, і операторы.

Надійність характеризує безпомилковість (правильність) рішення завдань, які СЧМ завдань. Оцінюється вона ймовірністю рішення завдання, яка, по статистичних даних, визначається отношением.

Pпр=1 — mош / N.

где mош і N — відповідно число помилково вирішених й загальне число розв’язуваних задач.

Важливою характеристикою діяльності оператора є й точність його роботи. І на цій характеристиці слід зупинитися особливо, бо часом відбувається деяке змішання її з надійністю. Як вихідного поняття визначення обох характеристик використовується поняття «помилка оператора», до розрахунку обох характеристик пропонуються однакові формули тощо. буд. Але фактично надійність і точність є різні показники, що характеризують різні боки діяльності оператора. Правильне тлумачення обох цих показників дається в работе.

Під точністю роботи оператора слід розуміти ступінь відхилення деякого параметра, вимірюваного, установлюваного чи регульованого оператором, від своєї істинного, заданого чи номінального значення. Кількісно точність роботи оператора оцінюється величиною похибки, з якою оператор вимірює, встановлює чи регулює даний параметр:

Y= Iн — Iоп где Iн — справжнє чи номінальне значення параметра; Iоп — фактично яка вимірюється чи регульоване оператором значення цієї параметра. Розмір похибки може мати як, і негативний знак. Поняття помилки і похибки тотожні між собою: не всяка похибка є помилкою. До того часу поки величина похибки не виходить поза припустимі межі, не є помилкою, і лише у іншому разі її треба вважати помилкою й уміти враховувати також за оцінці надійності. Поняття похибки найважливіше тоді, коли вимірюваний чи регульований оператором параметр представляє безперервну величину. Приміром, можна казати про точності визначення координат літака оператором РЛС тощо. д.

Діяльність оператора слід розрізняти випадкову і систематичну похибки. Випадкова похибка оператора оцінюється величиною среднеквадратической похибки, систематична похибка — величиною математичного очікування окремих похибок. Методи їх визначення наведені у работах.

Своєчасність виконання завдання СЧМ оцінюється ймовірністю того, що що стоїть перед СЧМ завдання вирішить під час, не що перевищує допустимое:

Тдоп.

Рсв = Р {Тц < Тдоп} = (? (Т) dT,.

0 де? (Т) — функція щільності часу виконання завдання системою «людина — машина». І ця ймовірність по статистичних даних оцінюється по выражению.

Рсв= 1 — mнс / N.

где mнс — число невчасно вирішених СЧМ завдань. При визначенні величин mош і mнс, отже, і за оцінці ймовірностей Pпр і Рсв має значення, рахунок яких причин (неякісної роботи машини чи неякісної діяльності оператора) неправильно чи невчасно вирішена завдання системою «людина — машина».

Оскільки більшість СЧМ працюють у певних тимчасових обмежень, то невчасне вирішення завдання призводить до недостижению мети, що стоїть перед системою «людина — машина». Тож у таких випадках в ролі загального показника надійності використовується ймовірність правильного (Рпр) та необхідність своєчасного (Рсв) рішення задачи.

Рсмч= PпрРсв ,.

Такий показник використовується, наприклад, при застосуванні узагальненого структурного методу оцінки надійності СЧМ [див. 31].

Безпека праці людини у СЧМ оцінюється ймовірністю безпечної работы.

n.

Рсчм= 1 — P. S Pвоз I Pош I, i=1 де Рвоз і — можливість появи небезпечної чи шкідливою в людини виробничої ситуації i-го типу; РОШ і — ймовірність неправильних дій оператора в i-го ситуації; n — число можливих травмонебезпечних ситуаций.

Небезпечні й шкідливі ситуації можна створювати як технічними причинами (несправність машини, аварійна ситуація, несправність захисних споруд), і порушеннями правив і заходів безпеки з боку. У цьому, за умов автоматизованого виробництва, коли контакт людини з робітниками частинами машин і устаткування невеликий, велика роль виникненні небезпечних і шкідливих в людини ситуацій належить психофізіологічним чинникам. Їх вплив також потрібно враховувати щодо показника Рбт.

Ступінь автоматизації СЧМ характеризує відносна кількість інформації, перероблюваної автоматичними пристроями. Ця величина визначається по формуле.

Ka= 1 — Ноп / Нсмч ,.

де Ноп — кількість інформації, перероблюваної оператором; Нсчм — загальне кількість інформації, що циркулювала у системі «людина — машина».

Для кожної СЧМ існує певна оптимальна ступінь автоматизації (koпт), коли він ефективність СЧМ стає максимальної. У цьому складніше СЧМ, то більше вписувалося втрати ефективності зза неправильного вибору ступеня автоматизації. Це з порівняння кривих 1 і 2 на рис. Оптимальна ступінь автоматизації встановлюється в процесі виконання завдання розподілу між людиною і машиной.

Залежність ефективності СЧМ від рівня автоматизації: 1 — простих систем; 2 — для складних систем.

Економічний показник характеризує повні видатки систему «людина — машина». У випадку ці витрати складаються із трьох складових: витрат за створення (виготовлення) системи Сі, витрат за підготовку операторів Соп і експлуатаційних витрат Се. Стосовно процесу експлуатації витрати Сі і Соп є, зазвичай, капітальними. Тоді повні наведені витрати в СЧМ визначаються выражением.

Wсчм=Сэ + Ен (Соп + Сі), де Єн — нормативний коефіцієнт економічну ефективність капітальних затрат.

При заданої величині Wсчм шляхом перерозподілу витрат між окремими складовими Сі, Соп і Се можна було одержати різні значення загальної ефективності роботи СЧМ. І, навпаки, задана ефективність СЧМ то, можливо забезпечена з допомогою різних витрат у залежність від розподілу їх між окремими складовими. Методи техніко-економічній оптимізації СЧМ (отримання заданої ефективності мінімуму Wсчм чи отримання максимуму ефективності при заданої величині Wсчм) шляхом перерозподілу витрат Сі, Соп і Се .

Важливе значення під час аналізу й оцінки СЧМ мають эргономические показники. Вони враховують сукупність специфічних властивостей системи «людина — машина», які забезпечують можливість здійснення у ній діяльності (групи людей). Эргономические показники є ієрархічну структуру, що включає у собі цілісну эргономическую характеристику (эргономичность СЧМ), комплексні (керованість, обслуживаемость, освояемость і населеність СЧМ), групові (соціально-психологічні, психологічні, фізіологічні, антропометричні, гігієнічні) і поодинокі показатели.

З допомогою розглянутих показників можна оцінити одне чи кілька однотипних властивостей СЧМ. Іноді їхні може досить на вирішення инженерно-психологических завдань (наприклад, під час виборів однієї з кількох конкуруючих варіантів СЧМ). І тут треба дати інтегральну оцінку якості системи «людина — машина» як сукупності всіх його основних властивостей. І тому використовується поняття ефективності СЧМ, під якої розуміється ступінь пристосованості системи до виконання покладених її у функцій. При визначенні ефективності СЧМ необхідно врахувати такі правила: щоб одержати повної інтегральної оцінки слід враховувати всю сукупність приватних показників якості СЧМ; приватні показники має входити у загальну оцінку з певним «вагою», що характеризує їх важливість цієї системи; оскільки приватні показники мають різний фізичний зміст і вимірюються у різних величинах, повинно бути наведено до безрозмірному і нормированному щодо деякого еталона виду. У цьому треба сказати, що це приватні показники з погляду їх впливу ефективність може бути що підвищують (надійність, безпеку, своєчасність тощо. п.) чи знижувальними (витрати, час розв’язування задачі і ін.) — Тому нормування виробляється так: для що підвищують показателей.

Эi= Ei / Emax і для знижувальних показателей.

Эi= Ei / Emin i.

где Эi і Ei — відповідно нормоване і абсолютна значення i-го приватного показника; Emax і і emin і — максимальне (мінімальне) значення i-гo приватного показника, що має існуюча чи проектируемая аналогічна система. Ефективність системи подається як деяка сукупність приватних показників. Найчастіше застосовується аддитивная функція n.

Эсчм= P. S ai Эi i=1.

де аi- — «вагові» коефіцієнти, сума яких має бути дорівнює одиниці; n — число врахованих приватних показників. За виконання розглянутих умов величина Эcчм приймає значення межах від нуля до одиниці, і є своєрідний «коефіцієнт корисної дії» системи «людина — машина».

3. Оператор у системі «людина машина».

Як зазначалося, незалежно від рівня автоматизації СЧМ, людина залишається головним ланкою системи «людина — машина». Саме він ставить мети перед системою, планує, спрямовує і контролює весь процес її функціонування. Тому діяльність оператора є вихідним пунктом инженерно-психологического аналізу та вивчення СЧМ. Діяльність оператора має низку особливостей, визначених такими тенденціями розвитку сучасного производства.

1. З розвитком техніки збільшується кількість об'єктів (та його параметрів), якими необхідно управляти. Це ускладнює і підвищує роль операцій із плануванню й організації праці, у контролі й управління виробничими процессами.

2. Розвиваються системи дистанційного управління. Людина все більш видаляється від керованих об'єктів, динаміку їх до стану він судить за даним безпосереднього спостереження, але в підставі сприйняття сигналів від пристроїв відображення інформації, які імітували реальні виробничі об'єкти. Здійснюючи дистанційне управління, людина отримує необхідну інформацію в закодованому вигляді (т. е. як показань лічильників, індикаторів, вимірювальних приладів та т. буд.), що обумовлює необхідність декодування і уявної зіставлення отриманої інформації зі станом реального керованого объекта.

3. Збільшення труднощі й швидкості течії виробничих процесів висуває підвищені вимоги до точності дій операторів, швидкості прийняття рішень на здійсненні управлінських функцій. У значною мірою зростає відповідальність за які скоювалися дії, оскільки помилка оператора і під час найбільш простого акта можуть призвести спричиняє порушення роботи всієї системи «людина — машина», створити аварійну ситуацію загрози життю працюючих людей. Тому робота оператора у сприйнятті сучасних людино-машинних комплексах характеризується значними увеличениями навантаження на нервно-психическую діяльність людини, у зв’язку з ніж інакше ставиться проблема критеріїв тяжкості операторського праці. Основним критерієм стає фізичний тягар праці, яке нервово-психічна напряженность.

4. У разі сучасного виробництва змінюються умови роботи людини. Для деяких видів діяльності оператора характерно обмеження рухової активності, яке лише проявляється у загальному зменшенні кількості м’язової роботи, а й пов’язані з переважним використанням малих груп м’язів. Іноді оператор має виконувати роботу за умов ізоляції від звичної соціального середовища, серед приладів та індикаторів. І ці устрою спроектовані не враховуючи психофізіологічних особливостей оператора або видають йому хибну і глядачам перекручену інформацію, то виникає ситуація, яку образно називають «конфліктом» людини з приладами .

5. Підвищення ступеня автоматизації виробничих процесів жадає від оператора високої готовності до екстреним діям. При нормальному протікання процесу основний функцією оператора є контроль і плідне спостереження над його ходом. У разі порушень оператор має здійснити різкий перехід від монотонної роботи у умовах «оперативного спокою» до активним, енергійним діям на ліквідацію що виникли відхилень. Заодно він має протягом короткого проміжку часу переробити дуже багато інформації, прийняти Європу і здійснити правильне рішення. Це спричиняє виникненню сенсорних, емоційних і інтелектуальних перегрузок.

Розглянуті особливості операторського праці дозволяють виділити їх у специфічний вид професійної діяльності, у зв’язку з ніж для вивчення, аналізу та оцінки недостатньо класичних методів, розроблених психологією і фізіологією праці та що використовуються оптимізації різних видів робіт, які пов’язані з дистанційним управлінням по приборам.

Діяльність оператора у системі «людина — машина» може мати найрізноманітніший характер. Попри це, загалом може бути представленій у вигляді чотирьох основних этапов.

1. Прийом інформації. Аналізуючи цей етап здійснюється сприйняття котра надходить інформацію про об'єктах управління і тих властивості оточуючої середовища проживання і СЧМ загалом, важливі на вирішення завдання, поставленої перед системою «людина — машина». У цьому здійснюються такі дії, як виявлення сигналів, виділення з їхньої сукупності найвагоміших, їх розшифрування й декодування; внаслідок у оператора складається попереднє уявлення про стан керованого об'єкта: інформація наводиться до виду, придатному з метою оцінки й терміни прийняття решения.

2. Оцінка й інформації. Аналізуючи цей етап виробляється зіставлення заданих і поточних (реальних) режимів роботи СЧМ, виробляється аналіз політики та узагальнення інформації, виділяються критичні об'єкти і ситуації та виходячи з заздалегідь відомих критеріїв важливості й терміновості визначається черговість обробки інформації. Якість виконання цієї етапу великою мірою залежить від прийнятих способів кодування інформації та можливостей оператора з її декодированию. На цьому етапі оператором можуть виконуватися такі дії, як запам’ятовування інформації, вилучення її з пам’яті, декодування тощо. п.

3. Прийняття рішення. Рішення про необхідних діях приймається з урахуванням проведеного аналізу та оцінки інформації, і навіть з урахуванням інших даних про мету і умовах роботи системи, можливих засобах дії, наслідки правильних та помилкових прийняття рішень та т. буд. Час прийняття рішень істотно залежить від ентропії безлічі рішень. Якщо ж кожному стану об'єкта може бути в відповідність кілька рішень, то, при розрахунку ентропії слід врахувати що й складність вибрати з безлічі можливих рішень необходимого.

4. Реалізація прийнятого рішення. Аналізуючи цей етап здійснюється приведення прийнятого рішення на виконання шляхом виконання зазначених дій чи віддачі відповідних розпоряджень. Окремими діями на цьому етапі є: перекодування прийнятого рішення на машинний код, пошук потрібного органу управління, рух руки органу управління і маніпуляція з нею (натискання кнопки, включення тумблери, поворот важеля тощо. п.). На кожному з етапів оператор робить самоконтроль власних дій. Цей самоконтроль то, можливо інструментальним чи неинструмеитальным. У першому випадку оператор проводить контроль своїх дій зі допомогою спеціальних технічних засобів (наприклад, з допомогою спеціальних індикаторів контролює правильність набору інформації). У другий випадок контроль ведеться не залучаючи технічних засобів. Він здійснюється шляхом візуального огляду, повторення окремих діянь П. Лазаренка та т. п. Проведення будь-якого виду самоконтролю сприяє підвищенню надійності роботи оператора.

На якість і ефективність виконання кожного з розглянутих етапів впливає низку чинників. Приміром, якість прийому інформації залежить від виду та кількості індикаторів, організації інформаційного поля, психофізичних характеристик предъявляемой інформації (розмірів зображень, їх світлотехнічних характеристик, колірного тону і колірного контрасту). На оцінку і переробку інформації впливають такі чинники, як засіб кодування інформації, обсяг її відображення, динаміка зміни інформації, відповідність її можливостям пам’яті і мислення оператора.

Ефективність прийняття рішень визначається такими чинниками: типом розв’язуваної завдання, числом і складністю перевірених логічних умов, складністю алгоритму і пишатися кількістю можливих варіантів решения.

Виконання управляючих рухів залежить від кількості органів управління, їх типу, і способу розміщення, і навіть від великий групи характеристик, визначальних ступінь зручності роботи з окремими органами управління (розмір, форма, сила опору і т.д.).

Перші дві етапи у сукупності називають іноді отриманням інформації, останні етапу — її реалізацією. З описи видно, що «одержання інформації включає у собі хіба що два рівня, оскільки поточна інформація передається оператору системою технічних пристроїв. Він, зазвичай, неспроможне безпосередньо спостерігати за об'єктом управління (у разі цю можливість обмежена), а отримує необхідну інформацію з коштів відображення в закодованому вигляді. З їхньою допомогою формується інформаційна модель об'єкта управления.

Тому на згадуваній першому місці отримання відбувається сприйняття оператором інформаційної моделі, т. е. сприйняття фізичних явищ, які у ролі носіїв інформації (становище стрілки на шкалою вимірювального приладу, комбінація знаків на екрані електронно-променевої трубки, миготіння лампочки, звуку й т. п.). Після цього другому рівні здійснюється декодування сприйнятих сигналів процес формування в цій основі деякою «розумової картини» керованого процесу умов, в що їх протікає. Таку «розумову картину» в інженерної психології прийнято називати концептуальної моделлю ". Вона надає можливість оператору співвіднести у єдине ціле різні частини керованого процесу потім на підставі прийнятого рішення здійснити ефективні управляючі дії, т. е. правильно реалізувати отриману информацию.

Діяльність оператора, як у початку даного параграфа, має низку специфічних особливостей. Тому успішне його виконання передбачає певний рівень розвитку психічних процесів. Основними є сприйняття, увагу, пам’ять, подання, і др.

До цього часу нами розглядалися спільні риси діяльності оператора. Проте із ними можна назвати й різні види операторського праці, кожен із яких характеризується своїми приватними особенностями.

Оператор-технолог безпосередньо входить у технологічний процес. Він працює переважно як негайного обслуговування. Переважати у його діяльності є управляючі дії. Виконання дій регламентується зазвичай інструкціями, які містять, як правило, майже повний набір ситуацій і рішень. До цього виду ставляться оператори технологічних процесів, автоматичних ліній, оператори по прийому і переробки інформації та т. п.

Оператор-наблюдатель (контролер) є класичним типом оператора, з вивчення діяльності якого і розпочалося інженерна психологія. Важливе значення для діяльності такого оператора мають інформаційні і концептуальні моделі, і навіть процеси прийняття рішень. Управляючі дії контролера (проти оператором першого типу) кілька спрощені. Оператор-наблюдатель може працювати у режимі отстроченного обслуговування. Такий тип діяльності є масовою для систем, що працюють у реальному масштабі часу (оператори радіолокаційної станції, диспетчери в різних видах транспорту, й т.д.).

Оператор-исследователь значно більшою мірою використовує апарат понятійного мислення та досвід, закладені у концептуальну модель. Органи управління грають йому ще меншу роль, а «вагу» інформаційних моделей, навпаки, істотно збільшується. До таких операторам ставляться користувачі обчислювальних систем, дешифровщики різних об'єктів (образів) тощо. д.

Оператор-руководитель у принципі мало відрізняється від попереднього типу, але йому механізми інтелектуальної діяльності грають чільну роль. До таких операторам ставляться організатори, керівники різних рівнів, особи, приймаючі відповідальні рішення на людино-машинних комплексах і які мають інтуїцією, знанням і опытом.

Для діяльності оператора-манипулятора велике значення має тут сенсомоторная координація (наприклад, безупинне стеження які йшли об'єктом) і моторні (рухові) навички. Хоча механізми моторної діяльності мають йому основного значення, у діяльності застосовується також апарат понятійного і образного мислення. До функцій оператора-манипулятора входить управління роботами, маніпуляторами, машинамипідсилювачами м’язової енергії людини (верстати, екскаватори, транспортні кошти й т. п.).

Розглянуті раніше загальні психологічні якості операторів і ступінь їх прояви можуть нині бути диференційовані залежно від виду оператора. Так, оператору-руководителю насамперед необхідні: висока стійкість перед перешкодами при сприйнятті слуховий і зорової інформації; спроможність до абстрактного мислення, узагальнення, конкретизації, мисленню ймовірнісними категоріями; критичність мышления.

На відміну від прийняття цього вимоги до оператору-манипулятору будуть інші. До них належать: висока чутливість і стійкість перед перешкодами при сприйнятті різних видів інформації, спроможність до стійкою моторної роботі у максимальному темпі, висока мышечно-суставная чувствительность.

Аналогічні вимоги можуть бути розроблені й у операторів інших типів. Усі їхні потрібно враховувати під час проектуванні роботи і професійному відборі операторов.

III.

Заключение

.

Інженерна психологія, що є особливої наукової дисципліною, прикордонної для технічних і психологічних наук, виникла як на потреби науково-технічного прогресу. Її об'єктом є системи «людина — машина», а предметом — процеси інформаційного взаємодії чоловіки й техники.

Створення нових зразків техніки і нових технологічних процесів неминуче супроводжується змінами вимог до людини як суб'єкта праці; змінюються гармати й умови праці, є формування нового види трудовий діяльності. Кожен новий крок у розвитку техніки і технології породжує і нові проблеми, потребують инженерно-психологического дослідження. Це отже, що інженерна психологія є наука безперестану розвиваючись. Її розвиток органічно пов’язані з науково-технічний прогрес. З ходом науково-технічного прогресу роль інженерної психології возрастает.

У суспільстві інженерна психологія, як й інші науки, поставлена на службу людині праці. Головне завдання інженерної психології — це розробка оптимальних методів і способів вирішення протиріч між технологічними процесами і технікою, з одного боку, та найменшою трудовою діяльністю людини — з іншого, що виникають у процесі розвитку. Мета програми — підвищення продуктивність праці шляхом гуманізації техніки і технологии.

1. Основи інженерної психології. / під ред. Ломова. М 1986 г.

2. О.Н. Леонтьєв / Лекції із загальної психології. / М. 2000 г.