Лекция № 4. Характеристики человека-оператора. Психическая напряженность

Автоматизация и механизация производства, резкое увеличение скорости и объема производственных, информационных и социальных взаимодействий в современном мире предъявляют к человеку-оператору повышенные требования.

На характер и уровень реализации деятельности оператора значительное влияние оказывают внешние и внутренние условия, в которых она протекает. Поэтому важное место в исследовании профессиональной деятельности занимает изучение влияния на нее различных объективных и субъективных факторов, составляющих эти внешние и внутренние условия. Кроме этого, параметрами деятельности оператора являются предметное содержание и задачи деятельности.

Деятельность – это активное взаимодействие человека со средой, в котором он достигает сознательно поставленной цели, возникшей в результате появления у него определенной потребности, мотива

Профессиональная деятельность человека, ее состав, стратегия и уровень реализации определяются прежде всего предметным содержанием и той задачей, на решение которой направлена данная деятельность. Как один из видов «особенной» деятельности, профессиональная деятельность в этом смысле полностью соответствует определению, данному А. Н. Леонтьевым в книге «Деятельность. Сознание. Личность» (Леонтьев, 1977, с. 102): «Отдельные конкретные виды деятельности можно различать между собой по какому угодно признаку: по их форме, по способам их осуществления, по их эмоциональной напряженности, по их временной и пространственной характеристике, по их физиологическим механизмам и т. д. Однако главное, что отличает одну деятельность от другой, состоит в различии их предметов. Ведь именно предмет деятельности и придает ей определенную направленность».

Действие имеет подобную деятельности структуру: цель – мотив, способ – результат. Различают действия: сенсорные (действия по восприятию объекта), моторные (двигательные действия), волевые, мыслительные, мнемические (действия памяти), внешние предметные (действия направлены на изменение состояния или свойств предметов внешнего мира) и умственные (действия, выполняемые во внутреннем плане сознания).

Основными показателями деятельности человека-оператора являются следующие:

ü быстродействие

ü точность

ü надежность

ü работоспособность

Быстродействие

Быстродействием называется время решения задачи оператором, т.е. время от момента появления сигнала до момента окончания управляющего воздействия.

Основная информационная модель, описывающая время, требуемое для реагирования, состоит в том, что человек-оператор действует как совокупность постоянной линии задержки и информационного канала с ограниченной скоростью передачи.

TR = a + b*I

TR – время затраченное оператором,

а – затраты времени при обработке информации от момента поступления сигнала до реализации решения,

b – время, необходимое на обработку единицы информации,

I - количество обработанной информации.

Т.е. время реагирования линейно зависит от средней информации, переданной с одной реакцией.

В общем случае время реакции складывается из следующих компонентов:

ü латентный (скрытый) период – промежуток времени от момента подачи сигнала до момента возникновения ощущения. После окончания воздействия раздражителя зрительные ощущения исчезают не сразу, а постепенно (инерция зрения = 0,1 – 0,2 сек). Поэтому время действия сигнала и интервал между появляющимися сигналами должны быть не меньше времени сохранения ощущений, равного 0,2-0,5 сек. В противном случае будет замедляться скорость и точность реагирования, поскольку во время прихода нового сигнала в зрительной системе человека еще будет оставаться образ предыдущего сигнала. Длительность латентного периода уменьшается при росте интенсивности и пространственных характеристик сигнала раздражителя.

ü центральный момент реакции – более или менее сложные процессы, связанные с переработкой воспринятого, иногда различием, узнаванием, оценкой и выбором, т.е. время осмысления полученной информации (обработка текущих данных, сравнение их с концептуальной моделью, хранящейся в памяти человека, принятие некоторого управляющего решения)

ü моторный (двигательный) компонент – совокупность процессов, определяющих начало и ход движения. Здесь следует учитывать время нервно-мышечного запаздывания. Если в мышцу поступает управляющий сигнал на сжатие, то следует ожидать, что присущее мышце внутреннее трение и инерция в совокупности с несинхронностью сокращения мышечных волокон приведут к экспоненциальной форме реакции мышцы. При этом значение этой задержки в среднем составляет 0,1-0,2с.

В зависимости от задачи не все из перечисленных этапов могут присутствовать. Например, может отсутствовать моторный компонент, если реализация полученной информации заключается в изменение внутреннего состояния человека, а не в выполнении действий, направленных на преобразование внутренней среды. Может отсутствовать и период осмысления, как в случае простой сенсомоторной реакции, когда на заранее известный, но внезапно появляющийся сигнал оператор с максимально возможной скоростью выполняет определенные действия (сравнить по аналогии с рефлексом).

Вообще, время реагирования возрастает в следующих случаях:

ü Предъявление стимула является неожиданным

ü Имеется множество допустимых пар стимул-реакция

ü Стимулы или реакции являются непривычными

ü Различение стимулов затруднено или для их обнаружения необходимы поиск или сканирование

ü Реакция связана со стимулом сложным образом

ü Реакцию трудно воспроизвести.

Кроме того, время реагирования зависит от использования тех или иных видов модальностей. Времена реагирования для зрительных стимулов больше, чем для звуковых, а для звуковых, в свою очередь, больше, чем для тактильных.

Быстродействие различных видов анализаторов человека-оператора

Тактильный 0.09-0.22 секунды

Слуховой 0.12-0.18 с

Болевой 0.13-0.89 с

Зрительный 0.15-0.22 с

Температурный 0.28-1.6 с

Обонятельный 0.31-0.39 с

Вестибулярный 0.4 с

Особую важность при определении скорости передачи приобретает сложность кодирования стимулов в правильные реакции, т.е. сложность соответствия между предъявляемой индикацией и требуемыми управляющими действиями.

Часто бывает важно, чтобы оператор в системе человек-машина реагировал правильно и быстро, «не задумываясь». В той степени, в которой это совместимо с общим функционированием системы, органы управления и устройства отображения информации должны быть сконструированы так. Чтобы облегчить быстрое, как бы рефлекторное поведение. Термин совместимость, хотя и имеет более широкое значение, применительно к стимулам и реакциям подразумевает низкий уровень ошибок, инвариантность в стрессовых ситуациях и т.д. и относится к такому способу кодирования между отображением информации и управлением, который направлен на максимизацию переданной информации по каналу информации.

Время, требуемое для выбора реакции, зависит от количества переданной информации только тогда, когда такой выбор происходит не автоматически. RT для рефлекса никак не связано с множеством рефлексов, которое может быть сформировано в данной ситуации. Рефлексы в буквальном смысле представляют «встроенные» реакции, а их нервные связи даже могут быть прослежены. Они зачастую выполняют защитные функции и выполняют их наилучшим образом, когда отсутствуют общие процессы выбора, связанные с затратой дополнительного времени. В тех пределах, где реакция однозначно обусловлена самим стимулом или в результате тренировки возникает поведение рефлекторного типа, переданная информация не влияет на RT.

Модель оператора как канала с ограниченной передачей информации оказывается наименее точной, когда используемый способ кодирования является сложным, произвольным или противоречит привычным стереотипам, или когда совместимость настолько велика, что каждому стимулу отвечает свой собственный канал передачи. В первом случае часть ограниченных возможностей мозга должна быть использована в процессах кодирования и декодирования, уменьшая его пропускную способность при передаче информации. В последнем случае обширная практика приводит к специализации части ресурсов мозга, имевших в отсутствие этой практики общецелевое назначение.

Точность оператора

Точность работы оператора – степень соответствия выполнения им определенных функций предписанному алгоритму. При контроле или измерении параметров под точностью оператора понимают степень соответствия считанного им значения параметра, его значению, отображенному на дисплее. Количественно точность оператора оценивается величиной погрешности равной разности между значением параметра полученной при считывании и его значения, отображаемого на дисплее.

Различают погрешности оператора систематические и случайные. Систематические можно устранить или скомпенсировать поправкой. Случайные погрешности оцениваются по формуле среднеквадратичной погрешности;

n – число измерений

a_i - результат i-го измерения

А_ср – среднеарифметическое значение (математическое ожидание случайной величины)

Точность работы оператора зависит от ряда факторов:

• характеристик входного сигнала
• степени сложности задачи
• условий и темпа работы
• состояния нервной системы
• индивидуальных особенностей оператора
• обученности и опыта оператора
• времени непрерывной работы
• и др.

По мере увеличения времени обучения оператора, количество допускаемых им ошибок постоянно снижается, и с некоторого момента времени выходит на установившийся уровень, достигая своего максимума.