Раздел 2

ПСИХОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СИСТЕМ “ЧЕЛОВЕК — ТЕХНИКА”

• Психологическая характеристика и виды систем. • Психологическая структура и распределение функций в системах ”человек — техника”. Роли и основные функции человека. • Классификация автоматизированных систем управления (А СУ) и их инженерно- психологеческий анализ. • Информационная и концептуальная модели в человеко- машинном взаимодействии.

2.1. Психологическая характеристика и виды систем

Базовыми понятиям и инженерно-психологического описания систем “человек — техника” являются понятия система “человек — машина” и человек оператор (оператор). Система “человек — машина”, или СЧМ, это система, состоящая из человека-оператора (группы операторов) и машины (технического устройства), с помощью которой человек-оператор осуществляет трудовую деятельность. Человек-оператор — это чело век, осуществляющий трудовую деятельность, основу которой составляет взаимодействие с предметом труда, машиной и внешней средой посредством информационной модели и органов управления. В центре внимания инженерной психологии, таким образом, психологические проблемы взаимосвязей, существующих между человеком и машиной эти связи столь тесны, что мы вправе говорить о единой системе “человек — машина”, В такой системе функционирование машины зависит от действий человека и, на оборот, действия человека зависят от функционирования маши ПЫ. Из этого следует, что человек должен научиться применить и обслуживать машину, однако машину надо сконструировать так, чтобы ее можно было правильно и эффективно прнмен1ь и обслуживать. Возможности человека должны быть учтены еще при конструировании машины. Машина, сконструированная удовлетворительно с точки зрения технологии, может оказаться на практике малопроизводительной или опасной в работе; может часто выходить из строя, если в ее конструкции не были учтены характеристики человека и закономерности, присущие его деятельности. Рассмотрим кратко, как происходит взаимодействие человека и машины в единой системе. Схематически оно представлено на рис. 2.1, где: 1 человек, 2- органы управления, З — машина, 4 — система индикаторов.

Рис. 2,1. Схематическое изображение системы “человек — машина”

На рисунке стрелками показано направление потока информации между обоими элементами системы: человеком (1) и м. шиной (3). Человек получает информацию о работе машины посредством приборов. сигнализирующих о ходе производственного процесса — системы индикаторов (4), и осуществляет трудовые Действия е помощью органов управления машины(2). В системе “человек машина” идет непрерывный информационный обмен: от машины к человеку – осведомительная информация о режиме работы машины, от человека к машине -- командная, выраженная в его управляющих воздействиях на машину. Однако между действиями человека и машины имеются существенные отличия. Например, действия человека, в отличие от машины характеризуются прежде всего наличием цели, которая предопределяет его психическую деятельность, а следовательно, и механизмы управляющих воздействий. Наличие цели является ключевым моментом всего поведения человека. Существует и другое существенное отличие. Так, машина обычно реагирует на команду человека-оператора вполне определенным образом, настолько определенным, что ее действие может быть описано алгоритмом. Человек же, получив сообщение от машины, располагает, как правило, целым рядом способов реагирования на него, из которых он выбирает наиболее целесообразный для рассматриваемого состоянии системы. Уже самим выбором рационального способа действии человек снижает неопределенность существующей задачи в вносит в систему соответствующую информацию. Чем лучше профессионально подготовлен человек-оператор, тем больше он способен в самых разнообразных условиях работы системы находить оптимальное решение и таким образом вносить наибольшее количество информации в систему. Разновидностью систем “человек — машина” являются системы “человек — автомат” , в которых человек управляет машиной посредством автомата. В таких системах человек и автомат обычно изображаются схематически в виде одного общего звена “человек — автомат”, части которого взаимодействуют как между собой внутри звена, так и с соседним машинным звеном. Такое изображение указывает на то, что функции человека и автомата максимально сближены и переплетены. В инженерной психологии существуют различные подходы к классификации основного объекта ее исследования — систем ‘человек — машина”, и пока не существует единой научно обоснованной классификации СЧМ. Рассмотрим некоторые основания классификации таких систем, используемые па практике. Так, Основу одной из наиболее распространенных классификаций СЧМ (рис. 2.2) составляют группы признаков — целевое назначение системы, характеристики человеческого звена, тип и машинного звена, тип взаимодействия компонентов системы, функциональное назначение. Целевое назначение СЧМ оказывает определяющее влияние а многие ее характеристики и поэтому является исходным. По целевому назначению можно выделить классы систем:

РИС. 2.2. Классификация систем “человек – машина” (СЧМ)

• управляющие, в которых основной задачей человека является управление машиной (комплексом); • обслуживающие, в которых задачей человека является контроль состояния машинной системы, поиск неисправностей и т. п.; • обучающие, служащие для выработки У человека Определенных навыков; • Информационные обеспечивающие поиск, накопление или получение необходимой для человека информации, и др. Достаточно распространенным основанием классификации СЧМ является их классифицирование по функциональному признаку: на детерминированные и недетерминированные (вероятностные) системы. Детерминированные системы характеризуются тем, что они действуют по жесткой программе и при появлении условий, не предусмотренных программой, нередко дают сбой. Недетерминированные системы рассчитаны на ситуации, при которых отсутствует жесткая программа управления. Состояние параметров подобных систем возможно на основе как ранее полученных, так и новых данных.

Функции человека в детерминированных и недетерминированных системах принципиально различны. Если в детерминированных системах человек находится как бы при системе (выполняет пассивные функции контроля, корректировки, подстройки), то в недетерминированных системах человек является важнейшим звеном, включенным в основную структуру системы, без которого система недееспособна. Недетерминированные системы, в свою очередь, подразделяют на две группы: 1. Системы, в которых ситуации, требующие принятия решения, возникают эпизодически; обычно в таких системах достаточно большое количество функций обеспечивается автоматами (например, в процессе управления самолета автопилотом летчик только при необходимости вмешивается в управление самолетом и изменяет направление или высоту полета). 2. Игровые системы, в которых поведение человека определяется непрерывной цепью решаемых задач (например, при управлении самолетом вручную летчик непрерывно задает и выдерживает требуемый режим полета). В качестве дополнительных оснований классификации недетерминированных игровых систем, которые иногда называют эргатическими, могут выступать: • количество действующих в системах людей (моноэргатические системы с одним человеком и полиэргатические — с количеством n-человек); • степень участия человека в выполнении системой возложенных на нее задач (системы первого вида, в которых Человек выполняет решение мыслительных задач на уровне контроля за работой системы, принятия решения о ее работоспособности, анализа причин отказа; системы второго вида, в которых человек непосредственно управляет системой в режиме слежения за заданными значениями Параметров). Классификация недетерминированных систем “человек — машина” может быть проведена и по признаку иерархической структуры, который предусматривает разделение систем «человек - машина» на системы первого, второго и более высоких порядков. В частности, системы первого порядка — это системы одного уровня управления (например, “шофер — автомОбI1ль”) Система второго порядка имеет уже два уровня управления. Так, например, в системах управления самолетом бортовой техник управляет работой авиадвигателей (и действует на первом уровне), а летчик — командир экипажа — управляет движением самолета и руководит работой бортового техника (действуя уже на втором уровне). Примером систем “человек — машина” более высокого порядка, которые иногда называют большими системами, может служить система управления энергоузлом. В системах второго и более высокого порядка важным является согласование деятельности людей, взаимосвязанных в пределах одной системы. В основу деления СЧМ могут быть положены и факторы, определяющие условия деятельности человека: форма представления информации к условия ее переработки, форма реагирования, степень психической напряженности и т. п. При этом учитывается и степень разнообразия перечисленных факторов. Рассматриваемые методы классификаций систем “человек машина” имеют свои достоинства, однако не являются исчерпывающими к остаются довольно разрозненными, по при этом по ним можно судить о наметившихся путях создания единой классификации систем “человек - машина”.