1 2 4 6 Ъ w Спорость цели, мм/сей

Рис. 87. Зависимость точности экстраполи­руемых движений от скорости перемещения

цели: экстраполяция с сохранением зрительно­ го контроля; ■ — экстраполяция без сохране­ ния зрительного контроля. Приведены данные для случаев, когда время предшествующего наблюдения равнялось 0,5 и 5 сек.

В условиях сохранения визуального контроля (воз­можность наблюдения за прицельной стрелкой) точность экстраполируемых движений выше, чем -без него. Это объясняется, по-видимому, различиями в структуре ре­гулирующего образа и в соотношениях внешнего и внутреннего контуров регулирования. Более низкая точ­ность экстраполируемых движений во втором случае обусловлена тем, что их регуляция осуществляется по­средством внутреннего контура и только на основе представления, которое, как отмечалось в гл. 4, характеризуется неустойчивостью.

При зрительном контроле в механизм регуляции включается также внешний контур, благодаря

392

чему появляется возможность коррекции представления. Эти предположения требуют специальной эксперимен­тальной проверки.

В ряде экспериментов, проведенных В. М. Водлозе-ровым и Г. В. Суходольским (при участии Г. А. Сер­геева), изучалась операция слежения в условиях изме­нения скорости метки от 1 до 1 000 мм/сек по случай­ному закону.

Эксперименты показали, что человек, работающий в режиме слежения, обладает высоким уровнем само­настройки и саморегуляции, обеспечивающим большую активность процессов переработки информации слож­ного характера. По данным экспериментов при измене­нии характеристик цели относительное изменение про­пускной способности высокотренированного человека достигает порядка 30 (линейные системы автоматиче­ского регулирования характеризуются показателем 0,5). Это обеспечивает высокую устойчивость его дея­тельности, хотя точность остается относительно малой (по показателю минимума ошибки).

Все сказанное касалось лишь самого простого ва­рианта слежения: слежения за одномерным сигналом.

Более сложной задачей является прослеживание многомерного стимула. Как показал Эллсон (по 367], на начальных этапах решения таких задач действует «за­кон независимости», согласно которому вероятность точ­ного слежения за многомерным стимулом равна произ­ведению вероятностей точного слежения за каждым из его параметров. Это значит, что реакции на каждый из параметров не зависят друг от друга. Однако в ходе решения задачи и по мере тренировки наблюдаются все большие отклонения от «закона независимости»: субъект начинает отвечать на многомерный стимул единым координированным движением.

Как показал Е. А. Милерян, в процессе слежения за точкой/ перемещающейся в плоскости (многомерный стимул), у человека на основе усреднения массы визу­альных сигналов формируется целостный образ траек­тории ее движения. Благодаря этому появляется воз­можность перехода от стратегии преследования к стра­тегии опережения, т. е. построения движения с учетом не только текущего, наличного, но и будущего положе­ния цели [234].

193

В этом, видимо, также проявляется изменение регу­лирующего образа (обобщенное отражение взаимосвя­зей между параметрами стимула, а также ответных движений, интегрирование сигналов обратной связи и формируемая на этой основе возможность экстраполя­ции).

Важным условием точного слежения является высо­кая мобильность исполнительного органа — руки. Как показывают наблюдения и киносъемки, проведенные в нашей лаборатории Р. Д. Кавериной, высокая мобиль­ность обеспечивается тонкой координацией микродвиже­ний пальцев, среди которых значительная доля прихо­дится на компенсаторные, корригирующие и ощупываю­щие. Благодаря этому рука в течение всего процесса слежения находится в состоянии своеобразного дина­мического равновесия, позволяющего за мини­мальное время изменить скорость, направление и силу движения сообразно изменениям цели.

Таковы вкратце характеристики моторных компонен­тов управляющего действия.

Одна из первых попыток использовать результаты научного анализа движений для решения практических задач принадлежит Тейлору и Ф. Джильбрету [93]. Изучив разнообразные трудовые действия, Джильбрет сформулировал принцип экономии рабочих дви­жений, включающий два момента: во-первых, отсеи­вание тех движений, которые не являются безусловно необходимыми, и, во-вторых, 'выбор из всех возможных движений наиболее короткого и требующего минималь­ного усилия. Этот принцип широко применялся при ре­шении задач рациональной организации рабочего места. На его основе решались также задачи кон­струирования ручных инструментов и пультов управ­ления.

Конечно, расположение органов управления с таким расчетом, чтобы сократить количество и путь движений, а также требуемые усилия, может повысить скорость работы оператора. Однако принцип экономии движений не является главным в решении инженерно-психологиче­ских задач. Более того, применение этого принципа без учета закономерностей регуляции движений может при­вести к снижению эффективности управляющих дейст­вий.

394

Основные ошибки, допускаемые операторами при управлении машинами, обусловлены не лишними уси­лиями и движениями (хотя if эта причина может иметь место), а тем, что конструкция пультов управления не обеспечивает оптимальных условий для регуляции действий в соответствии с задачей. Так, большинство ошибок пилота при управлении самолетом выражается в том, что он смешивает органы управления, забывает нужные действия, выполняет реверсивные движения и т. п. [363, 406]. Все ошибки в конечном счете связаны с трудностями различения органов управления, соотнес сения их с показаниями индикаторов и вытекающими отсюда трудностями регуляции движений.

Очевидно, при конструировании органов управления нужно исходить прежде всего из анализа структуры и механизмов двигательного акта. Эффективность дейст­вий оператора повышается при такой организации его моторного поля, которая обеспечивает оптимальные условия регуляции движений.

В этой связи возникает несколько специальных ин­женерно-психологических вопросов.

Первый из них касается отношения органов управления, а следовательно, и мотор-пых компонентов действия к индикато­рам, подающим сигналы на с е и с о р п ы й «вход» оператор а.

Исследования показали, что наиболее точными и быстрыми являются те движения, направление которых совпадает с направлением сигнала. Так, М. Дж. Митчелл [по 441] сравнил точность управляющих движений, имею­щих разные направления^ которые совершались в ответ па перемещение сигнала снизу вверх. Его данные при­ведены в табл. 24.

Из таблицы видно, что, чем больше направление движения рычага отклоняется от направления движения сигнала, тем больше ошибок допускает оператор. Ана­логичные результаты получены и другими авторами (Р. Л. Дайнингер, П. М. Фиттс (377], Флейшмап [389] и др.).

В экспериментах И. И. Регапа [467] изучалась эф­фективность действий оператора в слежении при раз­личных соотношениях между траекториями движения

395

t АВЛЙ Ц А" 24

Зависимость точности движении от отношения их направления к направлению сигнала (по Митчеллу)

Направление движения рычага	Количество ошибок в % от общего чи­сла опытов
	одна рука	две руки
	5 7,5 11,7 11,3 13,3	7
В сторону (вправо и влево) ....		8,8 15,3 18,5 19,8

сигнала и органа управления. Сравнивалось несколько простых вариантов:

	Движение	Движение
	сигнала	рычага
кк	круговое	круговое
лк	линейное	круговое
лл	линейное	линейное
кл	круговое	линейное

По показателям точности порядок вариантов ока­зался следующим: КК, ЛЛ, ЛК, КЛ.

Близкие результаты получены также в исследовании С. А. Паужайте [254]. Влияние фактора соответствия между движениями сигнала и органа управления про­является, хотя и незначительно, в величинах латентных периодов (на стадии организации движения) и более отчетливо — в величинах времени моторного компонен­та (на стадии 'выполнения движения). Данные Паужай­те приведены в табл. 25.

Паужайте показала также, что с увеличением пере­даточного числа влияние фактора соответствия стано­вится менее значимым.

На основании полученных данных было сформулиро­вано правило «реализма» в движениях органов управ­ления [363]. По этому правилу наиболее высокая эффек­тивность достигается при манипулировании теми орга­нами управления, движения которых согласованы по пространственным и временным характеристикам с сиг­налами.

396

ТАЁЛИЦЛ 25