Методика распределения функций между человеком и машиной

Эффективность функционирования любой системы управления обеспечивается оптимальным распределением функций. Выбор варианта распределения функций обосновывается анализом возможностей человека и машины.

Методика распределения сводится к следующей процедуре:

1. Строится модель функций системы в виде списка функций.

2. Проводится анализ каждой функции последовательно, и по каждой функции принимается решение – кому для выполнения передается данная функция.

Анализ проводится специалистами или экспертами, имеющими опыт работы в данной сфере.

По своим возможностям человек и машина взаимно дополняют друг друга и при распределении возможен выбор одного из двух вариантов:

а) человек контролирует машинный процесс решения задачи и утверждает решения;

б) процесс решения осуществляется последовательно с участием Ч и М.

Человек – звено интегральное и универсальное, обладает знаниями, опытом, навыками, прогнозированием и может принимать решения в сложных ситуациях.

Машина же превосходит человека по скорости и точности выполнения операций и стабильности работы в течении длительного времени.

Сравнительный анализ возможностей

Показатели, по которым человек превосходит машину	Показатели, по которым машина превосходит человека
Обнаружение полезных сигналов с низкими энергетическими уровнями; Опознание образов и их обобщение; Выделение сигналов на фоне помех;	Выполнение однообразных точных работ в течении длительного времени; Плавное и точное приложение больших усилий; Выполнение сложных вычислений с большой точностью и скоростью;
4. Способность к восприятию и использованию неполной информации; 5. Нахождение эвристических методов решения; 6. Реагирование на непредвиденные обстоятельства; 7. Способность работать в условиях перегрузок.	4. Использование дедуктивных процессов принятия решений; 5. Работоспособность в условиях, вредных или тяжелых для человека.

Математическая модель поведения человека-оператора

Для оптимизации СОИ и информационной модели большое значение имеет проблема моделирования поведения человека-оператора.

В основном модели исследуют систему «человек-машина» в режиме регулирования (динамического звена).

При выработке закона регулирования человек отслеживает входную величину по случайной траектории.

В задачах с непрерывным ручным управлением действия человека, стремящегося совместить выходной сигнал x(t) с непрерывно изменяющимся входным сигналом x₀(t), можно описать линейными дифференциальными уравнениями.

Правомочность этих выводов подтверждается такими фактами, как:

независимость переходной характеристики реакции человека от величины скачка входного сигнала x₀(t);

независимость частотных характеристик оператора от амплитуды входного сигнала.

В режиме отслеживания действия оператора описываются линейной моделью вида:

где - характеризуют стабилизирующие свойства человека.

- естественная

задержка реакции человека;

• - отражающий динамику нервно-мышечной

системы человека;

Инерционность человека-оператора

объясняется необходимостью обобщения информации,

в оспринимаемой человеком.

• величина латентного запаздывания на

раздражитель, определяется тренированностью

операторов.

Для обученных операторов

Если анализируется многократно изменяющаяся

в еличина по повторяющемуся закону

уменьшится до 0,008 с.

Постоянная времени Т₂ увеличивается с усложнением законов изменения входных переменных х₀(t), x(t) и с ростом объема входной информации.

Т₂ зависит и от СОИ, чем совершеннее СОИ, тем меньше Т₂.

Оператор (T_1P+1) характеризует способность человека упреждать развитие процесса регулирования. Изменением Т₁ оператор стремится скомпенсировать инерционность объекта и собственную.

Оператор справляется вплоть до частоты 2,5 Гц при отслеживании случайных процессов.

Д инамические свойства одноконтурной системы управления определяются временем цикла регулирования, которое представляет собой время перевода объекта управления из исходного состояния в заданное.

t_i – время задержки сигнала в i машинном звене;

∑t_Pчел – время реакции человека.

T_u’ – время получения информации человеком и

моторного ответа;

T_u’’ – время принятия решения,

зависит от числа решаемых задач алгоритмов,

обученности оператора,

психофизических характеристик человека.

t_i – время снятия показаний i прибора (параметра);

к – количество приборов;

n – число однотипных приборов или число обращений

оператора к i прибору во время 1 цикла

регулирования;

время перевода взгляда с одного прибора на другой;

t_с - время самопроизвольной (спонтанной)

отвлекаемости оператора;

m - количество регуляторов;

r - количество однотипных или число обращений

в 1 цикле регулирования;

- время реакции на раздражитель (латентный период).

	Вид раздражителя	Латентный период, мс
1 2 3 4 5 6 7 8	Тактильный Слуховой Болевой Зрительный Температурный Обонятельный Вкусовой Вестибулярный	90 120 130 150 280 310 310 400