
- •Место и роль человеко-машинного взаимодействия в системах управления
- •Информационное обеспечение человеко-машинного взаимодействия
- •Методика распределения функций между человеком и машиной
- •Оценка пропускной способности человека-оператора
- •Способы кодирования зрительной информации
- •Параметры средств чмв
- •Методы и устройства вывода информации из эвм.
- •3500 Строк/мин.
- •Не механические печатающие устройства.
- •Устройство лазерного принтера.
- •Устройства оперативного взаимодействия.
- •Жидкокристаллические индикаторы. Жки.
- •Графические регистрирующие устройства.
- •Внешние запоминающие устройства (взу).
- •Тенденции развития средств чмв.
Параметры средств чмв
Выделяют 4 группы параметров: - информационно-технические; - конструктивно-технические; - технико-экономические; - инженерно-психологические.
Информационно-технические параметры характеризуют качество, форму, своевременность, характер, поток, значимость отображаемой информации.
Конструктивно-технические параметры учитывают сложность и качество конструкции (количество элементов, массу, ремонтоспособность, устойчивость к внешним взаимодействиям).
Технико-экономические параметры определяют стоимостные показатели, затраты на проектирование и эксплуатацию.
Инженерно-психологические параметры определяют создание комфортных условий работы оператору (яркость, контрастность, размер знаков и т.п.)
Рассмотрим ряд параметров:
информационная емкость;
изобразительная возможность;
яркость;
контрастность;
разрешающая способность;
частота регенерации;
длительность послесвечения;
надежность функционирования;
потребляемая мощность;
стоимость.
Информационная емкость – это максимальное количество символов, воспроизводимых на экране.
где L1 и L2 – линейные размеры экрана,
– линейные размеры одного знакоместа.
Количество информации определяется:
где N – количество различных отображаемых
знаков. N соответствует основанию системы
счисления.
Р
азмер
знака на экране зависит от характеристик
зрительного восприятия и от расстояния
оператора до экрана.
где n – высота знака;
– расстояние
от оператора до экрана;
– угол
между лучами крайних точек знака.
Изобразительная возможность – это способность системы отображать информацию (знаки, буквы, цвет, динамика, графика, картины и т.д.)
Я
ркость
воспроизведения представляет собой
отношение испускаемой силы света Ic
к площади светящегося знака Sc.
кд/м2
где – угол между плоскостью экрана
и направлением наблюдателя.
Рекомендуемые яркости экрана:
в затемненных помещениях 25-65 кд/м2;
для опознания подвижных изображений или при ограниченном времени экспозиции B = 300 кд/м2.
Слишком большая яркость ведет к утомлению глаза. Слишком малая яркость требует чрезмерного напряжения глаза.
Контраст – это отражение яркости изображения знака B и яркости фона Bф.
Р
азличают
прямой контраст
и обратный
При Кпр выше острота зрения, меньше утомляемость.
В проекционных системах часто используют абсолютное значение контраста 300:1; 600:1; 1000:1 для работы в помещениях без затемнения.
Разрешающая способность – это способность УОИ передавать мелкие детали. Различают:
разрешающая способность в телевидении – это количество строк, формирующих изображение = 625 строк;
разрешающая способность мониторов – количество пикселей 640х480 и др.;
острота зрения человека (медицина).
Частота регенерации связана с КЧМ – критическая частота мельканий.
П
ри
превышении порога КЧМ сигналы сливаются
в ровный немигающий свет и согласно
закону Тальбота средняя яркость,
воспринимаемая глазом, равна
где T – период повторения,
B(t) – мгновенная яркость,
t1 и t2 – моменты времени возбуждения участка экрана,
fкр = 47, 48, 49 Гц.
Необходимо, чтобы fрег > fкр.
Длительность послесвечения УОИ и время сохранения инерционного образа сетчаткой глаза.
После
прекращения действия светового
раздражителя кажущаяся яркость спадает
по экспоненциальному закону
где - постоянная времени инерции
tп.св. – интервал времени, в течении которого яркость со 100% упадет до 10%. Различают 5 групп УОИ по времени послесвечения.
При очень коротком tп.св.= 0,01-0,1 и коротком tп.св.= 0,1 времени послесвечения наблюдаются быстродинамические объекты.
Среднее время tп.св.= 1 с.
Длительное время tп.св.= 1-16 с и очень длительное tп.св.> 16 с используют для исключения из состава оборудования блока памяти для регенерации изображения.
Надежность – это сохранение основных параметров работоспособности в заданных пределах в течении требуемого времени как техники, так и человека-оператора.
Выделяют такие факторы:
долговременная выносливость;
устойчивость к воздействию среды;
работоспособность в экстремальных условиях;
помехоустойчивость;
спонтанная отвлекаемость;
переключаемость.
Потребляемая мощность и стоимость всегда минимизируются
Устройства ручного
ввода.
Устройства ручного ввода.
Расположение буквенных клавиш на компьютерных клавиатурах стандартно. Сегодня повсеместно применяется стандарт QWERTY - по первым шести латинским буквенным клавишам верхнего ряда. Ему соответствует отечественный стандарт ЙЦУКЕН расположения клавиш кириллицы, практически аналогичный расположению клавиш на пишущей машинке.
Световое перо
Электронное перо
Оптическая мышь
Беспроводная мышь
Трэкбол.
Трэкбол мало чем отличается от мышки. В сущности - это та же самая мышка, но перевернутая "вверх ногами", точнее - перевернутая вверх шаром. Если мышку надо возить по столу и, катая шарик, управлять перемещением маркера на экране, то в трэкболе надо просто крутить пальцами или ладонью сам шарик в разные стороны.
В портативных компьютерах трэкбол нередко встраивается прямо рядом с клавиатурой либо пристегивается с боку или спереди клавиатуры компьютера. Впрочем, и для настольных компьютеров выпускаются клавиатуры с "встроенным трэкболом".
А в самих портативных компьютерах вместо мышки и трекбола теперь используют крошечный пойнтер - небольшой цветной штырек, торчащий среди клавиш на клавиатуре, который, словно джойстик, можно нажимать в разные стороны.
А самый последний писк мышиной моды в портативных компьютерах - вместо пойнтера используется клавиша с буквой J. Это клавиша - или J-пойнтер - как раз и служит таким джойстиком, воспринимающим нажатия в разные стороны, а окружающие клавишу J другие буквенные клавиши выполняют роль кнопок отсутствующей мышки или трэкбола.
Полуавтоматические устройства ввода информации в ЭВМ.
Устройства ввода с использованием промежуточных носителей.
Классификация полуавтоматических устройств ввода.
Типы носителей информации
Способы записи информации на магнитные носители:
1. Амплитудный способ или способ записи с возвращением на исходный уровень.
Запись осуществляется в 2 этапа:
1 этап- намагничивание носителя до уровня – Вr, т.е. земсь нулей.
2 этап – перемагничивание до +Вr участков носителя, соответствующих «1» с возвращением на исходный уровень.
Фазовый способ:
Запись «1» – перемагничивание от –Br к +Br
Запись «0» - перемагничивание от +Br к –Br
Частотный способ:
Запись «1» – двукратное перемагничивание
Запись «0» – однократное перемагничивание
Способ БНВ-1
Запись «1» – однократное перемагничивание
Запись «0» – двукратное перемагничивание
Способы размещения информации на магнитных дисках.
а) Скорость записи/считывания=const следовательно угловая скорость вращения w=const плотность перемещения объем на каждой дорожке одинаковый. Объем данных =1.
б) Плотность gmax=const. Переменная угловая скорость, скорость записи/считывания – перем. Объем записи max. Сложность реализации, объем данных = 1.25
Зонный способ.
В каждой зоне работа по варианту а. При переходе от зоны к зоне – вариант б. Объем данных = 1.15
Устройства ввода графической информации.
Основные способы ввода графической информации:
Ручной;
Автоматический (видеоконференции, Web-камера);
Полуавтоматический (дигитайзер, планшет).
Графический планшет.
ToolID
Использование технологии ToolID, позволяет планшету распознавать уникальный номер каждого устройства ввода серии Intuos.
Эта возможность прекрасно реализуется, если одним планшетом пользуются несколько человек. Каждый имеет свою персональную ручку, настроенную необходимым ему образом. Стоит ему только поднести свою ручку к планшету, и будут активизированы его персональные установки. Если у Вас несколько ручек, вы можете настроить каждую на различные режимы работы (тонкая кисть, карандаш или, например, кисти разных цветов и толщины), что позволит максимально эффективно заниматься процессом рисования, не отвлекаясь на перенастройку инструментов. Вы только берете нужную ручку и рисуете. Что может быть проще?
QuickPoint
Все модели планшетов серии Intuos размером 9x12 дюймов (А4) и больше поддерживают технологию QuickPoint. Она позволяет разбить рабочую область вашего планшета на две, одну (меньшего размера), для быстрого перемещения по изображению, другую, для более детальной работы с ним. Это очень удобно, если Вы работаете с изображениями больших форматов.
DuoSwitch
Технология DuoSwitch давний "конек" планшетов Wacom. Каждая сторона двойной кнопки (DuoSwitch) может быть запрограммирована на различные функции или командные эквиваленты. Отрабатываются также двойное и одновременное нажатие. Прекрасная эргономика и новая форма кнопки позволяют легким нажатием кончика пальца, осуществлять задуманное.
Читающие автоматические сканеры.
Назначение читающих автоматических сканеров – это обеспечение автоматического ввода данных в ЭВМ с первичного документа без набора на клавиатуре.
Основные операции работы ч. а. сканера:
Осмотр и считывание первичного документа – сканер;
Составление описания – ПК;
Распознавание или идентификация текста – ПК.
Сканер + ПК= Ч.А.
Типы сканеров:
Ручной.
Планшетный.
Барабанный.
Способы считывания информации:
Проблема ввода/вывода речевой информации.
Решение данной проблемы обеспечивает взаимодействия человека с ЭВМ на естественном разговорном языке.
Решение данной задачи позволяет
Устранить недостатки, присущие ручным и полуавтоматическим способам ввода;
Разгрузить зрительный контакт человека при взаимодействии с ЭВМ;
Повысить надежность систем управления голосом по сравнению с «кнопочным»
Устранить межъязыковые противоречия в мире;
Создать эффективные обучающие PC системы;
Автоматизировать стенографию;
Избавить человека – оператора от жесткой привязки к рабочему месту;
Возможность работы человека – оператора в неосвещенных помещениях и кабинках;
Решить социальные проблемы для инвалидов по зрению;
Структурная схема распознавания речи:
Способы синтеза речевой информации:
Синтез по правилам – неограниченный словарь, но монотонное (роботообразное) звучание.
Компилятивный синтез – хорошее качество звучания, но ограниченный словарь.
Информационное содержание анализируемой речи:
ЧТО СКАЗАНО? – смысловое содержание
КЕМ СКАЗАНО? – определение личности говорящего
КАК СКАЗАНО? – эмоциональное состояние личности.