1.3. Эргономическая система "человек – машина – среда"

Система "человек – машина – среда" (СЧМС) есть система, состоящая из оператора (группы операторов) и машины (технических устройств), посредством которой оператор осуществляет трудовую деятельность в условиях окружающей среды.

Термин "машина" трактуется достаточно широко и охватывает не только машины в традиционном понимании, но и автоматизированные системы управления, оборудование, приборы и т.д.

Эргономистов интересуют при изучении систем ЧМС следующие основные вопросы:

• целесообразное распределение функций между человеком и машиной;

• закономерности и условия функционирования систем ЧМС;

• разработка алгоритмов и организация деятельности человека в системе ЧМС;

• динамика функционального состояния человека в процессе деятельности;

• определение критериев оптимизации систем ЧМС с учётом возможностей и особенностей человека (или группы людей).

Попытки ответов на эти вопросы приводят к выделению специфических свойств СЧМС, вытекающих из связей между её человеческими, машинными и средовыми компонентами. Такие связи называются "человеческими факторами".

Современные СЧМС характеризуются двумя важными параметрами. Во – первых, они заключают в себе колоссальные энергетические мощности, представлены объектами огромной массы, движущиеся с очень большой скоростью, работающие в экстремальных условиях. В них используются процессы, осуществляющиеся при высоких температурах, давлениях, а также в агрессивных и ядовитых средах. Ошибка операторов в таких СЧМС приводит к авариям, уносящим сотни жизней. Аварии в США, России, Китае, Европе показали сложность современной техносферы и остро поставили проблему создания специальной культуры общения с ней.

Отсюда второй важный параметр современных СЧМС – культура общения человека с техническими устройствами. Компьютерные средства, системы контроля и управления, несмотря на многочисленные блокировки и защитные устройства, сводящие вероятность крупной аварии до величины порядка 10^-4, характеризуются "наивностью", "доверчивостью", "управляемостью" по отношению к действиям оператора. Любая самая совершенная техническая система, управляемая оператором, который в своих действиях руководствуется недостоверной или неполной информацией, или является неорганизованным и недисциплинированным, может стать причиной гибели людей и материального ущерба. Поэтому тренажёры и средства труда должны быть спроектированы таким образом, чтобы на них систематически упражнялись интеллектуальные качества оператора, проверялись его профессиональные и моральные качества, а результаты деятельности оценивались по самым высоким психологическим критериям.

Основу современных СЧМС составляют четыре группы признаков – целевое назначение системы; характеристики человеческого звена; тип и структура машинного звена; тип взаимодействия компонентов системы.

По целевому назначению можно выделить следующие классы систем:

• управляющие, в которых основной задачей человека является управление машиной;

• обслуживающие – контроль состояния машинной системы, поиск неисправностей;

• обучающие, служащие для выработки у человека определённых навыков;

• информационные, обеспечивающие поиск, накопление и получение необходимой информации;

• исследовательские, используемые при анализе тех или иных явлений.

По характеристикам человеческого звена СЧМС делятся на:

• моносистемы, в состав которых входит один человек и одно или несколько технических устройств;

• полисистемы, в состав которых входит группа людей и взаимодействующий с ними комплекс технических устройств.

Тип взаимодействия компонентов системы. Здесь для нас наибольший интерес представляет деятельность оператора в процессе управления, которая может носить самый разнообразный характер. Несмотря на это её можно представить состоящей из четырёх основных этапов. Первые два этапа в совокупности называют информационным поиском: они включают восприятие информации и её оценку. Вторые два этапа называют реализующими, так как на этих этапах происходит осмысливание принятой информации, принятие решения и его выполнение. Более подробно об этом будет изложено отдельно.

Эффективность работы сложной системы ЧМС в значительной мере зависит от того, как распределены функции между оператором и машиной. Для этого необходимо сравнить характеристики машины и человека. При этом следует учитывать способность человека объединять отдельные системы в целостную структуру, что позволяет находить наиболее экономные способы переработки информации. Способы приёма информации машиной ограничены, а методы переработки фиксированы, и разнообразие этих методов значительно уступает тем, что использует человек. При всех прочих равных условиях надёжность системы управления с высоким уровнем автоматизации имеет тенденцию ухудшаться в сложных условиях эксплуатации. Поэтому целесообразно в таких системах предусмотреть дополнительные страхующие функции, выполняемые человеком.

Итак, независимо от степени автоматизации СЧМС, человек остаётся главным звеном системы. Именно он ставит цели перед системой, планирует, направляет и контролирует весь процесс её функционирования. Поэтому деятельность оператора является исходным пунктом инженерно - психологического анализа, изучения и эргономического проектирования СЧМС.

Эргономическое проектирование СЧМС предполагает одновременное движение в двух направлениях: от требований человека к технике и условиям её функционирования и от требований техники к человеку. Оба направления взаимосвязаны, и оптимальное решение находится, как правило на их пересечении. Для решения этих задач недостаточно собрать вместе отдельные рекомендации. Нужно согласовать эти рекомендации между собой и увязать в единую систему требований к тому или иному виду деятельности и условиям её осуществления. Используя эти знания, эргономика в каждом конкретном случае разрабатывает концепцию комплексного изучения объекта, на уровне которой должны решаться принципиальные вопросы взаимодействия эргономики и дизайна, конкретизируемые затем в общей программе исследования и проектирования СЧМС.

Отсюда вытекает важное положение: дизайн и эргономика взаимообусловлены и органично взаимосвязаны. Эргономические исследования – это внутренняя потребность дизайнерской деятельности, поэтому содружество дизайна и эргономики необходимо рассматривать более подробно.