17. Психофизиологическая характеристика приема информации у человека. Закон Вебера-Фехнера.

Независимо от степени автоматизации СЧМ, человек остается главным звеном системы «человек – машина». Именно он ставит цели перед системой, планирует, направляет и контролирует весь процесс ее функционирования. Поэтому деятельность оператора является исходным пунктом инженерно-психологического анализа и изучения СЧМ.

Деятельность оператора в СЧМ может носить самый разнообразный характер. Не смотря на это, в общем случае, она может быть представлена в виде основных этапов:

1.Прием информации. На этом этапе осуществляется восприятие поступающей информации об объектах управления и тех свойствах окружающей среды и СЧМ, которые важны для решения задачи. При этом осуществляются такие действия, как обнаружение сигналов, выделение из их совокупности наиболее значимых, их расшифровка и декодирование: информация приводится к виду, пригодному для оценки и принятия решения.

2.Оценка и переработка информации. На этом этапе производится сопоставление заданных и текущих режимов работы СЧМ, производится анализ и обобщение информации, выделяются критические объекты и ситуации, и на основании заранее известных критериев важности и срочности определяется очередность обработки информации.

3.Принятие решения. Решение о необходимых действиях принимается на основе проведенного анализа и оценки возможных вариантов решения.

Выполнение управляющих движений зависит от числа органов управления, их типа и способа размещения, а также от большой группы характеристик, определяющих степень удобства работы с отдельными органами управления (размер, форма, сила сопротивления и т.п.).

Первые два этапа в совокупности называют иногда получением информации, последний – ее реализацией.

Важнейшей составляющей деятельности оператора по управлению является прием информации об объекте управления. Основными психическими процессами, участвующими в приеме информации являются: ощущение, восприятие, представление, мышление.

Прием информации человеком-оператором необходимо рассматривать как процесс формирования чувственного образа. Под ним понимается субъективное отражение в сознании человека свойств действующего на него объекта. Исследования показали, что формирование чувственного образа является фазным процессом. Оно включает несколько стадий: обнаружение, различение, опознание.

Обнаружение – стадия восприятия, на которой наблюдатель выделяет объект из фона, но еще не может судить о его форме и признаках.

Различение – стадия восприятия, на которой наблюдатель способен раздельно воспринимать два объекта, расположенных рядом (либо два состояния одного объекта), выделять детали объектов.

Опознание – стадия восприятия, на которой наблюдатель выделяет существенные признаки объекта и относит его к определенному классу.

Длительность этих стадий зависит от сложности воспринимаемого сигнала. Знание последовательности различения признаков сигнала и динамики становления его образа важно для решения таких инженерно-психологических задач, как выбор оптимального начертания знаков, , определение числа строк в телевизионном изображении, скорости передачи сигналов и смены кадров в проекционных системах отображения и т.д. В этой связи возникает также проблема «помехоустойчивости» восприятия, т.е. возможности человека восстанавливать сигналы, частично разрушаемые помехами.

Восприятие как основа процесса приема информации оператором характеризуется такими свойствами как целостность, осмысленность, избирательность, константность.

Целостность восприятия возникает в результате анализа и синтеза комплексных раздражителей в процессе деятельности оператора.

Осмысленность состоит в том, что воспринимаемый объект относится к определенной категории.

Избирательность – преимущественное выделение одних объектов по сравнению с другими. Она является выражением определенного отношения оператора к воздействию на него предметов и явлений внешней среды.

Константностью восприятия называется относительное постоянство некоторых воспринимаемых свойств предметов при изменении условий восприятия. Например, константность восприятия цвета заключается в относительной неизменности видимого цвета при изменении освещения. Относительное постоянство видимой величины предметов при их различной удаленности называется константностью восприятия величины. Константное восприятие связано с восприятием предмета или предметной ситуации как единого целого.

Закон Вебера — Фехнера представляет собой важнейшее открытие в области психофизики - закон, выражающий связь между изменением интенсивности раздражителя и силой вызванного им ощущения.

Основной психофизический закон Вебера - Фехнера

Прежде всего, рассмотрим самые важные составляющие этого выражения. Закон Вебера - Фехнера гласит, что интенсивность ощущения человека пропорциональна логарифму интенсивности стимула. Что и говорить, с первого раза такая формулировка закона Вебера – Фехнера звучит пугающе, но на самом деле, все довольно просто.

Еще в 19 веке ученый Э. Вебер сумел показать при помощи нескольких экспериментов, что каждый новый раздражитель, чтобы человек имел возможность воспринимать его как отличающийся от предыдущего, должен иметь разницу с предыдущим вариантном на величину, которая пропорциональна исходному раздражителю.

В качестве простейшего примера данного утверждения можно привести любые два предмета, имеющие некую массу. Чтобы человек мог воспринимать их как отличные по весу, второй должен отличаться на 1/30.

Другой пример можно привести на освещении. Чтобы человек увидел разницу в свете двух люстр, их яркость должна отличаться на 1/100. То есть люстра из 12 лампочек будет слабо отличаться от той, к которой прибавили всего лишь одну, а люстра из одной лампочки, к которой прибавили еще одну, будет давать ощутимо больше света. Не смотря на то, что прибавляется и в том, и в другом случае лишь одна лампочка, восприниматься разница в освещении будет по-разному, поскольку важно именно соотношение исходного раздражители и того, который является последующим.

Пороги ощущений закон Вебера - Фехнера

Впоследствии было выяснено, что существующей интенсивности раздражения требуется достижение некоего конкретного уровня, чтобы человек имел возможность почувствовать его воздействие. Такое слабое воздействие, которое дает еле заметное ощущение, называют нижним порогом ощущения.

Существует и такой уровень воздействия, после увеличение которого ощущения уже не способны усиливаться. В этом случае речь идет о верхнем пороге ощущения. Любого рода воздействие человек ощущает исключительно и интервале между этими двумя показателями, которые благодаря этому именуют внешними порогами ощущения.

Нельзя не сказать и о том, что параллелизма в полном смысле этого слова между интенсивностями ощущения и раздражения нет и быть не может даже в межпороговом интервале. Это легко подтвердить примером: представьте, что вы взяли в руки сумку, и она, разумеется, имеет некий вес. После этого мы положим в сумку лист бумаги. Фактически вес сумки теперь увеличен, однако человек не ощутит такой разницы, не взирая на то, что она лежит в зоне между двумя порогами.

В этом случае речь идет о том, что прирост раздражения слишком слабый. Величина, на которую раздражение увеличивается, принято называть порогом различения. Отсюда следует, что раздражение со слишком малой различительной интенсивностью является допороговым, а со слишком сильной – запороговым. При этом уровень этих показателей зависит и от чувствительности в отношении различения – если чувствительность к различению выше, то порог различения, соответственно, ниже.