Тема 9. Оптимизация оперативного мышления

Оперативное мышление (ОМ) – решение оператором практических задач, в результате которого формируется субъективная модель, предполагаемой совокупности действий, то есть план действий.

Специфика ОМ:

1. Большое количество операций декодирования.

2. Процесс преимущественно интуитивный (а не дискурсивный).

3. Принятие решения слито с его исполнением.

4. Мышление связано с восприятием и осмыслением быстро меняющейся информации.

5. В основе ОМ наглядно-образное мышление.

6. ОМ относится к так называемым «горячим когнитивным процессам», так как велика роль ответственности и мало времени на принятие решения.

7. Велика роль стрессоустойчивости.

8. Осуществляется в ситуации неопределенности. Неопределенность может быть связана со следующими факторами:

• Большим количеством объектов, включенных в ситуацию.

• Недостатком информации.

• Высокой платой за определенность.

Этапы оперативного мышления:

1. Выявление проблемной ситуации и трансформация ее в задачу.

2. Выдвижение Гипотез.

3. Контроль гипотез.

4. Принятие решения (ПР).

5. Преобразование проблемной ситуации (мысленное и практическое).

Типы принимаемых решений:

Г >> К – импульсивное принятие решения (ПР).

Г > К – рискованное (ПР).

Г = К – уравновешенное (ПР).

Г < К – осторожное (ПР).

Г << К – инертное (ПР).

Требования к СЧМ, вытекающее из закономерностей мышления:

1. СЧМ должна обеспечивать возможность прогнозирования, то есть должны указываться тенденции изменения параметров.

2. Система должна учитывать рекомендуемые варианты действий операторов в данной ситуации.

3. Система должна обеспечивать как детализированное, так и полное отображение обстановки, возможность произвольной комбинации оператором информации.

4. Где это возможно, следует переходить от сигналов-символов к сигналам-изображениям.

5. Использовать сочетание образа и слова.

6. Обеспечить оптимальную логическую сложность алгоритма действий оператора.

7. Стереотипность деятельности должна быть оптимальная. Этот коэффициент должен находиться в пределах 0,25 – 0,85. Если он превышает 0,9, то функции управления следует передать машине. Если же стереотипность недостаточна, то задача становится чрезмерно сложной и травмоопасной. В этом случае требуется специалист слишком высокой квалификации.

Тема 10. Оптимизация органов управления счм

С помощью органов управления (ОУ) оператор осуществляет вызов и ввод информации, устанавливает режимы работы аппаратуры, регулирует параметры.

Классификации ОУ:

А. по конструктивному исполнению (по форме) выделяют:

• Кнопки

• Тумблеры

• Переключатели

• Штурвалы

• Педали и др.

Б. По частоте использования:

• Основные

• Периодически используемые (включение, выключение, контроль работоспособности аппаратуры и др.)

• Эпизодически используемые (настройка, калибровка, подключение к датчикам измеряемых параметров…)

В. По характеру движений:

• Требующие повторяющихся движений

• Требующие движений включения – выключения

• Требующие точных движений (по силовым, пространственным и временным характеристикам)

Способы кодирования ОУ:

• Форма рукоятки (позволяет идентифицировать наощупь, т.е. снять перегрузку зрительного анализатора). На рисунке 10. приведены примеры способов кодирования рукояток.

Рис. 10. Кодирование рукояток посредством формы

• Рифление поверхности (д.б. не более 3-х рифлений)

• Размер (различия должны составлять не менее 20%). Этот способ кодирования удобен при тактильном управлении.

• Цвет (используется при хорошем освещении; персонал должен различать цвета)

• Надписи. Надписи должны располагаться над ОУ и горизонтально. Не д.б. похожих надписей. Высота букв зависит от расположения надписи и варьирует от 3 мм на панелях и пультах до 25 мм на светосхемах. Текст д.б. лаконичным и соответствовать функции.

Пример: Правильная надпись «давление», неправильная «измерить давление».

• Группировка. ОУ, относящиеся к одной функции должны располагаться в одном месте с учетом последовательности их использования.

Инженерно-психологические требования при проектировании ОУ

Рекомендации к исполнению ручных ОУ:

Кнопки.

1. размер определяется частотой использования и затрачиваемыми усилиями (чем чаще и чем больше усилий – тем крупнее);

2. исключается скольжение по поверхности (что достигается шероховатой поверхностью);

3. кнопки, управляемые ладонью лучше делать в форме гриба;

4. аварийные и др. важные кнопки д.б. выделены цветом, формой и размером.

Вращающиеся переключатели.

1. должны иметь не >24 фиксированных положений;

2. угол включения желателен менее 90°;

Примеры:

Правильно	неправильно

Рукоятки. Рекомендуются в случае необходимости быстрого вращения.

Max число оборотов определяется радиусом (мм)

Таблица 3. Зависимость числа оборотов от радиуса рукоятки

Радиус рукоятки (в мм)	Max число оборотов ( в минуту)
30	260
40	270
60	275
100	255
140	285
240	185
580	140

Рычаги.

1. оптимальное число позиций – 4;

2. максимально допустимое – 8;

3. если переключение осуществляется пальцами (а не рукой) - усилия должны быть min;

4. форма рукоятки предпочтительна коническая или овальная. Шаровидные используются при большом размахе движений.

Рекомендации к исполнению ножных ОУ:

1. не рекомендуется более 2-х ОУ;

2. длина плеча (рычаг) ≈ длине ступни, min размер 25×75мм, max размер 70 ×150мм.

3. угол движения педали д.б. не более 25°;

4. предъявляются требования к высоте каблука обуви (не более 70 мм).

Общие требования к ОУ

При выборе ОУ необходимо учитывать:

1. Цель назначения.

2. Требуемые точность, скорость, силовые затраты.

Так, при необходимости силовых затрат предпочтительно ножное управление, при необходимости точности – ручное; при настройке в широком диапазоне предпочтительны многооборотные ОУ, а при необходимости дискретной установки параметров – шаговые ОУ (они в целом более благоприятны)

3. Требуемую комфортность, которая обеспечивается следующими параметрами:

• узнаваемость,

• различимость,

• удобные размеры и площадь поверхности.

• соответствие ОУ определенному индикатору.

Эти задачи решаются выбором оптимального способа кодирования ОУ.

При установке ОУ:

• Соблюдать принцип экономии движений (движения должны быть простыми и ритмичными, траектория – min, движение должно заканчиваться с учетом удобства начала следующего движения).

• Стремиться к распределению между обеими руками.

• Учитывать зоны досягаемости рук (оперативные ОУ располагать в оптимальной зоне).

• Учет привычных двигательных стереотипов (например нажатие педали – включено, отпускание педали – выключено).

• ОУ должен обладать достаточным сопротивлением (что исключает случайное включение).

• Необходимо обеспечить поддержку для работающей руки.

• ОУ, связанные с аварийной ситуацией д.б. обеспечены сигнализацией и блокировкой (что позволяет исключить их несвоевременное срабатывание).

• При установке параметров необходимо свести к min количество задействованных ОУ (и операций), чем достигается повышение надежности системы и вероятности срабатывания. Вероятность срабатывания (несрабатывания) м.б. определена с помощью формулы:

;

где – вероятность ошибки;

– вероятность правильного набора;

– вероятность срабатывания;

n – число ОУ;

Совместное расположение индикаторов и органов управления.

Недостаточно, чтобы ОУ были грамотно спроектированы. Их расположение на панелях пультов управления также должно быть оптимальным.

Варианты расположения:

• Совмещение индикатора и органов управления (например в одной кнопке). Это идеальный вариант.

• На одной панели (если их мало).

• На двух панелях (если их много). В этом случае расположение должно быть идентичным, то есть в одинаковом порядке и в непосредственной близости друг от друга. Их соответствие должно быть подчеркнуто цветом или формой. Темп работы в этом случае может повышаться в 2 и более раз.

Должны соблюдаться также следующие требования:

• Направление перемещения органа управления должно соответствовать изменению показателя индикатора. В этом случае сокращается время реакции и количество ложных движений.

• Движения органов управления должны быть согласованы по пространственным и временным характеристикам.

• Однотипные элементы контроля и органы управления объединяются, если на определенном отрезке времени принимают определенное состояние.

• Наиболее часто используемые органы управления должны размещаться в центральной части пульта управления.

Эти принципы в конкретном случае могут вступать в противоречие, тогда следует исходить из ведущих функций оператора СЧМ.