4.3. Применение теории информации в инженерной психологии

Некоторые количественные оценки используются для определения пропускной способности оператора, а также для определения характеристик восприятия человеком информации, переработки ее и хранении.

При информационной оценке сообщений в виде символов необходимо знать алфавиты сообщений и статические характеристики связей между символами, если таковые имеются.

4.3.1. Информационные оценки восприятия и памяти

4.3.1.1. Кратковременная память

Человек может безошибочно различать не более:

• 4-х концентраций растворов

• 6-и тонов звуков (по частоте)

• 5-и уровней интенсивности звука

• от 10 до 15 позиций между двумя отметками на линейной шкале.

Число различных состояний объекта возрастает при увеличении числа измерений.

Например, при 6-и различных акустических переменных число различных категорий звука примерно равно 150 элементов. Экспериментальные исследования кратковременной памяти человека, показали, что человек способен удерживать не более 9-и двоичных цифр (9 бит), 9-и десятичных (25 бит) или 7-и букв алфавита (33 бита) или 5-и односложных слов(50 бит).

Емкость кратковременной памяти измеряется не количеством информации, а числом информационных единиц. Следовательно, при кодировании информации, предназначенной для использования человеком, следует использовать наиболее информационно-емкие символы.

Информационная емкость символов увеличивается с возрастанием длины алфавита. Алфавит должен быть твердо усвоен оператором. Следовательно, надо применять либо знаковые алфавиты (буквы и цифры), либо нужно обучать оператора новому алфавиту.

Наличие связей между единицами информации уменьшает количество информации в последовательности символов и при этом лучше запоминается.

4.3.1.2. Долговременная память

Объем зависит в основном от информационного содержания, нежели от числа единиц информации. Этот объем измеряется количеством информации, которая усваивается в среднем при одном предъявлении запоминаемого материала и составляет от 5 до 20 бит. Иррелевантная информация является для долговременной памяти помехой.

Избыточность релевантной информации способствует долговременному запоминанию.

Максимальная скорость переработки информации человеком оценивается по-разному при однократном и непрерывном предъявлении информации.

При однократном предъявлении оценивается время реакции человека, в зависимости от стимула. Либо по одной из следующих схем:

1. стимул – ответная моторная реакция;

2. стимул – отсроченный словесный отчет.

Схема №1.

В экспериментах, соответствующих первой схеме установлена линейная зависимость между скоростью реакции и количеством информации в стимуле. Иррелевантная информация увеличивает время обнаружения полезного сигнала. Тренировка позволяет уменьшить это время. При запоминании временных интервалов человеком существует неопределенность, которая связана с несовершенством памяти человека. Эта неопределенность тем сильнее, чем больше интервал времени между сигналами.

Другой фактор – вариативность времени появления сигнала (изменение интервала).

Чем больше вариативность интервала между стимулами, тем больше время простой сенсорно-моторной реакции.

Схема №2.

Она характеризует не столько скорость обработки информации, сколько объем поля восприятия. Объем поля зрительного восприятия в экспериментах наиболее постоянен и примерно равен 4-5 объектам независимо от их информационного содержания.

При непрерывном поступлении информации человек может рассматриваться как канал связи. При этом нужно стремиться, чтобы этот канал удовлетворял свойству стационарности (не менял своих характеристик во времени). Для этого нужно иметь отчетливый источник информации, хорошо обученный оператор, нормальный условия работы и т.д. При этом под пропускной способностью человека-оператора понимают максимальную скорость безошибочной переработки информации.