2. Разделение функций в системе «человек-машина»

Проблема разделения функций в системе «человек-компьютер» специально изучается и конкретно разрешается. При эксплуатации сложной АИС проблема выходит за рамки взаимодействия «человек-компьютер», так как технологическое оборудование АИС весьма разнообразно. Разделение функций в системе «человек-компьютер» осуществляется в двух направлениях:

1. Расширение круга функций технологической составляющей программно-аппаратного комплекса;

2. Расширение круга функций «оператора».

При расширении круга функций технологической составляющей программно-аппаратного комплекса потребуется дополнительное изучение процессов происходящих в ИС компании. Моделирование, алгоритмизация и программирование потребуют дополнительных затрат. Изменяются требования к техническому обеспечению АИС: могут потребоваться более мощные компьютеры, более эффективная ЛВС и т.д. Все указанные факторы приводят к существенному удорожанию АИС.

При расширении круга функций «оператора» возрастают требования к его квалификации, состоянию в процессе деятельности. В ряде случаев могут происходить сбои (срывы) в деятельности оператора по той или иной причине, в частности в экстремальных ситуациях: увеличение темпов представления информации оператору или ее объема выше допустимого предела приведет, в конце концов, к ошибкам «оператора». Привлечение в качестве «операторов» сотрудников более высокой квалификации так же могут существенно увеличивать затраты на содержание ИС. Кроме того, в этом случае необходимо осуществлять регулярную переподготовку персонала.

С точки зрения информационного менеджмента системы необходимо выбрать наилучший вариант распределения функций в системе «человек-компьютер». Таким образом, задача распределения круга функции является оптимизационной. В качестве критерия оптимальности может рассматриваться показатель надежности выполнения АИС своих функций. В качестве условий ограничений естественно выбрать стоимостные показатели технической составляющей АИС. Следует учитывать, «оператора» так и у программно-аппаратного комплекса с расширением круга функций снижается надежность.

3.Надежность системы «человек-машина»

В работе информационных систем возможны сбои, отказы, другие ситуации, приводящие к невыполнению системой ее функций. Под надежностью системы «человек - машина» понимают ее способность работать без сбоев, а также возможность устранения ошибок без ущерба для функционирования, т.е. ее свойства сохранять значение установленных существенных параметров в определенных пределах. Надежность зависит как от технических факторов, так и от человеческих составляющих системы, от характера функций, возложенных на человека-оператора, - от человеческого фактора.

Статистика показывает, что в авиации до 70% летных происшествий случается по вине человека. Более 56 % из общего числа происшествий, где обошлось без смертельного исхода, приходятся на сенсомоторные акты. Около 52 % от числа трагических случаев сводятся к ошибкам категории «Принятие решения». Ошибки человека являются основной причиной большинства аварий и других инцидентов на море. По проведенным исследованиям, ошибки человека вызвали от 60 до 80 % аварийных случаев, в то время как конструктивные недостатки оборудования дали лишь немногим более 10%.

Одним из основных понятий теории надежности является понятие отказа. Отказом технического устройства называется утрата таких его свойств, без которых устройство не может выполнять возложенные на него функции. Отказ человека-оператора заключается в его действии или бездействии, которое влечет за собой отклонение выходных параметров системы за допустимые пределы.

Ошибка оператора не приведет к отказу, если она будет своевременно обнаружена и исправлена. Отказ человека-оператора можно рассматривать как его крупную ошибку, ведущую к прекращению деятельности.

Некоторые понятия теории технической надежности могут быть перенесены непосредственно на человека-оператора. В теории надежности рассматривается типовая кривая интенсивности отказов технического устройства в зависимости от времени эксплуатации. На ней можно выделить три характерные зоны: I – постепенное снижение интенсивности отказов, что обусловлено приработкой техники, выявлением скрытых дефектов и других недостатков изготовления технического средства. Зона II – нормальная эксплуатация, в период которой интенсивность отказов сохраняет относительно характера изменения интенсивности отказов технического устройства постоянное значение. Зона III – когда интенсивность отказов технического устройства экспоненциально возрастает; это объясняется износом и естественным старением элементов техники.

Надежность человека-оператора как звена системы «человек – машина» имеет схожую динамику, но только в ином масштабе. Фаза I представляет собой период врабатывания, вхождения в привычный рабочий режим. Она характеризуется постепенно убывающей повышенной интенсивностью отказов. Для фазы II характерна устойчивая работоспособность. Фаза III – возрастание интенсивности отказов - отражает возникновение у человека утомления, осложняемого изменением структуры эмоций в связи с ожидаемым моментом окончания работы.

Однако специфичность человеческого звена системы «человек – машина» не позволяет механически переносить на него принципы и приемы оценки надежности, принятые для технических средств.

Во-первых, в теории надежности исходят из предпосылки, что машину можно представить в виде системы, состоящей из отдельных элементов, каждый из которых может находиться либо в рабочем состоянии, либо в состоянии отказа. Выделить такие элементы в непрерывной психофизической деятельности человека не представляется возможным. К тому же у человека между состоянием высокой работоспособности и состоянием отказа имеется много переходных состояний, которыми зачастую также нельзя пренебрегать.

Во-вторых, теория надежности предполагает, что элементы системы работают и отказывают независимо друг от друга. Но в человеческом организме подобные элементы находятся в тесной взаимосвязи и под центральным управлением.

В-третьих, надежность технического устройства, как правило, понижается с усложнением задачи; надежность же человека во многих случаях определяется не сложностью решаемой задачи, а его отношением к отдельным действиям.

Надежность технического устройства при выполнении конкретной операции не зависит от того, с какой целью она выполняется. В отличие от этого, человек – сознательно или бессознательно – соотносит решаемую задачу с целями, стоящими перед ним и системой в целом, привносит в решение эмоциональный фактор, влияющий на надежность.

Надежность человека-оператора в общем случае обусловлена тремя основными факторами:

1. степенью инженерно-психологической согласованности техники с психофизиологическими возможностями оператора для решения возникающих у него задач;

2. уровнем обученности и натренированности оператора при выполнении этих задач;

3. его физиологическими данными, в частности особенностями нервной системы, состоянием здоровья, порогами чувствительности, а также психологическими особенностями его личности.

Однако в практической деятельности надежность оператора обычно в значительной мере зависит от характера решаемой задачи, условий работы, особенностей техники и т.п. Нужно иметь в виду значительные компенсаторные возможности личности человека-оператора, позволяющие в данном конкретном виде деятельности восполнить недостатки одних качеств за счет других. Например, оператор, отличающийся неустойчивостью внимания, рассеянностью, компенсирует эти недостатки приобретением навыка педантично выдерживать заученную программу действий, не полагаясь на способность к непроизвольному наблюдению.

Между надежностью оператора и технических устройств в системе «человек – машина» существует взаимное влияние. Как машина, так и оператор могут каждый в отдельности отказывать и выводить из строя систему. Кроме того, машина, из-за ее несовершенства, может провоцировать отказы оператора. Человек, в свою очередь, тоже может при управлении машиной вызвать в ней отказы. Однако человек способен и благотворно влиять на надежность системы. Он может обнаруживать и устранять отказы машины в случае их возникновения, может, даже при отдельных поломках машины, удерживать выходные параметры машины в заданных пределах и не допускать при этом ее полного отказа. Человек с его большими приспособительными и творческими возможностями самим фактом своего участия в системе управления способствует повышению ее надежности.

При конструировании человеко-машинных систем у машины может быть предусмотрена функция контроля состояния оператора и его управляющих действий, способность отфильтровывать его ошибки, в случае нарушения нормальной жизнедеятельности оператора автоматически резервировать его и таким образом предупреждать отказ системы.

Надежность характеризует безошибочность (правильность) решения стоящих перед СЧМ задач. Оценивается она вероятностью правильного решения задачи, которая, по статистическим данным, определяется отношением

Pпр=1 – mош / N

где mош и N — соответственно число ошибочно решенных и общее число решаемых задач.

Важной характеристикой деятельности оператора является также точность его работы. На этой характеристике следует остановиться особо, ибо в ряде случаев происходит некоторое смешение ее с надежностью. В качестве исходного понятия для определения обеих характеристик используется понятие «ошибка оператора», для расчета обеих характеристик предлагаются одинаковые формулы и т. д. Фактически же надежность и точность представляют собой различные показатели, характеризующие разные стороны деятельности оператора. Правильное толкование обоих этих показателей дается в работе.

Под точностью работы оператора следует понимать степень отклонения некоторого параметра, измеряемого, устанавливаемого или регулируемого оператором, от своего истинного, заданного или номинального значения. Количественно точность работы оператора оценивается величиной погрешности, с которой оператор измеряет, устанавливает или регулирует данный параметр:

Y= Iн - Iоп

где Iн — истинное или номинальное значение параметра; Iоп — фактически измеряемое или регулируемое оператором значение этого параметра.

Величина погрешности может иметь как положительный, так и отрицательный знак. Понятия ошибки и погрешности не тождественны между собой: не всякая погрешность является ошибкой. До тех пор пока величина погрешности не выходит за допустимые пределы, она не является ошибкой, и только в противном случае ее следует считать ошибкой и учитывать также при оценке надежности. Понятие погрешности наиболее важно для тех случаев, когда измеряемый или регулируемый оператором параметр представляет непрерывную величину. Так, например, можно говорить о точности определения координат самолета оператором радиолокационной станции и т. д.

В работе оператора следует различать случайную и систематическую погрешности. Случайная погрешность оператора оценивается величиной среднеквадратической погрешности, систематическая погрешность — величиной математического ожидания отдельных погрешностей.