Эргономика и инженерная психология

раметрами человеческих рук. Естественно, что все внимание проектиров­ щиков того времени было направлено на достижение максимальных пара­ метров машины. Такой подход, направленный в основном на создание техники, характеризуется как техноцентрический.

Резкое повышение параметров техники с началом НТР привело к то­ му, что в ряде случаев человек не мог уже справляться с предложенными ему скоростями машины, с потоком направленной ему для обработки ин­ формации и становился зачастую фактором, ограничивающим эффектив­ ность управляемой им техники. Согласование характеристик машины с возможностями человека стало возможным только в рамках единой систе­ мы. Это нашло отражение в новой науке - кибернетике, изучающей общие закономерности процессов управления и передачи информации в машинах, живых организмах, обществе. Такая системотехническая концепция пред­ полагает, что все элементы системы, включая человека, функционируют в одном контуре циркуляции информационных потоков. Проходя через каж­ дый такой элемент - динамическое звено, информация преобразуется в со­ ответствии с его характеристиками. Эта концепция была значительным шагом вперед. Основная опасность практического использования данной концепции заключается в том, что она толкает исследователя к сведению функций человека-оператора к функциям рядового технического звена системы с определенной структурой и параметрами. Более прогрессивная точка зрения, в рамках системотехнической концепции, наделяет челове­ ческое звено свойством адаптации к характеристикам остальной части сис­ темы.

Адаптация человека-оператора к внешним условиям деятельности (свойствам объекта управления, средствам отображения информации, сре­ да) действительно является одним из фундаментальных его свойств. Од­ нако до сих пор никто не может построить количественную модель дея­

тельности человека в новых, еще не исследованных экспериментально ус­ ловиях. А таких условий теоретически может быть бесконечное множест­ во. Они меняются постоянно по мере развития техники, технологических процессов и потребностей человека.

Адаптацию человека к внешним условиям деятельности можно рас­ сматривать как проявление его активности. Однако эрш не ограничивает­ ся проявление активности человека в системах управления. Остается без внимания важнейшая способность человека - целеобразование (целегенерирование), и немало других вопросов в рамках такого подхода. Как учи­ тывать такие важные явления, как процесс формирования навыков опера­ тора, его утомление, индивидуальные способности?

Рядом видных психологов и эргономистов предложена антропоцен­ трическая концепция, рассматривающая человека-оператора как субъекта деятельности, наделенного всеми возможностями проявления активности. Согласно такому подходу техническую часть системы следует рассматри­ вать только как орудие деятельности человека. На первом этапе разработки системы предлагается проектировать деятельность человека, а затем - ору­ дие этой деятельности. Однако при этом фактически игнорируется один из основных принципов системного подхода - представление исследуемого объекта как системы. Остается неясным, как проектировать деятельность человека в отрыве от условий этой деятельности, основой которых являет­ ся свойство орудия труда? Сами авторы, не отказываясь от концепции, признают трудность ее реализации [6].

Рассмотрим деятельность человека-оператора вне упомянутых кон­ цепций. В неизменных условиях показатели деятельности хорошо обучен­ ного оператора большую часть смены (за исключением начального перио­ да и наступления утомления) стабильны. При этом его управляющие дей­ ствия отличаются ритмичностью-и экономичностью движений. Психоло-

гическая и физическая напряженность его минимальна. Также стабильно и ритмично функционирует вся система. В этом случае говорят, что дейст­ вия оператора почти автоматизированы и активность его минимальна. Яс­ но, что в этом режиме функции оператора в наибольшей степени сходны с функциями некоторого технического звена. К функционированию челове­ ко-машинной системы в таком режиме в наибольшей степени применима системотехническая концепция.

При резком изменении ситуации реализуется до того невостребован­ ная обстоятельствами потенциальная активность оператора. Он может для достижения прежней цели сформировать и использовать новый алгоритм своих управленческих действий или, при необходимости (например, для спасения системы от разрушения), изменить цель управления. Оператор подчиняет себе остальную часть системы, как бы становясь на более высо­ кий уровень над ней, меняет режим всей системы. К деятельности опера­ тора в этих условиях в наибольшей степени может быть применена антро­ поцентрическая концепция.

Таким образом, человек в системе управления в зависимости от си­ туации может проявлять себя и как звено этой системы, и как активный субъект деятельности. Оператор, генерируя управляющие сигналы, вызывает прохождение их, с соответствующими преобразованиями, через ос­ тальные звенья. Для рационального управления он вынужден замыкать на свои анализаторы (осуществлять контроль) сигналы о состоянии остальной части системы. Следовательно, реализуются обратные связи, замыкаемые на человека. Это типичное функционирование замкнутой системы. Вместе с тем оператор при изменении ситуации всегда готов проявить себя как субъект деятельности.

Концепция о потенциально двойной (дуальной) роли человекаоператора в системе не только отражает реальные процессы, но и имеет

прямой выход в практику, не создавая непреодолимого тупика. Согласно этой концепции технические средства (машины) должны быть спроектиро­ ваны так, чтобы оператор, с одной стороны, мог быстрее адаптироваться к ним, показывая при этом наиболее стабильные результаты, а с другой сто­ роны, при надобности, имел возможность проявить целесообразную ак­ тивность. Практическое использование этой гипотезы позволит вскрыть значительные резервы эффективности сложных систем.

Контрольные вопросы

1.Основные этапы развития систем человек - орудие деятельности. Проиллюстрируйте их соответствующими структурными схемами.

2.Основная тенденция развития связи человека с предметом его дея­ тельности.

3.Основное противоречие развития систем человек - машина -

среда.

4.Основные концепции эргономики. Их критическая оценка.

3.ПРИЕМ ИНФОРМАЦИИ ЧЕЛОВЕКОМ

3.1. Основные уровни психического отражения

Длительная эволюция сформировала у человека систему анализато­ ров, являющихся преобразователями сигналов о состоянии внешнего мира и самого организма в адекватные психические образы. Без знания законо­ мерностей процессов отражения невозможно проектировать изделия с планируемыми функциональными и эстетическими свойствами.

Каждый из анализаторов включает в себя рецептор-преобразователь сигнала той или иной энергии в нервные импульсы, проводящие эти им­ пульсы нервные пути и центр в коре больших полушарий мозга, соответ­ ствующий данному анализатору. Причём важную роль играют не только пути, проводящие сигнал от рецептора к мозгу, но и обратные пути. Таким образом, каждый анализатор предназначен для психического отражения сигнала той или иной модальности.

Анализаторы не являются автономными образованиями. Они через кору головного мозга взаимосвязаны между собой в соответствии с наибо­ лее часто встречавшимися сочетаниями сигналов в процессе эволюции (филогенеза) человека. В связи с этим характеристики взаимосвязанных анализаторов определённым образом зависят друг от друга. Так, характе­ ристики зрительного анализатора могут изменяться от тихих и громких звуков. Совокупность всех анализаторов представляет собой сложную взаимосвязанную систему. Процесс психического отражения свойств объ­ екта (предмета, явления) проходит несколько стадий. Исходной стадией познания является ощущение.

Ощущением называется отражение нервной системой человека от­ дельных свойств предметов при их непосредственном воздействии на ор­ ганы чувств. Примерами ощущений являются цвет предмета и его яркость, громкость и высота звука, теплота предмета, его твёрдость и др. Ощуще­ ния рассматриваются как исходный чувственный источник знаний о дей­ ствительности. Они характеризуются качеством - модальностями (зри­ тельная, слуховая, обонятельная, осязательная и др.) Необходимость ощу­ щения сигналов различных модальностей генетически объясняется усло­ виями жизнедеятельности наших далёких предков. На уровне ощущений происходит отражение интенсивности сигналов (яркость, громкость, тя­ жесть и т.д.). Уже на этом уровне отражения проявляются пространствен­

но-временные характеристики объектов. Расположение предмета в про­ странстве, направление и скорость его перемещения фиксируются даже по каким-либо отдельным компонентам общего отражения пространственновременного состояния объекта (зрительно, с помощью слуха или прикос­ новения и т.д.). Ощущения вызывают простейший вид эмоций - эмоцио­ нальный тон ощущений. Это непосредственные переживания, отражающие важные воздействия (вкусовые, температурные, болевые и другие).

Для того чтобы легче ориентироваться'в окружающем мире, необхо­ димы более крупные информирующие единицы, чем ощущения. Ими яв­ ляются восприятия или первичные образы. Восприятие - это целостное чувственное отражение характеристик предметов и явлений, возникающее при непосредственном воздействии их на органы чувств человека. Оно возникает от совокупности всех ощущений, несущих информацию челове­ ку о предмете или ситуации, но не сводится только к их сумме. Возникно­ вение первичного образа, кроме того, связано с памятью, прошлым опы­ том, вниманием, мышлением. Восприятие направляется мотивацией и име­ ет конкретную эмоциональную окраску. Оно обладает рядом свойств, важ­ ных для изобразительного искусства. Так как элементарные ощущения входят обязательным компонентом в восприятие, то интенсивностные и пространственно-временные характеристики сохраняются в качестве ос­ новных свойств и первичного образа. Формирование первичного образа

может осуществляться на основе информации, поступающей через любой анализатор, т.е. восприятие обладает модальностью. В зависимости от вида искусства ведущей модальностью может быть зрительная, слуховая, так­ тильная, вестибулярная, вкусовая и др. Часто для усиления информацион­ ного или эмоционального эффекта у потребителя формируется целостный образ ситуации, основанный на сигналах различной модальности. Широко, особенно в СМИ, используется сочетание зрительной и слуховой модаль­

ности, применяется рациональное сочетание вкусовой и звуковой инфор­ мации.

При комбинации информации различной модальности следует иметь в виду, что в зависимости от их сочетания может быть получен как поло­ жительный, так и отрицательный эффект. Интенсивностные свойства вос­ приятия связаны с такими пороговыми характеристиками анализаторов, как нижний и верхний абсолютные пороги, дифференциальный порог, а также диапазоны ощущения сигналов различных модальностей.

В деятельности дизайнера важное место занимает связь уровня ин­ тенсивности сигнала (степень насыщенности цвета, сила давления предме­ та на кожный покров и т.д.) с характером возникающих при этом эмоций. Восприятие пространственных свойств объектов (форма, структура, объ­ ём) осуществляется прежде всего посредством зрительного, осязательного (тактильного) и кинестетического (мышечно-суставного) анализаторов. Этот процесс всегда связан с движением соответствующих органов чело­ века. При зрительном изучении предмета основные движения глаз произ­ водятся по его контуру.

Форма и свойства поверхности предмета хорошо воспринимаются за счёт ощупывающих движений, в которых принимают участие как тактиль­ ный, так и кинестетический анализаторы. Эти движения играют первосте­ пенную роль в деятельности скульптора. Для оценки взаимной удалённо­ сти предметов и их объемности зрительный анализатор обладает свойст­ вом перспективы. Использование законов перспективы в изображении предметов на плоскости позволяет воспринимать их в том виде, в каком мы эти предметы видим в натуре. При зрительном восприятии объёмности и глубины расположения предметов большую роль играет бинокулярное зрение (восприятие двумя глазами). При монокулярном зрении (воспри­ ятие одним глазом) трудно дать точную оценку расстояния до объекта. Это

можно проверить, например, пытаясь определить, где, спереди или сзади от натянутой верёвки, находящейся на некотором расстоянии от наблюда­ теля, падает какой-либо предмет. Известна роль слухового восприятия в определении местонахождения источника звука и в определении его удалённости.

Восприятие движения было бы невозможным без способности чело­ века отражать такие временные компоненты событий, как последователь­ ность, длительность и одновременность. Эталонными источниками вре­ менных интервалов при этом служат ритмы жизненных процессов (ритм работы сердца, ритм дыхания, ритмы ежедневной, еженедельной и еже­ годной жизни). Наиболее точной оценке временных интервалов способст­ вуют слуховые и двигательные ощущения. Для того чтобы передать чело­ веку динамику каких-либо процессов, полезно перекодировать их пара­ метры в звуковые сигналы переменной частоты. Более точной оценке под­ даются короткие временные интервалы. Ожидание неприятных событий вызывает ощущение более быстрого течения времени, а ожидание прият­ ного события сопровождается ощущением замедленного течения времени. Время, заполненное интересной активной деятельностью, ощущается те­ кущим быстрее. Детям кажется, что время течет очень медленно, а взрос­ лым, наоборот, быстро.

Важным свойством восприятия является константность. Констант­ ность проявляется в виде некоторой независимости воспринимаемых свойств предмета от изменения условий восприятия. Так, изменяя рас­ стояние удалённости некоего предмета, наблюдатель воспринимает вели­ чину этого предмета почти неизменной. Это происходит вне зависимо­ сти от того, что угловые размеры предмета на сетчатке глаза существен­ но зависят от его удалённости. Цвет предмета воспринимается неизмен­ ным при изменении (в известных пределах) освещённости. Лист белой

бумаги при любой освещённости воспринимается белым, а кусок угля - чёрным. Форма предмета воспринимается независимо от изменения поло­ жения его по отношению к линии взора наблюдателя. Константность вос­ приятия объясняется жизненным опытом личности и имеет для практиче­ ской деятельности огромное значение.

Восприятие обладает свойством предметности, которая предполагает адекватность (соответствие) первичного образа объекта самому объекту, т.е. параметры этого образа отражают объективные свойства восприни­ маемого объекта, а не свойства анализаторов человека.

К свойству предметности относится эффект выделения фигуры на фоне. При этом всё зрительное поле расчленяется на разнородные части: сам предмет внимания и фон, на котором воспринимается предмет. При­ чём, в отличие от предмета, фон обладает свойством характера материала. Сам предмет воспринимается как замкнутое, ограниченное целое, распо­ ложенное на переднем плане, фон же - как неограниченное поле позади предмета. В результате рассматриваемый объект обладает как бы большей предметностью. Характер предмета и фона обнаруживаются особенно яр­ ко, если путём сосредоточения внимания на одном из них удается полу­ чить эффект смены фона на предмет и обратно. В этом случае прежний предмет, теряя чёткость очертаний и оп­ ределённость, трансформируется в фон.

Это свойство легко проявляется при рас­ смотрении рис. 3.1: в одном случае зри­ тель видит контуры светлой чаши, а в другом - тёмные профили двух лиц.

Из этого эффекта следует вывод об особой роли восприятия контура и формы в построении целостного образа объ­

екта, поскольку именно контур и форма характеризуют его предметную, внешнюю структуру. Естественно, чем контрастнее на фоне предмет, изо­ браженный на нем, тем четче выделяется этот предмет.

Важнейшим свойством образа является его целостность. Это свойст­ во определяет степень связности отдельных элементов воспринимаемого образа. В первую очередь свойство целост­

хранение структуры образа при замене одних элементов другими в случае сохранения соотношения между ними. Этот эффект виден на рис. 3.3.

Рис. 3.3. Постоянство структуры при замене одних элементов другими