книги из ГПНТБ / Рубахин, В. Ф. Психологические основы обработки первичной информации

*«

М

е

Рубахин

По форме протекания

По структуре

По содер­ жанию

Схема 4.2. Структурная схема представлений, используемых при дешифрировании.

варительно вычисленным стереоскопическим высотам. По резуль­ татам контрольного опыта средняя квадратическая ошибка определения высоты ряда объемных объектов, имеющих четкую конфигурацию, по аэроснимкам, полученным с высоты 1 км, была равна примерно +1.0 м, не намного превышая ошибку упрощенного инструментального способа при значительно мень­ ших затратах времени (гл. II).

Как видно, развитие и активное функционирование представ­ лений в значительной мере расширяет возможности стереоскопии. С другой стороны, практика в стереоскопическом изучении аэро­ снимков, стереоизмерениях в свою очередь способствует развитию пространственных представлений, обогащению запаса условно схематизированных образов типа стереомодели.

4.6.2. Развитие образов представлений при восприятии информационных моделей

Как же идет развитие образов представлений в процессе обучения и практики работы с плоскостными информационными моделями?

Как показывают результаты обеих серий экспериментов, раз­ витие этих представлений прежде всего связано со структурными изменениями. Оно идет от более или менее самопроизвольного возникновения изолированных образов отдельных элементов мест­ ности, часто неадекватно отражающих изображенную местность,

квозможности организованного формирования усложненных

образов отдельных участков местности, возникающих либо за счет «связывания» элементарных образов, либо за счет «нара­ щивания» исходного образа, и от них к сложным образам, как бы автоматически возникающим и охватывающим весь воспринимае­ мый по карте или аэроснимку участок. По мере повышения квали­ фикации испытуемых увеличивается степень обобщенности об­ разов представлений.

На рис. 4.25, 4.26 приведены примеры рисовки рельефа на ос­ новании использования усложненных образов и целостного слож­ ного образа. Динамика работы показана сменой цветов при пе­ реходе от одного основного этапа работы (длительностью 3—7 мин.) к другому в такой последовательности: черный, желтый, корич­ невый, красный, синий.

На рис. 4.25 показан пример рисовки рельефа с использованием услож­ ненных образов, формируемых за счет «связывания» элементарных. Как видно, на первом этапе у испытуемого возникли ограниченные образы двух вершин (с отметками 175.8 и 148.6) и западной лощины. В дальнейшем эти образы были дополнены другими, а затем в какой-то степени увязаны друг с другом. При­ чем в ходе этой увязки происходила перестройка сформированных образов. Совсем иной характер имеет работа другого испытуемого, приведенная на рис. 4.26, в основу которой положено использование общего сложного образа на весь участок, возникшего еще до рисовки, о чем было сказано испытуемым. Работа выполнялась в соответствии со структурой этого образа — вначале

210

была зафиксирована основная высота, подошва обеих высот и седловина с ло­ щинами, затем шло уточнение форм рельефа. Эта работа характеризуется наиболее правильной, плавной укладкой горизонталей, близкой к истине.

Зависимость результатов решения данной экспериментальной

Зависимость результатов решения задачи по рисовке рельефа от характера динамики использования пространственных представлений

(по материалам всех групп испытуемых)

Таков же характер развития образов представлений при де­ шифрировании аэроснимков. Об этом свидетельствуют результаты решения экспериментальных задач по опознанию элементов мест­ ности и их воспроизведению испытуемыми различной квалифика­ ции. Для бессистемного дешифрирования, характерного для начальной стадии формирования дешифровочного умения, свой­ ственно использование изолированных образов, часто не связан­ ных между собой; для компонентно-ассоциативного дешифриро­ вания — объединенных образов, формируемых за счет наращи­ вания исходного; для структурно-ассоциативного — сложных це­ лостных образов (рис. 4.7).

Становление высокоразвитых представлений но мере овладения дешифровочными умениями и навыками сопровождается не только их структурными перестройками, но и изменением формы их

протекания, смыслового содержания и некоторых качественных характеристик. В частности, усиливается роль схематизирован­ ных образов макетного или «скелетного» характера по форме и комплексных ландшафтных и индикационных представлений по содержанию. В ряде случаев комплексные и индикационные представления образуют единую структуру. Кроме того, повы­ шается значение образов воображения, особенно при мысленном «конструировании» в процессе дешифрирования незнакомых объ­ ектов и при изучении внутренних элементов природной обстановки. При этом укрепляются связи образов с действительными вели­ чинами изучаемых элементов местности (площадными, линейными, угловыми и др.) путем использования внутренних масштабных коэффициентов. Как видно, развитие пространственных представ­ лений в целом идет по линии усиления взаимодействия между образами представлений и деятельностью мышления в общем русле смыслового восприятия.

4.6.3. Использование образов представлений при решении экстраполяционных задач

Выше было показано, что решение многих дешифровочных задач связано с распространением информации о дешифровочных признаках и объектах дешифрирования с изученной территории на неизученную, часто недоступную, в условиях большой не­ определенности. Это осуществляется с помощью экстраполяцион­ ных операций. Естественно, что последние взаимодействуют с интерполяционными операциями. В результате экстраполя­ ционно-интерполяционных операций устанавливается степень изо­ морфно-гомоморфных отношений (или аналогичности) между об­ разами на допустимом для данной экстраполяции (по дальности и ареалу) уровне. При этом учитывается не только внешнее фи­ зиономическое сходство, но и общность генезиса территории, обусловливающая однотипный характер внутриландшафтных свя­ зей. Вот почему важна типология ландшафтов.

В настоящее время в геолого-географических исследованиях делаются попытки количественной оценки степени аналогичности изучаемых аэрофотоизображений с «физическими» эталонами. Так, например, в [57, 103] для оценки аналогичности природных комплексов и соответствующих им типов четвертичных отложений предлагается методика, основанная на определении частных и общих коэффициентов аналогичности. Для получения исходного материала (в виде таблиц, кумулятивных и вариационных кри­ вых) используется способ вращающихся траверс. Частные коэф­ фициенты аналогичности находятся применительно к отдельным компонентам (рельеф, растительность, антропогенные модифи­ кации, почвы, условия увлажнения) как отношение однородных количественных показателей сравниваемых участков. По этим

212

данным определяется общий коэффициент аналогичности сравни­ ваемых природных комплексов. Для оценки степени аналогично­ сти вводится определенное шкалирование. При определении степени аналогичности природных комплексов для дешифрирова­ ния внутренних компонентов ландшафта необходимо учитывать устойчивость индикационных признаков.

Разумеется, в основу решения экстраполяционных процедур дол­ жен быть положен специально ландшафтный подход. Но при этом необходимо учитывать и психологические аспекты экстраполяции. Выполненные исследования показали, что экстраполяционные про­ цедуры опираются на функционирование образов представлений разного ранга и структурное сопоставление последних с мыслен­ ными эталонными представлениями. Исходя из развиваемого подхода, выдвижение эталонов, по-видимому, идет от общего к частному. Определение степени аналогичности между текущими и эталонными образами в известной мере устанавливается ве­ роятностным путем. Однако динамика вероятностных оценок не вполне ясна.

В настоящее время различают внутриконтурную экстраполя­ цию, внутриландшафтную экстраполяцию с дальностью в не­ сколько десятков километров, региональную экстраполяцию с дальностью в несколько сотен километров, дальнюю экстраполя­ цию на сотни и тысячи километров и, наконец, космическую экстраполяцию, используемую для интерпретации снимков вне­ земных небесных тел (Луны, Марса и т. д.) [56]. Наибольший интерес представляет дальняя и сверхдальняя экстраполяция, используемая для дешифрирования материалов аэрофотосъемки на недоступную территорию. Проведенные исследования свиде­ тельствуют о возможности устойчивой, зональной экстраполяции в пределах одной географической зоны на расстояние порядка 1000 км и неустойчивой внезональной экстраполяции на расстоя­ ние до 2000 км [57, 150]. В [56, 102 и др.[ приведены примеры экстраполяции дешифровочных признаков эталонных аэросним­ ков, полученных на ключевых участках некоторых типов ланд­ шафтов Средней Азии, в аналогичные ландшафты Алжирской Сахары и Сирии; ледниковых ландшафтов лесной зоны СССР

в аналогичные условия Северной Америки и т. д.

Экспериментальные материалы говорят о том, что при разных видах экстраполяции используются различные мысленные эталоны по своей форме и структуре. Весьма условно это соответствие выглядит так:

213

При переходе от олень близкой экстраполяции к дальней и сверхдальней происходит уменьшение «масштабности» образов и соответствующая их генерализация, связанная с выпадением ряда содержательных компонентов. Причем в первую очередь «исчезают» антропогенные объекты, за исключением крупных населенных пунктов и основных дорожных магистралей; затем — естественные угодья; потом — некоторые геоморфологические формы и т. д. Интересно, что этот процесс генерализации образов имеет много общего с процессом «обобщения» аэрофотоизображе­ ния при переходе от крупных масштабов к мелким. В [267] по­ казано, что переход от масштаба 1 : 5000 к 1 : 50 000 сопровож­ дается сменой основных факторов, определяющих рисунок аэро­ фотоизображения.

Все эти образы представлений имеют различную психологи­ ческую природу и свои законы развития. Очевидно, что в зависи­ мости от задач дешифрирования необходимо избирательное фор­ мирование, развитие образов представлений. Кроме того, особен­ ности их функционирования должны быть учтены при создании аэрофотоэталонов, используемых при обучении и практическом дешифрировании.

4.6.4. Психологические особенности дешифрирования космических снимков

В настоящее время в связи с освоением космического про­ странства много внимания уделяется получению снимков Земли, Луны и других планетных тел из космоса. Получено довольно много космических фото-телевизионных изображений и фотогра­ фических снимков, возвращенных на землю. Практический ин­ терес для космического дешифрирования [95], переработки ин­ формации, запечатленной на космических снимках, представляет выявление психологических закономерностей восприятия этих изображений.

Космические фото-телевизионные и фотографические изобра­ жения, полученные с больших высот, при высоких скоростях перемещения, по своим информационным свойствам отличаются от аэрофотографических.

Общим для космических изображений является:

а) сверхмелкий масштаб и как следствие отображение огром­ ных пространств на кадре (от 10 тыс. до 1 млн км2 при вертикаль­ ной оси АФА);

214

б) высокий уровень обобщения, связанный с потерей боль­ шого количества деталей и выделением основных границ естест­ венного и культурного ландшафта, крупных геологических струк­ тур.

При этом для фототелевизионных космических изображений характерны: невысокий уровень изобразительных свойств (раз­ решения, контрастности) за счет влияния атмосферы и помех в радиоканале; снижение уровня измерительных свойств (иска­ жения на краях снимка достигают 37 % за счет влияния кривизны земной поверхности и атмосферной рефракции); ограниченная стереоскопическая пластичность за счет большой высоты съемки, малого угла зрения и т. д. [12, 96].

Как показали исследования, выполненные советской автомати­ ческой станцией «Зонд 6» (1968 г.) и другими, фотографии, возвра­ щенные на землю, значительно выше по своим изобразительным и измерительным свойствам: разрешающая способность на поря­ док выше, количество градаций, яркость примерно в 6 раз, а информационная емкость приблизительно в 2 раза выше.

Как видно, для космических снимков характерны, с одной стороны, высокая степень зашумленности, а с другой — генера­ лизации.

Эти особенности определяют ряд специфических закономер­ ностей восприятия и дешифрирования космических снимков: а) глобально-типологическое структурирование воспринимаемого пространства с использованием иного алфавита укрупненных метаединиц восприятия; б) перестройка поисковых процессов на использование крупных перцептивных ориентиров; в) опора на внеструктурный индикаторный анализ; г) активизация экстра­ поляционных процессов с резким изменением их масштабности; д) опора на высокосхематизированные метапредставления огром­ ных пространств и т. д. Главное здесь — пространственная и экстраполяционная перестройка перцептивно-поисковой деятель­ ности. Отсюда возникает проблема формирования адекватных эталонных образов-представлений с использованием всего арсе­ нала средств перехода от пространства информационных моделей к земному пространству и от него к космическому. Это очень важно для «иконических» процедур дешифрирования изображений других небесных тел, в условиях чрезвычайно высокой степени неопределенности. Особенности восприятия космических изобра­ жений должны быть положены в основу их эталонирования и описания «признаковых» систем в разных зонах спектра различ­ ных природных объектов.

Космические изображения обладают рядом преимуществ. Ос­ новным из них является охват больших пространств в короткие сроки с высокой генерализацией контуров и выделением основных природных закономерностей. Они определяют широкие возмож­ ности использования космических снимков в интересах исследо­

215-

ваний природных ресурсов. По зарубежным данным, космические снимки мельче 1 : 1 000 000 получают применение для исследо­ вания обширных геологических структур, крупных ландшафтных областей, мелкомасштабного топографического и геологического картирования, метеорологических и океанологических исследо­ ваний, ледовой разведки и т. д. [149, 338 и др. ]. В связи с боль­ шими возможностями космических информационных моделей по­ являются новые научные направления: спутниковая геология, спутниковое почвоведение и др. В настоящее время резко ста­ вится вопрос о расширении возможностей спутниковой съемки путем использования фотоэлектронных методов. Проводятся пер­ вые эксперименты.

Для оптимизации переработки комплексной космической ин­ формации, включая вопросы автоматического опознания, необ­ ходимы специальные инженерно-психологические исследования.

§ 4.7. Инженерно-психологические вопросы научной организации труда операторов-дешифровщиков

Учет психологических факторов решения дешифровочных за­ дач имеет существенное практическое значение для научной орга­ низации труда операторов, включая вопросы оптимизации техно­ логического графика работ, методики дешифровочного процесса, режима работы, обеспечения благоприятных условий обитаемости и т. д., а также для отбора, подготовки и тренировки специалистов.

Рассмотрим некоторые вопросы научной организации труда дешифровщиков применительно к ускоренным инженерно-геоло­ гическим исследованиям. Видимо, для скоростного сбора и об­ работки дешифровочной информации об инженерно-геологических условиях территории необходима мобильная, высокопроизводи­ тельная и надежная система «человек—техника», состоящая из нескольких подсистем. Поскольку одни аэрометоды обеспе­ чивают получение лишь от 30 до 60% необходимой информации в зависимости от степени дешифрируемости элементов природ­ ной обстановки, постольку рассматриваемая информационная система должна включать подсистемы воздушных и наземных скоростных средств и некоторый центр по переработке получае­ мой информации, состоящий из квалифицированных операторовдешифровщиков.

Исходя из принципа рационального сочетания возможностей человека и современных технических средств с учетом психоло­ гических особенностей решения дешифровочных задач была пред­ ложена следующая организационная структура ускоренных ин­ женерно-геологических работ [150].

1. Сбор и изучение априорной инженерно-геологической ин­ формации на район работ по мелкомасштабным топографическим и специальным картам, литературным и фондовым материалам.

216