Файл: Митькин А.А. Электроокулография в инженерно-психологических исследованиях.pdf

сокращается до минимума и становится аналогичным «ша­ гам», предусмотренным алгоритмом решения задачи.

В наших экспериментах испытуемые, по-вндимому, до­ шли до границы второй и третьей стадии: только отдель­ ные испытуемые в отдельных задачах ограничились необ­ ходимым минимумом «шагов». Поэтому наше заключение о специфике третьей стадии строится лишь на основе эк­ страполяции.

Предполагается также возмояшость существования четвертой стадии, на которой количество шагов становит­ ся меньше количества элементов, включенных в решение задачи. Такая стадия возможна за счет дальнейшего со­ вершенствования навыка, укрупнения оперативных еди­ ниц восприятия, выделения качественно новых «суммар­ ных» признаков объекта, активизации периферического зрения и расширения оперативного поля зрения. Большой интерес в этом плане представляет последовательная за­ пись движений глаз оператора, начиная с первого знаком­ ства с мнемосхемой и кончая самым высоким уровнем вы­ работки навыка. Не менее интересен детальный окулографпческий анализ зрительной деятельности операторов высшей квалификации, достигших показателей, недоступ­ ных менее тренированным операторам.

Динамика изменения количества фиксаций (числа ша­ гов) в ходе решения задач заключается в быстрой редук­ ции числа шагов ири переходе к каждой последующей за­ даче. График изменения числа шагов (рис. 24) показыва­

уровень кривой, соответствующей варианту А (т. е. число шагов при работе с вариантом Б меньше но сравнению с вариантом А ). Резкое увеличение количества фиксаций ири переходе от 4-й к 5-й задаче соответствует переходу к зада­ чам второй группы сложности. Качественный анализ окулограмм показал, что при работе с вариантом Б быстрее и увереннее исключаются связи, свойственные первой стадии работы, т. е. быстрее осуществляется переход от первой стадии ко второй.

Для варианта Б характерна значительно большая упо­ рядоченность движений глаз испытуемых в ходе решения задач.

Движения более экономны, более четко привязаны к контурам и в то же время свидетельствуют о более чет-

124

Рис. 24. Динамика изменения количества фиксаций (числа шагов) при решении задач в условиях работы с двумя ва­ риантами мнемосхемы. Сплош­ ная линия -г- вариант А; пунк­

тирная линия — вариант 13

кой дифференцировке различных по функции контуров. Прн работе с вариантом А, напротив, больше проявляется хаотичность движений, отрывы от контура, «перескоки» с контура на контур (не подчиненные функциональным связям). Эти различия отражают сравнительную степень упорядоченности и организации самих мнемосхем, внося­ щих различную организацию в построение маршрутов обзора.

Вариант Б имеет значительно большую структурную целостность, законченность и логичность по сравнению с вариантом А. В варианте Б устранены следующие прису­ щие варианту А недостатки: графическая монотонность контуров, затрудняющая их дифференцпровку; дробность и запутанность мнемосхемы (разрывы и пересечения ли­ ний) ; неупорядоченное расположение регулирующих эле­ ментов; асимметричное положение общей задвижки 08; направленность «клиновидных» РОУ (ассоциирующихся со стрелками) навстречу движению пара. Устранение этих недостатков и приводит к лучшей организации мар­ шрутов обзора и более легкому пониманию логики по­ строения мнемосхемы.

Большинство испытуемых в своих словеспых отчетах (по окончании экспериментов) отметили, что с вариан­ том Б «работать легче», что «он лучше запоминается»,

125

«более упорядочен» и т. п .и В то же время проведенные эксперименты убедили нас в том, что работа с вариантом Б (так же, как с вариантом А) доставляет испытуемым ряд затруднении, которые могли бы быть устранены (или по крайней мере уменьшены).

В этой связи следует подчеркнуть ту «специфическую нагрузку», которую несет любая мнемосхема. Всякая мне­ мосхема «многофункциональна»: та информация, кото­ рую она содержит, относится к целой совокупности задач, отличающихся друг от друга. Для решения каждой част­ ной задачи полезной и необходимой оказывается только часть предъявляемой информации, отображаемая отиося-

щпмпся к данной задаче элементами информационной мо­ дели. Активное выделение и преобразование этих элемен­ тов и составляет задачу информационного поиска.

Основная сложность работы с мнемосхемой заключает­ ся в том, что один и те же элементы в разных ситуациях оказываются включенными в различные функциональные связи. Правильно выделить относящиеся к данной ситуа­ ции связи н отдифференцировать их от всех остальных связен — вот основная принципиальная задача, которую постоянно решает оператор, работающий с мнемосхемой. Поэтому в структуре мнемосхемы и в исполнении ее от­ дельных элементов должны быть обязательно предусмот­ рены те признаки сходства и различия (Коссов, 1971), которые могут помочь оператору быстро и точно переклю­ чаться с одних функциональных связей на другие (не надо при этом забывать, что как бы велико пн было чис­ ло таких связен, опп всегда ограничены п могут быть выражены системой алгоритмов). Такая дифференцирован­ ная ориентировка может быть облегчена с помощью хоро­ шо известных в инженерной психологии средств: кодиро­ ванием цветом, формой, пространственной близостью взаи­ мосвязанных элементов, дополнительной сигнализацией и т. п. Все этн средства должны помочь оператору перехо­ дить от наглядных, объясняющих (основанных на техно­ логической схеме) связей к оперативным связям.

Прн оценке сравниваемых нами вариантов мнемосхе­ мы с вышеизложенных позиций надо отметить, что вари-

е Из шести испытуемых четыре отдали предпочтение варианту Б, один - варианту А и один не нашел между ними различия (в отношении легкости решения задач).

126

аиту Б (в такой же мере, как п варианту А) присущи следующие основные недостатки: а) слабо выражена диф­ ференцирован между сигнальными элементами, иа кото­ рые направлено действие оператора (две градацпп разме­ ра п цифровые обозначения); б) никак не соотнесены (каким-либо объединяющим кодом) сигнальные элементы п соответствующие им регулирующие элементы (по прин­ ципу «стимул—реакция» — например, индикатор темпе­ ратуры и задвижки в системе охлаждения); в) цифровой алфавит, выбранный для обозначения элементов, никак не помогает (в условиях данного фрагмента мнемосхемы) установлению функциональных связей п по подчинен ка­ кой-либо логике, облегчающей запоминание элементов п пх пространственного положения; г) элементы, объеди­ ненные основной функциональной связью, оказываются ппогда пространственно очень удаленными друг от друга (например, индикатор температуры и задвижки в системе охлаждения).

Все эти недостатки существенно затрудняют переход от второй стадии выработки навыка к третьей.

Следует отметить, что мнемосхемы, построенные по принципу объясняющей наглядности (а к таковым отно­ сятся оба рассматриваемых варианта), рассчитаны обычно на восприятие «начинающего» оператора н, вероятно, хо­ рошо выполняют свою обучающую роль. Однако на высо­ ких уровнях выработки навыка оператор отрывается от наглядных контуров мнемосхемы, устанавливает для себя новые (очень сокращенные) связи, переходит ко г.се более укрупненным оперативным единицам н фактически начи­ нает оперпровать качественно иным образом перегруппи­ рованной мнемосхемой (начало этого процесса мы наблю­ дали в наших экспериментах). Выяснить, в какой мере в этих случаях наглядность, обучающий характер и детали­ ровка мнемосхемы помогают (или мешают?) успешной деятельности оператора — задача дальнейших подробных последований.

Построение математических моделей деятельности опе­ раторов, выполняющих различные конкретные задачи, — одна нз сложнейших н важнейших проблем, стоящих пе­ ред инженерной психологией. Детальный окулографический анализ может послужить реальной основой для по­ строения математической модели информационного поис­ ка, проводимого оператором с помощью мнемосхемы.

127

В качество основных показателен такого поиска выступают его временные характеристики. В настоящее время уже имеется опыт использования окулографнческого анализа (определения числа фиксаций) для оценки временных ха­ рактеристик деятельности оператора при зрительном поиске.

Например, Березкиным (1966) предложена формула, позволяющая определить время поиска в условиях ин­ формационного поля с буквенно-цифровыми элементами 7. Экспериментальная проверка показала перспективность такого методического подхода. Однако эта формула имеет весьма ограниченную сферу приложения и, конечно, по мо­ жет быть применена для условий информационного поис­ ка по мпсмосхеме ввиду принципиального отличия такого поиска (организованного самой мнемосхемой) от хаотич­ ного (осуществляемого путем перебора элементов в слу­ чайном порядке) поиска при работе с таблицей.

Ограниченный объем полученного памп эксперимен­ тального материала не дает достаточных осиоваптгй для математической формализации. Тем но менее уже на дан­ ном этапе можно говорить о принципиальной ценности окулографпческого анализа для возможного построения математической модели информационного поиска, осуще­ ствляемого по мнемосхеме. Дальнейшие исследования, ве­ роятно, дадут возможность установить точные временные параметры всех шагов такого поиска (с необходимой дпфференцпровкой, обусловленной различием в сложности мнемосхем п решаемых задач) п подойти к математиче­ ской формализации эмпирически получепиых данных. А это в свою очередь даст возможность получить своего рода «нормы» затрат времени на информационный попск. Отсюда — возможный путь к обоснованной оценке уровня выработанного навыка, а также — к отбору и классифика­ ции операторов.

Третий этап. Решение задач в условиях представления мнемосхемы. Этот заключительный этап эксперимента преследовал две цели: получить дополнительные сведения о специфике каждого из сравниваемых вариантов мнемо-

ции. Поиск продолжается до нахождения первого элемента М.

Щ

схемы и попытаться определить роль представляемого об­ раза мнемосхемы в деятельности оператора.

Рассмотрим результаты, полученные на этом этапе. Анализ окулограмм показал, что при работе с представля­ емой мнемосхемой движения глаз сильно редуцированы. Амплитуда глазных скачков сильно сокращена по срав­

(в том диапазоне, в котором возможна их электроокулографическая регистрация) — это в основном те случаи, ког­ да задача решается быстро п не вызывает никаких затруд­ нений. Видимо, «центр тяжести» переносится при этом на логические умозаключения.

Если решение задачи сопряжено с какими-либо за­ труднениями, появляются движения глаз малой амплиту­ ды; направление глазных скачков и общий характер про­ странственного построения движений соответствуют обыч­ но маршруту обзора воспринимаемой мнемосхемы (в тех случаях, когда находится верное решение задачи). Чем совершеннее навык работы с мнемосхемой, тем меньше испытуемый прибегает к сопровождаемому движениями глаз «обзору» представляемой мнемосхемы. Однако в этом отношении наметились значительные типологические раз­ личия между испытуемыми: у одних моторика глаз оказалась выраженной значительно .явственнее, чем у других.

Прп возникновешш затруднений у всех испытуемых иногда имели место мигательные движения.

Сопоставление вариантов А и Б мнемосхемы показало, что решение задач по представляемой мнемосхеме успеш­ нее при варианте Б (меньше нерешенных задач, реже за­ труднения, короче время решения). Если испытуемый прибегал к развернутому «обзору» представляемой мнемо­ схемы, то при варианте Б движения глаз выглядят более упорядоченными, а число шагов меньше. Это говорит, ви­ димо, о лучшем сохранении образа и его большей струк­ турности.

Таким образом, мы можем заключить, что третий этап эксперимента дал нам некоторые дополнительные сведе­ ния, касающиеся как особенностей работы с представляе­ мой мнемосхемой, так и сравнительной ценности сопостав­ ляемых вариантов. Мы полагаем, что работа с пред-

129

ставляемоп мнемосхемой может быть использована в ка­ честве дополнительного теста для проверки функциональ­ ных качеств мнемосхемы, а также (при пион целевой направленности) для определения уровня выработанного у оператора навыка работы (на дайной мнемосхеме).

Подводя итоги данного исследования, укажем следую­ щие основные выводы.

1. Информационный поиск в условиях работы с мне­ мосхемой (на стадии выработанного навыка) представля­ ет собой строго упорядоченный и целенаправленный процесс. Совершаемые при этом поисковые движения глаз строятся по оптимальным (наиболее коротким) маршру­ там.

2. В процессе совершенствования навыка работы с мнемосхемой происходит очень быстрая редукцня движе­ ний глаз. Дпнампка редукции подчинена общей законо­ мерности: от хаотических, избыточных — к строго упо­ рядоченным, целенаправленным п экономным движе­

жения формально привязаны к контурам мнемосхемы, со­ храняется избыточность пнформацпп п растянутое время поиска;

в) оптимально упорядоченный поиск — испытуемыйоператор «отрывается» от контуров мнемосхемы и уста­ навливает для себя новые оперативные связи, соот­ ветствующие специфике решаемых задач; получаемая ин­ формация строго релевантна, время решения задач при­ ближается к минимуму.

3. Эффективность мнемосхемы зависит не только от того, насколько она объясняет логику взаимосвязи эле­ ментов управляемого объекта, но п от того, насколько она облегчает оператору установление функциональных опе­ ративных связей, необходимых для быстрого решения конкретных задач управления. Средствами, облегчающи­ ми такие связи, могут служить: функциональное кодиро­ вание элементов (цветом, формой, размером, символикой); их рациональное пространственное размещение (ирост-

130