Файл: Сочивко В.П. Человек и автомат в гидросфере очерки системотехники.pdf

Одна из причин сложности выявления составляющих моторной деятельности человека заключается в следу­ ющем. В ходе практической деятельности в центральной нервной системе возникает система временных связей или динамических стереотипов \ являющихся основой навыка. В результате движения оператора доводятся до автома­ тизма, что позволяет ему сосредоточить внимание на цели действия, а не на способе его выполнения.

К сожалению, практики часто не задумываются над всеми тонкостями задачи организации моторной деятель­ ности оператора. Именно в результате этого проектиру­ емые ими системотехнические комплексы имеют органы управления, которые инженерные психологи в насмешку называют органами утомления. Однако неоправдана и другая крайность, когда, стремясь снизить утомляемость оператора, добиваются того, что органы управления пере­ мещаются без всяких ощутимых усилий. В результате этого оказывается затрудненной анализаторная деятель­ ность мышечного аппарата. Она ограничивается лишь пространственной ориентацией, в то время как для эффек­ тивного функционирования двигательного анализатора необходимы сигналы обратной связи, возникающие как результат преодоления некоторого сопротивления органов управления при их перемещении.

Инженерная психология и эргономика отработали четкие рекомендации по оптимизации моторной деятель­ ности. Они основаны на научных данных об особенностях

.действия мышечного аппарата. Так, известно, что человекоператор осуществляет перемещение органов управления «к телу» быстрее, чем «от тела». Однако точность переме­ щения органов управления во втором случае выше, чем в первом. Перемещения по горизонтали осуществляются быстрее, чем по вертикали. Вращательные движения пра­ вой рукой удобнее осуществлять против часовой стрелки, левой — по часовой стрелке. Скорость выбора ответной реакции из ряда возможных зависит от числа ее измере­ ний, т. е. различных признаков (направления движения, величины усилия и т. д.).1

1 Динамический стереотип — устойчиво закрепившаяся система условных нервных связей, обеспечивающих определенную интенсив­ ность и последовательность реакций организма на воздействия внешней среды. Образуется при достаточно длительном воздействии системы одних и тех же раздражителей (внешнем стереотипе).

Другим важным фактором, влияющим на эффектив­ ность моторной деятельности, является степень ^совмести мости стимула и реакции», что особенно отчетливо обна­ руживается в зависимости времени реакции от простран­ ственного расположения органов управления. В инженер­ ной психологии показано, что скорость реакции может быть увеличена, если расположение органов управления находится в строгом соответствии с расположением инди­ каторных элементов, иначе говоря, если имеется струк­ турная общность сенсорного и моторного полей. При ма­ ксимальном их сближении время реакции может ока­ заться независимым от количества передаваемой инфор­ мации.

Эргономика рекомендует менять последовательность операций при монотонной деятельности, а также изме­ нять темп однообразных продолжительных работ.

Именно стремление оптимизировать моторную деятель­ ность определило разработку рекомендаций по активному отдыху типа производственной гимнастики. Примени­ тельно к особенностям деятельности оператора в системо­ техническом комплексе эти идеи нашли свое выражение в конструировании так называемых динамических кресел. Динамическое кресло имеет подвижные элементы — под­ локотники, упоры для ног, спинку и даже встроенные эспандеры. Это позволяет оператору, практически не пре­ рывая вахту, в нужные моменты времени проделать ком­ плекс упражнений для повышения общего тонуса орга­ низма и устранения всех отрицательных последствий дли­ тельного пребывания в операторском кресле.

Практически разработаны и более оригинальные спо­ собы снятия усталости — заполнение помещения легкими отрицательными ионами, использование тонизирующих запахов, которые усиливают приток крови к головному мозгу и сердцу и обостряют зрительные ощущения, а также ряд других мер.

По понятным причинам вначале основное внимание уделялось оптимизации моторной деятельности операто­ ров, занятых на производстве. Лишь в последние годы появились работы, в которых рассматривается оператор системотехнического комплекса летательных аппаратов и космических кораблей. Очевидно, что эти исследования и практическая реализация полученных результатов имеют колоссальное значение и для оптимизации деятель­ ности операторов, работающих в условиях гидросферы.

148

Профотбор и обучение

•

Знание действия зависит от знания причини и заключает в себе последнее.

Б. Спиноза

При отборе кандидатов для выполнения той или иной работы всегда учитывают индивидуальные особен­ ности людей. Отбор операторов системотехнических ком­ плексов, предназначенных для работы в гидросфере, представляет особенно трудную и ответственную задачу. Однако и прошедшие отбор операторы нуждаются в обу­ чении, на первом этапе которого ставится цель привития основных навыков, необходимых оператору для выпол­ нения его обязанностей. Но обучение на этом не заканчи­ вается. Оно продолжается на протяжении всего периода работы оператора в системотехническом комплексе. Поэтому -научный подход к проектированию системотех­ нических комплексов должен предусматривать создание возможностей для продолжения обучения операторов, совмещенного с выполнением ими текущих обязанностей. Излагаемый в данном параграфе материал не является руководством по профессиональному отбору. Здесь будут рассмотрены только некоторые моменты, позво­ ляющие представить себе специфику рассматриваемой проблемы.

В психике различных людей имеется много общего, что позволяет говорить о психике личности вообще. Вместе с тем психика каждого человека сугубо индиви­ дуальна. Например, в достаточно большой группе про­ фессионалов можно выявить два типа работников. Одни работники предпочитают заниматься однообразным тру­ дом и положительно реагируют на монотонность работы. Другие, наоборот, при выполнении однообразного труда быстро начинают ощущать некоторую подавленность. Поразительным является факт, выявленный инженерной психологией, о своего рода предрасположенности отдель­

Хотя при профотборе индивидуальные особенности человека в той или иной мере учитывались всегда, при осуществлении профотбора приходилось полагаться глав­

149

ным образом на интуицию и опыт. На современном этапе профотбор основывается на более объективных, строгих методах, значительно снижающих опасность неудачного выбора. Один из методов профотбора предполагает ши­ рокое применение так называемых тестов х. К использо­ ванию тестов существует различное отношение. В довоен­ ные годы тесты скомпрометировали себя в результате попыток некоторых исследователей использовать их для получения безапелляционных оценок, на что тестовая проверка в принципе не рассчитана. В настоящее время разработаны тесты, хорошо оправдывающие себя в кон­ кретных задачах профотбора. Одни из этих тестов прямо характеризуют профессиональную пригодность оператора, другие дают опосредованную характеристику испытуе­ мого.

Перспективным является использование при профот­ боре средств и методов вычислительной техники н кибер­ нетики. В качестве примера можно указать на использо­ вание методов теории опознания образов для класси­ фикации состояний оператора. Предложенные методы могут служить не только для контроля за деятельностью операторѣ в системе человек—машина, но и для профес­ сионального отбора операторов.

Может показаться, что использование специальных ме­ тодов и технических средств профотбора излишне удоро­ жает подготовку операторов. Например, расходы на пол­ ную подготовку одного космонавта, по американским данным, в среднем составляют 1 млн. долларов, причем основные затраты идут на разработку и производство тренажеров и другой аппаратуры, обеспечивающей воз­ можность тренировки и общей подготовки космонавтов. Однако не следует забывать, что текущая профессиональ­ ная деятельность операторов в ряде случаев обходится

ларов.

До сих пор мы говорили об операторах, подготавли­ ваемых для работы в системе человек—машина. Совре-1

1 Тест — стандартизованное задание, результат выполнения кото­ рого соотносится с заранее определенным эталоном оценки психофизио­ логических и личностных характеристик, а также способов действия человека.

150

менные системотехнические комплексы зачастую являются настолько сложными системами, что рано или поздно воз­ никнет, по-видимому, институт операторов-испытателей, подобно тому как существует институт летчиков-испыта- телей, осваивающих новую авиационную технику. Ясно, что требования к профотбору такой категории операторов будут особенно высокими.

При подготовке операторов все шире используются принципы программированного обучения. В настоящее время программированное обучение представляет собой разветвленное научное направление, имеющее собствен­ ную теорию, множество частных методик и большое коли­ чество специальных технических средств.

Одним из способов программированного обучения опе­ раторов является подготовка их по методике «конкретных случаев» на функциональных макетах оборудования или на специальных тренажерах.

Помимо технических аспектов обучения оператора необходим учет и психофизиологических факторов. Уме­ лое и грамотное использование первичных и высших потребностей человека-оператора может значительно по­ высить эффективность функционирования человеко-ма­ шинных систем. В ходе подготовки оператор должен освоить элементы научной организации своего труда. Он должен знать, что при всяком переучивании, связан­ ном со значительным изменением ситуации, новая после­ довательность операций должна осваиваться по возмож­ ности равномерно с целью выработки устойчивой привыч­ ной последовательности (динамического стереотипа).

Все инструкции, предназначенные для оператора, должны быть написаны в соответствии с алгоритмом его деятельности и отвечать требованиям инженерной пси­ хологии. Очень важен не только подбор точных тер­ минов, но и оформление инструкций в виде специальных альбомов с указателями, иллюстрациями, сквозными от­ верстиями, вкладышами, цветовым оформлением листов и т. д.

Кажется банальной идея поощрения оператора. Здесь часто ссылаются на опыт американцев. Так, эксперимент Р. Шваба показал, что если человек, ухватившись за пе­ рекладину, без особого стимула может провисеть t сек, то при попытках улучшить чей-нибудь рекорд он сможет провисеть 3t сек, а за денежное вознаграждение в не­ сколько долларов Ы сек. Однако этот примитивный

151

подход к сложной проблеме наград и наказаний в моти­ вации поведения может повлечь за собой и негативные результаты. Экспериментальной психологии известны факты, когда именно стремление к получению вознагра­ ждения определяло появление тех ошибок, которые в про­ тивном случае не возникли бы.

Выше мы говорили о том, что обучение оператора должно продолжаться непрерывно. Для реализации этой идеи в системотехнических комплексах должны быть выполнены необходимые приспособления и устройства, способствующие обучению оператора в ходе текущей его деятельности. Это широкий набор технических средств от всякого рода шильдиков до оргатехникн системотехни­ ческих комплексов и даже вычислительной техники, вхо­ дящей в комплекс, например устройств ввода типа «све­ товое перо» и машинной памяти.

§ 16.

Бионические аспекты построения человеко-машинных систем

•

Когда люди моделируют человеческий организм, машины, которые они выбирают для этой цели, всегда являются отра­ жением своей эпохи.

Кш Е. Шеннон, Д . М аккарти

Бионика имеет прямое отношение к рассматривае­ мым в этой книге вопросам. Читателя, интересующегося бионикой моря, можно адресовать к книге [68]. Ниже мы остановимся только на некоторых вопросах бионики, достаточно близко примыкающих к проблемам инженер­ ной психологии.

Одним из важнейших этапов проектирования человекомашинных систем с учетом требований инженерной психо­ логии является распределение функций между человеком и машиной. Конструктор во многих случаях не слишком склонен доверять звену «человек» проектируемого системо­ технического комплекса. Однако, как говорилось выше, полностью устранить это звено из современных системо­ технических комплексов вряд ли удастся. В ряде работ делались попытки дать полный перечень функциональных возможностей человека, превосходящих соответствующие

152

возможности автомата. Несколько упрощая сложную в целом картину, можно указать следующие достоинства, присущие человеку:

1. Человек может осуществлять оценку ситуаций, что пока недоступно для приборов. Правда, в этих оценках он может быть субъективен и может ошибаться. Кроме того, и приборы в свою очередь могут регистрировать то, что не в состоянии уловить человек. Измерения, осу­ ществляемые с помощью приборов, исключают ошибки, допускаемые человеком, обеспечивают быструю регистра­ цию параметров, а часто и одновременную их обра­ ботку.

2.Человек может истолковывать, интерпретировать данные уже в процессе йх регистрации.

3.Человек может обнаруживать сигналы в условиях сильных шумов.

аций.

5. Человек превосходит современные автоматы по спо­ собностям опознания, классификации, идентификации сигналов.

6. Вне конкуренции находится способность человека к индуктивному мышлению — способность делать заклю­ чения об общем состоянии исходя из отдельных симптомов и признаков. Сюда же можно присоединить оригиналь­ ность мышления человека, которая проявляется в способ­ ности находить новые, порой совершенно неожиданные решения проблемы.

7.Человек способен учиться на опыте, изменять свое поведение с учетом результатов ранее происходивших событий.

8.Человек может анализировать сложные ситуации,

выделять основные моменты, игнорируя второстепенные события и факты.

9. Человек часто требует меньших затрат, чем обору­ дование. Оператор в период вахты не нуждается или мало нуждается в обслуживании.

Наряду с перечисленными достоинствами можно ука­ зать некоторые негативные моменты использования чело­ века в системотехническом комплексе. Кроме того, можно отметить и ряд достоинств, присущих автомату, таких, как быстрота реакции, многоканальность, объективность,

153