Файл: Балыгин, И. Е. Электрические свойства твердых диэлектриков-1.pdf

жет переводиться смысл, извлеченный из ситуации, а не исходная информация, данная зрительно. Примером, ил­ люстрирующим последнее положение, могут служить экс­ перименты, в которых квалифицированным шахматистам на короткое время (меньше 1 сек.) предъявлялись доста­ точно сложные шахматные позиции и давалась инструк­ ция воспроизвести их на доске. Для экспериментаторов и для испытуемых было неожиданным то, что последние точно оценивали соотношение сил, но не могли вспомнить исходную позицию, т. е. количество и расположение фи­ гур. Эти факты свидетельствуют о том, что оценка ситуа­ ции может происходить до расчлененного и осознанного восприятия и тем более запоминания ее элементов.

На основании микроструктурного анализа иерархии уровней преобразований информации в зрительной и слу­ ховой системах можно прийти к заключению, что перцеп­ тивные, опознавательные и мнемические действия не толь­ ко участвуют в информационной подготовке мыслитель­ ного акта, но и вносят существенный вклад в реализацию последнего. В процессе решения задач на одном шаге информационного поиска, или за время одной зритель­ ной фиксации может развернуться достаточно большая система преобразований информации. В зависимости от сложности решаемой задачи число и тип преобразований меняются, что находит свое выражение в изменении и длительности зрительных фиксаций. Это означает, что че­ ловек, решающий задачу, обладает способностью настра­ иваться на перцептивную или семантическую сложность информационного поля. Указанная способность в некото­ рой мере подобна настройке зрительной системы на ин­ тенсивность светового потока. Если последняя выражает­ ся в зрачковых реакциях, то настройка на сложность вы­ ражается в длительности зрительных фиксаций и в количестве перерабатываемой информации.

В реальной работе оператора скорость обработки ин­ формации, как правило, непостоянна. Это связано с тем, что оператор от режима поиска переходит к режиму по­ строения ОКМ и собственно к режиму решения, т. е. деятельность оператора имеет фазовый характер.

Наиболее отчетливо фазовость операторской деятель­ ности обнаружилась при исследовании процессов ре­ шения оперативных задач на имитаторе мнемосхемы энергосистемы. В этом случае (в отличие от задач инфор­

66

мационного поиска) у операторов отсутствовали скольконибудь конкретные и отчетливые опознавательные этало­ ны. Им приходилось формировать их в самом процессе решения, руководствуясь ранее усвоенной системой правил.

Операторам предлагалось проанализировать состоя­ ние отдельных энергоблоков или системы в целом. В слу­ чае обнаружения отклонения от нормы испытуемый дол­ жен был принять решение о способе восстановления нор­ мального состояния. Анализ записей индикаторов ряда регистрируемых физиологических систем показал, что по показателям электроокулограммы можно выделить четы­ ре фазы «глазодвигательного поведения», отличающиеся амплитудой скачков и длительностью фиксаций. На пер­ вой фазе наблюдаются скачки большой амплитуды, на второй — малой. Длительность фиксаций на первых двух фазах сравнительно невелика и находится в пределах 0,3—1 сек. Затем наступает третья фаза — фаза длитель­ ных фиксаций (до 5 сек.), перемежаемых скачками боль­ шой амплитуды, и, наконец, четвертая фаза, характеризу­ ющаяся полной депрессией движений глаз, которая могла занимать десятки секунд. Депрессия альфа-ритма была наименьшей на первой и третьей фазах (40% от фона). Максимальная депрессия альфа-ритма наблюдалась на четвертой фазе решения (80% от фона).

Артикуляционный аппарат, по данным регистрации электромиограммы нижней губы, включался на заверша­ ющих интервалах решения задач. При решении самых сложных задач наблюдалось поочередное включение всех трех регистрируемых систем, однако и в этом случае удельный вес участия артикуляционной системы в процес­ се решения оставался небольшим. Данные, полученные при исследовании решения задач этого типа, не дают ос­ нования для выделения специальной фазы оперирования вербальным (словесным) отображением проблемной си­ туации.

Психологически обнаруженные фазы могут быть, повидимому, интерпретированы следующим образом. На первых двух фазах осуществляются ознакомление с элементами ситуации и анализ свойств и отношений эле­ ментов. Иными словами, эти фазы как можно предполо­ жить исходя из результатов описанных и ряда других экспериментов, ответственны за построение ОКМ проб­

лемной ситуации. При решении сравнительно простых за­ дач наблюдается переход к третьей фазе, которая может рассматриваться как фаза опознавания ситуации, направ­ ленная на формирование и оценку пригодности програм­ мы действий. Последняя строится на основании ряда пра­ вил и способов деятельности, усвоенных в процессе обуче­ ния. На этой фазе осуществляется выбор варианта из ряда стандартных вариантов решения.

Наконец, в более трудных случаях, когда регистри­ руется четвертая фаза, мы имеем дело с деятельностью во внутреннем плане в собственном смысле этого слова. Эта деятельность связана с построением на основе ма­ нипулирования и преобразования ОКМ нового варианта решения.

Анализ взаимоотношений описанных четырех фаз по­ казал, что в процессе решения сложных задач возможны переходы от первой фазы сразу к четвертой, от четвер­ той — к первой или второй и т. д. Наиболее вероятны пе­ реходы от первых двух фаз к третьей или четвертой. Ме­ жду последними фазами вероятность переходов близка

кнулю. Вместе с тем максимальна вероятность перехода от третьей или четвертой фазы к завершающей стадии —

квнутриречевой подготовке решения и формированию от­ вета.

Таким образом, регистрация отдельных физиологиче­ ских систем дает основание для объективной оценки функциональной структуры сложной познавательной де­ ятельности и характеристики преобразований, которые совершаются над ОКМ проблемной ситуации.

Подобные исследования деятельности операторов не­ обходимы для оценки пригодности вариантов информа­ ционных моделей и их оптимизации.

4.КОМПЛЕКСНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВНЕШНИХ

ИВНУТРЕННИХ СРЕДСТВ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ОПЕРАТОРА

Задача проектирования средств деятельности операто­ ра становится центральной в инженерной психологии, со­ ставляющей важный раздел эргономики как науки о тру­ довой деятельности людей.

На первых этапах своего развития инженерная психо­ логия выполняла аналитические, коррективные функции, сводившиеся в основном к критическому анализу ошибок

68

проектирования или подготовки операторов, а также к выявлению факторов, снижающих эффективность систем «человек — машина». Для широкого класса задач опера­ тора (пилота, диспетчера, наблюдателя и других) были выработаны полезные рекомендации по рациональному конструированию пультов управления, шкал приборов, средств сигнализации и т. п. Позднее были также опреде­ лены в общих чертах закономерности приема и перера­ ботки информации человеком, его возможности по обу­ чению и самообучению, общие принципы организации взаимодействия человека и ЭВМ. Выработанные реко­ мендации нашли практическое приложение в автомати­ зации управления, авиации и космонавтике. Первые ре­ комендации и нормы помогли исправить некоторые ошибки, допущенные при проектировании систем.

В настоящее время инженерная психология перешла ко второму этапу — к синтезу, проектированию человече­ ской деятельности в крупных человеко-машинных систе­ мах обработки информации, в системах управления орга­ низационного типа. Она рассматривает проектирование таких систем как построение новых видов человеческой деятельности. Это позволяет правильно ставить и решать сложные проблемы общения («коллектив операторов — машины — коллектив»), проблемы осознания деятельнос­ ти в человеко-машинных системах и разрабатывать на этой основе мероприятия, повышающие эффективность функционирования человеко-машинных систем.

В чем же состоит задача проектирования операторской деятельности в автоматизированных системах? Как ее следует понимать?

Во-первых, человеческая деятельность в автоматизиро­ ванных системах управления должна с самого начала проектироваться вместе с техническими средствами. Дру­ гими словами, инженерной психологии предстоит решать синтетическую задачу, участвуя в проектировании техни­ ческих средств и одновременно осуществляя отбор, обу­ чение и тренировку операторов. Следует подчеркнуть, что проектирование сложных человеко-машинных систем дол­ жно осуществляться комплексными усилиями специалис­ тов, среди которых инженерным психологам принадлежит одно из ведущих мест.

Во-вторых, проектирование человеческой деятельности должно опираться на фундаментальные психологические

69

исследования и моделирование высших психических функ­ ций — восприятия, памяти, мышления (образного и поня­ тийного). Эти функции являются, по существу, внутрен­ ними средствами, или психологическими инструментами, деятельности. К числу таких внутренних средств (спосо­ бов) деятельности относятся опыт, знания, программы и схемы поведения, навыки оператора, составляющие в со­ вокупности его профессиональный облик. На основе внут­ ренних средств деятельности формируются постоянные и оперативные образно-концептуальные модели, лежащие в основе процесса принятия решения и управляющей дея­ тельности оператора. Естественно, что такие психологи­ ческие инструменты деятельности подлежат специальному формированию и тренировке, что оказывает существенное влияние на эффективность деятельности.

Оператор, использующий арсенал психологических ин­ струментов деятельности, опирается на внешние средства, предоставляемые ему конструкторами систем. К внешним средствам деятельности относятся информационные мо­ дели, реализуемые на устройствах отображения информа­ ции (экраны, табло, мнемосхемы, индикаторные прибо­ ры) или в форме документа, средства математического обеспечения ЭВМ (при решении задач совместно с ЭВМ) и другие вспомогательные средства подготовки решения, органы управления и средства коммуникации.

Таким образом, задача проектирования деятельности и является задачей проектирования согласованных внут­ ренних и внешних ее средств, в первую очередь согласо­ ванных концептуальных и информационных моделей, пол­ ностью использующих психологические возможности опе­ ратора по приему и переработке информации и принятию решения.

В разных условиях центр тяжести этого проектирова­ ния может приходиться либо на внешние, либо на внут­ ренние средства деятельности. Существует ряд информа­ ционных моделей (первый тип), которые можно условно назвать моделями-изображениями реальной обстановки. К их числу относятся отображение на радиолокационном экране, аэрофотоснимки, снимки процессов в трековых камерах и др. Характеристики этих моделей определя­ ются техническими возможностями сбора первичной ин­ формации, поэтому воздействие на них оказывается за­ трудненным или невозможным. Инженерно-психологиче­

70

ские и эргономические рекомендации при этом касаются уровня освещенности, контраста, режима работы, и ос­ новная задача инженерных психологов состоит в анализе деятельности и проектировании (формировании) ее внут­ ренних средств.

Существуют и другие информационные модели (вто­ рой тип), когда оператор имеет дело не с первичной, а с предварительно обработанной информацией, которая, как правило, поступает на устройства отображения из ЭВМ. В этих случаях разработчики, инженерные психоло­ ги имеют больший простор для технической реализации различных вариантов информационных моделей на уст­ ройствах отображения, поэтому основное внимание при проектировании может быть обращено на формирование внешних средств деятельности оператора. Это не означа­ ет, что внутренние средства остаются без внимания, но при работе со вторичными информационными моделями они должны быть иными, т. е. относиться не столько к сфере восприятия, сколько к интеллектуальной сфере, к сфере принятия решений.

Анализ информационных моделей второго типа подчер­ кивает сложность решения задачи проектирования опера­ торской деятельности. Дело в том, что оператора вклю­ чают в систему управления для выполнения преимущест­ венно таких функций, для которых не всегда можно выработать четкие и однозначные инструкции и правила. Ему поручается выполнение. (или контроль) наиболее важных и ответственных функций в системе. Иными сло­ вами, от человека требуется ответственная и разумная система действий в непредвиденных обстоятельствах, часто в условиях недостаточной, а порой и недостоверной информации. Деятельность оператора протекает в реаль­ ном масштабе времени, что предъявляет особые требова­ ния к ее оперативности и точности. Особенностью дея­ тельности человека в автоматизированных системах явля­ ется то, что от него требуется оперативное творчество, оперативная интеллектуальная обработка информации.

Решать задачу проектирования средств деятельности операторов можно только на основе знаний об объектив­ ной структуре деятельности. Именно на их основе могут быть разработаны информационные модели и другие средства, адекватные не только реальности, но и задаче и характеру деятельности оператора.

*71

современной системы управления может рассматривать­ ся как «стимул-средство», психологический инструмент, помогающий и позволяющий человеку осуществлять сложнейшие функции управления.

Несмотря на то что центр тяжести исследований выс­ ших психических функций лежал в области формирования «внутреннего психологического инструментария», многие методы и результаты теоретического анализа могут быть с успехом использованы при анализе и проектировании деятельности оператора с «внешним психологическим инструментарием», каким по существу является инфор­ мационная модель системы управления.

Попробуем конкретизировать концепцию проектиро­ вания средств деятельности и предложим некоторую их схематизацию.

На рис. 11 представлены основные внутренние (в верх­ ней части центрального поля) и внешние (в нижней час­ ти) средства деятельности оператора, отнесенные к трем основным этапам деятельности — информационной под­ готовке, принятию и реализации решения. Кроме того, на блоках, расположенных справа и слева, выделены факто­ ры, влияющие (через внешние и внутренние средства и непосредственно) на эффективность деятельности. В цент­ ре в кружках выделены основные типы (механизмы) опе­ раторской деятельности, реализующие согласование внешних и внутренних средств. Такая схема1 может, по нашему мнению, быть полезной при выявлении и класси­ фикации перспективных проблем инженерной психологии, при организации информационных массивов по пробле­ мам эргономики и инженерной психологии. Она очерчива­ ет контуры задачи проектирования средств деятельности и позволяет двигаться дальше по пути специализации ти­ пов операторской деятельности. Такая специализация представлена на ргіс. 12.

Нами выделены четыре типа операторской деятель­ ности.

Первый тип ■— деятельность оператора-технолога. Он непосредственно включен в технологический процесс, ра­ ботает в основном в режиме немедленного обслуживания, совершает преимущественно управляющие действия, ру­ ководствуясь при этом инструкциями, которые содержат,

1 В ее разработке принимал участие Е. Г. Трещев.

74

Оператор - исследователь

Оператор-технолог

Оператор - организатор

Рис. 12. Основные типы операторской деятельности