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

типе деятельности оператор должен осуществлять груп­ пировку, обобщение, корректировку алфавита сигналов, иными словами, ему приходится менять исходный алфа­ вит сигналов, преобразуя его в различные оперативные единицы информации.

Следует иметь в виду, что в процессе обучения и тре­ нировки второй тип деятельности оператора может в от­ дельных случаях переходить в первый. Поэтому психофи­ зиологический анализ деятельности не может быть про­ веден без знания уровня подготовленности оператора для работы в исследуемой системе.

Количество и номенклатура факторов, оказывающих влияние на скорость, точность и надежность работы опе­ ратора, для каждой конкретной функции различны, но для каждого этапа операторской деятельности в целом можно выделить ряд специфических групп наиболее зна­ чимых факторов.

Время первого этапа зависит прежде всего от тех фак торов, которые определяют скорость восприятия. К ним относятся:

1)тип индикации;

2)виды индикаторов (средств отображения);

3)количество индикаторов;

4)организация поля восприятия;

5)факторы, определяющие распознавание:

а) для зрительной информации — угловые размеры основных элементов информации (букв, цифр, знаков и т. п.); яркость, контраст элементов индикации по отно­ шению к фону; цветовой тон и цветовые контрасты; вре­ менные характеристики;

6) для информации, предъявляемой акустически,— полоса частот; уровень шумов; громкость; амплитудные искажения; темп подачи.

Время второго этапа, т. е. скорость оценки и перера­ ботки информации, зависит от следующих основных фак­ торов:

1)способов кодирования;

2)степени сложности информационной модели;

3)объема отображения (общего, оперативного, удель­ ного) ;

4)динамики смены информации.

Время принятия решения определяется в основном та­ кими факторами:

45

1)типом задачи;

2)числом и сложностью условий;

3)сложностью алгоритма решения;

4)количеством возможных вариантов решения;

5)возможностью контроля решения.

На четвертом этапе, в том варианте исполнительной деятельности, который осуществляется посредством дви­ гательных актов, время выполнения этих актов определя­ ется:

1)числом органов управления;

2)их типами;

3)способом их размещения;

4)характеристиками, определяющими степень удобст­

ва работы с каждым отдельным органом управления (размер, форма, сила сопротивления и т. д.);

5) совместимостью двигательных операций, выполня­ емых одновременно и последовательно.

При выдаче команд в речевой форме важны особен­ ности используемого словарного состава: его четкость, краткость, фонетические характеристики. От этого зави­ сит не только время, но и эффективность передачи инфор­ мации.

Существует группа общих факторов, оказывающих влияние на деятельность оператора на всех этапах, и прежде всего на самых напряженных и трудоемких.

Кним относятся:

1)общая компоновка рабочего места;

2)характеристики окружающей среды;

3)особенности взаимодействия операторов между

собой.

Инаконец, наряду с перечисленными выше объектив­ ными характеристиками ситуации имеется группа субъ­ ективных факторов, обусловливающих временные и точ­ ностные параметры деятельности оператора, а также его надежность. К ним относятся индивидуальные особеннос­ ти нервно-психической деятельности оператора, его функ­ циональное состояние во время работы (напряженность, утомление и др.), опыт и тренированность, отношение к выполняемым обязанностям (мотивация).

Мы перечислили только основные факторы, влияющие на временные характеристики деятельности оператора. От них во многих случаях зависит также и точность рабо­ ты оператора. Указанные факторы по большей части оп­

46

ределяют общую эффективность и надежность оператора в системе управления. Многие из них изучены достаточно полно, поэтому их учет при проектировании, разработке систем и организации деятельности оператора позволяет оптимизировать как существенные составляющие дея­ тельности оператора, так и его деятельность в целом.

Важной задачей анализа деятельности оператора яв-' ляется определение его рабочей нагрузки в единицу вре­ мени. Под рабочей нагрузкой понимается количество одновременно предъявленных в единицу времени сообще­ ний, с учетом которых оператор должен принимать реше­ ние. Задача определения оптимальной рабочей нагрузки существенно осложняется нерегулярностью поступления информации, характерной для систем управления, в кото­ рых имеется много источников информации.

Оптимальная рабочая нагрузка оператора может быть достигнута путем изменения либо количества поступаю­ щей информации в единицу времени, либо режима обнов­ ления информации. Результаты экспериментального ис­ следования, выполненного на материале формулярного способа отображения информации, показали, что при оп­ ределении режима обновления информации нужно исхо­ дить из того, что максимальную точность решения задачи обеспечивает режим информационной недогрузки. Про­ дуктивность работ при этом наименьшая в связи с боль­ шими затратами времени на решение задачи. Режим ин­ формационной перегрузки, напротив, обеспечивает макси­ мальную продуктивность работы при низкой точности решения задачи. Очевидно, следует отдать предпочтение такому предъявлению информации, которое учитывает среднюю скорость работы оператора и обеспечивает ба­ ланс между точностью решения задачи и продуктивно­ стью работы. При этом оба показателя находятся на достаточно высоком уровне.

Во многих системах значительное место занимают не­ автоматизированные способы представления информации, различные формы регистрации процессов, протекающих на пунктах управления, а также вспомогательные средст­ ва информационного обеспечения решений — «библиоте­ ка» типовых решений, расчетные таблицы, номограммы и т. п. Эти средства нельзя недооценивать.

На основании анализа конкретных информационных моделей ряда АСУ можно сформулировать некоторые ре­

47

комендации по повышению эффективности деятельности персонала пунктов управления.

1. Для предотвращения информационной перегрузки оператора необходимо:

предоставлять информацию для решения задачи как можно раньше;

сократить до минимума потоки информации. обеспечить фильтрацию информации и оперативное

управление режимами отображения в соответствии с воз­ можностями и условиями деятельности операторов;

организовать адаптивную обратную связь для опера­ тивного регулирования потоков информации.

2. Для предотвращения ослабления внимания опера­ торов следует:

сократить до минимума время от запроса до воспро­ изведения информации и от начала формирования изо­ бражения до его окончания;

обеспечить достаточную интенсивность потока инфор­ мации;

повысить заметность информации; ограничить площадь размещения информации;

обеспечить достаточную продолжительность инди­ кации;

использовать звуковую сигнализацию (особенно для аварийных и важных ситуаций).

3. Для минимизации нагрузки на память рекоменду­ ется использовать коды, максимально ассоциирующиеся с жизненным опытом операторов, соблюдать возможность отождествления сигналов с реальными объектами п про­ цессами по легко дифференцируемым признакам, иметь на рабочем месте и в оперативном помещении специаль­ ные инструкции и справочные материалы.

Рациональность организации информационного обес­ печения решения проявляется прежде всего в степени ус­ пешности решения оперативных задач. Некачественная информационная модель, искажения, запаздывание или отсутствие необходимой информации, переусложнение модели приводят к неправильным или несвоевременным решениям. В условиях недостаточного информационного обеспечения все большая нагрузка приходится на ин­ туицию и творческие способности человека, прежде всего на его способность предвидеть и учитывать маловероят­ ные ситуации.

48

3.ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИЕМА

ИПЕРЕРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ ОПЕРАТОРОМ1

Информационный поиск

Деятельность оператора современных автоматизиро­ ванных систем управления целесообразно расчленять на составляющие ее действия, каждое из которых в свою очередь может быть разложено на более мелкие едини­ цы — операции. Последние выступают в функции спосо­ бов восприятия, памяти, мыслительных и исполнительных действий.

В многочисленных исследованиях наиболее детально­ му анализу подвергается деятельность в режиме инфор­ мационного поиска. Существо этого вида деятельности со­ стоит в активном выделении элементов информационного поля (модели), относящихся к задачам оператора. В за­ висимости от задачи оператор, работающий в режиме ин­ формационного поиска, может выполнять следующие дей­ ствия: неселективный поиск или пересчет сигналов в ин­ формационном поле, поиск и выделение информации по заданному эталону, обнаружение изменений в информа­ ционном поле, определение очередности обслуживания объектов. Перечисленные действия могут выполняться ли­ бо независимо одно от другого, либо в некоторых сочета­ ниях.

Более детальный анализ позволяет расчленить поиско­ вые действия на операции обнаружения и выделения сиг­ нала из фона, идентификации, декодирования и сличения элементов информационного поля с эталонами памяти. Однако в «чистом» информационном поиске видимые сле­ ды перечисленных и подобных им операций отсутствуют. Наиболее характерными признаками информационного поиска являются наличие регулярных саккадических дви­ жений глаз12, прерываемых зрительными фиксациями, имеющими устойчивую среднюю длительность, и исполь­ зование четко определенных поисковых эталонов. Эти осо-

глаза (амплитуда больше одного градуса), функцией которых яв­ ляется перевод глаза на последующие точки фиксации.

49

бенности позволяют рассчитывать и прогнозировать за­ траты времени на выполнение поиска.

При неселективном поиске или пересчете сигналов анализ элементов поля ограничивается операцией обна­ ружения, выделения их из фона. При операции выде­

глаза. Длительность зрительной фиксации является вели­ чиной, относительно постоянной для данной задачи и ус­ ловий восприятия, и не зависит от общего количества объектов на экране и особенностей отдельных знаков внутри однородного алфавита. Основной переменной, оп­ ределяющей время выполнения поисковых задач, явля­ ется число шагов поиска, которое варьируется в зависи­ мости от следующих факторов:

1) от общего объема отображения, или числа элемен­ тов информационного поля. Количество шагов поиска яв-

50

ляется функцией общего объема отображения. Зависи­ мость числа шагов, а следовательно, и времени поиска от количества элементов в информационном поле оказывает­ ся линейной, и ее вид определяется условиями наблюде­ ния: угловыми размерами знаков, расстоянием от экрана до глаз оператора, яркостью изображения, контрастом и т. п.

При выполнении поисковых задач, связанных с нагруз­ кой на оперативную память наблюдателя (например, при обнаружении изменений в информационном поле), осуще­ ствляется многократное сканирование информационного

Рис. 3. Зависимость времени обнаружения исчезновения объектов (крестики) в инфор­ мационном поле и появления новых объек­ тов (точки) от общего объема отображения

поля. Большой общий объем отображения вызывает не­ допустимые затраты времени оператора на подготовку к решению задачи (рис. 1 и 2).

При решении оперативных задач наблюдается тенден­ ция к сокращению числа шагов поиска. Развернутость ре­ шения задачи определяется не только общим объемом отображения, но и системой гипотез, в которых эта зада­ ча выступает для оператора.

Следует учитывать, что редукция поиска может при­ вести к снижению точности выполнения дополнительных задач, стоящих перед оператором, например обнаружения изменений в информационном поле (рис. 3). Чтобы облег­

51

чить оператору решение этих задач, необходимо усилить вновь появляющиеся объекты дополнительными призна­ ками, такими, как цвет, яркость или мелькание;

2) от оперативного объема отображения, или числа критических элементов информационного поля, которые относятся к решаемой в данный момент задаче. Число шагов поиска (п) до обнаружения первого критического знака определяется по формуле

И-- 1 ,

Л4 + 1

где N — число элементов информационного поля; М — число критических знаков.

Время обнаружения первого критического знака уменьшается с увеличением оперативного объема отобра-

Вероятность появления знаков

Рис. 4. Зависимость времени обнаруже­ ния первого критического знака от ве­ роятности его появления

жения или вероятности его появления (рис. 4). Общее время поиска, напротив, несколько возрастает с увеличе­ нием числа критических знаков (рис. 5);

3) от размеров оперативного поля зрения. Количество шагов поиска определяется размерами оперативного по­ ля зрения или объемом зрительной фиксации. Оператив­ ное поле зрения характеризуется угловыми размерами значимых элементов информационного поля. Объем опе­ ративного поля зрения может превышать область цент­ рального зрения и достигать 10—11°,

52