Смотреть что такое "инженерная психология" в других словарях. Инженерная психология.

Введение

Заключение

Введение

Современная научно-техническая революция характеризуется чрезвычайно глубокими изменениями техники, захватывающими как субстанциональную ее сторону (т. е. связанную с применяемыми материалами и используемыми процессами природы), так и структурно-функциональную (т. е. связанную с дифференциацией и систематизацией средств труда, с усложнением и интеграцией техники на пути к автоматизации). Одно из следствий единства научной и технической революций заключается в том, что современное общественное производство определяется не только уровнем развития техники, но и уровнем развития науки. Конкретная научная дисциплина может иметь управляющее воздействие не на все, а, например, лишь на один из элементов производительных сил. Однако по мере развития производительных сил возникает объективная необходимость в науках, способных оказывать непосредственное управляющее воздействие на все элементы системы производительных сил. К таким общим наукам может быть отнесена современная психологическая наука.

Управляющее воздействие психологической науки в целом осуществляется в ходе решения следующих задач:

1) инженерно-психологическое проектирование техники и производственных условий деятельности человека;

2) разработка психолого-педагогических методов и средств формирования личности и профессиональной подготовки трудящихся для сферы материального производства;

3) разработка психологических основ научной организации труда и управления трудовыми коллективами и производством.

Таким образом, задачи психологической науки как непосредственной производительной силы имеют выраженную направленность в область психологии труда и инженерной психологии. Психология труда и инженерная психология, осуществляя управляющие функции в процессе создания современной техники, систем «человек - техника», необходимых условий труда и подготовки человека к трудовой деятельности в сфере материального производства, обеспечивают реальную базу для проявления управляющих функций других психологических дисциплин.

Осуществление управляющих функций всегда требует определенных условий. Анализ современного состояния системы психологических знаний позволяет сделать вывод, что в настоящее время успешно выполняется первое необходимое условие, связанное с преодолением «барьера описательности», когда наука в своем развитии накапливает потенциал, необходимый для выполнения управляющих функций.

Существует и второе условие - уровень техники и современного производства и уровень подготовки кадров для производства, обусловливающий объективную необходимость применения психологии.

В таких условиях, когда человек и машина на производстве находятся в тесном контакте (в настоящее время в информационном), становится необходимым комплексное изучение системы «человек-машина». Этим и занимается инженерная психология.

В данном реферате предусмотрено рассмотреть объект и предмет инженерной психологии для того, чтобы более полно понять, чем она занимается, а так же пронаблюдать историю и развитие инженерной психологии.

1. Определение, объект и предмет инженерной психологии

Как и любая другая научная дисциплина, инженерная психология имеет объект и предмет своего исследования. Объектом науки признается та сторона действительности, на изучение которой и направлена данная наука. Предмет же представляет собой ту сторону объекта науки, какой он представлен в ней.

Инженерная психология – это отрасль психологии, использующая знания психологической науки в практической деятельности.

Инженерная психология - наука, изучающая системы «человек - техника» с целью достижения их высокой эффективности и разрабатывающая психологические основы:

Конструирования техники и организации управления технологическим процессом;

Подбора людей, обладающих необходимым уровнем индивидуально-психологических профессионально-важных качеств для работы с определенной техникой;

Профессиональной подготовки людей, использующих в своей трудовой деятельности сложные технические устройства.

Главным объектом исследования всей системы психологических дисциплин является человек, его психические процессы состояния и свойства.

Объектом инженерной психологии является «человек оператор, человек, осуществляющий трудовую деятельность, основу которой составляет взаимодействие с машиной, предметом труда и внешней средой посредством дистанционного управления». (М. А. Котик)

Инженерная психология тесно связана с психологией труда. Психология труда изучает психологические закономерности, психические процессы и свойства личности в их взаимосвязи с предметам и орудиями труда, с физической и социальной средой.

Описывая процессы взаимодействия человека и техники, инженерная психология в своем развитии прошла несколько этапов: 1) приспособление техники к человеку; 2) приспособление условий труда к человеку; 3) передача трудовых функций человека технике.

Техническое перевооружение производства приводит к изменению функций и роли человека в производственной деятельности. Человек передает машине ряд трудовых функций и получает новые возможности: он начинает регулировать и контролировать огромные потоки энергии и информации, сложные технологические процессы.

Следовательно, возрастает уровень ответственности человека за ошибку управления и значение человеческого фактора при разработке новой техники и эксплуатации и организации современных технологических процессов.

При организации взаимосвязи человека и машины основная роль принадлежит уже не столько анатомическим и физиологическим, сколько психологическим свойствам человека, обеспечивающим информационное взаимодействие человека и техники. Такое взаимодействие и является предметом инженерной психологии.

Инженерная психология – научная дисциплина, системно изучающая взаимодействие человека и техники.

Комплексный подход при изучении взаимодействия человека и машины был заложен исторически (1921 г.) в научных идеях В.М. Бехтерева и его учеников.

Эта методология в итоге привела к формированию понятия системы «человек-машина» (СЧМ). Под СЧМ понимается система, включающая человека-оператора и машину. Под машиной понимается совокупность технических средств, используемых в деятельности.

В рамках этой системы функционирование технических устройств и деятельность человека рассматриваются во взаимосвязи, комплексно.

Система «человек-машина» представляет собой частный случай управляющих систем. При организации взаимосвязи человека и машины в СЧМ основная роль принадлежит психологическим свойствам человека. От психологических свойств человека во многом зависит его информационное взаимодействие с машиной. Необходимость изучения этих свойств в СЧМ привела к появлению инженерной психологии.

Инженерная психология изучает психологические закономерности, психические процессы и свойства личности в их взаимосвязи с предметам и орудиями труда, с физической и социальной средой.

Инженерная психология есть научная дисциплина, изучающая объективные закономерности процессов информационного взаимодействия человека и техники с целью использования их в практике проектирования, создания и эксплуатации СЧМ.

2. История возникновения и развития инженерной психологии

Веками психология развивалась в тесной связи с естественными, общественными и философскими науками и почти не касалась техники. Поворот психологии к промышленному производству совершился под давлением требований экономики.

В основе инженерной психологии лежит психология труда, зарождение которой связано с именем И. М. Сеченова. Заинтересовавшись рефлекторной природой психических процессов, И. М. Сеченов обратился к изучению роли этих процессов (прежде всего ощущений и восприятий) в трудовых актах. Он поставил «вопрос о формировании трудовых навыков («заученных движений») и впервые показал, что в процессе обучения изменяется характер регуляции (функция регулятора переходит от зрения к кинестезии). И. М. Сеченов ввел новое понятие активного отдыха как лучшего средства повышения и сохранения работоспособности. Работы И. М. Сеченова и сегодня не утратили своего значения для теории и практики.

Научные истоки инженерной психологии можно отнести к 1900 г., когда немецкий психолог В. Штерн ввел в научный оборот термин «психотехника». Предпосылкой ее развития явился запас накопившихся в психологии и физиологии экспериментальных данных и научных фактов, которые находили практическое приложение в разных сферах производства, медицины, педагогики, экономической жизни. Так, изучение чувствительности анализаторов обнаружило индивидуальные различия, наводившие на мысль о том, что необходим подбор людей с более низкими порогами чувствительности для тех профессий, где требуется высокая острота зрения, слуха или других органов чувств. Наблюдения, свидетельствовавшие о различном воздействии разных цветов на психику, привели к попыткам применить цвет в качестве стимулятора производственной активности рабочих, для лечения некоторых психических заболеваний и т. п.

Второе, не менее важное обстоятельство, стимулировавшее развитие прикладной психологии, заключалось в социально-экономических условиях, в том, что переход капитализма в его высшую стадию - империализм сопровождался небывалым обострением конкурентной борьбы, усилением погони за сверхприбылью. В поисках средств для выжимания максимальных прибылей капиталисты обратились к психологии, поставив перед ней задачу повышения коэффициента полезного действия рабочих. Эта позиция предпринимателей позднее была сформулирована Робером Лаганом так: «Искусство лучше использовать энергию коллективов людей становится сейчас важнейшим фактором развития предприятий, так как в настоящее время все предприятия могут располагать практически неограниченными и равными источниками капиталов, оборудования, энергии, сырья. Единственное, чем они отличаются друг от друга,- это подбор кадров и руководство ими». Целям капиталистической эксплуатации трудящихся служил тейлоризм, исчерпывающая оценка которому дана В. И. Лениным. Целям эксплуатации служила и психотехника, что бы ни говорили ее теоретики о «надклассовое™» своей науки. Одним из центральных направлений в психотехнике был профессиональный отбор, основанный на идее врожденных способностей и на принципе однозначного, фатального предназначения человека для какой-либо одной профессии. Обширнейший круг работ, направленных на изучение профессий, на разработку тестовых методик, с помощью которых стремились определить профпригодность, затмил собой другие направления. Это привело к тому, что даже в наше время понятия психотехники и профотбора часто воспринимаются как тождественные. Между тем психотехники провели немало исследований, посвященных раскрытию и устранению причин утомления рабочего, рационализации режима труда, формированию трудовых навыков, созданию необходимой трудовой мотивации, организации рабочего места. Зародышем будущего инженерно-психологического направления можно считать такие работы, как выбор наиболее рационального расположения букв на клавиатуре пишущей машинки с учетом времени двигательной реакции. Известны работы В. Штерна, посвященные критериям ценности свидетельских показаний с учетом закономерностей внимания, памяти, влияния аффекта; на них в свое время ссылался известный русский юрист Ф. Кони. Занимала психотехников проблема рекламы: ее воздействие на сознание и подсознание человека. Английский психотехник Дилль Скотт разработал систему хозяйственной педагогики - систему воспитания рабочих и объединения их в «единые коллективы» с предпринимателями. Но, безусловно, самое заметное место в психотехнике занимали профессиография и профессиональный отбор. Одна из ярких страниц вписана в этот раздел известным психотехником Гуго Мюнстербергом. Он разработал системы тестов для профессионального отбора телефонистов, вагоновожатых, морских штурманов, предпослав своим рекомендациям тщательный анализ этих профессий. Особенный интерес представляет предложенная им установка для отбора вожатых трамвая, позволявшая оценивать скорость действий, с одной стороны, и осторожность и бдительность - с другой. Эта установка представляла собой барабан с бумажной лентой, который испытуемый вращал с удобной для него скоростью. В прорезях барабана появлялись цифры, обозначающие те или иные элементы дорожной ситуации, и испытуемый должен был называть буквенный индекс ситуации, которую он считал опасной. Интегральный показатель успешности объединял как признак скорости, так и признак безошибочности. Мюнстерберг писал, что он стремился воспроизвести психологическую сущность профессии вожатого, т. е., говоря современным языком, моделировать деятельность. Естественно, что такой подход "позволил ему достичь значительной достоверности прогнозов; количество несчастных случаев (и убытки трамвайной компании) резко уменьшилось, а популярность психотехники заметно возросла. В последующем Г. Мюнстерберг назвал психотехникой всю совокупность идей о практическом приложении психологии к задачам культуры. Он впервые отчетливо ставит задачу использования выводов психологической науки в практической деятельности.

Главным недостатком психотехники было механистическое понимание способности к деятельности как набора свойств, не связанных между собою и неизменных. Для диагностики способностей применялись наборы кратковременных испытаний - тестов, дававших весьма неполную информацию о тех или иных свойствах психики.

В условиях капитализма, где предложение труда всегда превышает спрос, цели профотбора и профориентации стали дополняться, а в ряде случаев и полностью извращаться целями политическими. Отбор осуществлялся не столько по критерию психологической пригодности человека к труду, сколько по принципу его политической благонадежности. Многочисленные службы профотбора и кабинеты профконсультации стали своеобразным орудием умиротворения рабочих, средством расовой и политической дискриминации.

Тем не менее, стремление психологии выйти за рамки научных лабораторий, связаться с практикой было в свое время явлением положительным, вызвавшим к ней интерес во всех странах. Издавались специальные журналы, собирались международные психотехнические конгрессы. В нашей стране психотехника как средство практического применения психологических знаний пережила период интенсивного развития в 20-е годы. В Москве, Ленинграде, Казани, Харькове и в других городах возникают психотехнические лаборатории. Широко развертывается работа по изучению профессий, ведется профессиональный отбор.

В 1927 г. создается Всероссийское психотехническое общество. Издается журнал «Психофизиология труда и психотехника» (с 1932 г. он стал называться «Советская психотехника»). Наряду с применением традиционного профотбора, при котором некритически заимствовались тестовые методы буржуазной науки, советская психотехника добилась ряда несомненных достижений. Разработаны были схемы и методы профессиографии, не потерявшие своего значения до настоящего времени. Проводились исследования динамики работоспособности и утомления в зависимости от ряда факторов, изучался процесс овладения навыками. В работах передовых ученых высказывались мысли об изменчивости способностей, о возможности компенсации одних свойств другими.

Почти в это же время (1857 г.) появляется другое прикладное направление психологии – эргономика. Этот термин, который в переводе с греческого означает «закон работы», предложил В. Ястшембовский, понимая под ним науку о труде.

Идеи психотехники и эргономики в России были поддержаны академиком В. М. Бехтеревым и профессором В. Н. Мясищевым. Профессиональную психологию В. Н. Мясищев рассматривал как весьма существенный раздел психологии личности, так как считал, что «профессиональная деятельность есть важнейшее проявление личности человека».

Ученики академика Бехтерева В. Н. Мясищев и А. Л. Щеглов (1921 г.), относят область своих исследований к эргологии и эрготехники.

Важно отметить, что в числе первых Бехтерев и его ученики при изучении работающего человека применили комплексный подход.

Таким образом, еще в предреволюционный период в России сложился багаж научных идей, методов, опыт изучения труда в прикладных целях. Этот опыт ученые пытались применять и в Советской России.

Анализ развития психотехники в СССР позволяет выделить ряд особенностей:

1) она с самого начала была приписана к психологии труда и объектом рассмотрения оказалась система «человек-техника», где вопросы рационализации труда становятся приоритетными; 2) в 20-е годы психотехника получает значительное развитие, а к середине 30-х годов все направление директивно закрывается; 3) дальнейшие исследования в рамках психологии приводят впоследствии к появлению инженерной психологии.

В 1957 году инженерная психология была определена как самостоятельная область исследования. Значительная роль в организации и консолидации исследовательских работ по инженерной психологии принадлежит созданной в ЛГУ в 1959 г. лаборатории индустриальной (инженерной) психологии, которую возглавил Б. Ф. Ломов.

В своем развитии инженерная психология прошла 2 этапа:

1) на начальных этапах господствовал «машиноцентический» подход;

2) позже на первое место выходит «антропоцентрический» подход.

Таким образом, в процессе развития инженерной психологии осуществляется переход от относительно простых и частных вопросов к более сложным и общим, от исследования отдельных элементов деятельности – к изучению деятельности в целом. Эта логика была связана с развитием комплексного подхода, изучающего общие закономерности процессов управления в качественно различных системах. При комплексном подходе человек и машина рассматриваются как составные части единой сложной системы.

Ломов (1966 г.) считал, что в схеме «человек-машина» человек рассматривается как звено особого рода: организующее систему, направляющее ее на достижение определенного, заранее им заданного результата. Главное в человеке как в субъекте труда – готовность к неординарным действиям в сложных ситуациях и способность к рефлексии своего труда.

При таком подходе становится необходимым психологическое исследование структуры деятельности человека. В познании сущности психических явлений важнейшей задаче является выявление объективных связей социальных и природных свойств человека, соотношение биологических и социальных оснований в его развитии.

В 70-х годах наметилась разработка методов проектирования системы «человек-машина». Одновременно стали решаться проблемы анализа деятельности людей, осуществляющих управление, проектирование и обобщение оценок функционирования систем «человек – машина».

Таким образом, инженерная психология как научная дисциплина решала одновременно 2 задачи: 1) приспособление человека к технике; 2) приспособление техники и условий труда к человеку.

В связи с техническим оснащением производства, а также вооруженных сил становится вопрос управления человеком сложной техникой после качественного обучения и переобучения человека-оператора.

Все основные функции управления сложной техникой сводятся к преобразованию информации, циркулирующей в данной системе.

В этих условиях уже не физические и физиологические функции человека стали основными ограничивающими факторами успешности субъекта деятельности, а его когнитивные функции и эмоциональное состояние. Поэтому инженерная психология как научная дисциплина начинает изучать объективные закономерности процессов информационного взаимодействия человека и техники с целью использования их в практике проектирования, создания и эксплуатации систем «человек-машина» (СЧМ).

Бурное развитие инженерной психологии, ставшей самостоятельным, чрезвычайно продуктивным направлением психологии труда, привело к перестройке ее понятийного аппарата, ставшего благодаря обогащению технической терминологией не только более широким, но и более строгим.

Таким образом, развитие инженерной психологии в России как самостоятельного научного направления с самого начала было подчинено решению практических задач. Сегодня «Инженерная психология» является одной из научных отраслей психологического знания.

Заключение

Система «Человек-Машина» постоянно находится в динамике, по этой и другим причинам инженерной психологии регулярно приходится развиваться.

В процессе развития инженерной психологии произошел переход от изучения отдельных элементов деятельности к изучению трудовой деятельности в целом, от рассмотрения оператора как простого звена системы управления к рассмотрению его как сложной высокоорганизованной системы, от машиноцентрического подхода - к антропоцентрическому.

В связи с приближением эры нанотехнологии формируется и новое направление в психологии - нанопсихология, задачи и проблемы которой были сформулированы Р.Р. Гарифуллиным. Поэтому перед инженерной психологией возникнут новые задачи, и ее история развития будет продолжаться.

Список использованных источников

1. «Психология труда и инженерная психология», Дмитриева М.А., Крылов А.А., Нафтельев А.И.

2. «Основы инженерной психологии», Алексеенко Т.Ф.

Предмет и задачи инженерной психологии (26)

§ 1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИНЖЕНЕРНОЙ ПСИХОЛОГИИ

Инженерная психология - наука, изучающая системы «че­ловек - техника» 1 с целью достижения их высокой эффектив­ности и разрабатывающая психологические основы:

Конструирования техники и организации управления тех­нологическим процессом;

Подбора людей, обладающих необходимым уровнем инди­видуально-психологических профессионально-важных качеств для работы с определенной техникой;

Профессиональной подготовки людей, использующих в своей трудовой деятельности сложные технические устрой­ства.

Инженерная психология как наука имеет двойственный ха­рактер. С.одной стороны, это самостоятельная психологическая дисциплина, изучающая человека во. всей полноте проявлений психики в трудовом процессе. С другой стороны, в инженерной психологии имеет место выраженный технический, инженерный аспект, касающийся конструирования техники. Это обусловле­но особенностью самого двойственного по своей природе объ­екта исследования -систем «человек - техника».

Такая двойственность объекта исследования в инженерной психологии порождает ряд специфических методологических особенностей. Кроме того, следует иметь в виду, что любая система «человек - техника» - это своего рода микроэлемент макросистемы, в роли которой выступает система производи­тельных сил. Поэтому в системах «человек - техника» прояв­ляется ряд таких общих закономерностей развития производи­тельных сил, которые обусловлены наличием в них материального (прежде всего технического) и субъективного (человече­ского) начал. Одна из таких закономерностей касается опре­деляющих моментов производительности общественного труда. Производительность общественного труда на каждом уровне развития производительных сил определяется, во-первых, со­вершенством техники, а во-вторых, накопленным производ­ственным опытом людей, их навыками к труду. Все это нахо­дит свое отражение в эффективности систем «человек - техни­ка». Эффективность каждой такой системы будет определяться производительностью и надежностью техники, подготовлен­ностью человека, согласованием рабочих характеристик чело­века и техники.

Другая общая закономерность связана с тем, что произво­дительные силы существуют в единстве с производственными отношениями. Социалистический способ производства предоп­ределяет труд как первейшую жизненную потребность челове­ка, основу его всестороннего развития. Капиталистический же способ производства неизбежно порождает отчуждение труда, его дегуманизацию, разрушающую личность. Если рассматри­вать с этих позиций системы «человек - техника», то можно сделать вывод, что условия социализма предъявляют качест­венно новые требования к технике. Хотя техническая политика и в условиях капитализма, и в условиях социализма направ­лена на создание производительных и надежных технических устройств, однако при социализме техника должна не только обеспечивать высокоэффективный производственный процесс, но и служить делу развития и совершенствования человека, расширению его знаний, воспитанию творческого отношения к труду.

Решая вопросы согласования человека и техники как эле­ментов единой системы, инженерная психология обосновывает и формулирует требования и рекомендации к конструированию техники, к организации управления технологическим процес­сом, подбору и подготовке специалистов, обслуживающих тех­нику. К этим требованиям присоединяются требования других психологических дисциплин, а также физиологии, гигиены, ана­томии, антропометрии, биомеханики.

Инженерная психология широко взаимодействует с такими дисциплинами, как кибернетика, системотехника и общая тео­рия систем, теория связи, теория автоматического управления и регулирования, теория надежности, техническая эстетика и художественное конструирование и др.

Инженерная психология составляет также ядро обширной области научного знания, получившей название эргономики 2 .

Границы этой области очерчиваются в основном междисципли­нарными связями инженерной психологии. Эргономика обычно рассматривает системы «человек - техника - среда», усиливая, таким образом, прежде всего физиолого-гигиенический аспект исследований и рекомендаций. Не отрицая правомерности тако­го понятия исследуемой системы, отметим лишь, что исполь­зуемое в инженерной психологии понятие системы «человек - техника» основано на положении, что всякая система функцио­нирует в условиях внешней среды, способных оказывать то или иное воздействие на систему. Учет факторов внешней среды всегда был обязательным при инженерно-психологических исследованиях и практических разработках систем «человек - машина».

Необходимо отметить, что инженерно-психологические ис­следования трудовой деятельности человека, деятельности, свя­занной с новой и новейшей техникой, имеют высокую значи­мость в общем плане познания человека. Трудовая деятельность характеризуется установлением бесконечного многообразия отношений с окружающими физической, биологической и соци­альной средами. Именно в трудовой деятельности аккумули­руются и наиболее ярко проявляются все индивидуально-пси­хологические характеристики человека как личности, как субъекта деятельности. Результаты исследований поведения человека в автоматизированных системах, кроме очевидного прикладного значения, имеют важное значение и для общей системы человекознания.

§2. ЦЕЛЬ И СТРАТЕГИЯ ИНЖЕНЕРНОЙ ПСИХОЛОГИИ

Весь комплекс теоретических и практических инженерно-психологических исследований имеет главной целью, как ука­зывалось выше, обеспечение высокой эффективности систем «человек - техника». Эффективность любой системы определя­ется ее производительностью и надежностью при таких прочих равных условиях, как, например, качество продукта (резуль­тата), долговечность, энергозатраты и т. п. Ясно, что эффектив­ная работа систем «человек - техника» требует наличия высо­копроизводительной и надежной техники; далее, конструкция техники и организация производственного процесса должны позволять человеку реализовать все технические возможности. И, наконец, человек должен быть способным по своим качест­вам реализовать эти возможности, добиваться высокой произ­водительности труда и обеспечивать выполнение производствен­ных операций.

Достижение главной цели инженерной психологии осуществ­ляется, во-первых, за счет улучшения технологических харак­теристик трудового процесса, а во-вторых, за счет характери­стик трудового процесса и условий труда, стимулирующих трудовую активность человека и в конечном счете его отноше­ние к труду.

Улучшение технологических характеристик трудового про­цесса означает следующее:

Минимизацию времени выполнения отдельных действий и операций в трудовом процессе;

Исключение грубых ошибок типа промахов в трудовой деятельности;

Минимизацию вероятности ошибок, отрицательно сказы­вающихся на ходе технологического процесса, качестве про­дукта (результата) или отрицательно влияющих на состояние техники или человека;

Сохранение высокой (заданной) работоспособности чело­века в течение длительного (заданного) времени путем мини­мизации энергозатрат (психического и физического напряже­ния) в трудовом процессе 3 .

Под улучшением характеристик трудового процесса, стиму­лирующих трудовую активность человека, подразумевается прежде всего следующее:

Надежность работы технических устройств;

Рациональная конструкция техники;

Соответствие сложности техники уровню подготовлен­ности человека;

Совершенный эстетический вид технических устройств и производственных помещений;

Отсутствие вредных и мешающих работе внешних фак­торов.

Конечно, трудовая активность человека стимулируется не только улучшением характеристик трудового процесса. Суще­ственную роль играют здесь социальные условия, определяю­щие все отношение человека к труду. Однако нельзя недооце­нивать роль характеристик трудового процесса в формирова­нии личности человека, в создании высокого уровня мотивации к данному виду трудовой деятельности. Условия социалистиче­ского общества предъявляют, как указывалось выше, качест­венно новые и в принципе более жесткие требования к техни­ке, к ее. развитию и совершенствованию, поскольку «автомати­зация и комплексная механизация служат материальной осно­вой для постепенного перерастания социалистического труда в труд коммунистический» (Программа КПСС. М., 1961, с. 67).

§3. ЗАДАЧИ ИНЖЕНЕРНОЙ ПСИХОЛОГИИ

Теоретические задачи инженерной психологии связаны с изучением человека как субъекта деятельности, с исследова­нием информационной сущности всех форм психического отра­жения, психической регуляции и психических (психофизиоло­гических) состояний в процессе трудовой деятельности и в под­готовительный период, когда осуществляются профотбор, обу­чение, тренировка, а также с раскрытием основных законо­мерностей взаимодействия человека с людьми и техникой в системах «человек-техника» 4 . В инженерно-психологических исследованиях, как правило, уделяется большое внимание выяс­нению того, какие психические и физиологические процессы и каким образом реализуются при обработке информации человеком, управляющим машиной. Изучение информационных систем человека, закономерностей кодирования внешнего сиг­нала, формирования психического образа и его регулирующей функции составляет один из главных аспектов инженерной психологии.

Практические задачи инженерной психологии касаются согласования человека и техники как элементов единой систе­мы. Под согласованием понимается, во-первых, максимальное приспособление техники к человеку (по параметрам конструк­ции и технологического процесса); во-вторых, максимальное приспособление человека к технике (по параметрам профес­сиональной пригодности и профессиональной подготовлен­ности); в-третьих, рациональное распределение функций между человеком и автоматическими устройствами в системах «чело­век- техника».

Приспособление техники к человеку должно осуществляться с помощью ряда последовательных целенаправленных инже­нерно-психологических разработок на всех этапах проектирова­ния. В целом они составляют суть инженерно-психологического обеспечения проектирования АСУ. Инженерно-психологическое обеспечение проектирования систем есть в то же время и про­ектирование деятельности человека. В период эксплуатации техники ее приспособление к человеку очень ограничено и ока­зывается возможным лишь при модернизации 5 .

Приспособление техники к человеку затрагивает структур­ную и функциональную стороны их взаимодействия.

Структурное приспособление связано с организацией сенсомоторного поля в рабочих зонах, с учетом рабочего положения сидя или стоя. Основаниями для структурного приспособления являются следующие данные:

Размеры и форма тела человека и отдельных его частей;

Пределы и характер движений в суставной системе;

Силовые характеристики мышечной системы;

Поле зрения;

Чувствительность анализаторов.

В соответствии с указанными данными определяются следу­ющие параметры техники:

Размеры и форма пульта управления и кресла;

Размеры и форма панелей органов управления;

Размеры и форма органов управления (манипуляторов, педалей);

Объем, направление и характер движений органов управ­ления;

Сопротивление органов управления;

Размеры и форма приборных панелей;

Раамеры элементов индикационных частей приборов;

Сила сигнала (визуального или слухового).

Функциональное приспособление техники к человеку связа­но с особенностями деятельности информационной системы человека. Исходными данными для решения вопросов функ­ционального приспособления являются:

Объем и время восприятия;

Объем оперативной памяти и длительность хранения ин­формации;

Структурно-временные характеристики мышления;

Особенности внимания;

Особенности представлений;

Пределы регуляции произвольных движений;

Особенности координации движений;

Особенности взаимодействия анализаторов.

В соответствии с этим при разработке техники определяют­ся следующие параметры:

Количество сигналов и частота их поступления;

Длительность существования сигнала;

Признаки привлекающего эффекта сигналов;

Мнемические признаки сигналов;

Признаки отражения в сигнале существенных характери­стик объекта - источника информации;

Соотношение изменений индикационных элементов и дви­жений органов управления;

Соответствие характеристик сигналов представлениям человека о реальной ситуации, об объекте;

Размещение индикаторов и органов управления в соот­ветствии с их значимостью и очередностью использования;

Полнота информационного представления объекта. Важным вопросом согласования характеристик человека и техники, как указывалось выше, является приспособление человека к технике. Оно включает в себя профессиональную ориентацию, профотбор и профессиональную подготовку.

Исходя из потребностей в определенной профессиональной деятельности, требований, предъявляемых той или иной про­фессией к человеку, и качеств, которыми должен обладать человек для успешного выполнения данной деятельности, про­водится профессиональная ориентация. Целью ее является обеспечение оптимального распределения людей по различным профессиям, которое достигается, во-первых, профпропагандой и профпросвещением, направленными на формирование знаний о профессии, необходимых для обоснованного ее выбора, устой­чивой мотивации и методов самоподготовки и развития про­фессионально-важных качеств; во-вторых, профконсультацией, предполагающей предварительное психологическое (и обычно медицинское) обследование с последующей рекомендацией по поводу выбора профессии.

Профессиональный отбор (профотбор) имеет целью опре­деление пригодности людей к обучению и последующей про­фессиональной деятельности. Профотбор проводится на осно­вании оценки различных психологических и других (медицин­ских, социальных) показателей, полученных в результате обследования, изучения документов, собеседования, наблюде­ния за поведением, конкурсных экзаменов и т. п. Из психоло­гических показателей наиболее часто оцениваются показатели внимания, мышления, памяти, произвольных реакций, интеллек­туальных способностей, тревожности, эмоциональной устойчи­вости, целеустремленности, дисциплинированности, честности, общительности, идейной убежденности, принципиальности и т. п.

В результате профотбора для обучения профессиональной деятельности (с учетом прогнозов успешной работы после обу­чения) должны быть рекомендованы прежде всего люди, име­ющие высокий уровень индивидуально-психологических качеств, необходимых в данной профессиональной деятельности. Далее, должны быть отведены все лица, имеющие явные противопока­зания к данной деятельности или столь низкий уровень исход­ной подготовки, который не позволяет надеяться на успеш­ность обучения в заданные сроки. В процессе обучения резуль­таты профотбора уточняются (методом исключения лиц, заклю­чение о профпригодности которых оказалось ошибочным).

Профессиональная подготовка является одним из сущест­венных моментов приспособления человека к технике. Это прежде всего профессиональное обучение, направленное наприобретение знаний, умений и навыков. Обучение сначала осуществляется преимущественно в рамках тренировки; причем начальный этап тренировок может быть связан лишь с разви­тием профессионально-важных качеств (внимания, быстроты действий и т. п.).

Согласование человека и техники как элементов единой системы связано с необходимостью решения вопросов распре­деления функций между человеком и машиной (автоматом). При решении этих вопросов устанавливается, какие функции целесообразнее оставить человеку, а какие должны выполнять­ся автоматическими устройствами. Следовательно, и трудовая деятельность человека по своей форме и содержанию, и поли­тика автоматизации в отношении различных видов технических систем будут существенно зависеть от распределения функций. Распределение функций между человеком и автоматом осуще­ствляется обычно по принципу преимущественных возможно­стей.

Стабильность выполнения однообразных действий;

Быстрота выполнения вычислительных операций, просче­та многочисленных вариантов с целью нахождения наилучше­го по заданным критериям;

Большой объем памяти и быстрота извлечения необхо­димых данных;

Быстрота и точность классификации относительно про­стых сигналов при малых уровнях помех;

Использование для передачи информации форм энергии, к которым рецепторы человека не имеют специфической чув­ствительности (например, электромагнитных колебаний в диа­пазоне радиоволн);

Выполнение операций строго по заданным программам и алгоритмам;

Нечувствительность к влиянию социальной среды;

Относительная простота создания защитных (от внешней среды) устройств.

Основными преимуществами человека можно считать:

Способность к обнаружению и опознанию сигналов в ус­ловиях высоких уровней шумов, при наличии специальных мер маскировки и т. п.;

Возможность принимать решения на основе обобщения данных и знаний, относящихся к различным областям науки, техники, производства;

Способность вырабатывать индивидуальный стиль дея­тельности как эффектную адаптационную меру;

Способность находить новые решения, новые способы выполнения рабочих (технологических) операций;

Способность принимать информацию по различным сенсорным каналам, легко переходить от одной модальности сиг­налов к другой;

Способность накапливать информацию и использовать накопленный опыт для совершенствования способов работы;

Возможность использовать для взаимодействия с техни­ческими устройствами различные индикаторы и органы уп­равления;

Возможность усиливать интерес к работе за счет нали­чия в трудовом процессе творческого, поискового компонента;

Способность сохранять готовность к действию в неожи­данных ситуациях;

Способность находить новые пути в неожиданных (экст­ренных) ситуациях.

Конечно, человек может поддерживать относительно высо­кий и стабильный уровень работоспособности лишь в пределах какого-то ограниченного времени. В процессе работы человек может отвлекаться, он утомляется и, следовательно, скорость и точность его действий могут значительно снижаться. В отно­шении длительной стабильности однообразной работы машина бесспорно превосходит человека, она способна при этом вы­полнять десятки тысяч счетных операций. Однако человек имеет неоспоримые преимущества при работе в сложных усло­виях, он обладает также колоссальными возможностями ком­пенсации, может в течение короткого времени не только пол­ностью восстанавливать работоспособность, но и выполнят работу на более высоком уровне.

Очевидно, что в любой системе управления функции между человеком и автоматическими устройствами должны распре­деляться таким образом, чтобы обеспечить возможность про­явления всех тех качеств, которые аккумулированы в совре­менном человеке как результат трудовой деятельности пред­шествующих поколений. В этом отношении автоматические, устройства, от простейших до самых сложных, призваны в пер­вую очередь обеспечить высокопроизводительную и надежную работу систем, при этом освободить человека от тех функций, к которым он наименее приспособлен, и максимально предста­вить в рабочем процессе функции, наиболее отвечающие каче­ствам человека как личности, как субъекта деятельности.

1Понятие системы «человек - техника» используется как обобщающее. Оно может быть отнесено как к случаям, когда система включает одного человека и одно или несколько технических устройств, так и к случаям, когда система включает несколько человек и сложные технические устройства.

2Эргономика пока вряд ли может рассматриваться как самостоятельная наука, хотя в литературе имеют место такого -рода утверждения. Кардиналь­ным решением в формировании эргономики как науки может быть лишь разработка методологических основ и специфических методов исследования.

3Трудовая деятельность всегда была и будет связана с определенным физическим, а в условиях автоматизированного производства прежде всего психическим напряжением. Исходя из общего требования, обеспечения в нашей стране условий безопасного и безвредного труда, сказанное выше следует понимать как исключение нагрузок, резко ухудшающих функциональ­ное состояние или отрицательно влияющих «а здоровье человека.

4В связи со сказанным необходимо особо подчеркнуть, что наряду | с исследованием формальной (прежде всего количественной) стороны психи­ческого в инженерной психологии должно уделяться большое внимание содержательной стороне. Это необходимо, во-первых, потому, что перед инженерной психологией стоит задача изучения человека как субъекта дея­тельности, а во-вторых, потому, что необходима разработка оценок семанти­ческих характеристик информации.

5В период эксплуатации приспособление техники к человеку может осуществляться также за счет тех регулировок, которые предусмотрены в процессе проектирования. Это, например, изменение высоты сидения кресла применительно к росту человека, изменение громкости или яркости сигнала в зависимости от конкретных условий работы и т. п.

Инженерная психология — область психологии, изучающая психологические аспекты взаимодействия человека с техническими устройствами. Задачи инженерной психологии: исследование психологических факторов надежности и эффективности системы «человек — машина»; анализ психологической структуры деятельности оператора, особенностей приема и переработки технически релевантной информации; разработка методов психодиагностики и профотбора операторов различных профилей, структуры и механизмов групповой деятельности операторов.

Инженерная психология исследует рациональное распределение функций между человеком и машиной, определяет оптимальные условия деятельности оператора, разрабатывает рекомендации по оформлению индикаторов, пультов управления, приборных панелей, мнемосхем, органов управления и рабочего места оператора, применяет знания о закономерностях психической деятельности человека к проектированию и эксплуатации технических систем (см. схему «Система исследовании в инженерной психологии»).

В инженерной психологии различаются несколько типов операторов в зависимости от специфики их деятельности — оператор-технолог, оператор-наблюдатель, оператор-исполнитель и др. Однако в их деятельности выделяются общие этапы, структурные элементы, которые и являются основными объектами инженерно-психологического исследования (см. таблицу).

Этапы деятельности оператора.

Этапы	Содержание этапа	Выполнение действия	Влияющие факторы
Прием информации	Формирование перцептивного (чувственного) образа.	Обнаружение — выделяется объект из фона;Различение — раздельное восприятие двух объектов, расположенных рядом, либо выделение деталей;Опознание — выделение и классификация существенных признаков объекта.	Сложность воспринимаемого сигнала, вид и число индикаторов, организация информационного поля, размеры изображений, их физические и технические характеристики.
Оценка и переработка информации	Формирование оперативного образа.	Сопоставление заданных и текущих параметров (режимов) системы «человек — машина»;Анализ и обобщение информации.	Способы кодирования, степень сложности информационной модели, объем отображения, динамика смены информации.
Принятие решения	Формирование последовательности целесообразных действий для достижения цели на основе преобразования исходной информации.	Поиск, выделение, классификация и обобщение информации о проблемной ситуации;Построение текущих образов с рядом оперативных концептуальных моделей;Сопоставление текущих образов с рядом эталонов и оценка сходства между ними;Коррекция моделей;Выбор эталонной гипотезы или ее построение;Принятие принципа и программы действий.	Тип решаемой задачи, число и сложность проверяемых логических условий, сложность алгоритма и число возможных вариантов решения.
Реализация принятого решения	Использование выходных «каналов» человека: двигательного (моторного) или речевого.	Перекодирование принятого решения в машинный код;Поиск нужного органа управления;Движение руки к органу управления и манипуляция с ним.	Число и тип органов управления, их характеристики (размер, форма и т. п.), совместимость двигательных операций, компоновка рабочего места, характеристика окружающей среды и др.

Центральный, творческий этап деятельности оператора — принятие решений .

Для быстрого и эффективного принятия управленческого решения необходима оптимальная организация получаемой оператором исходной информации — оптимальные условия различения и опознания знаков (см. таблицу).

Характеристика процесса принятия решения

Частные задачи	Методы их решений	Соответствующие психические процессы	Виды решений
Обнаружение сигнала	Информационный поиск по полю	Перцепция	Решение о наличии или отсутствии сигнала
Различение	Информационный поиск по отдельным признакам	Перцепция	Решение о различии или сходстве сигналов
Опознание (идентификация) сигнала	Сопоставление с эталоном	Перцепция, долговременная и оперативная память	Решение о типе, виде сигнала
Интерпретация, декодирование (идентификация) ситуации	Сопоставление с концептуальной моделью		Решение о ситуации
Выбор стратегии	Сопоставление с целью и алгоритмами управления	Долговременная и оперативная память, оперативное мышление	Решение о стратегии воздействия на систему (программа)
Построение плана действий	Сопоставление с имеющимися возможностями	Долговременная и оперативная память, оперативное мышление	Решение о конкретных действиях (рабочий план)

Оптимальные условия различения и опознания знаков.

Условия различения и опознания	Знак
	Простой	Средний	Сложный
Угловой размер, угл. Мин	15 — 18	21 — 26	35 — 40
Величина контраста, %	75	85	90
Критическая частота мельканий при яркости 50 кд/м 2 , Гц	16,5	19,5	22
Время безошибочного восприятия (по показателям латентного периода речевого ответа), сек	3,25	4,53	5,78
Время безошибочного опознания (по показателям латентного периода речевого ответа), сек	1,79	1,52	1,52

Различение и опознание знаков зависит также от величины информационного поля и изобразительной специфика знака, кода. Наиболее употребительным является буквенно-цифровой код. При небольшой длине алфавита этот код позволяет передавать неограниченное количество информации. Большими возможностями обладают также условно-пиктографические и геометрические знаки, однако последние имеют более удлиненный алфавит. Прием различной сигнальной информации требует специфической деятельности и различной затраты времени (см. таблицу).

Длительность действий по приему информации.

Выполняемое действие	Средняя длительность, сек
Чтение показания цифрового индикатора:
газоразрядная лампа ИН-1	0,73
оптическое проекционное табло	0,45
7-сегментный электролюминофор	0,58
8-сегментный электролюминофор	0,63
электролюминисцентная шкала	0,35
прибор типа «открытое окно»	0,2
Работа с цифро-буквенным формуляром:
восприятие семизначного числа	1,2
восприятие одной характеристики формуляра	0,57
сравнение двух формуляров по одному признаку	0,38
выбор формуляра по минимальным (максимальным) значениям одной характеристики	0,96
Считывание показания стрелочного прибора:
демпфированного	0,4
среднедемпфированного	1,0
малодемпфированного	1,5
Восприятие оперативной единицы информации:
цифры или транспаранта	0,2
условного знака	0,3
знака со счетом	0,5
одной из четырех оперативных единиц информации (в среднем)	0,6
Элементарные акты приема информации (усредненные данные по различным видам сигналов):
обнаружение сигнала	0,1
опознание простого сигнала	0,4
фиксация предмета глазами	0,28
перемещение взгляда на α градусов	0,002 + 0,004α
Переключение внимания (без перемещения головы и взгляда):
для зрительных сигналов	0,1
для звуковых сигналов	0,17
чтение слова из n букв, мсек	22 + 0,9n
Поиск цели на одном из ста формуляров при различных способах кодирования:
мерцает только цель	10,6
мерцает весь формуляр	10,9
мерцают все формуляры, кроме цели	14,0
мерцают все формуляры	23,4
нет мерцания	26,8
Работа с дисплеем (с клавишей «маркер влево»):
установка маркера	0,354 — 3,1
с самоконтролем	0,62
без самоконтроля	0,5
Работа с дисплеем (без клавиши «маркер влево»):
установка маркера	0,55 — 4,3
набор на клавиатуре одного знака:
с самоконтролем	1,1
без самоконтроля	0,5

Одной из центральных проблем инженерной психологии является оптимальная организация средств отображения информации — организация мнемосхем, пультов и панелей управления, различных индикаторов.

Мнемосхема — схематическое, панельное, графическое отображение структуры управляемого объекта и его динамики при использовании различных алгоритмов управления. Мнемосхема отображает состояние управляемого объекта и обусловленные этим состоянием необходимые управленческие действия оператора, сигнализирует о возможных нарушениях в управлении объектом.

Мнемосхемы должны быть лаконичными, максимально схематизированными и наглядными. Основные функциональные элементы мнемосхемы должны быть выделены размером, формой и цветом. В компоновке мнемосхемы должны учитываться привычные для оператора ассоциации и практические стереотипы. (Так, люди привыкли представлять развитие какого-либо процесса в направлении слева направо или снизу вверх — отображение процесса в ином порядке вызовет определенное затруднение в его интерпретации). Соединительные линии на мнемосхеме должны иметь минимальную длину и наименьшее число пересечений. Предельные углы обзора фронтальной плоскости мнемосхемы: по вертикали — не более 90″, по горизонтали — 45″ в каждую сторону. (Если мнемосхема выходит за указанные пределы — она должна быть представлена дугообразно или сегментированно). Комплекс мнемознаков на мнемосхеме должен иметь единый алфавит — единство изобразительных средств и их количественную ограниченность.

Угловые размеры мнемознака определяются по формуле:

tg а/2 — S/21;
где а — угловой размер мнемознака,
S — линейный размер мнемознака,
21 — расстояние от мнемознака по линии взора.

Яркостный контраст между мнемознаками и фоном мнемосхемы — не менее 65%. Знаки, сигнализирующие изменение состояния управляемого объекта, должны различаться особенно четко за счет специального выделения. Аварийные сигналы должны быть наиболее интенсивными (на 50% интенсивнее, чем сигналы нормального режима) и прерывистыми (с частотой мигания 5 Гц и длительностью дискретного сигнала 0,05 сек). Эти сигналы должны быть снабжены автономными источниками питания .

Графическое изображение сложной системы управления позволяет оператору получить более ясное представление о состоянии системы, чем обычная совокупность счетчиков, индикаторов органов управления. Мнемосхемы наглядно воспроизводят непосредственно на панели главные черты системы таким образом, что оператор получает лучшее представление о частях системы, взаимосвязях между ними, направлениях потоков и т. д.

Для обозначения различных подсистем или для особого выделения наиболее важных элементов схемы применяется цветовое кодирование, используется мигающий свет для привлечения внимания оператора к важным элементам схемы (особенно когда ему необходимо быстро реагировать на сигнал).

Типичным случаем построения системы сигнализации по описанным принципам является используемая на подводных лодках панель, которая показывает открытое или закрытое положение люков. На рисунке справа освещенный кружок показывает, что соответствующий люк все еще открыт. До тех пор пока условные обозначения всех люков не погаснут, не может быть подана команда погружения лодки.

На втором рисунке наглядно изображено состояние камер, когда они открыты или заполнены водой.

Приборы для контрольного чтения. Для небольшой группы менее чем из пяти контрольно-измерительных приборов, расположенных в горизонтальный ряд, начальное положение стрелок должно соответствовать направлению часовой стрелки «на 9 часов». Для приборов, расположенных вертикально, начальное положение стрелок должно быть «на 12 часов».

Для групп из шести или более приборов используйте расположение по рядам и столбцам. Это лучше, чем растягивать их в один ряд, что чрезмерно удлиняет маршрут оператора при их осмотре.

Для нескольких групп приборов, расположенных на одной и той же панели, предусматривайте одинаковое начальное положение стрелок независимо от приведенных выше рекомендаций.

Расположение отдельных приборов внутри функциональной группы должно определяться последовательностью, в которой следует считывать их показания, чтобы оператор мог поочередно читать показания приборов слева направо или сверху вниз.

Инженерно-психологическими требованиями охватываются как организация приборных панелей, так и надписи на них .

Если надписи расположены на индикационном поле прибора, они не должны отвлекать оператора от чтения более важных цифр и шкал или как-то затемнять эти показания. Не следует помещать на индикационном поле товарный знак или клеймо изготовителя.

Надписи должны быть максимально краткими и ясными. Они должны содержать наименование измеряемого параметра, а не указывать название прибора, то есть, например, следует писать ВЫСОТА, а не ВЫСОТОМЕР.

Высота букв и цифр в надписях должна соответствовать следующим параметрам.

Расстояние до глаз, м	При освещенности 200 — 500 лк		При освещенности выше 500 лк
	Важные надписи	Обычные надписи	Важные надписи	Обычные надписи
0,7	4 — 8	2,5 — 5	2,5 — 5	1,2 — 4
1,0	5 — 10	3,3 — 6,6	3,3 — 6,6	1,5 — 4,5
2,0	10 — 20	6,6 — 12	6,6 — 12	3,3 — 10
5,0	33 — 65	22 — 43	22 — 43	11 — 33

Для больших расстояний считывания применима формула:

Высота буквы (мм) = Расстояние считывания (мм) × 0,005.

Параметры шрифта	Книги и брошюры	Надписи, спецификации, знаки, технические паспорта, надписи на приборах, технические инструкции
Стиль шрифта В обычных случаях рекомендуется, как правило, прямой шрифт. Курсив может использоваться специально для выделения отдельных мест, но его следует применять умеренно	Bookman Old Style Garamond, Cheltenham Antique, Scotch Roman (Стили, указанные в соседнем столбце, могут также использоваться для выделения заголовков, описания рисунков, в таблицах и т. д.)	Готический Спартанский Каллиграфический Futuris Примечание. Допустимо применение узких, средних и полужирных вариантов указанных выше шрифтов. Избегайте жирных и сверхжирных вариантов
Вид шрифта	Сочетание прописных и строчных букв	На приборах и этикетках только прописные. Для других целей применяйте сочетание прописных и строчных букв в зависимости от длины текста
Размер шрифта	Кегль (высота шрифта) 10 пунктов предпочтительнее, допустимы кегли от 9 до 12 пунктов (1 пункт = 0,376 мм)	Зависит от расстояния до наблюдателя
Формат (длина строки)	Наиболее предпочтительна длина строки 19 цицеро, однако допустимы также размеры от 14 до 28 цицеро (1 цицеро = 12 пунктов = 1⁄2 квадрата = 4.51 мм)	Для инструкций см. графу «Книги и брошюры». Для других случаев поступайте сообразно размерам и композиции
Расстояние между строками	При кегле 10 пунктов расстояние между строками должно быть не менее 2 пунктов	Минимум 3 пункта
Контрастность	Темный шрифт на светлом фоне; обычно используется черный шрифт на белой бумаге с большим коэффициентом отражения, но не глянцевой. Плотность бумаги должна быть достаточна, чтобы исключить пропечатывание шрифта с обратной стороны листа	Для инструкций см. раздел «Книги и брошюры». Для других случаев см. специальные указания в соответствующих разделах

Различение и опознание знака в значительной мере зависит от относительной четкости сочетаний цветов.

Относительная четкость сочетаний цветов при отраженном свете.

Отношение высоты цифр к их ширине для барабанных счетчиков должно быть 1: 1, а не 3: 2, как рекомендуется для других контрольно-измерительных приборов. Это объясняется искажениями формы цифр, вызываемыми изогнутой поверхностью барабана.

В окне счетчика одновременно должно появляться не более одной цифры.

Цифровые приборы также должны соответствовать инженерно-психологическим требованиям.

Расположение органов управления : наиболее часто используемые органы управления следует располагать на высоте между локтем и плечом .

Наиболее легко отыскивается орган управления, расположенный впереди немного ниже плеча (рис. 61); максимальные усилия могут быть приложены к рычагам, захватываемым стоящим оператором на уровне плеча , а сидящим — на уровне локтя (рис. 62).

Предпочтительнее расположение органов управления на некотором расстоянии сбоку от центральной оси оператора.

При фиксированном положении оператора (например, пилота, прикрепленного к сидению заплечными ремнями) органы управления должны располагаться на расстоянии не более 700 мм от плеча оператора (рис. 63).

Примером неудачного расположения клавишей является кнопочный переключатель скоростей на современных американских автомобилях:

ОБЫЧНОЕ РАЗМЕЩЕНИЕ

Ошибки :

• Нет логической связи с последовательным нарастанием скорости;
• Нет опоры на привычную связь направлений;
• Нет логической связи с последовательностью операций.

РАЗМЕЩЕНИЕ С УЧЕТОМ ТРЕБОВАНИЙ ИНЖЕНЕРНОЙ ПСИХОЛОГИИ

Примененные принципы :

• Кнопка, соответствующая начальной операции, помешена вверху слева, так как это обычно первое место, которое видит оператор при осмотре панели;
• Большую часть времени автомобиль, как правило, идет на средней скорости (1), поэтому ее клавиша помешена в привычной для человека последовательности «слева-направо», второй после старта;
• Задний ход — следующее наиболее часто употребляемое переключение, поэтому эта клавиша по тому же принципу «слева-направо» расположена правее средней скорости;
• Возрастанию скорости от самой низкой до самой высокой соответствует привычное расположение органов управления снизу вверх;
• 2-я и 3-я скорости следуют в привычном для человека порядке сверху вниз.

Шкалы, циферблаты и стрелочные индикаторы приборов должны соответствовать эргономическим требованиям.

Рекомендации по конструированию шкал, циферблатов индикаторов.

Основная характеристика	Шкалы и циферблаты	Требование
Модуль оцифровки		Наиболее удобные для чтения десятичные модули оцифровки
Число делений шкалы		Число делений должно позволять легко считывать показания
Ориентация цифр		Для легкости чтения цифры ориентируются в соответствии с типом используемой шкалы
Ориентация цифр при использовании неполной шкалы		Между началом и концом неполной круговой шкалы должен быть видимый промежуток, значение которого
Ориентация цифр счетчика		Цифры в окне должны появляться в вертикальном положении, причем не менее двух одновременно
Неравномерность оцифровки шкал		Необходимо избегать неравномерность разбивки шкал ввиду сложности интерпретации показаний
Установка на лицевой панели		Необходимо устанавливать в плоскости, перпендикулярной линии взора
Выполнение цифр на шкале		Цифры должны быть простыми и нанесены вертикально
Установка стрелок приборов при одновременном контрольном считывании		Стрелки должны иметь одинаковое направление
Выделение рабочих и перегрузочных диапазонов		Диапазоны кодируют цветом либо формой
Выбор системы делений и цифр		Для шкал, установленных на одной панели, системы делений и цифр должны быть одинаковыми
Выбор цвета фона шкалы, цвета делений и надписей		Необходимо сохранять максимальную контрастность

Различные элементы шкал должны иметь оптимальные параметры.

Параметр элементов шкалы	Условия использования
Высота цифр и букв	Показания, используемые непосредственно в работе при высоких требованиях к надежности, точности или скорости считывания: на неподвижных шкалах на подвижных шкалах Знаки вспомогательных инструкций и маркировочные надписи	14 — 25 угл. мин12 — 25 угл. мин6 — 25 угл. мин
Отношение ширины цифр или букв к высоте знака	На шкалах с указателями На счетчиках	3: 5 или 2: 32: 3 или 1: 1
Толщина основных линий в цифрах и буквах	При прямом световом контрасте При обратном контрасте	1/6 — 1/8 высоты знака1/10 — 1/13 высоты знака
Интервал между буквенными или цифровыми знаками Рис. 64. Принципы расположения функциональных элементов на пульте управления. Элементы пульта управления должны быть скомпонованы по функциональным признакам. Вслед за приемом исходной информации и принятием решения осуществляются управляющие действия , которые имеют пространственные, скоростные и силовые характеристики. Минимальное время затрачивается на движение пальцами, наибольшее — на движение туловища. Скорость управляющих движений зависит от их направленности. Более быстрыми движениями являются движения в направлении к телу, сверху вниз, справа налево, вращательные движения и движения с большей амплитудой. Менее быстрые движения: в направлении от тела, в горизонтальной плоскости, снизу верх, слева направо, с малой амплитудой. Обслуживание различной аппаратуры требует комплекса движений. Приводим таблицу временных характеристик выполнения различных двигательных операций. Характер движения Время выполнения, сек Движение пальцами 0,17 Движение ладонью 0,33 Нажатие рукой, ногой (на педаль) 0,72 Сгибание и разгибание: ноги 1,33 руки 0,72 Ходьба (один шаг) 0,61 Шаг в сторону на расстояние 50 см: одной ногой 0,75 с приставлением второй ноги к первой 1,5 Поворот корпуса на 45 — 90°: в положении сидя 0,72 стоя, с приставлением второй ноги к первой 1,34 Приседание: движение вниз 1,25 движение вверх 1,56 Наклон, опускание на одно колено 1,04 Подъем из предыдущего положения 1,15 Опускание на оба колена 2,5 Подъем с предыдущего положения 2,76 Установка предмета: без точного положения 0,36 без точного положения с прижимом 0,72 с сильным прижимом 1,80 В точное положение 0,55 В точное положение с прижимом 0,90 То же, с сильным прижимом 2,23 В ряде случаев необходимо учитывать латентный (скрытый) период реакции оператора — время от возникновения раздражителя до начала реакции на него. Учет латентного времени реакции особенно необходим при анализе выполнения экстренных действий (деятельности водителя, деятельности оператора в аварийных ситуациях). Латентные периоды реакции на раздражители различной модальности. На световые раздражители — 0,16 — 0,22 сек. На слуховые раздражители — 0,14 — 0,16 сек. На световые и слуховые, требующие выбора — 0,22 — 0,34 сек. Латентный период реакции на изображение конкретного предмета короче, чем на символ, реакция на предмет короче, чем на его изображение (реакция на предмет — 0,4 сек, на символ — 2,8 сек). Люди привыкают к определенному порядку событий и действий — их поведение стереотипизируется. Информационные индикаторы и органы управления объектами должны соответствовать стереотипным реакциям людей. Характерные стереотипные реакции людей, учитываемые в инженерной психологии. люди привыкли, что поворот крана, регулирующего поток жидкости, по часовой стрелке уменьшает или останавливает поток, а против часовой стрелки — увеличивает его (в отличие от этого ручки электрических приборов при повороте по часовой стрелке обычно включают или увеличивают ток, а против часовой стрелки — выключают или понижают его). при управлении транспортным средством водитель привык, что при повороте органа управления направо или по часовой стрелке, машина также поворачивает направо и наоборот. при восприятии цветов и их оттенков у людей часто возникают ассоциации с цветом неба и земли. Так, например, светлые оттенки и голубоватые цвета ассоциируются с небом или с движением «вверх»; напротив, темные оттенки, а также зеленые и коричневые цвета ассоциируются с землей или с движением «вниз». холод ассоциируется с голубым или сине-зеленым цветом, а тепло — с желтым или красным цветом. определенные цвета связаны с правилами уличного движения и сигналами безопасности. очень громкие и быстропеременные звуки, а также очень яркие и быстро мелькающие световые сигналы вызывают чувство опасности и беспокойства. очень большие или темные объекты вызывают ассоциацию с чем-то «тяжелым», маленькие и светлоокрашенные объекты, напротив, ассоциируются с чем-то легким и невесомым; большие, тяжелые объекты привычно видеть внизу, а маленькие, легкие предметы — наверху. В конструкции органов управления необходимо учитывать стереотипы движений. Учет стереотипов движений при размещении органов управления. Для предупреждения аварийных ситуаций вследствие случайного или несвоевременного включения-выключения органов управления последние должны иметь индикацию «включено — выключено» и надежную блокировку. В любой системе «человек — машина» должны всесторонне учитываться все проявления человеческой психики. Инженерная психология выдвигает жесткие требования к проектированию этих систем . Рис. 66. Комплекс инженерно-психологических требований к системе «человек — машина» (СЧМ)

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

хорошую работу на сайт">

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Контрольна робота

Інженерна психологія

1. Основные понятия и определения в инженерной психологии

Инженерная психология есть научная дисциплина, изучающая объективные закономерности процессов информационного взаимодействия человека и техники с целью использования их в практике проектирования, создания и эксплуатации СЧМ. Процессы информационного взаимодействия человека и техники являются предметом инженерной психологии.

С давних пор при создании орудий и средств труда учитывались те или иные свойства и возможности человека. В начале интуитивно, а позже с привлечением научных данных решалась задача приспособления техники к человеку. Однако предметом анализа последовательно становились различные свойства человека.

На первых порах основное внимание уделялось вопросам строения человеческого тела и динамики рабочих движений. На основе данных биомеханики и антропометрии разрабатывались рекомендации, относящиеся лишь к форме и размерам рабочего места человека и используемого им инструмента. Затем объектом исследования становятся физиологические свойства работающего человека. Рекомендации, вытекающие из данных физиологии труда, относятся уже не только к оформлению рабочего места, но и к режиму рабочего дня, организации рабочих движений, к борьбе с утомлением. Предпринимались попытки оценить различные виды труда с точки зрения тех требований, которые они предъявляют человеческому организму.

Как самостоятельная научная дисциплина инженерная психология начала формироваться в 40-х годах нашего века. Однако идеи о необходимости комплексного изучения человека и технических устройств высказывались русскими учеными еще в прошлом столетии.

Русские ученые еще в конце прошлого века предприняли попытки разработать научные и теоретические основы учения о труде. Пионером в этой области явился великий русский ученый И. М. Сеченов, который первым поставил вопрос об использовании научных данных о человеке для рационализации трудовой деятельности. И. М. Сеченов занялся изучением роли психических процессов при выполнении трудовых актов, поставил вопрос о формировании трудовых навыков и впервые показал, что в процессе трудового обучения изменяется характер регуляции: функции регулятора переходят от зрения к осязанию. Он ввел понятие активного отдыха как лучшего средства повышения и сохранения работоспособности.

Инженерная психология возникла на стыке технических и психологических наук. Поэтому характерными для нее являются черты обеих наук.

Как психологическая наука инженерная психология изучает психические и психофизиологические процессы и свойства человека, выясняя, какие требования к отдельным техническим устройствам и построению СЧМ в целом вытекают из особенностей человеческой деятельности, т. е. решает задачу приспособления техники и условий труда к человеку.

Как техническая наука инженерная психология изучает принципы построения сложных систем, посты и пульты управления, кабины машин, технологические процессы для выяснения требований, предъявляемых к психологическим, психофизиологическим и другим свойствам человека-оператора.

Научно-техническая революция привела к существенному изменению условий, средств и характера трудовой деятельности. В современном производстве, на транспорте, в системах связи, в строительстве и сельском хозяйстве все шире применяются автоматы и вычислительная техника; происходит автоматизация многих производственных процессов.

Благодаря техническому перевооружению производства существенно изменяются функции и роль человека. Многие операции, которые раньше были его прерогативой, сейчас начинают выполнять машины. Однако, каких бы успехов ни достигала техника, труд был и остается достоянием человека, а машины, как бы сложны они ни были, являются лишь орудиями его труда. В процессе труда человек, используя машины как орудия труда, осуществляет сознательно поставленные им цели.

Следовательно, с развитием и усложнением техники возрастает значение человеческого фактора на производстве. Необходимость изучения этого фактора и учета его при разработке новой техники и технологических процессов, при организации производства и эксплуатации оборудования становится все более очевидной. От успешности решения этой задачи зависит эффективность и надежность эксплуатации создаваемой техники, функционирование технических устройств и деятельность человека, который пользуется этими устройствами в процессе Труда, должны рассматриваться во взаимосвязи. Эта точка зрения привела к формированию понятия системы «человек -- машина" (СЧМ). Под СЧМ понимается система, включающая человека-оператора (группу операторов) и машины, посредством которой осуществляется трудовая деятельность. Машиной в СЧМ называется совокупность технических средств, используемых человеком-оператором в процессе деятельности. СЧМ и является объектом инженерной психологии.

Система «человек -- машина» представляет собой частный случай управляющих систем, в которых функционирование машины и деятельность человека связаны единым контуром регулирования. При организации взаимосвязи человека и машины в СЧМ основная роль принадлежит уже не столько анатомическим и физиологическим, сколько психологическим свойствам человека: восприятию, памяти, мышлению, вниманию и т. п. От психологических свойств человека во многом зависит его информационное взаимодействие с машиной.

Под системой в общей теории систем понимается комплекс взаимосвязанных и взаимодействующих между собой элементов, предназначенный для решения единой задачи. Системы могут быть классифицированы по различным признакам. Одним из них является степень участия человека в работе системы. С этой точки зрения различают автоматические, автоматизированные и неавтоматические системы. Работа автоматической системы осуществляется без участия человека. В неавтоматической системе работа выполняется человеком без применения технических устройств. В работе автоматизированной системы принимает участие как человек, так и технические устройства. Следовательно, такая система представляет собой систему «человек -- машина» .

На практике применяются самые разнообразные виды систем «человек -- машина». Основой их классификации могут явиться следующие четыре группы признаков: целевое назначение системы, характеристики человеческого звена, тип и структура машинного звена, тип взаимодействия компонентов системы.

Целевое назначение системы оказывает определяющее влияние на многие ее характеристики и поэтому является исходным признаком. По целевому назначению можно выделить следующие классы систем:

а) управляющие, в которых основной задачей человека является управление машиной (или комплексом);

б) обслуживающие, в которых человек контролирует состояние машинной системы, ищет неисправности, производит наладку, настройку, ремонт и т.п.;

в) обучающие, т. е. вырабатывающие у человека определенные навыки (технические средства обучения, тренажеры и т. п.);

г) информационные, обеспечивающие поиск, накопление или получение необходимой для человека информации (радиолокационные, телевизионные, документальные системы, системы радио и проводной связи и др.);

д) исследовательские, используемые при анализе тех или иных явлений, поиске новой информации, новых заданий (моделирующие установки, макеты, научно-исследовательские приборы и установки).

Особенность управляющих и обслуживающих систем заключается в том, что объектом целенаправленных воздействий в них является машинный компонент системы. В обучающих и информационных СЧМ направление воздействий противоположное -- на человека. В исследовательских системах воздействие имеет и ту, и другую направленность.

По признаку характеристики «человеческого звена» можно выделить два класса СЧМ: а) моносистемы, в состав которых входит один человек и одно или несколько технических устройств; б) полисистемы, в состав которых входит некоторый коллектив людей и взаимодействующие с ним одно или комплекс технических устройств.

Полисистемы в свою очередь можно подразделить на «паритетные» и иерархические (многоуровневые). В первом случае в процессе взаимодействия людей с машинными компонентами не устанавливается какая-либо подчиненность и приоритетность отдельных членов коллектива. Примерами таких полисистем может служить система «коллектив людей -- устройства жизнеобеспечения» (например, система жизнеобеспечения на космическом корабле или подводной лодке). Другим примером может быть система отображения информации с большим экраном, предназначенная для использования коллективом операторов.

Системы «человек -- машина» относятся к классу сложных динамических систем, т. е. систем, состоящих из взаимосвязанных и взаимодействующих элементов различной природы и характеризующихся изменением во времени состава структуры и взаимосвязей. Из этого следуют характерные особенности, присущие СЧМ как сложной динамической системе:

разветвленность структуры (или связей) между элементами (человеком и машиной); разнообразие природы элементов (в состав СЧМ могут входить человек, коллектив людей, автоматы, машины, комплексы машин и т.д.);

перестраиваемость структуры и связей между элементами (например, при нормальном ходе технологического процесса оператор лишь следит за ходом его протекания, т. е. включен в контур управления как бы параллельно; при отклонении от нормы оператор берет управление на себя, т. е. включается в контур управления последовательно);

автономность элементов, т. е. способность их автономно выполнять часть своих задач.

Системы «человек -- машина» относятся также к классу целеустремленных систем. В общем случае считается, что система действует целеустремленно, если она продолжает преследовать одну и ту же цель, изменяя свое поведение при изменении внешних условий. Существенной особенностью целеустремленных систем является их способность получать одинаковые результаты различными способами. Системы этого класса могут изменять свои задачи; они выбирают как сами задачи, так и средства их реализации. Целеустремленность СЧМ обусловлена тем, что в нее включен человек. Именно он ставит цели, определяет задачи и выбирает средства достижения цели.

Системы «человек -- машина» можно рассматривать и как адаптивные системы. Свойство адаптации заключается в приспособлении СЧМ к изменяющимся условиям работы, в изменении режима функционирования в соответствии с новыми условиями. Для повышения эффективности СЧМ необходимо предусмотреть возможность адаптации как внутри самой системы, так и по отношению к внешней среде. До недавнего времени свойство адаптации СЧМ реализовалось благодаря приспособительным" возможностям человека, гибкости и пластичности его поведения, возможности его изменения в зависимости от конкретной обстановки. В настоящее время, как отмечалось в гл. 1, на повестку дня ставится вопрос о создании СЧМ, в которых свойство адаптации реализуется путем соответствующего технического обеспечения. Речь идет о создании таких технических средств, которые могут изменять свои параметры и условия деятельности в зависимости от текущего конкретного психофизиологического состояния человека и показателей эффективности его деятельности.

И наконец, системы «человек -- машина» можно отнести к классу самоорганизующихся систем, т. е. систем, способных к уменьшению энтропии (неопределенности) после вывода их из устойчивого, равновесного состояния под действием различного рода возмущений. Это свойство становится возможным благодаря целенаправленной деятельности человека, способности его планировать свои действия, принимать правильные решения и реализовывать их в соответствии с возникшими обстоятельствами. Способность к адаптации и самоорганизации обусловливает такое важное свойство систем «человек -- машина», каким является их живучесть.

Из всего сказанного видно, что рассмотренные особенности СЧМ определяются наличием в их составе человека, его возможностью правильно решать возникающие задачи в зависимости от конкретных условий и обстановки. Это лишний раз показывает, что исходным пунктом анализа и описания СЧМ должна быть целесообразная деятельность человека.

Инженерная психология, являющаяся особой научной дисциплиной, пограничной для технических и психологических наук, возникла как ответ на нужды научно-технического прогресса. Ее объектом являются системы «человек -- машина», а предметом -- процессы информационного взаимодействия человека и техники.

Создание новых образцов техники и новых технологических процессов неизбежно сопровождается изменениями требований к человеку как субъекту труда; изменяются орудия и условия труда, формируются новые виды трудовой деятельности. Каждый новый шаг в развитии техники и технологии порождает и новые проблемы, требующие инженерно-психологического исследования. Это значит, что инженерная психология есть наука непрестанно развивающаяся. Ее развитие органически связано с научно-техническим прогрессом. С ходом научно-технического прогресса роль инженерной психологии возрастает.

В современном обществе инженерная психология, как и все другие науки, поставлена на службу человеку труда. Главная задача инженерной психологии -- это разработка оптимальных методов и средств разрешения противоречий между технологическими процессами и техникой, с одной стороны, и трудовой деятельностью человека -- с другой, возникающих в процессе развития производства. Ее цель -- повышение производительности труда путем гуманизации техники и технологии.

инженерный психология машина человек

2. Показатели, по каким машина превосходит человека и их роль в конструировании

Условия, в которых приходится работать оператору, весьма разнообразны. С развитием техники число возможных вариантов сочетания самых разнообразных компонентов окружающей среды (температурных, оптических, акустических и т.д.) непрерывно возрастает. Иногда приходится работать при повышенном и пониженном атмосферном давлении, при высоких и низких температурах, в условиях кислородного голодания, в условиях длительной изоляции от привычной социальной среды и т.д.

Круг задач, выполняемых оператором, также весьма многообразен. Решение некоторых из них предполагает переработку огромных потоков информации в течении ограниченного времени; другие, напротив, связаны с необходимостью вести непрерывное монотонное наблюдение и долгое время не получать никакой информации. Естественно, характер решаемых задач определяет динамику психических состояний человека.

Весь комплекс условий окружающей среды и задач, с одной стороны, определяет психофизиологическую структуру деятельности оператора, а с другой - оказывает на компоненты этой деятельности (скорость переработки и передачи информации, оценка, раскрытие смысла и значимости воспринимаемой информации, принятие решений по выбору оптимальных или рациональных управляющих действий, точность реализации принятых решений и т.д.) заметное воздействие, вызывает в некоторых случаях отвлечение внимания, утомляемость, сонливость и т.д., что в конечном итоге может отрицательно сказаться на производственной деятельности. В свою очередь на машину окружающая среда и поставленные задачи никакого влияния не оказывают. При проектировании машины все эти факторы учитываются, т.е. машина приспособлена и оборудована таким образом, чтобы окружающая среда никак не повлияла на результат работ.

Функциональное состояние оператора зависит от особенностей оператора, которые определяются совокупностью ряда специфических качеств в структуре личности:

особенностями темперамента, в которых проявляются сила, подвижность и уравновешенность нервных процессов;

интересам кооператорской деятельности, стремлением совершенствовать своё мастерство;

настойчивостью, решительностью, смелостью в сочетании с инициативностью, сообразительностью и самокритичностью;

способностью к кратковременному большому напряжению при возникновении стрессовых ситуаций;

эмоциональной устойчивостью, особенно эмоционально-моторной и эмоционально-сенсорной устойчивостью;

широтой распределения, быстротой переключения и устойчивостью внимания;

скоростью и точностью сложных видов двигательных реакций, хорошей координацией движений, легкости образования и переделки двигательных стереотипов.

Исходя из перечисленных особенностей оператора, можно назвать несколько основных показателей, по которым машина превосходит человека:

1. эмоциональное напряжение;

2. показатели напряженности;

3. утомление.

Любая ответственная и опасная ситуация неизбежно вызывает эмоциональное напряжение. В поведении человека появляется общая собранность, повышается бдительность и осторожность, более четкими становятся действия, ускоряются процессы мышления, улучшается концентрация и переключение внимания, укорачивается период ответных реакций, усиливается мышечный тонус, повышается физическая работоспособность и т.д.

Эмоциональное напряжение входит составной частью в сложный комплекс адаптации как приспособительной реакции человека к внешней среде. Оно создает оптимальный уровень психофизиологических процессов, что способствует наилучшему использованию ресурсов организма в соответствии с требованиями ситуации. Вместе с тем механизм эмоциональной стимуляции имеет предел, превышение которого сопровождается дезинтеграцией физиолого-биохимических процессов, нарушением психической деятельности и поведении человека. Именно превышение этого предела и создает стресс. (Стресс(повышенная напряженность)-эмоциональное состояние характеризующиеся временным понижением устойчивости различных психических функций(памяти, внимания и др.), координации движений и работоспособности.) Стресс является весьма неблагоприятным состоянием, особенно для оператора. Такое состояние для машины невозможно, поскольку ей не присущи физиолого-биохимические процессы.

Эмоциональное напряжение оператора после выполнения высокоответственной работы, как правило, сопровождается психическим истощением (функциональной астенией) различной выраженности. При этом отмечается слабость процессов возбуждения (однообразие позы, малая подвижность, безразличие отношения к делу и товарищам, пассивность, замедленность мышления и т.п.) или торможение (умерено выраженное двигательное беспокойство, многословность, отсутствие глубины анализа в оценке событий и т.д.). Длительные и сильные состояния эмоционального напряжения отрицательно сказываются на операторской деятельности (особенно при управлении системами, требующими высокого уровня умственной и двигательной активности), вплоть до появления нервно-эмоционального срыва. Такие резкие изменения состояния оператора в условиях напряженности представляют угрозу надежности системы «человек-машина».

Наиболее простым и надежным показателем психической напряженности является повышение напряжения сердечно-сосудистой системы. Частота сердечных сокращений и артериальное давление хорошо отражают динамику напряженных состояний. Важную роль в учащении сердечных сокращений и повышении систолического давления играет эмоциональный фактор. Оценка напряженности, основанная на измерении динамики изменения физиологических показателей, приведена в табл.1.

Табл.1.Возможные изменения физиологических показателей работающего человека

Изменение физиологических показателей	Условные обозначения
	оптимальная	допустимая	недопустимая
Увеличение частоты сердцебиений (уд/мин) по отношению к норме
Нарушение ритмичности сердцебиений
Изменение кровяного давления (мм.рт.ст): верхнего
Изменение частоты дыхания (цикл/мин)

Эта таблица - лишь пример. В действительности при оценке показателей нужно учитывать индивидуальные особенности людей и их состояние в момент измерения.

При эмоциональной напряженности, вызванной дефицитом времени, трудностью выполнения задания, помехами и т.д., частота дыхательных движений возрастает, доходя в отдельных случаях до 40-60 движений в минуту.

Чувствительным показателем вегетативных сдвигов организма оператора, вызываемых эмоциональным напряжением, является кожно-гальваническая реакция (КГР), т.е. процесс потоотделения.

Среди других сдвигов вегетативного характера в состоянии эмоциональной напряженности операторов можно наблюдать изменение температуры разных участков кожи (увеличение или понижение в зависимости от характера раздражителя), увеличение количества миганий глаз, измеряемых методом бесконтактной регистрации.

В состоянии эмоционального напряжения у оператора наблюдается нарушение дозировки усилий. У некоторых это выражается в мышечном напряжении, а у других - в мышечной слабости. В условиях эмоционального возбуждения при дефиците времени происходит изменение дозировки усилия в сторону увеличения, а у эмоционально неустойчивых лиц, кроме того, плавные движение заменяются резкими. И опять, в показателях напряженности, мы наблюдаем превосходство машины над человеком.

Приспособление психофизиологических функций к рабочей деятельности обеспечивают высокий уровень работоспособности и соответствующее качество труда. Внешним выражением приспособления организма к работе является изменение физиологических показателей работоспособности, которые устанавливаются на определенный отрезок времени, соответствующий периоду высокой работоспособности (в течении 2-3 часов на протяжении рабочей смены).

Тяжесть и утомительность различных видов труда определяется следующими факторами: 1) затраты физических усилий; 2) напряжением внимания; 3) темпом работы; 4) рабочим положением; 5) монотонностью труда; 6) температурой и влажностью внешней среды; 7) запыленностью и загрязненностью воздуха; 8) шумом; 9) вибрацией, вращением и толчками; 10) освещением. Каждый фактор и его градации имеют условные измерители (баллы), которые могут быть выражены в процентах времени, необходимого для отдыха при работе под действием данного фактора.

Биологическим критерием тяжести и напряженности труда и его условий, кроме утомления, является заболеваемость работающих. Характер заболеваемости соответствует условиям труда: болезни органов дыхания (хронический бронхит, эмфизема легких, пневмосклероз и др.), легочно-сердечная недостаточность, заболевание нервно-мышечного аппарата (радикулиты, нейромиозиты). Причина утомления коренится в изменениях функционального состояния нервных центров.

Уменьшение скорости нервных процессов, проявляющееся в увеличении скрытого времени зрительно-моторной реакции и в уменьшении критической частоты слияния мельканий, снижает точность рабочих действий и нарушает слаженный в период врабатывания рабочий динамический стереотип. В конечном счете все описанные процессы приводят к уменьшению производительности труда и снижению качества работы.

В каждом конкретном виде труда необходимо принимать оздоровительные меры, которые могли бы в наибольшей степени соответствовать психофизиологическим процессам, развивающимся во время данного вида трудовой деятельности, в частности свойственному этому виду труда физиологическому механизму утомления. Установление у операторов тех или иных черт одного из психофизиологических механизмов производственного утомления является важным условием для выбора системы оздоровительных мер и для уточнения контроля и оценки их эффективности.

Наиболее эффективные средства предупреждения утомления при работе на производстве - это средства, нормализующие активную трудовую деятельность человека. Уменьшение плотности рабочего времени, наличие простоев на протяжении рабочего дня не только не отделяют развитие и наступление утомления, но могут и ускорить и углубить его.

Перерывы различаются по своему значению и продолжительности. Изменяя соответствующим образом число, продолжительность, расположение в течении смены и содержание дополнительных перерывов, специалист в области физиологии и психологии труда имеет возможность создать на конкретном участке производства такой режим труда и отдыха, который обеспечит достижение высокого и устойчивого уровня работоспособности, производительности труда и оптимальное приспособление физиологических и психических функций к текущей трудовой деятельности.

По всем вышеперечисленным показателям мы наблюдаем превосходство машины над человеком. Машина не испытывает стресса, не устает, не теряет ритм работы, не реагирует на внешние раздражители и окружающую среду (при условии её правильного проектирования и изготовления), не требует частого восстановления сил и перерывов, а следовательно, не может допускать ошибок. Но всё же машина также как и человек может выйти из работоспособного состояния и в этом случае ремонт производит человек. И в незапланированных ситуациях решение принимает человек, а не машина. У каждой составляющей СЧМ есть свои преимущества и недостатки. Работая вместе, они компенсируют минусы друг друга. Поэтому можем сделать вывод, что в производстве человек и машина неразделимы.

3. Структура инженерно-психологического проектирования (ИПП) и комплекс работ по учету человеческого фактора

3.1 Структура инженерно-психологического проектирования

Инженерно-психологическое проектирование (ИПП) заключается в решении всех вопросов, связанных с включением человека в проектируемую систему. Одной из его основных задач является создание проекта деятельности человека аналогично тому, как задачей технического проектирования является создание проекта технической части системы. Однако только этим не ограничиваются задачи ИПП. Кроме создания проекта деятельности человека в его задачи входят согласование, стыковка технического и «человеческого» проектов и создание на основе этого обобщенного проекта системы «человек-машина».

Необходимо особо подчеркнуть значение последней задачи, ибо в ряде источников сущность ИПП определяется лишь как создание проекта деятельности человека без последующего учета влияния этой деятельности на характеристики системы в целом, без оценки того, насколько хорошо этот проект впишется в систему в целом. При этом происходит нарушение принципа системности, а само проектирование в такой постановке противоречит системному подходу, поскольку проект деятельности человека создается в отрыве от проекта системы в целом.

Возможная структура ИПП на примере системы «человек-машина» управляющего типа представлена на рис.1 и табл.1.

Проектирование начинается с анализа задач, которые должна решать система. Для этого проводится анализ статических и динамических характеристик объекта управления, анализ возможных потоков циркулирующей в системе информации, в общих чертах оцениваются возможности человека и техники по решению стоящих перед системой задач.

Следующим этапом является распределение функций между человеком и техникой по решению этих задач. Распределение функций ведется с учетом преимущественных возможностей человека и техники по отношению друг к другу и в целях оптимизации некоторого выбранного критерия эффективности системы, который может быть как к частным, так и общим. При оптимизации по частному критерию следует иметь в виду, что система, оптимальная с точки зрения одного критерия, может быть неоптимальной с точки зрения другого. Поэтому более целесообразным является оптимизация по обобщенному критерию при наложении целого ряда ограничивающих условий на частные критерии. Такая задача решается методами математического программирования (линейного, динамического, выпуклого и др.).

1.Анализ характеристик объекта управления	Анализ статических характетистик
	Анализ динамических характеристик
	Определение целей и задач системы
2.Распределение функций между человеком и техникой	Анализ возможностей человека и техники
	Определение критерия эффективности системы
	Определение ограничивающих условий
	Оптимизация критерия эффективности
3.Распределение функций между операторами	Выбор структуры группы
	Определение числа рабочих мест
	Определение задач на каждом рабочем месте
	Организация связи между операторами
4.Проектирование деятельности оператора	Определение структуры и алгоритма деятельности
	Определение требований к характеристикам человека
	Определение требований к обученности
	Определение допустимых норм деятельности
5.Проетирование технических средств деятельности оператора	Синтез информационных моделей
	Конструирование органов управления
	Общая компоновка рабочего места
6.Оценка системы «человек-техника-среда»	Оценка РМ и условий деятельности
	Оценка характеристик деятельности оператора
	Оценка эффективности системы

После того как определены исполнители (человек или техника) для каждой из задач, проводится проектирование групповой деятельности - распределение функций между отдельными операторами. При решении этой задачи нужно стремиться к максимально возможному упрощению структуры группы и связей между операторами. Однако при этом всегда нужно иметь в виду, что упрощение структуры группы в ряде случаев может привести к недопустимой информационной перегрузке отдельных операторов. Это следует исключить в процессе проектирования. В итоге на этом этапе должны быть решены следующие задачи: определены типы и количество рабочих мест, решаемые на каждом из них задачи, необходимые информационные связи между отдельными операторами.

После этого следует собственно проектирование деятельности оператора. Этот этап ИПП условно можно разделить на две фазы: проектирование внутренних средств деятельности оператора и проектирование технических средств его деятельности.

Необходимо отметить, что рассмотрение этого этапа ИПП в виде двух отдельных фаз является чисто условным. Фактически между ними невозможно провести четкую границу, они в значительной степени взаимосвязаны между собой и решаются одновременно, параллельно, но всё же с определённым опережением первой фазы по сравнению со второй.

Табл.1 Схема процесса комплексного проектирования систем «человек-машина»

Стадии проектирования	Задачи отдельных видов комплексного проектирования
	технического	инженерно-психологического	художественного
Техническое задание	Определение основного назначения технических и тактико-технических характеристик, показателей качества и технико-экономических требований к системе	Анализ условий функционирования системы, установление степени соответствия ее характеристик возможностям операторов, определение количества операторов, их функций, уровня подготовки и условий работы	Предварительный анализ проектной ситуации, формулировка художественно-конструкторской проблемы
Техническое предложение	Техническое и технико-экономическое обоснование целесообразности разработки системы на основании анализа технического задания и различных вариантов возможных решений задачи проектирования	Изучение статических и динамических характеристик объекта управления, анализ возможных потоков информации, предварительное распределение функций между человеком и техникой и определение требуемой степени автоматизации системы	Определение эстетических требований к разрабатываемой системе, формулирование художественно-конструкторской задачи, разработка предварительных вариантов художественно-конструкторских предположений (компоновочных схем систем)
Эскизный проект	Разработка принципиальных решений, дающих общее представление об устройстве и принципе работы системы, а также разработка данных, определяющих ее назначение, основные параметры и габаритные размеры	Распределений функций между человеком и техникой, а также между отдельными операторами; разработка принципов построения рабочих мест операторов; составление программ и методик испытаний и инженерно-психологической оценки системы	Анализ и выбор вариантов художественно-конструкторских предложений; изучение конструкции, материалов и технологии изготовления изделия, разработка эскизных вариантов изделия в графике и в объеме
Технический проект	Разработка окончательных технических решений, дающих полное представление об устройстве, конструкции и принципе работы разрабатываемой системы; получение исходных данных для разработки рабочей документации	Проектирование деятельности оператора, моделирование и макетирование; разработка (детальная) рабочих мест операторов; выбор и расположение индикаторов, органов управления и других элементов в зоне деятельности оператора	Окончательная компоновка изделия, разработка сложных поверхностей, выбор конструкционных и отделочных материалов, моделирование и макетирование, экономическое обоснование художественно-конструкторского проекта
Рабочий проект	Разработка конструкторских документов для изготовления и испытания опытного образца, его изготовление и испытания, корректировка конструкторских документов для изготовления последующих образцов	Методические указания по конструированию аппаратуры в соответствии с инженерно-психологическими требованиями, испытания опытного образца, выработка рекомендаций по дополнительному учету инженерно-психологических требований при изготовлении последующих образцов	Разработка чертежей сложных поверхностей, разработка чертеже узлов и деталей, корректировка их по результатам испытаний

Необходимость решения первой задачи определяет принципиальное отличие системного подхода от традиционного технического проектирования. В результате её решения определяются структура и алгоритмы деятельности оператора в различных режимах работы СЧМ, способы выполнения этой деятельности, требования к психофизиологическим характеристикам человека (объёму памяти и внимания, скорости реакции, эмоциональной устойчивости и др.), производится проверка выполнения предельно допустимых норм деятельности оператора. Вторая задача заключается в проектировании технических средств, с которыми взаимодействует оператор в процессе работы. При этом осуществляется разработка средств отображения информации, органов управления, производится общая компоновка рабочего места.

Последний этап проектирования - инженерно-психологическая оценка проекта и сравнение полученных результатов с требуемым техническим заданием на систему. Оценке подлежат основные характеристики СЧМ (надежность, быстродействие, стоимость и др.), условия работы оперативного и обслуживающего персонала, конструкция системы и особенности организации рабочих мест операторов и целый ряд других вопросов. В случае несоответствия каких-либо характеристик требуемым разработанный проект уточняется, пока не будет получен приемлемый результат.

Инженерно-психологическое проектирование представляет собой циклический процесс. Цикличность ИПП заключается в необходимости решения всех перечисленных задач на каждой из стадий проектирования (при разработке технического задания и предложения, на стадиях эскизного, технического и рабочего предложения, при различного рода испытаниях и т.д.). При этом на каждой последующей стадии разработанный проект уточняется и улучшается. Следовательно, в ходе проектирования осуществляется последовательная оптимизация проекта СЧМ. Если на начальных стадиях большинство задач проектирования решается приближенно, в основном лишь на качественном уровне, то на последующих стадиях эти же задачи решаются с большой точностью.

Табл.2. Степени детализации задач ИПП

Задачи и методы их решения	Проектирование	Испытания	Эксплуатация
	разработка	эскизный проект	тех. и раб. проект
Решаемые с подробной детализацией
Решаемые в общем виде
Уточняемые после предыдущей стадии
Методы решения	Качественный анализ, мат. модели	Математические модели и макеты			Эксперимент

Примечание. Номера задач в таблице соответствуют номерам на рис.1

Из сказанного следует, что все задачи в той или иной степени решаются на каждой из стадий проектирования. Однако уровень проработки решения этих задач на каждой из стадий проектирования может быть различным. Одни задачи могут решаться в общем виде, другие - детально, третьи уточняются после решения их на предыдущем этапе. Уровень и методы решения отдельных задач на различных стадиях проектирования, а также на этапах испытаний и эксплуатации приведены в табл. 2.

3.2 Комплекс работ по учету человеческого фактора на различных стадиях проектирования

В соответствии с принципами и структурой ИПП любая задача по учету человеческого фактора в той или иной степени должна решаться на каждой из стадий проектирования систем («человек-машина»). Поэтому представляется целесообразным более подробно раскрыть содержание работ по учету человеческого фактора на различных стадиях проектирования.

Основными вопросами учета человеческого фактора, подлежащими согласованию в тех.задании (ТЗ), является: эксплуатационная надежность системы в различных режимах с учетом работы операторов; количество и функции операторов, предлагаемый уровень их подготовки и сроки обучения, условия их работы; принципы построения, тип и требования к техническим средствам подготовки операторов (тренажерам); порядок испытаний и оценки соответствия выполненных работ по учету человеческого фактора требованиям ТЗ.

Методы выполнения этих работ могут быть различными: изучение и анализ документов, обосновывающих необходимость разработки системы; изучение характеристик объекта управления; изучение прототипа (если такой имеется); изучение и анализ результатов опроса и анкетирования лиц, эксплуатирующих аналогичную технику. Для решения перечисленных задач могут использоваться также методы экспертных оценок и математического моделирования. На этой стадии также проводится калькуляция средств, необходимых для обеспечения комплекса работ по учету человеческого фактора.

При разработке технического предложения проводится сравнительная оценка возможностей человека и техники по скорости, точности и надежности переработки информации и осуществляется предварительное распределение функций между ними. В итоге может быть составлен перечень задач, подлежащих автоматизации, и определена требуемая степень автоматизации системы.

В ходе дальнейшей работы решается задача предварительного распределения функций, решаемых системой, между отдельными операторами, определяются наиболее рациональные способы предъявления операторам информации и выдачи ими управляющих воздействий. Такая задача должна быть решена для каждого рабочего места в отдельности.

Уже на этом этапе проектирования необходимо провести предварительное определение требований к операторам, прежде всего к тем психофизиологическим характеристикам, которыми они должны обладать, и требуемой степени их квалификации. Это позволяет ответить на вопрос, нужно ли в создаваемой системе проводить профессиональный отбор операторов, а также определить требования к объёму и характеру обучения операторов.

В результате всей проделанной на данном этапе работы уточняются технические требования к проектируемой системе и разрабатывается ТЗ на эскизное проектирование.

На стадии эскизного проектирования уточняется количество и содержание информации, необходимой для обеспечения эффективного функционирования отдельных подсистем, а также те требования, которые должны быть предъявлены к способам и средствам представления этой информации. Тут же предусматривается возможность и необходимость резервирования информации.

На стадии эскизного проектирования продолжается также процесс предварительного проектирования деятельности операторов. Это заключается в разработке рациональных методов и способов выполнения ими своих функций, определении характера и режима их работы.

Одновременно с этой задачей необходимо обосновать требования к органам управления, регулирования и ввода информации и разработать рекомендации по их проектированию. После определения требований к отдельным элементам рабочих мест (средствам отображения информации и органам управления) появляется возможность обосновать требования к организации рабочего места в целом, а также к тем условиям окружающей среды, в которых будет протекать деятельность операторов.

Для этого целесообразно составить перечень режимов функционирования системы и разработать предварительные алгоритмы деятельности оператора в каждом из этих режимов. Заканчивается эскизное проектирование уточнением требований к психофизиологическим характеристикам операторов, обоснованием методик их отбора и обучения.

На стадии технического проектирования обычно появляется возможность более обоснованного распределения функций между человеком и техникой, а также между отдельными операторами. Эти задачи могут быть решены уже с помощью количественных методик; необходимые исходные данные для этого, как правило, уже имеются.

После этого проектируются с подробной детализацией средства взаимодействия операторов с технической частью системы на всех рабочих местах. При необходимости целесообразно изготовить макет рабочего места, на котором можно проверить и уточнить расположение индикаторов и органов управления, а также расположение оператора за пультом управления и условия обитаемости (внешней среды).

Как показывает практика проектирования, на этой стадии следует приступить к разработке программы и методик испытаний и инженерно-психологической оценки проектируемой системы. Особое внимание нужно уделить оценке алгоритмов работы операторов - определению временных затрат, вероятного числа ошибок при выполнении каждой функции, степени и характера загрузки оператора, его производительности, реальных и предельно допустимых норм деятельности.

С помощью разработанных методик можно провести испытания на макете рабочего места. Результаты макетирования позволяют уточнить компоновку рабочего места и алгоритмы работы оператора.

На этой же стадии проектирования обычно разрабатываются проекты технического описания и инструкции по эксплуатации системы. При решении этой задачи нужно особое внимание обратить на обеспечение возможности легкого и быстрого изучения и освоения по ним техники. Параллельно с этим определяются требования к тренажерам, имитаторам, средствам контроля за деятельностью и состоянием оператора и другим вспомогательным устройствам.

Заканчивается техническое проектирование, как правило, оценкой пропускной способности системы и аналитическим расчетом надежности, точности, быстродействии и эффективности системы «человек-машина».

Рабочее проектирование начинается с разработки методических указаний на конструирование аппаратуры в соответствии с общими инженерно-психологическими требованиями. На этой же стадии обычно осуществляется изготовление опытного образца аппаратуры и намечаются программы испытаний с целью проверки соответствия его характеристик требованиям учета человеческого фактора. Для решения этой задачи желательно составить программы и методики оценки информационных потоков, определения ошибок операторов, оценка алгоритмов их работы, определение пропускной способности и надежности оператора, предельно допустимых норм его деятельности, системы приспособленности аппаратуры для обслуживания её человеком. Завершается эта работа определением затрат сил и средств при решении перечисленных задач, что необходимо для получения исходных данных для экономического анализа работы системы.

После того как будут разработаны необходимые программы и методики, можно приступать к проверке опытного образца на соответствие техническим требованиям. По результатам этой проверки представляется возможность получения рекомендаций по учету инженерно-психологических требований при создании серийных образцов аппаратуры.

Мероприятия по учету человеческого фактора, по проверке выполнения инженерно-психологических норм и требования должны проводится также при последующих испытаниях и эксплуатации систем «человек-машина». Данные, полученные на этих этапах, необходимы для оценки полноты и правильности учета инженерно-психологических норм и требований при проектировании системы. Анализ данных позволяет вскрыть имеющиеся недоработки и учесть их при модернизации данной системы и проектировании новых систем. Только такой всесторонний подход к учету человеческого фактора, охватывающий все этапы проектирования, испытаний и эксплуатации позволяет обеспечить наиболее высокую эффективность СЧМ.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Использование достижений инженерной психологии и психологии труда. Определение влияния человеческого фактора на производительность труда и эффективность эксплуатации техники. Учет человеческого фактора при создании различных устройств, машин и механизмов.

реферат , добавлен 25.11.2011


Изучение системы "человек-машина", ее классификация и показатели качества. Содержание инженерно-психологического проектирования СЧМ. Основные задачи инженерной психологии и их содержание. Конфликты в системе "человек-машина" и способы их преодоления.

контрольная работа , добавлен 30.11.2010


Инженерная психология как наука, изучающая системы "человек - машины", ее основные цели и задачи. Параметры системы управления. Улучшение технологических характеристик трудового процесса. Психологические проблемы организации взаимодействия человека с ЭВМ.

контрольная работа , добавлен 10.02.2011


Определение и цели инженерной психологии - отрасли психологии, использующей знания психологической науки в практической деятельности; изучающей системы "человек - техника" с целью достижения их высокой эффективности. История возникновения и развития.

реферат , добавлен 12.01.2011


Психология труда, инженерная психология и эргономика. Психология труда, организационное поведение, психология управления, организационная психология. Отличия психологии труда от организационной психологии. Психология труда и экономическая психология.

реферат , добавлен 14.11.2014


Режимы работы оператора. Основные функциональные характеристики человека и машины. Прогноз сохранения психологического комфорта человека-оператора. Специфика каждой стадии проектирования систем "человек-машина", принципы инженерно-психологической оценки.

контрольная работа , добавлен 29.01.2010


Применение физиологических методов в инженерной психологии. Характеристики физиологических процессов человека. Основные положения теории саморегуляции. Самоконтроль в деятельности оператора. Психофизиологические аспекты проблемы надежности оператора.

контрольная работа , добавлен 26.05.2010


Политическая психология как отрасль психологического знания. Возникновение и основные этапы развития политической психологии. Влияние психологии в политике. Эмоционально-чувственное преломление идеалов и нормативных требований политической идеологии.

курсовая работа , добавлен 08.04.2011


Этапы возникновения и становления русской социальной психологии в середине XIX в. и роль социально-психологического фактора. Значение трудов В.М. Бехтерева в развитии социальной психологии. Особенности истории зарубежной теории: бихевиоризм и фрейдизм.

контрольная работа , добавлен 17.01.2011


Обоснование исключительной значимости психологии питания для понимания основных аспектов психологии человека, в том числе психологии семейных отношений. Роль пищи и процесса питания в формировании личности и управлении разными формами поведения человека.

А сколько
стоит написать твою работу?

Тип работы Дипломная работа (бакалавр/специалист) Курсовая с практикой Курсовая теория Реферат Контрольная работа Задачи Эссе Аттестационная работа (ВАР/ВКР) Бизнес-план Вопросы к экзамену Диплом МВА Дипломная работа (колледж/техникум) Другое Кейсы Лабораторная работа, РГР Магистерский диплом Он-лайн помощь Отчёт по практике Поиск информации Презентация в PowerPoint Реферат для аспирантуры Сопроводительные материалы к диплому Статья Тест Часть дипломной работы Чертежи Срок 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Сдачи Январь Февраль Март Апрель Май Июнь Июль Август Сентябрь Октябрь Ноябрь Декабрь цену

Вместе с оценкой стоимости вы получите бесплатно
БОНУС: спец доступ к платной базе работ!

и получить бонус

Спасибо, вам отправлено письмо. Проверьте почту.

Если в течение 5 минут не придет письмо, возможно, допущена ошибка в адресе.

Основы инженерной психологии

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДУРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГУМАНИТАРНЫЙ

УНИВЕРСИТЕТ

ИНСТИТУТ ПСИХОЛОГИИ им. Л.С. ВЫГОТСКОГО

Факультет психологический

Кафедра педагогической психологии

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА ПО ПСИХОЛОГИИ ТРУДА

ОСНОВЫ ИНЖЕНЕРНОЙ ПСИХОЛОГИИ

студентки 3 курса (5 - летнего срока обучения)

группа г

Фионова Людмила Александровна

Научный руководитель

Варфоломеева С.В.

Москва 2005

1. Инженерная психология как наука

1.1 Определение инженерной психологии

1.2 Цель инженерной психологии

1.3 Задачи инженерной психологии

2. Система "человек-машина"

4. Психологические проблемы организации взаимодействия человека с ЭВМ

1. Инженерная психология как наука

1.1 Определение инженерной психологии

Инженерная психология - наука, изучающая системы "человек - машины" с целью достижения их высокой эффективности и разрабатывающая психологические основы:

конструирования техники и организации управления технологическим процессом;

подбора людей, обладающих необходимым уровнем индивидуально-психологических профессионально-важных качеств для работы с определенной техникой;

профессиональной подготовки людей, использующих в своей трудовой деятельности сложные технические устройства.

Инженерная психология как наука имеет двойственный характер. С одной стороны, это самостоятельная психологическая дисциплина, изучающая человека во всей полноте проявлений психики в трудовом процессе. С другой стороны, в инженерной психологии имеет место выраженный технический, инженерный аспект, касающийся конструирования техники. Это обусловлено особенностью самого двойственного по своей природе объекта исследования - систем "человек - машина".

Такая двойственность объекта исследования в инженерной психологии порождает ряд специфических методологических особенностей. Кроме того, следует иметь в виду, что любая система "человек - машина" - это своего рода микроэлемент макросистемы, в роли которой выступает система производительных сил. Поэтому в системах "человек - машина" проявляется ряд таких общих закономерностей развития производительных сил, которые обусловлены наличием в них материального (прежде всего технического) и субъективного (человеческого) начал. Одна из таких закономерностей касается определяющих моментов производительности общественного труда на каждом уровне развития производительных сил определяется, во-первых, совершенством техники, а во-вторых, накопленным производственным опытом людей, их навыками к труду. Все это находит свое отражение в эффективности систем "человек - машина". Эффективность каждой такой системы будет определяться производительностью и надежностью техники, подготовленностью человека, согласованием рабочих характеристик человека и техники.

Другая общая закономерность связана с тем, что производительные силы существуют в единстве с производственными отношениями.

Решая вопросы согласования человека и техники как элементов единой системы, инженерная психология обосновывает и формулирует требования и рекомендации к конструированию техники, к организации управления технологическим процессом, подбору и подготовке специалистов, обслуживающих технику. К этим требованиям присоединяются требования других психологических дисциплин, а также физиологии, гигиены, анатомии, антропометрии, биомеханики.

Инженерная психология широко взаимодействует с такими дисциплинами, как кибернетика, системотехника и общая теория систем, теория связи, теория автоматического управления и регулирования, теория надежности, техническая эстетика и художественное конструирование.

Необходимо отметить, что инженерно-психологические исследования трудовой деятельности человека, деятельности связанной с новой и новейшей техникой, имеют высокую значимость в общем плане познания человека. Трудовая деятельность характеризуется установлением бесконечного многообразия отношений с окружающими физической, биологической и социальной средами. Именно в трудовой деятельности аккумулируются и наиболее ярко проявляются все индивидуально-психологические характеристики человека как личности, как субъекта деятельности. Результаты исследований поведения человека в автоматизированных системах, кроме очевидного прикладного значения, имеют важное значение и для общей системы человекознания.

1.2 Цель инженерной психологии

Весь комплекс теоретических и практических инженерно-психологических исследований имеет главной целью, как указывалось выше, обеспечение высокой эффективности систем "человек - машина". Эффективность любой системы определяется ее производительностью и надежностью при таких прочих равных условиях, как например, качество продукта (результата), долговечность, энергозатраты и многое другое. Ясно, что эффективная работа систем "человек-машина" требует наличия высокопроизводительной т надежной техники; далее, конструкция техники и организация производственного процесса должны позволять человеку реализовать все технические возможности. И, наконец, человек должен быть способным по своим качествам реализовать эти возможности, добиваться высокой производительности труда и обеспечивать выполнение производственных операций.

Достижение главной цели инженерной психологии осуществляется, во-первых, за счет улучшения технологических характеристик трудового процесса, а во-вторых, за счет характеристик трудового процесса и условий труда, стимулирующих трудовую активность человека и в конечном счете его отношение к труду.

Улучшение технологических характеристик трудового процесса означает следующие:

минимизацию времени выполнения отдельных действий и операций в трудовом процессе;

исключение грубых ошибок типа промахов в трудовой деятельности;

минимизацию вероятности ошибок, отрицательно сказывающихся на ходе технологического процесса, качестве продукта (результата) или отрицательно влияющих на состояние техники или человека;

сохранение высокой (заданной) работоспособности человека в течение длительного (заданного) времени путем минимизации энергозатрат (психического и физического напряжения) в трудовом процессе.

Под улучшением характеристик трудового процесса, стимулирующих трудовую активность человека, подразумевается прежде всего следующее:

надежность работы технических устройств;

рациональная конструкция техники;

соответствие сложности техники уровню подготовленности человека;

совершенный эстетический вид технических устройств и производственных помещений;

отсутствие вредных и мешающих работе внешних факторов.

1.3 Задачи инженерной психологии

Методологические задачи - определение предмета и задач исследования (то есть уточнения предмета); разработка новых методов исследования; разработка принципов исследования; установление инженерной психологии в системе наук о человеке (и в науке вообще).

Психофизиологические задачи - изучение характеристик оператора; анализ деятельности оператора; оценка характеристик выполнения отдельных действий; изучение состояний оператора.

Системотехнические задачи - разработка принципов построения элементов системы "человек - машина"; проектирование и оценка системы "человек - машина"; разработка принципов организации системы "человек - машина"; оценка надежности и эффективности системы "человек - машина".

Эксплуатационные задачи - профессиональная подготовка операторов; организация групповой деятельности операторов; разработка методов повышения работоспособности операторов.

Отдельно можно выделить задачу укрепления связей инженерных психологов со смежными науками: управлением, техническим конструированием, психогигиеной труда, кибернетикой, эргономикой.

2. Система "человек-машина"

Представим себе, что человек управляет каким-либо объектом. Будет ли это железнодорожный диспетчер или авиадиспетчер, летчик или машинист электростанции, - во всех случаях процесс управления имеет некоторые общие черты. Все изменения управляемого объекта улавливаются с помощью каких-либо датчиков, сигналы от датчиков преобразуются и подаются к приборам, за которыми наблюдает человек. Он воспринимает показания приборов, расшифровывает их, принимает решение, выполняет соответствующее действие, которое может быть и очень простым (например, нажим кнопки) и более сложное. Сигналы, возникающие в результате действия человека, преобразуется и поступает к управляемому объекту, изменяя его состояние. Новое состояние объекта вызывает изменение показаний приборов, которые информируют человека о результатах его действия. А это, в свою очередь, может потребовать от него новых действий.

Так в общих чертах выглядит замкнутая система регулирования, в которой человек, связанный прямыми и обратными связями с управляемым объектом, выступает в роли важнейшего, наиболее ответственного звена системы, а именно регулятора. Но, человек может и не получать сведений о результатах своих действий. Тогда он рассматривается как звено разомкнутой системы.

С развитием автоматики функции регулирования передаются автоматам. Однако в этом случае информация об управляемом объекте, а также о состояниях систем автоматического регулирования поступает на индикаторы, за которыми наблюдает человек-оператор. Его основными задачами становятся контроль за работой системы автоматического регулирования, предупреждение и профилактика аварий, выявление возникающих неисправностей. При нормальной работе системы автоматического регулирования оператор ограничивается только пассивным наблюдением за состояниями управляемых объектов. Но в те моменты, когда система автоматического регулирования по каким-либо причинам не справляется с задачей, оператор вынужден активно вмешаться в процесс регулирования.

Еще большими техническими возможностями обладают комплексно-автоматизированные системы, которые включают управляющие вычислительные машины. Эти машины могут осуществлять автоматический пуск управляемых агрегатов по оптимальной программе с учетом их состояний, поддерживать заданный режим работы, исходя из максимальной экономичности, предупреждать аварии, сигнализировать о нарушениях, освобождая тем самым человека-оператора от многих функций. Основной задачей человека становиться контроль за работой управляющих вычислительных машин. При выходе их из строя оператор берет на себя и функции управления. В таких системах на приборную панель оператора передается информация об управляемом объекте и о работе управляющих вычислительных машин.

Из выше сказанного видно, что при переходе от одного этапа развития к другому человек постепенно освобождается от ряда функций, которые передаются машинам. Но вместе с тем перед ним возникают новые и все более ответственные задачи. Человек становится интегральным звеном системы управления.

Основные параметры системы управления - время цикла регулирования (быстродействие), пропускная способность, точность и надежность - в значительной мере определяются возможностями и особенностями деятельности ее интегрального звена - человека. Без анализа его характеристик невозможно ни понять работу системы в целом, ни правильно рассчитать ее.

Жизнь показывает, что недоучет характеристик человека при конструировании систем управления ведет или к тому, что система оказывается не в состоянии работать, или к частым нарушениям ее работы, которые иногда заканчиваются авариями, или к преждевременному утомлению оператора (а это снижает надежность всей системы). Так, по данным американских авторов, значительное число аварий в авиации объясняется так называемым "человеческим фактором" - обычно ошибками пилота. Они происходят потому, что пилот неточно воспринял показания приборов, принял один прибор за другой, спутал органы управления, не успел вовремя отреагировать.

Знание возможностей человека выполнять те или иные функции и способов их выполнения является необходимым условием рационального конструирования систем управления.

инженерная психология человек машина

3. Функции человека в системе "человек - машина"

Эти функции могут быть различны. Человек может выступать в роли приемника осведомительной информации, поступающей в той или иной форме от управляемого объекта, ее ретранслятора, передающего информацию от одного звена системы к другому. Он может осуществлять анализ информации и принимать решения, то есть вырабатывать управляющую, или командную, информацию. Человек также может выполнять функцию программирования работы всей системы или ее частей. Он может осуществлять наблюдение и контроль за работой системы. Наконец, оператор может быть исполнителем той или иной команды, то есть выполнять действия, непосредственно направленные на преобразования управляемого объекта. Обычно человек совмещает ряд функций, выполняя их последовательно или одновременно.

В ходе технического прогресса, особенно в связи с созданием кибернетических машин, отдельные функции человека в системах управления по приему, хранению, передаче и переработке информации стали постепенно передаваться машинам. Но создаваемые машины пока могут "решать" лишь частные задачи. Поэтому для того, чтобы обеспечить работу системы управления как целого, в нее обязательно должно быть включено звено, осуществляющее интеграцию всех остальных звеньев. Этим интегральным звеном современных систем управления, в которых широко применяются кибернетические машины, и является человек, так как его психические свойства позволяют наилучшим способом решать задачи интеграции. Именно он организует процесс регулирования и тем самым координирует работу всех элементов системы, связывая их в единое целое.

При оценке роли человека в системах управления, обусловленной развитием техники, нужно учитывать два органически связанных момента. С одной стороны, успехи техники создают возможность передать ряд весьма сложных функций человека машине: идет процесс частичной замены человека "машинными звеньями" систем. В связи с этим расширяется круг задач, которые способна решать система. С другой стороны, чем, больше число машин включается в процесс управления и чем более расширяется круг задач, тем большей становится необходимость интегрировать их работу. А это означает, что относительная роль человека в системе управления возрастает.

В отношении приема информации несомненные преимущества человека заключаются в том, что возможности его "сенсорного входа" не ограничены каким - либо одним способом подачи сигналов. Человек может получать информацию и непосредственно от регулируемого объекта, наблюдая за ним, и посредством тех или иных приборов. При этом переход от одного способа к другому, если позволяют условия, осуществляется сравнительно легко. "Сенсорный вход" человека характеризуется значительной пластичностью и гибкостью. Поэтому человек может правильно и точно оценивать сигналы, изменяющиеся по тем или иным признакам в довольно широких пределах. Так, если говорить о чтении письменной речи, то человек может читать тексты, напечатанные любым шрифтом и написанные любым почерком. Буквы могут значительно варьировать по величине, наклону, форме, некоторые из них могут быть даже частично стертыми, но это не помешает человеку читать текст. Возможности существующих "читающих" машин пока еще весьма ограничены.

Благодаря пластичности "сенсорного входа" оператор может оценивать состояние регулируемых объектов не только по тем сигналам, которые прямо ему и адресованы, но и по косвенным сигналам, не предусмотренным схемой системы управления. Благодаря опыту у оператора складываются свои способы приема информации, позволяющие ему "брать информацию за пределами рассчитанной системы управления". В отношении приема информации человек не ограничен конструкцией системы управления. Так, предположим, что в системе управления - по расчетам конструкторов - единственным средством подачи оператору информации об управляемом объекте должен быть тот или иной прибор или их комплекс. Прием информации рассматривается как считывание показаний приборов. Однако часто оказывается, что в реальном процессе управления оператор не ограничивается только считыванием показаний приборов, но ориентируется в обстановке и по многим другим косвенным сигналам (например, по вибрации пола, шуму мотора), разумеется, если они доступны для его органов чувств. При этом иногда косвенные сигналы служат для него источником гораздо большей информации, чем приборы.

В отличие от человека вход у существующих машин ограничен схемой системы регулирования. Машина "видит" и "слышит" лишь те сигналы, которые только ей и адресованы, и может принять их лишь в той форме, которая была заранее определена конструктором. Ко всем другим сигналам машина "слепа" и "глуха".

Человек может с максимальной выгодой использовать избыточность информации. Он способен объединять отдельные сигналы в целостную структуру, что позволяет находить наиболее экономные способы ее приема и переработки. Способы приема информации машиной ограничены, так же как и ее возможность использовать избыточность информации.

Что же касается максимального объема информации, принимаемой и перерабатываемой в единицу времени, то здесь явные преимущества остаются за машиной. Так как она в состоянии принять и переработать значительно (в сотни и тысячи раз) большее количество информации.

Большой пластичностью и гибкостью характеризуется также деятельность человека по переработке принятой информации. Его возможности преобразовывать информацию из одной формы в другую, анализировать и синтезировать поступающие сигналы практически почти безграничны. В зависимости от условий и требований конкретного процесса управления оператор может применять либо тот, либо иной способ кодирования и декодирования принимаемых сигналов, сравнительно легко переходя от одного из них к другому. Человек не ограничен каким - либо одним алфавитом и способен при соответствующем обучении работать в разных "ключах". Одну и ту же операцию по переработке информации он может выполнить, пользуясь различными способами. В принципе для человека всегда остается возможность найти новый способ переработки, не предусмотренный конструктором системы управления. Существующие кибернетические машины моделируют лишь некоторые, далеко не всегда наиболее экономные способы обработки информации, применяемые человеком.

В отношении функции переработки информации так же, как и в отношении функции приема, человека не ограничен конструкцией системы управления.

Но в выполнении некоторых действий человек значительно уступает по точности и скорости машине. Так, операции счета он выполняет значительно медленнее и менее точно, чем это делает информационно - логическая машина.

Выступая в роли исполнителя командной информации, человек также характеризуется большой пластичностью. Пользуясь одним и тем же двигательным аппаратом, он в состоянии выполнять самые разнообразные действия.

Как правило, существующие автоматические регуляторы являются строго и узко специализированными. Человек же при некотором обучении с одинаковым успехом может осуществлять функции регулятора во многих системах управления, какими бы различными ни были их функциональные структурные схемы. Он может легко и часто менять программы, по которым должно осуществляться регулирование. Обладая огромной пластичностью, человек способен в случае тех или иных нарушений переходить от одного способа выполнения своих функций в системах управления к другим. Машина же при нарушении перестает работать или начинает допускать грубые ошибки.

Однако, имея возможность "настроиться на любую программу", оператор значительно уступает машине по времени, в течение которого он способен непрерывно работать по заданной программе. Он сравнительно быстро устает, может отвлекаться, забывать нужное и многое другое.

Итак, из выше сказанного следует, что человек - оператор является универсальным и наиболее пластичным "звеном системы управления". Вместе с тем он уступает "машинным звеньям" системы по скорости, а частично и точности выполнения операций и по возможности длительное время непрерывно сохранять заданный режим работы.

4. Психологические проблемы организации взаимодействия человека с ЭВМ

Интенсивное развитие информационно-вычислительной техники и ее широкое использование при решении различных технических и управленческих задач обусловило актуальность исследований и разработок, связанных с проблемой организации эффективного взаимодействия человека-оператора с ЭВМ.

При использовании ЭВМ человек выполняет самые разнообразные функции, начиная с технического обслуживания аппаратуры и кончая управлением сложными экспериментами или принятием ответственных решений на высших уровнях управления. Необходимость расширения сферы эффективного использования ЭВМ ставит перед психологической наукой комплекс весьма сложных задач. Причем эти задачи не ограничиваются инженерно-психологическим проектированием и оценкой только согласующих средств, таких, как индикаторные устройства и пульты ввода информации, хотя они, без сомнения, делают возможным, ускоряют, расширяют или усиливают взаимодействие человека с ЭВМ.

Психологический анализ включает также распределение функции между человеком и ЭВМ, оптимизацию взаимодействия в системе в целом, поиск принципиально новых способов организации процессов решения интеллектуальных задач на базе перспективной информационно-вычислительной техники.

Одним из наиболее острых является вопрос о распределении функции, о рациональном сопряжении ЭВМ и творческой деятельности человека.

Решение задачи распределения функции тесно связано с психологическим исследованием основных функций, выполняемых человеком с применением ЭВМ. Наиболее важными функциями являются принятие решений, диагностика, прогнозирование и планирование. Наряду с традиционными проблемами, такими, как изучение особенностей восприятия человеком информации, выбор предпочтительных форм взаимодействия, возникает целый ряд принципиально новых: выбор стратегий и тактик решения; формирование критериев, оценка последовательности и построения управляющих воздействий; особенности использования различных языков обмена и способов их построения; организация диалогов, повышение эффективности процедур обмена информацией при принятии оперативных решений.

Источники зарождения психологии управления как науки. Фундамент психологии управления. Основные элементы управленческого процесса. Предмет психологии управления.

Описание динамики состояния утомления в процессе выполнения деятельности, его классификация: физическое и умственное, острое и хроническое, мышечное и сенсорное. Монотония и психическое пресыщение. Роль средств контроля в повышении надежности оператора.

Роль и место психологии в процессе управления. Межличностные отношения как сфера постоянной неопределённости для руководителя. Предмет изучения психологии управления и ее разновидности. Мотивация, стимулирование и поведение личности в организации.

Применение физиологических методов в инженерной психологии. Характеристики физиологических процессов человека. Основные положения теории саморегуляции. Самоконтроль в деятельности оператора. Психофизиологические аспекты проблемы надежности оператора.

Прием информации об объекте управления. Психофизиологическая характеристика процесса приема информации. Восприятие информации зрительным и слуховым анализаторами. Взаимодействие анализаторов (зрительного, слухового, тактильного и т.д.)

Психологическое обоснование готовности человека к определенной деятельности и факторы, на нее влияющие. Профессиональные знания, умения и навыки практического психолога, противопоказания к данной деятельности. Предмет и задачи изучения психологии труда.

Одной из самых актуальных проблем современной инженерной психологии является проблема точного теоретического анализа и критериев оценки информационных процессов в психике человека.

Определение и цели инженерной психологии - отрасли психологии, использующей знания психологической науки в практической деятельности; изучающей системы "человек - техника" с целью достижения их высокой эффективности. История возникновения и развития.

Научно-техническая революция выдвинула на передний план проблему применения техники нового типа. Подобная техника - электронно-вычислительные машины (ЭВМ), автоматизированные системы управления (АСУ) - в наше проникла в самые разнообразные области народного хозяйства, науки. От эффекта ее практичес...