Инженерная психология при проектировании:

подготовка операторов мобильных систем

Гарькина И.А., Данилов А.М.

Пензенский государственный университет архитектуры и строительства

Большинство исследователей, анализируя деятельность человека-оператора, рассматривают ее как ряд последовательно выполняемых действий. Это вытекает из предположений, что механизм переработки информации человека функционирует как одноканальная система. Однако некоторыми допускается возможность одновременного выполнения нескольких действий, что основывается на предположении, что механизм приема и обработки информации человека имеет многоуровневую иерархическую систему.

Минимизация активных ошибок оператора (опознавание, толкование, действия, порядок выполнения операций) осуществляется выбором при проектировании схемных и конструктивных решений устройств отображений информации. Пассивные ошибки (запоминания, внимания, замедления реакции) должны минимизироваться путем отбора и тренировкой операторов (частично можно улучшить на стадии проектирования). Уже в [1] указывалось, человек может уверенно осуществлять выбор не более чем из 9 альтернатив (если их больше, он начинает ошибаться). Латентный период дизъюнктивной реакции (реакция выбора; испытуемому предъявляется несколько заранее известных сигналов, на каждый из которых нужно отвечать определенным также известным движением или на одни отвечать, на другие - нет) превышает время простой реакции. Его величина тем больше, чем из большего числа осуществляется выбор. Известно, латентный период дизъюнктивной реакции пропорционален логарифму альтернативных стимулов (при условии равной вероятности их появления). Напомним, простая сенсомоторная реакция выражается в движении в ответ на заранее известный, но внезапно появляющийся сигнал с возможной максимальной скоростью (нажать кнопку, переместить рычаг и т.д.); латентный период реакции – время от момента появления сигнала до начала движения; длительность ответного движения – есть время моторного компонента (их сумма - время задержки). Необходимость учета латентного периода простой сенсомоторной реакции при воздействии на разные анализаторы (зависит от вида анализатора, на который действует сигнал-раздражитель, то есть от модальности ощущения, регулирующего ответные движения; табл.1) при проектировании очевидна.

Таблица 1. Латентный период простой сенсомоторной реакции (указаны наименьшие и наибольшие значения средних величин, полученных разными авторами)

Анализатор (сигнал-раздражитель)	Латентный период, мсек
Тактильный (прикосновение)	90-220
Слуховой (звук)	120-180
Зрительный (свет)	150-220
Обонятельный (запах)	310-390
Температурный (тепло, холод)	280-1600
Вкусовой: соленое сладкое кислое горькое	310 450 540 1080
Вестибулярный аппарат (вращение испытуемого)	400
Болевой	130-890

Движения тела оператора и его частей, по существу, есть конечный эффект зрительных, слуховых, тактильных и других ощущений. В то же время осуществляемые движения сами являются источником и объектом двигательных (кинестетических) ощущений. Выступают они в качестве сигнала обратной связи; играют существенную роль в построении двигательного акта, его корректировки и регулировании. Рецепторы этого анализатора расположены в мышцах, капсулах мышц, сухожилиях, фасциях. Раздражителями являются механические воздействия, возникающие вследствие изменения напряжения мышечной ткани и взаимоположения суставов. Мышечная и суставная чувствительность есть соответственно отражение величины деформации мышц и перемещений соприкасающихся суставов относительно друг друга.

Ощущение положения тела, его вращения и перемещения в окружающем пространстве осуществляется особым анализатором. Им является вестибулярный аппарат с соответствующими нервными путями и мозговым концом. Его периферический конец расположен во внутреннем ухе и имеет две группы рецепторов:

- волосковые клетки, выстилающие поверхность полукружных каналов и раздражаемые перемещением эндолимфы при изменении положения человеческого тела в пространстве (обеспечивают отражение углового ускорения и частично положения тела и линейного ускорения; пороговое ускорение при вращении вокруг вертикальной оси составляет 0,8…2,4 °/с²);

- чувствительные клетки мешочков преддверия, раздражаемые давлением известковых кристаллов-отолитов (их адекватными стимулами являются сила тяжести и линейное ускорение).

Сигналы этих рецепторов регулируют статические рефлексы положения головы относительно направления силы тяжести и динамические рефлексы в ответ на движения. Благодаря этому обеспечивается отражение положения тела относительно плоскости опоры.

Квалификационные характеристики оператора в зависимости от времени и других факторов меняются в больших пределах. Они, как составная часть системы «человек-машина», нередко могут быть описаны с помощью линейных передаточных функций [2]; установившийся уровень квалификации асимптотически приближается к некоторому значению.

Из изложенного с очевидностью следует, при проектировании исходным должен быть постулат: для выживания в изменяющемся окружении лучше иметь немного информации о массе вещей, чем массу информации о малой части окружения.

Литература

1. Miller G. A. The magical number seven, plus or minus two: Some limits on our capacity for processing information / Psychological Review. 1956. -№ 63 (2). - P. 81–97.

2. McRuer D. T., Krendel E. S. The human operator as a servo system element / J.Franklin Inst. Vol. 267. 1959. – P. 381–403.