Основные задачи инженерной психологии

Инженерная психология призвана решать две большие группы взаимосвязанных задач, которые в наиболее общем виде могут быть определены следующим образом [44].

Как психологическая наука, инженерная психология изучает психические процессы и свойства человека, выясняя, какие требования к техническим устройствам вытекают из особенностей человеческого организма, т. е. решает задачу приспособления техники и условий труда к человеку.

Как техническая наука, инженерная психология изучает посты и пульты управления, кабины машин, процессы и алгоритмы их функционирования, чтобы выяснить, какие требования они предъявляют к психофизиологическим особенностям человека-оператора. В результате этого решается задача приспособления человека к технике и условиям труда.

Рассмотрим эти задачи в более конкретном плане.

1. Анализ функций человека в СЧМ.Изучение структуры и классификация деятельности оператора. При этом изучаются цели, мотивы, способы, виды операторской деятельности и критерии ее оценки. Выявляются возможные режимы работы опера тора и проводится анализ влияния этих режимов на деятельность оператора. Изучаются также методы описания деятельности оператора.

2. Исследование процессов приема (восприятия) человеком информации о состоянии управляемых объектов.Перед инженерами, создающими системы управления, и руководителями производства неизбежно возникают вопросы о том, какой объем информации человек способен принять за единицу времени, какова наилучшая форма подачи информации оператору, какими дозами следует предъявлять эту информацию, какова оптимальная частота следования доз информации и пропускная способность отдельных анализаторов, Для этого необходимо исследовать характеристики сенсорных «входов» человека, особенности работы анализаторов и их характеристики, особенности процесса восприятия в целом.

3. Исследование процессов памяти, оперативного мышления и принятия решений человеком.Рассматриваются вопросы хранения информации в памяти человека-оператора, типы и виды памяти и их характеристики, процессы оперативного мышления и принятия решения в условиях полной и неполной информации об управляемом объекте, а также процессы формирования командной информации на основе принятого решения.

Наиболее важными являются вопросы о способах кодирования информации и выборе оптимального алфавита сигналов, о способах переработки информации человеком, о его возможностях декодирования и перекодирования воспринятой информации, об объеме кратковременной и долговременной памяти, о готовности памяти к воспроизведению и т. д.

4. Исследование работоспособности оператора. В этом исследовании весьма важными являются вопросы о структуре управляющих действий оператора и механизме их центральной регуляции со стороны высшей нервной деятельности, о скорости и точности движений. Исследуются вопросы работоспособности и утомления оператора, факторы, влияющие на работоспособность, вопросы обеспечения рационального режима труда и отдыха, контроля за состоянием человека-оператора.

5. Анализ групповой деятельности операторов. Проблема групповой деятельности особенно остро ставится при разработке и эксплуатации «больших систем», обслуживаемых коллективом операторов, выполняющих общую задачу или совокупность взаимосвязанных задач.

При решении проблемы групповой деятельности решаются следующие частные задачи: организация взаимного обмена информацией между членами группы, определение эффективности групповой деятельности в зависимости от различных факторов, выбор критериев для подбора групп и вопросы «психофизиологической совместимости» операторов в группе, роль и позиция «лидера» и «ведомых».

6. Вопросы профессиональной подготовки операторов. Профессиональная подготовка операторов слагается из четырех этапов: профессионального отбора, обучения, формирования рас четов (групп), тренировок. Частными задачами здесь являются: определение условий и критериев профотбора, формирование профессиональной пригодности, организация обучения операторов, определение критериев обученности, принципы построения тренажеров и организация тренировок.

7. Надежность и быстродействие человека-оператора. При решении этой задачи важным является изучение динамики работоспособности оператора, определение оптимальных условий и предельно допустимых норм деятельности оператора, исследование возможности работы человека в различных условиях окружающей обстановки, оценка влияния различных факторов на надежность и быстродействие оператора.

Кроме того, решаются задачи разработки критериев оценки надежности человека-оператора и СЧМ, создания расчетных в 16 экспериментальных методик для определения характеристик надежности и быстродействия, определения состояний человека-оператора (отказа и работоспособности), установления зависимости между надежностью оператора и надежностью СЧМ.

8. Проблема общения человека и машины. Эта проблема возникает потому, что человек и машина работают на разных «языках». С целью согласования характеристик человека и машины используются средства наглядного отображения информации и органы управления, т. е. общение ведется на не свойственном человеку языке, близком к машинному. В этой связи возникает задача рационального конструирования средств отображения и органов управления. При конструировании средств отображения решается ряд задач по определению, и выбору формы, размеров, структуры и конструкции индикаторов, способов кодирования информации, общей компоновки информационной модели.

При конструировании органов управления центральными являются вопросы выбора наиболее приемлемых органов управления, их количества и размещения на панелях управления,, компоновки панелей управления с учетом совместимости индикаторов и органов управления, их назначения, важности, очередности, периодичности и частоты использования и т. д.

Более перспективным, по сравнению с рассмотренным, является общение человека и машины на языке, близком к естественному человеческому языку, поскольку восприятие информации со средств отображения и ввод ее с помощью органов управления занимают сравнительно много времени. Для решения этой задачи ведутся работы по созданию естественного языка на простой грамматической основе с алфавитом, состоящим из отдельных слов. Ввод и вывод информации может быть письменным или речевым. Работы в этом направлении только начинают развиваться, поэтому основным способом общения человека и машины пока еще остается «машинный» способ.

9. Организация рабочего места оператора. При решении этой проблемы возникают следующие частные задачи: определение размеров, формы, места расположения пульта управления и другого оборудования, с которым имеет дело оператор, выбор рабочей позы и рабочего кресла; учет факторов внешней среды и оценка их влияния на деятельность оператора и т. д.

10. Инженерно-психологическое проектирование и оценка систем «человек — машина». Эта задача является обобщающей, при ее решении используются результаты, полученные при решении всех предыдущих задач. Частными вопросами здесь являются: определение структуры и принципов проектирования и оценки, определение задач по учету человеческого фактора для каждого из этапов проектирования, определение целей, задач и методов проведения оценки при проектировании, производстве и эксплуатации СЧМ.