Создание моделей внешнего мира

Все поведение человека является последовательным решением больших и малых, простых и сложных задач. Но прежде чем решить ту или иную задачу, человек должен «построить» в своем сознании предметы внешнего мира. Так, например, если вам нужно найти на полке книгу, то вы должны представить ее внешний вид, кроме того, необходимо мысленно представить полки с книгами и наметить нужную полку, на которой, вероятно, находится эта книга. Только после этого вы начнете действовать. Таким образом, поведением человека управляют «построенные» в его голове предметы и явления. Они строятся, вернее, записываются, на частицах нервных клеток с помощью еще неизвестного кода. Такие записи называются информационными моделями предметов внешнего мира в мозгу человека. Внутренняя работа с этими моделями подготавливает решение задач, страхует от ошибок.

Четкого термина для обозначения предметов внешнего мира, отраженных в человеческом мозгу, нет. На протяжении тысячелетий для этого использовалось понятие «образ». Но это философский термин, который необходимо объяснить с точки зрения современного естествознания. В инженерной психологии отраженные в нашем сознании предметы называются моделями. Модель - это искусственно созданное явление, аналогичное другому изучаемому явлению. Примером моделей являются автомобильные тренажеры и различные стенды, позволяющие воспроизводить отдельные элементы деятельности водителя. Использование моделей облегчает изучение реального объекта и реальной действительности, помогает формированию необходимых профессиональных навыков.

В основе работы оператора любой системы лежат формирующиеся в его сознании так называемые информационные модели. Информационная модель - это совокупность текущей информации, дающая оператору целостное представление о состоянии объекта управления и внешней среды. Информационной моделью для водителя автомобиля является совокупность информации, поступающей к нему от дороги, среды движения и автомобиля, на основании которой он получает целостное представление о положении собственного автомобиля в системе ВАДС в данный момент.

Однако, если вместо водителя посадить человека, не умеющего управлять автомобилем и не знакомого с Правилами дорожного движения, он не сможет управлять автомобилем, хотя будет получать ту же информацию, которую получает водитель. Таким образом, для управления автомобилем недостаточно восприятия информации, нужно еще по­нять ее смысл, оценить ее значение для выполнения целенаправленных действий, нужны специальные знания и опыт. На основании таких знаний и опыта в сознании водителя создается представление о будущих действиях в каждом конкретном случае. Это представление является моделью будущей деятельности. В инженерной психологии этот мысленный образ предстоящей деятельности был назван концептуальной моделью. Оператор любой системы управления всю информацию получает опосредованно в виде условных обозначений на соответствующих табло и должен для построения модели будущей деятельности (действий) декодировать эту информацию в реальные образы. В его мозгу постоянно происходит формирование информационных и концептуальных моделей, которые позволяют безошибочно выполнять управляющие действия и прогнозировать развитие событий.

Основную информацию водитель автомобиля получает непосредственно в виде реальных образов от дороги, среды движения, собственного автомобиля и лишь незначительную часть - от показаний контрольных приборов. Таким образом, в отличие от информации операторов других, систем управления лишь небольшая часть информации, которую получает водитель, нуждается в декодировании. На основании всей поступающей информации в сознании водителя формируется информационная модель, которая дает представление о положении автомобиля в конкретной дорожной обстановке в данный отрезок времени. Концептуальная модель дает обобщенное мысленное представление о способах решения задач управления при изменении состояния объекта, возможных нарушениях, отказах, авариях и т.д. Концептуальная модель - это мысленный образ действий водителя при управлении автомобилем на ближайшее время. Данные, которые отражены в информационной модели, дополняются необходимыми сведениями из прошлого опыта, что в совокупности и ведет к формированию концептуальной модели, которой водитель руководствуется при принятии решений и выполнении необходимых управляющих действий.

Прогнозирование

Для безопасности дорожного движения большое значение имеет способность водителя предвидеть изменения дорожной обстановки, чтобы соответствующими целенаправленными действиями предупредить возникновение опасных ситуаций. Такое предвидение будущего хода событий называется прогнозированием. Способность водителя к прогнозированию свидетельствует о высоком уровне его водительского мастерства. Прогнозирование оказывается возможным в результате динамического построения в процессе деятельности концептуальных моделей в коре головного мозга. Так, например, опытный водитель может даже не уменьшать скорость, если проезжую часть улицы перебегает пешеход. В подобной ситуации в коре головного мозга водителя возникают движущиеся модели пешехода и автомобиля. Динамика этих моделей в сознании водителя обгоняет события на дороге, и он, с учетом прошлого опыта, получает информацию о том, что автомобиль и пешеход не столкнутся. Следовательно, ему нет нужды не только прибегать к экстренному торможению, но и снижать скорость. Безусловно, такой образ действий может позволить себе только очень опытный водитель, который в состоянии в условиях ограниченного времени правильно оценить все факторы (скорость автомобиля и пешехода, расстояние между ними, состояние дорожного покрытия и т. д.).

До недавнего времени считалось, что человек является одноканальной системой, т. е. он способен воспринимать и тем более перерабатывать информацию, связанную только с одной операцией, и одновременно может выполнять не более одного действия. Однако оказалось, что этот принцип применим только к действиям, которые требуют осмысления и принятия решения, а не к действиям, выполняемым автоматически. Было установлено, что человек одновременно с действием, которое требует принятия решения, может выполнять ряд других, но хорошо автоматизированных действий. Так, водитель может одновременно выполнять несколько различных автоматизированных действий, например нажимать на педаль тормоза, поворачивать рулевое колесо и одновременно отвечать на вопросы пассажира.

Мозг водителя каждую секунду получает большое количество информации от дороги, от среды движения и автомобиля. Он перерабатывает поступающие сигналы и подает команду мышцам, выполняющим необходимые управляющие действия. Если водитель допустит ошибку при восприятии и переработке поступающей информации, то его управляющие действия будут неточными или запаздывающими, в результате чего конечная цель не будет достигнута. При большом объеме или очень быстром поступлении информации, имеющих место при вождении автомобиля в большом городе и на больших скоростях, водитель не успевает воспринять и переработать нужную информацию, что иногда приводит к ошибкам.

Установлено, что профессия водителя развивает и совершенствует необходимые ему в работе качества мышления. Так, опытные водители, обладающие высоким профессиональным мастерством, даже в обыденной жизни отличаются быстрой сообразительностью, находчивостью, скоростью принятия решений, быстрыми и точными действиями при внезапном изменении обстановки. Однако для выработки необходимых водителю качеств мышления полезна специальная тренировка не только в реальных дорожных условиях, но и путем моделирования сложных ситуаций или отдельных их элементов с помощью автомобильных тренажеров и специальных стендов.

Чем глубже знания человека, тем продуктивнее процесс мышления. Однако сами по себе знания еще не могут обеспечить правильного мышления, если человек не умеет ими распоряжаться. Правильное мышление водителя определяется его специальными знаниями и опытом, которые обеспечивают своевременное извлечение из «кладовых» памяти сведений, необходимых для построения концептуальных моделей, принятия решений и выполнения действий в конкретной ситуации.