Предмет инженерной псннологни

Известно, что главной производительной силой общества является человек. Используя средства труда, он преобразует природу соответственно заранее по­ставленной цели. С развитием средств труда меняется и трудовая деятельность человека.

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.

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.

Вместе с тем автоматизация производства ведет к перестройке трудовой деятельности человека. Осво­бождаясь от ряда функций, переданных машинам, че­ловек получает новые возможности для реализации своих целей.

С развитием техники роль человека в процессе производства неуклонно возрастает. Освобождаясь от необходимости выполнять частные операции, он начи­нает регулировать и контролировать огромные потоки энергии и информации, сложные системы технологи­ческих процессов. При этом возрастает уровень его ответственности и цена допускаемых ошибок. Напри­мер, если ошибается рабочий-станочник, то в резуль­тате — одна испорченная деталь; ошибка же операто­ра автоматической линии приводит к браку сотен и тысяч деталей.

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 машину, посредством которой осуществляется трудовая деятельности. Маши­ной в СЧМ называется совокупность технических средств, используемых человеком-оператором в про­цессе деятельности. СЧМ и является объектом инже­нерной психологии.

Обобщенная структурная схема СЧМ показана на рис. 1.1. Любые изменения в состоянии управляемого объекта (УО) поступают в технические устройства системы и после соответствующей обработки в них отображаются на средствах отображения информации (приборах и индикаторах). Следовательно, оператор воспринимает не непосредственно состояние УО, а некоторый имитирующий его образ, называемый ин­формационной, моделью и формируемый с помощью средств отображения информации.

Информационная модель должна, с одной сторо­ны, с необходимой полнотой и точностью отображать

Рис. 1.1. Структурная схема системы «человек—машина»

состояние УО, с другой — соответствовать возможно­стям оператора по приему и переработке информации. На основании воспринятого с помощью органов чувств состояния информационной модели в сознании оператора (его центральной нервной системы) фор­мируется оперативный образ, или концептуальная модель УО.

В ее содержание входит полученное оператором представление о текущем состоянии УО. Оно сравни­вается с некоторым эталоном, хранящимся в памяти оператора и отражающим требуемое состояние УО. В результате такого сравнения оператор принимает ре­шение по приведению текущего состояния УО в задан­ное (требуемое). Это решение передается эффекторам (органы движения), с помощью которых командная ин­формация вводится в машину, в результате чего осу­ществляется перевод УО в нужное состояние. На этом заканчивается цикл регулирования в системе «чело­век—машина».

Вводя понятие системы «человек — машина», сле­дует отметить два важных обстоятельства. Во-первых, помимо этого термина употребляются и другие: антропотехническая система, эргатическая система, эрготехническая система, система «человек —техника», сис­тема «оператор — машина» и др. Детальный анализ и особенности применения этих терминов рассмотрены Ю.Г. Фокиным [184]. Однако не вдаваясь в частные детали, следует отметить, что во многих случаях эти термины фактически означают одно и то же. Поэтому мы будем использовать термин СЧМ как наиболее употребительный.

Во-вторых, чтобы подчеркнуть роль внешней сре­ды (а более широко — условий труда) вводят такое понятие, как система «человек — машина — среда». Однако в этом нет особой необходимости, так как лю­бая СЧМ всегда работает в условиях определенной среды. Об этом свидетельствуют и первые серьез­ные публикации по инженерной психологии, в кото­рых деятельность оператора рассматривается с уче­том тех внешних условий, в которых она протекает [59, 62, 76, 93]. Несмотря на это в этих публикациях речь идет только о системе «человек—машина». Поэтому усложнять название термина введением третьей составляющей «среда» представляется не­целесообразным.

Рис. 1.2. Предмет, цель и задачи 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. Необходимость изучения этих свойств человека в СЧМ привела к появлению инженерной психологии (рис. 1.2).

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. Значе­ние инженерной психологии при изучении деятельности человека в СЧМ определяется тем, что она иссле­дует процессы приема, хранения, переработки и реа­лизации информации человеком. В системах управления циркуляция и переработка информации имеют фунда­ментальное значение. С одной стороны, от точности и своевременности приема информации человеком, на­дежности ее хранения и воспроизведения, эффектив­ности переработки в конечном итоге зависят надеж­ность, точность и быстродействие всей СЧМ. С другой стороны, с теми или иными нарушениями информаци­онного взаимодействия человека и машины связана основная масса ошибок, допускаемых человеком. Что­бы система «человек — машина» функционировала надежно и эффективно, необходимо, чтобы информа­ция, адресуемая человеку, передавалась ему в форме, наиболее удобной для ее восприятия, запоминания и осмысливания; а органы управления были бы удобны­ми для организации соответствующих движений.

Часто человек допускает ошибки не потому, что он не овладел своей профессией, а потому, что его психо­физиологические возможности ограничены: скорость передаваемой ему информации превышает возможно­сти органов чувств, форма сигналов оказывается труд­ной для осмысливания их человеком и т. п. Если при создании новой техники не будут учтены закономер­ности восприятия, внимания, памяти и мышления, психические свойства человека и динамика его психи­ческих состояний, то это означает, что уже в самой создаваемой технике «закладывается» человеческая ошибка.

В настоящее время инженерная психология раз­вивается интенсивно как в нашей стране, так и за рубежом. Ее развитие направлено на комплексное решение задачи повышения производительности тру­да, всестороннего и гармоничного развития личности, улучшения условий и гуманизации труда человека» управляющего современной сложной техникой.

Любая, даже самая совершенная техника создает­ся для использования ее человеком. Создание наибо­лее благоприятных условий для трудовой деятельнос­ти человека является важнейшей задачей. Решить эту задачу помогает, наряду с другими науками, и инже­нерная психология, изучение которой необходимо современному инженеру и организатору производства любого ранга.