![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Методи відображення, опису й аналізу діяльності оператора
Останнім часом в інженерній психології здійснюється активний пошук шляхів збору, систематизації і аналізу інженерно-психологічних даних про діяльність оператора та системи «людина—машина» з метою подальшого їх використання у процесі проектування і оцінки СЛМ. Сьогодні застосовується надзвичайно велика кількість методів, зокрема: - вивчення технічної документації і обладнання системи; - спостереження за діяльністю оператора; - реєстрація об'єктивних показників діяльності; - експериментальне дослідження елементів діяльності; - аналіз помилок оператора; - експертна оцінка окремих показників діяльності; - бесіда з операторами. Розглянемо сутність кожного з наведених методів. Метод вивчення технічної документації і обладнання дає змогу ознайомитися з завданнями, котрі повинен вирішувати оператор, та умовами його діяльності. На основі вивчення технічної документації та інструкцій з обслуговування системи складається перелік функцій та обмежень її використання. Виходячи з цього, визначаються функціональні обов'язки оператора, його підпорядкованість вимогам і обмеження його дій. До того ж з'ясовуються режими роботи оператора, деталізуються правила і спеціальні вказівки, яких він повинен дотримуватись у процесі діяльності, наводяться певні запобіжні заходи проти помилок. Крім відомостей із технічної документації, можуть бути отримані додаткові відомості з робочих журналів та іншої звітної документації. З допомогою цього методу можна скласти загальне уявлення про завдання оператора, ступінь їхньої складності, умови діяльності, режими роботи, характер помилок і професійних захворювань. Метод спостереження за діяльністю оператора найефективніший тоді, коли діяльність оператора має переважно руховий характер. Він дає змогу (примати відомості щодо таких аспектів діяльності оператор; - джерел інформації; - характеру наведеної інформації: модальностей сигналів, систем кодування, значущості, інформаційного навантаження, особливостей сприймання, впливу різних перешкод тощо; - характеру введення керуючих дій: особливостей моторного входу, антропометричних і біомеханічних характеристик, опору органів управління і необхідних зусиль оператора в його робочій позі; - рівня напруженості і втомленості оператора за його емоційними реакціями, поведінкою, рухами, концентрацією уваги тощо; - зовнішніх умов діяльності, які характеризуються ступенем впливу різних факторів — від санітарно-гігієнічних до розмірів функціональних приміщень. Спостереження може проводитися візуально і за допомогою спеціальної апаратури. Слід зауважити, що присутність спостерігача впливає па структуру діяльності оператора, Метод реєстрації об'єктивних показників діяльності потребує застосування спеціальної апаратури, яка фіксує різні дії, рухи оператора і пов'язані з цим технічні параметри системи, а також психофізіологічні характеристики самого оператора. За допомогою цього методу можна отримати різні показники роботи і життєдіяльності оператора, і що дуже важливо — в реальних умовах його діяльності. Втручання дослідника в роботу оператора (підключення датчиків) може бути зведене до мінімуму за рахунок використання сучасних записувальних систем. Метод експериментального дослідження елементів діяльності відрізняється від попереднього тим, що експериментатор не фіксує процес (метод спостереження) або результати діяльності, а сам задає програму дій, котра відрізняється від робочої програми. Такі дослідження переважно здійснюються в лабораторних умовах, тому що мета їх поля гас у з'ясуванні окремих залежностей, закономірностей між певними показниками роботи оператора. Якщо ці дослідження проводяться під час основної роботи оператора — професійних завдань з управління СЛМ, — то використовується метод додаткових завдань — вирішення додаткових, експериментальних задач, пов'язаних із сенсомоторними реакціями, арифметичними або логічними діями, При цьому його діяльність оцінюється за результатами вирішення основних і додаткових завдань. Метод аналізу помилок оператора побудований на систематизації та аналізі помилок і відмов оператора. Для цього необхідним є визначення змісту помилок, причин їхньою виникнення, місця них помилок у структурі діяльності, можливостей оператора щодо своєчасного їх виявлення і подальшого виправлення, а також нейтралізації їх негативного впливу, Під час аналізу помилок спеціально виділяють ті, що пов'язані з роботою технічних систем, і окремо — пов'язані з діяльністю оператора, На наступних етапах отримані дані піддягають статистичній обробці і використовуються при аналізі діяльності оператора. Метод експертних оцінок застосовують, коли неможливо послуговуватись об'єктивними методами. Для експертних оцінок вибирають досвідчених операторів, які мають відповісти па серію стандартних, спеціально розроблених питань, До того ж передбачені різні системи відповідей; довільна форма, вибір одного з варіантів або кількісна оцінка в межах заданої шкали, Останні два варіанти відповідей більш бажані, оскільки отримані однорідні дані підлягають статистичній і машинній обробці. Метод бесіди з оператором використовується тоді, коли певні елементи діяльності не піддаються інструментальній об'єктивній оцінці, але виразно відображені у свідомості оператора. В бесіді беруть участь різні за професійною підготовкою оператори, завдання яких відповісти на конкретні запитання, У цих випадках відповіді можуть стандартизуватися і піддаватися подальшій статистичній обробці. У «вільній» бесіді кожне наступне запитання може залежати від відповіді на попереднє. До того ж сама відповідь оператора не обмежена стандартними «рамками», які патякають па певну відповідь. Такі умови сприяють відтворенню елементів діяльності оператора, хоча і створюють певні труднощі при обробці даних. Варто зауважити, що метод бесіди застосовують і як допоміжний до всіх описаних вище методів.
При здійсненні аналізу діяльності вона поділяється на окремі компоненти за відповідними спеціально обраними критеріями і ознаками залежно від поставленої мити. Щодо операторської діяльності передбачається; - аналіз існуючої діяльності для її оцінки і оптимізації; - аналіз існуючої або гіпотетичної діяльності для її оновлення, удосконалення; - аналіз існуючої або формуючої діяльності з метою її моделювання. Щоб проаналізувати той чи інший вид діяльності оператора, необхідно зробити її опис як на рівні системи, так і па рінні окремих операцій. Опис діяльності оператора на рівні системи застосовується за необхідності розкриття і відображення тільки загальних психологічних особливостей, які характеризують діяльність у цілому: її організацію, композицію, структуру, склад тощо, Для опису на цьому рінні характерні різні методи відображення переліку функцій оператора, характеру його зв'язків з технічною системою, а також умов, у яких виконуються ці функції і відбувається взаємозв'язок. Розглянемо деякі з цих метолів. Метод опису переліку функцій в основі своїй має вербальний перелік і опис дій оператора, їхніх зовнішніх проявів і пов'язаних з ними психологічних процесів. Для отримання необхідних даних спочатку складається загальний, стандартизований перелік функцій, які, можливо, виконуватиме оператор у системі управління. Потім для кожної задачі, з урахуванням режиму роботи СЛМ, відзначаються ті функції, які фактично буде виконувати оператор. На основі проведеного аналізу складається перелік основних функцій, то їх частіше за все викопує оператор, У спеціальних таблицях указують основні функції, ймовірність їх виконання, часові й точнісні показники, характер помилок, а також рівень напруженості роботи оператора. Приклад можливого розподілу функцій було запропоновано Дж. Рабідо 1100), згідно з яким функції оператора були поділені па такі групи: перцептивні, опосередковані, комунікативні і моторні. Метод багатомірно-вагового опису розроблений В, О, Бодровим, Г. М. Зараковським та В. І.Медведєвим |! 64| і спрямований теж на опис функцій оператора, але з урахуванням їхньої значущості у діяльності оператора і характеру їхнього взаємозв'язку. Для застосування цього методу потрібно виділити всі показники діяльності та всі фактори, які суттєво впливають на її перебіг, і ввести їх у єдину схему, При цьому ступінь впливу цих показників і факторів необхідно представити в єдиних безрозмірних величинах, наприклад у вагових коефіцієнтах або Палах. Тільки за такою схемою можна зробиш багатомірно-ваговий опис діяльності оператора. Метод просторово-організаційного опису базується па встановленні та аналізі взаємозв'язків між операторами і технічними елементами системи. Такий аналіз здійснюється за схемою, на якій з одного боку зображені технічні елементи системи, а з другого оператори. За допомогою різного виду стрілок кодується характер зв'язків, їхня спрямованість, значущість, а цифри біля стрілок — частота використання даного зв'язку, Приклад такої схеми представлений на рис, 19.
—————> - дія оператора
–– –– –– –– > інформація для оператора ▬ ▬ ▬ ▬ ► значуща інформація для оператора ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ ‑ > інформація між технічними конструкціями Рис. 19 Опис просторової Організації системи (арабські цифри позначають частоту окремих тяжій, римські — їх значущість)
За допомогою подібних схем можна визначити окремі групи або блоки, більш «завантажені», характер зв'язку а також ііослідоііність використання технічних засобів. До того ж картина інформаційного обміну може бути розгорнуті У часі, що дає можливість аналізувати діяльність оператора па річних станах функціонування СЛМ. Опис діяльності на ріпи, операцій передбачає що період діяльності, який рол додасться, або задача розкладаються ні окремі елементи, прості дії, операції та визичається характер функціональних зв'язків між ними. При цьому основна увага звертається не стільки на окремі стани елементів системи, скільки па закономірності переходу їх з одного стану а інший. Методи, які належать до цього способу опису діяльності оператора, побудовані, головним чином на аналізі послідовності переробки інформації і виконання керуючих дій. Такі описи допомагають розкрити операціональну структуру окремих етапів діяльності або окремих задач Слід зауважити, то в описі діяльності оператора можуть бути представлені. пронеси переробки інформації в технічних елементах системи, якщо від цього залежать результати діяльності оператора, Одним із найрозповсюдженіших вважається метод алгоритмічного опису діяльності оператора. В його основу бую покладено принцип алгоритмічного опису управління розроблений для технічних систем О, О. Липупоним і Г. О. Шестопалов. Пізніше з метою опису й аналізу психофізіологічних особливостей діяльності людини-оператора цей метод був перероблений Г. М. Зараковським |42]. Алгоритмом будь-якої системи управління, в тому числі і біологічної, є сукупність елементарних операцій переробки інформації і логічних умов, що визначають їх послідовність і забезпечують вирішення поставленого завдання. Складовими алгоритмічного опису с оперативні одиниці діяльності людини. Такими одиницями можуть бути образи сприймання і пам'яті, поняття і судження, а також прості та складні дії оператора (сприймання інформації з приладів, виконання розрахункових дій, ввімкнення тумблерів тощо), Склад оперативних одиниць для конкретного виду діяльності оператора с більш-менш незмінним. Оперативні одиниці можуть бути двох видів: - логічні умови (образи, поняття, судження), які пропонують вибір певного шляху дій оператора; - «оператори», тобто певні, конкретні дії оператора. Для запису алгоритму використовується його логічна схема (ЛСА), в якій застосовується система символічних позначень. Великими латиськими літерами (А, в, С.) позначаються «оператори* певні, конкретні дії, а миленькими літерами (и, с. сі...) логічні умови. Серед типових дій опера тора розрізняють аферентні акти (сприймання інформації, отримання команд тощо), які позначаються індексом а, і еферентні дії (натискання кнопок, подання команд тощо), які позначаються індексом є. Виконання логічної умови позначається індексом 1, а невиконання індексом 0. Алгоритмічний опис прочитується як звичайний вербальний текст — зліва направо. Великі літери читаються послідовно одна за одною. Якщо іі схемі трапляється мала літера, котра позначці: логічну умову, то після неї ставиться вихідна стрілка з номером, який указує па можливу спрямованість дій оператора. Але тут можливі два варіанти: - якщо умова виконана, то, незважаючи па стрілку, алгоритм прочитується далі, тобто переходить до наступного елемента діяльності; - якщо умова не виконана, то необхідно продовжувати читання алгоритму за стрілкою, яка вказує, до якого елемента алгоритму треба переходити. Про це свідчить вхідна стрілка з таким самим номером.
Наприклад, візьмемо фрагмент алгоритму
якщо логічна умова виконана (р = 1), то порядок дій оператора буде — АВ, якщо логічна умова не викопана (р - 0), то порядок дій оператора буде — АА, Для запису безперервних процесів, діяльністю яких не можна знехтувати (наприклад, спостереження), вводиться позначення — дужка знизу: А(а). Якщо дві дії одночасно не можуть бути викопані, то між ними ставиться хибна логічна умова — ώ. Розглянемо застосування алгоритмічного методу для опису и аналізу діяльності пілота, який повинен підтримувати горизонтальний політ літака. Для позначення членів алгоритму вводиться такі символи: - утримання рукоятки управління у нейтральному положенні (R0(ε )); - поворот рукоятки вліво (R1(ε )); - поворот рукоятки вправо (Rp(ε )); - утримання рукоятки, відхиленої вправо або вліво (Ru(ε )); - поворот рукоятки у нейтральне положення (Rw(ε )); - сприймання інформації з авіагоризонта (R(a)); - поява нахилу на приладі (D); - поява лівого нахилу (d1); - відхилення за нахилом залишилось (d՛ ); - хибна логічна умова (ώ). 1-Й варіант алгоритму; Цей алгоритм читається так, Пілот утримує рукоятку управління в нейтральному положенні - R0(ε ) і одночасно спостерігає за показниками авіагоризонта A(a). Якщо нахилу немає (d= 0), то за стрілкою (1) він повертається до початку алгоритму (1 І), і ці дії повторюються, поки зберігається логічна умова (d = 0), 2-Й варіант алгоритму читається так. Пілот утримує рукоятку управління у нейтральному положенні — R0(ε ). і одночасно контролює авіагоризонт — A(a). Якщо нахилу літака немає (d= 0), то за стрілкою (1) він повертається до початку алгоритму, і ці дії повторюються, поки зберігається умова (d= 0). Якщо нахил є (d = 1) і він с лівим (d = 1), то пілот має відхилити рукоятку управління вправо R0(ε ). Якщо ж нахил є правим (d= 1; d = 0), то за стрілкою 2 приходимо до R1 (ε )тобто рукоятку треба відхилити вліво, а потім за стрілкою 6 до члена алгоритму /г'1', який свідчить про те, що рукоятку необхідно утримувати у цьому (відхиленому) положенні і одночасно спостерігати за авіагоризонтом Аа. контролюючи зменшення відхилення. Якщо відхилення зникло (d= 0), то пілот повинен повернути рукоятку у нейтральне положення А'^'1, я потім за стрілкою 5 повернутися до початку алгоритму, Якщо нахил літака залишився (d=1), то за стрілкою 4 необхідно повернутися до члена алгоритму Ru(ε ). тобто продовжувати утримувати рукоятку у відхиленому положенні і повторювати ці дії (ш) до тих пір, поки нахил не зникне (d=1). Застосовуючи цей метод, діяльність оператора можна оцінювати за такими показниками, як показник стереотипності, показник логічної складності, середня швидкість переробки інформації, динамічна інтенсивність виконання алгоритму.
Показник стереотипності оцінюється за кількістю послідовних дій оператора в загальній структурі алгоритму без логічних умов, а також довжини цих послідовностей (груп). Цей показник визначається за формулою:
де Рп(0) — ймовірність таких груп; Xn(0) — кількість послідовних елементів у групі без логічних умов по 1, 2...А, членів. Значення цього показника може коливатись у межах під / (коли після кожного «оператора» йде логічна умова) до к (коли зовсім нема логічних умов).
Показник логічної складності визначається за формулою:
де Рп(л) — ймовірність таких іруп; Xn(л) — кількість логічних умов у групі з 1, 2...л таких умов. Але підрахування показників стереотипності і логічної складності за даними формулами не враховує характер роботи оператора і складність виконання алгоритму, тобто цей метод має дна суттєві недоліки: - важко визначити допустимі значення цих показників, у межах яких робота оператора може вважатися нормальною; - такий метод вибачення цих показників не враховує довжину алгоритму, і тому різні за складністю алгоритми оцінюються приблизно однаковими за значенням коефіцієнттамиZ і L, Можливий приклад наведений у таблиці 9.
Характеристики алгоритмів роботи оператори різної складності
Ці недоліки можна ліквідувати, якщо змінити правила обрахунку цих коефіцієнтів. Нехай алгоритм складається з N членів, серед яких Л^ — «оператори» М: і — логічні умови, які, своєю чергою, відповідно розподілені за ни і пл групами. Починаючи з лівого краю, алгоритм поділяється на групи, при цьому при підрахуванні І перша група починається з першого «.оператора» і закінчується першою наступною логічною умовою, а при підрахуванні L з першої логічної умови і закінчуючи першим наступним «оператором».
Потім для кожної групи підраховуються; кількість елементів у групі, кількість «операторів* або логічних умов. Далі за формулами обраховуються значення цих параметрів:
де N — кількість членів алгоритму, починаючи з першого «оператора»; moi -кількість «операторів» у групі; ті — кількість членів групи.
Де N— кількість членів алгоритму, починаючи з першої логічної умови; т, _, — кількість логічних умов у групі; т. — загальна кількість Членів групи, Проведені експериментальні дослідження дали змогу встановити значення цих коефіцієнтів, за яких робота оператора може вважатися нормальною:
0, 25 < 2п < 0, 85; Якщо порівняти значення нормованих коефіцієнтів '£ п і Ім з коефіцієнтами 7, і /, з таблиці 10, то можна побачити суттєві розбіжності для двох алгоритмів роботи оператора. Таблиця №10
|