Таранова Евгения Владимировна

1. Общая характеристика системы «человек-машина» (СЧМ) 2. Классификация систем "человек - машина« и показатели их качества 3. Деятельность человека в автоматизированных системах

Под СЧМ (системой «человек-машина») понимается система, включающая человека-оператора и машины, посредством которой осуществляется трудовая деятельность. СЧМ является объектом инженерной психологии.

Машина – любое техническое устройство, предназначенное для целенаправленного изменения материи, энергии или информации.

В инженерной психологии в качестве машин рассматриваются: 1) производственная техника (механизмы, инструменты) ; 2) непроизводственная техника (бытовая техника, техника передвижения) ; 3) военная техника (танки, летательные аппараты).

1. Машина 2. Индикатор (средство отображения информации) 3. Датчик (рецепторы или органы чувств) 4. Центральная нервная система; (обработка данных человеком) 5. Регулирующий механизм (органы движения) 6. Пульт управления

Действие системы «Человек машина» 1. Машина, получив входные данные, поставляет человеку информацию, 2. О н воспринимает и интерпретирует ее, используя в качестве устройства для обработки данных свой мозг. 3. Человек действует на органы управления машиной. Таким образом, человек и машина образуют единую систему, в которой используются возможности каждого из них.

Благодаря техническому перевооружению производства существенно изменяются функции и роль человека. Многие операции, которые раньше выполнялись только человеком, сейчас начинают выполнять машины.

Одна из задач инженерной психологии: рациональное распределение функций между человеком и техническим средством.

1. Преимущества машины - чувствительность к раздражителям, которые находятся за пределами диапазона чувствительности человека; - одновременное восприятие информации; - быстрое сохранение большого количества информации; - точное и быстрое выполнение логических операций, заданных программой;

- подсчет и измерение физических объектов; надежное и точное выполнение двигательных операций с высоким уровнем повторяемости; - длительное осуществление больших физических усилий (отсутствие утомляемости); - работа в физической среде, вредной для человека.

Машине следует поручать: - выполнение всех видов математических расчётов; - выполнение однообразных, постоянно повторяющихся операций, реализуемых по заданному алгоритму; - хранение и представление больших объёмов однородной информации; - выполнение действий, требующих высокой скорости реакции на команду.

- Обнаружение и реагирование на необычные и неожиданные события; - Вызывание из памяти полезных сведений в нужный момент; - Способность делать выводы и творчески решать задачи; - Использование прошлого опыта (научение); - Выполнение разнообразных тонких двигательных операций; - Способность выполнять действия в условиях перегрузок.

На человека следует возлагать выполнение функций по: - распознаванию ситуации по её многим сложно связанным характеристикам, а также при неполной информации о ней; - обобщение отдельных фактов в единую систему; - решению задач, в которых отсутствует единый алгоритм; - решение творческих задач.

Человечеством создано огромное разнообразие человеко-машинных систем: - в авиации (военной и гражданской), - на подводных лодках, - космических аппаратах, - работа радаров, эхолокаторов, морских подводных лабораторий; - автомобилестроение, городской транспорт, - офисная среда, - атомные электростанции, - интерактивные компьютеры, - ракетные системы.

1. По степени участия в работе системы человека: 1) автоматические (работающие практически без человека); 2) автоматизированные (человек работает вместе с техническими средствами); 3) неавтоматизированные (человек больше работает без применения сложных технических средств).

2. По целевому назначению: - управляющие (задачей человека является управление машиной автомобилем, самолетом, прокатным станом и др.); - обслуживающие, к которым относятся контрольно- измерительные и ремонтные системы; - обучающие, например тренажеры и имитаторы; - информационные локационные и информационно-поисковые системы; - исследовательские информационно-экспертные системы, моделирующие стенды, измерительные приборы.

3. По характеристике "человеческого звена»: 1) моносистемы (в их состав входит один человек и одно или несколько технических устройств) 2) полисистемы (состоят из коллектива операторов, взаимодействующих с комплексом технических устройств).

4. По типу взаимодействия человека и машины: 1) непрерывное, постоянное (например, система "водитель – автомобиль»); 2) эпизодическое взаимодействие (в которых осуществляются регулярно контроль и управление (операторЭВМ») или вероятностно («наладчик станок»).

Существует ряд количественных и качественных показателей системы «Человек-машина»

1. Быстродействие определяется временем прохождения информации по замкнутому контуру системы, т.е. время от момента приема сигнала до реакции на сигнал. 2. Надежность характеризует безошибочность (правильность) решения стоящих перед СЧМС задач, отсутствие ошибок.

3. Безопасность труда человека в СЧМС оценивается вероятностью безопасной работы как снижение вероятности травм и аварий 4. Степень автоматизации СЧМС характеризует относительное количество информации, перерабатываемой автоматическими устройствами. 5. Экономические показатели (полные затраты на проектирование, создание и эксплуатацию СЧМ).

а) управляемость системы (возможность контролировать систему); б) обслуживаемость (соответствие физиологическим и антропометрическим характеристикам оператора); в) обитаемость (соответствие гигиеническим требованиям). эргономические показатели:

3. Деятельность человека в автоматизированных системах

Оператор Группа профессий по управлению работой оборудования (установок) различного вида и назначения. В общероссийском классификаторе профессий приводятся около 350-ти различных операторских профессий.

Можно выделить и различные виды операторского труда: Оператор- технолог Оператор- наблюдатель (контролер) Оператор- исследоват ель Оператор- руководите ль оператор- манипуля тор

Целью деятельности человека-оператора, как правило, является обеспечение функционирования системы «человек – машина», в которую он сам входит, и получение требуемого выходного продукта.

Деятельность оператора в системе «человек машина» может быть представлена в виде четырех основных этапов. 1. Прием информации. 2. Оценка и переработка информации. 3. Принятие решения. 4. Реализация принятого решения. 5. Проверка решения и его коррекция (по возможности).

Общая схема деятельности оператора СЧМ выглядит следующим образом:

Разновидности труда оператора: Виды деятельности сенсорно - перцептивная моторная интеллек туальная

Прием информации оператором. Оценка и переработка информации.

Человек - оператор около 90% всей информации получает через зрительный анализатор. Зрение позволяет воспринимать форму, цвет, яркость и движение предметов.

Способы представления информации в наглядном виде Информационное поле - это находящаяся в поле зрения оператора часть пространства, предназначенная для передачи информации, представленной совокупностью оптических образов.

В системах управления значительная часть информации поступает к человеку в форме звуковых сигналов. Слуховой аппарат человека воспринимает как слышимый звук колебания с частотой 16 Гц- 20 кГц; ухо наиболее чувствительно к колебаниям в области средних частот - от 1000 до 4000 Гц. Звуки частот ниже 16 Гц называются инфразвуками, а выше 20 кГц - ультразвуками.

Одним из наиболее эффективных средств передачи информации человеку является речь. Оптимальным считается темп 120 слов/мин. Длина фразы в 11 слов. Превышение этого числа приводит к существенному ухудшению аудирования.

Процесс принятия решения и его реализация

Принятие решения - выбор одного действия и исключение всех остальных возможностей.

К основным условиям, определяющим реализацию процессов решения в деятельности оператора, можно отнести: - наличие дефицита информации - дефицит времени - отсутствие опыта

Реализация принятого решения. Реализация решения осуществляется путем ввода в машину необходимой информации. Для этого используются "выходные" каналы человека: двигательный или речевой.

- включить - выключить - переключить - выполнить несколько последовательных движений - покрутить и т.д.

Управляющие движения оператора характеризуются четырьмя группами характеристик – скоростными (временными), пространственными, силовыми и точностными.

Рекомендуемые усилия на органы управления

Максимальный темп вращательных движений - 4,0 - 4,8 об/сек. Наибольшая скорость достигается при радиусе ручки 3 см (при самых минимальных сопротивлениях). Максимальный темп нажимных движений при величине усилия 25 г для ведущей руки - 6, 68 нажимов/сек, для неведущей - 5, 3 нажимов/сек. При увеличении усилий до 400г темп уменьшается и составляет, соответственно, 6, 14 и 5, 59 нажимов/сек.).