Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Лекции - Инженерная психология - файл Инженерная психология.doc


Лекции - Инженерная психология
скачать (11386.9 kb.)

Доступные файлы (1):

Инженерная психология.doc13904kb.22.01.2009 09:10скачать

содержание
Загрузка...

Инженерная психология.doc

  1   2   3   4   5
Реклама MarketGid:
Загрузка...
Раздел 1 Методологические основы инженерной психологии


Тема 1.1 Предмет, цель, задачи инженерной психологии и эргономики


1.1.1 Предмет, цель и задачи инженерной психологии

1.1.1.1 Определение и предмет инженерной психологии

Инженерная психология научная дисциплина, изучающая объективные закономерности процессов информационного взаимодействия человека и техники с целью использования их в практике проектирования, создания и эксплуатации системы «Человек-машина» (СЧМ).

Инженерная психология рассматривает деятельность человека и функционирование машины во взаимосвязи. При этом подчеркивается ведущая роль человека. Человек– это субъект труда, а машина – это орудие труда.

Таким образом, предметом инженерной психологии являются процессы информационного взаимодействия человека и техники.


^ 1.1.1.2 Возникновение инженерной психологии

Как самостоятельная наука инженерная психология начала формироваться в 40-х годах XX века. Ее развитие как науки прошло ряд этапов от накопления и анализа данных о человеческом факторе до системного подхода к проектированию и эксплуатации сложных человеко-машинных комплексов.

В СССР интенсивное развитие инженерной психологии началось в 50-е годы XX столетия. В 1959 году при Ленинградском Государственном университете была создана первая в стране научно-исследовательская лаборатория инженерной психологии. В 1963 году была издана первая в стране монография по инженерной психологии (Б.Ф. Ломов. Человек и техника. Л.: Издательство ЛГУ, 1963 г.), в которой были систематизированы и обобщены достигнутые к тому времени результаты исследований.


^ 1.1.1.3 Цель и задачи инженерной психологии

Инженерная психология возникла на стыке технических и психологических наук.

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

Как техническая наука инженерная психология изучает пульты (панели) управления технических устройств, процессы и алгоритмы их функционирования для выяснения требований, предъявляемых к психологическим и физиологическим особенностям человека-оператора. Таким образом, конечной целью инженерной психологии является обеспечение эффективного информационного взаимодействия человека-оператора с техническим средством, повышение производительности труда путем гуманизации техники и технологии.

Главной задачей инженерной психологии является разработка оптимальных методов и средств разрешения противоречий между технологическими процессами и техникой с одной стороны, и трудовой деятельностью человека – с другой, возникающих в процессе развития производства.

Основными задачами инженерной психологи являются:

  1. Анализ функций человека в СЧМ, изучение структуры и классификация деятельности оператора.

  2. Изучение процессов преобразования информации человеком-оператором, которое включает: прием информации, переработку информации, принятие решения, осуществление управляющих воздействий.

  3. Разработка принципов построения рабочих мест операторов.

  4. Изучение влияния психологических факторов на эффективность СЧМ.

  5. Разработка принципов и методов профессиональной подготовки операторов в СЧМ, которая включает: профессиональный отбор, обучение, тренировку, формирование коллектива.

  6. Инженерно-психологическое проектирование и оценка СЧМ. Эта задача является обобщающей и при ее реализации используются результаты, полученные при решении всех предыдущих задач.

  7. Определение экономического эффекта инженерно-психологических разработок.

Рассмотренные задачи решаются как на этапе проектирования, так и на этапе эксплуатации СЧМ.

В более конкретном плане проблематика инженерной психологии может быть разделена на ряд направлений:

– методологическое;

– психофизиологическое;

– системотехническое;

– эксплуатационное.

Методологическое:

– определение предметов и целей исследований;

– разработка методов исследований;

– разработка принципов исследований;

– установление места инженерной психологии в системе наук.

Психофизиологическое:

– изучение характера оператора;

– анализ деятельности оператора;

– оценка характеристик выполнения отдельных действий;

– изучение состояний оператора.

Системотехническое:

– разработка принципов построения элементов СЧМ;

– проектирование и оценка СЧМ;

– разработка принципов организации СЧМ;

– оценка надежности и эффективности СЧМ.

Эксплуатационное:

– профессиональная подготовка операторов;

– психологическое обеспечение научной организации труда;

– организация групповой деятельности операторов;

– разработка методов повышения работоспособности операторов.

Рассмотренная классификация наглядно показывает, по каким направлениям происходит решение стоящих перед инженерной психологией задач.

С инженерной психологией тесно связана эргономика.


^ 1.1.2 Предмет, цель и задачи эргономики

1.1.2.1 Определение и предмет эргономики

Эргономика (от греческого «ergon» – работа и «nomos» – закон, термин введен в Англии в 1949 году) – наука о приспособлении орудий и условий труда к человеку. Она изучает функциональные возможности и особенности человека в трудовых процессах с целью создания оптимальных условий, в которых труд становится высокопроизводительным и эффективным, а также безопасным.

Эргономика – область знаний, комплексно изучающая трудовую деятельность человека в системе « Человек - техника - среда» (СЧТС) с целью обеспечения ее эффективности, безопасности и комфорта.

Аналогичную область знаний в США называют «человеческим фактором» (human factor) (рис. 1.1) и (рис. 1.2). /Pict. 1-01/ и /Pict 1-02/

Предметом эргономики является трудовая деятельность человека в процессе взаимодействия с техническими системами в условиях существенного влияния на него факторов внешней среды.

Основным объектом эргономики является система «Человек-техника-среда». В отличие от инженерной психологии, которая изучает систему «Человек-машина», т.е. систему, состоящую из человека-оператора и машины (устройства), посредством которой оператор осуществляет трудовую деятельность, эргономика исследует еще и факторы внешней среды: физической, химической и социальной, которые существенно влияют на эффективность работы СЧТС.



Рис. 1.1 Пример реализации в изделии человеческих факторов:

  1. паяльная лампа привычной конструкции с центром тяжести вне кисти руки оператора;

б) та же лампа, но с центром тяжести, расположенным в пределах кисти руки оператора





^ Рис. 1.2 Учет особенностей строения руки при проектировании посуды


Под термином «человек-оператор» в эргономике и инженерной психологии понимается человек, осуществляющий трудовую деятельность, основу которой составляет взаимодействие с предметом труда, машиной и внешней средой (для эргономики) посредством информационной модели и органов управления (инженерной психологии).

Информационная модель – это организованное в соответствии с определенной системой правил отображение предмета, СЧТС, внешней среды и способов воздействия на них. На основе восприятия информационной модели в сознании оператора формируется образ состояния управляемого объекта.

На прием и переработку информации человеком-оператором могут влиять такие факторы внешней (рабочей) среды, как температура, шум и вибрация, освещенность, изменение внешнего давления, ускорение, изменение газового содержания (состава) воздуха, электромагнитное и другие виды излучений. Они могут резко изменять соматическое и психическое состояние оператора и, следовательно, снижать эффективность его деятельности вплоть до проявления неадекватного поведения. Не менее важна и социальная среда (рабочий коллектив), в которой работает оператор.


^ 1.1.2.2 Предпосылки возникновения эргономики

Предпосылками возникновения эргономики и ее развития послужили проблемы, связанные с внедрением и эксплуатацией новой техники и новых технологий.

К таким проблемам относились:

– недостаточная эффективность СЧТС;

– феномен роста травматизма;

– высокая текучесть кадров;

– рост числа нервно-психических заболеваний.

Эти проблемы нельзя было решить только средствами технических и медицинских наук. Необходимо было согласовать рекомендации психологии, физиологии, гигиены труда, дизайна и объединить их в общую систему требований к содержанию и характеру труда в СЧТС. На основе теории и методологии такого объединения и возникла эргономика.

Специалист по эргономике должен четко представлять себе размер допустимых физических, интеллектуальных, эмоциональных затрат, которых потребует работа с конкретной технической системой и в соответствии с этим корректировать действия ее создателей: инженера - разработчика, конструктора и технолога.


1.1.2.3 Цель и задачи эргономики

Первой и основной целью эргономики является повышение эффективности СЧТС, под которой понимается способность СЧТС достигать поставленной цели в заданных условиях и с определенным качеством.

Эффективность СЧТС невозможна без высокой работоспособности и надежности человека-оператора.

Работоспособность – свойство человека-оператора, определяемое состоянием физиологических и психических функций и характеризующее его способность выполнять определенную деятельность с требуемым качеством и в течение требуемого интервала времени.

Надежность – свойство, характеризующее способность человека - оператора безотказно выполнять деятельность в течение определенного интервала времени при заданных условиях.

Второй целью эргономики является безопасность труда.

Деятельность человека-оператора стала столь сложной, что именно в ее организации и исполнении оказались сконцентрированными основные причины опасных ошибок, приводящих к травме. Во многих случаях действия человека-оператора являются опасными из-за того, что при проектировании технических устройств не учитывался человеческий фактор.

Третьей целью эргономики является обеспечение условий для развития личности в процессе ее работы.


Основным путем ее достижения является соединение умственного и физического труда в производственной деятельности.

Рассмотренные выше цели эргономики определяют ее теоретические задачи. К ним относятся:

  1. Разработка теоретических основ проектирования деятельности человека-оператора с учетом специфики эксплуатации технических систем и окружающей среды.

  1. Исследование закономерностей взаимодействия человека с техническими системами и окружающей средой, определяющих качество его деятельности.

  2. Формирование принципов создания СЧТС и алгоритмов деятельности в ней человека-оператора.

  3. Выдвижение и проверка гипотез о перспективах развития труда человека и связанных с ним технических систем и факторов внешней среды.

  4. Создание методов исследования, проектирования и эксплуатации СЧТС, обеспечивающих ее безопасность, эффективность, удовлетворенность трудом и результатами.

  5. Разработка специфических категорий эргономики, отражающих особенности ее предмета, содержания и метода.

  6. Поиск и описание факторов, демонстрирующих связь качества труда человека с эргономическими параметрами технических систем и внешней среды.



Раздел 2 Психофизиологические характеристики деятельности человека-оператора


Тема 2.1 Особенности восприятия человеком информации в системе «Человек-машина»


^ 2.1.1 Структура системы «Человек - РЭС»

На основе системы «Человек-машина» проектируется любое устройство, предназначенное для использования человеком. При проектировании РЭС система «Человек-машина» преобразуется в систему «Человек-РЭС» (рис. 6.1) . / Pict. 6-01/



^ Рис. 6.1 Структурная схема системы «Человек-машина»


Рассмотрим, как работает такая система.

На средствах отображения информации (СОИ) РЭС отображается не само состояние объекта управления, а имитирующий его образ, называемый информационной моделью, которая в голове оператора преобразуется в оперативный образ или концептуальную модель (conception – представление, понятие).

На «входе» человека имеются рецепторы, преобразующие энергию внешнего воздействия в нервные импульсы.

В центральной нервной системе происходит сравнение поступивших сигналов с некоторыми эталонными, хранимыми в памяти, и происходит принятие решения по управлению, которое производится на основе определенных навыков.

Эффекторы производят обратное преобразование энергии импульсов в энергию движения и через органы управления РЭС управляют объектом управления или самой РЭС, состояние которой отображается на СОИ. Так происходит один цикл управления;

Для нормального функционирования СЧМ необходимо обеспечить оптимальное согласование двух участков: 1 и 2. Это и является главной задачей инженерной психологии (в основном участок 1) и эргономики (в основном участок 2).

Особенность этой системы состоит с том, что «вход» и «выход» человека изменить нельзя. Следовательно, для обеспечения согласования при проектировании РЭС можно менять только «вход» или «выход» РЭС. Поэтому требования к проектированию РЭС (СЧМ) формулируются на основе знаний особенностей «входа» и «выхода» человека, то есть знаний особенностей построения рецепторов и эффекторов, их характеристик и особенностей восприятия человеком информации.


^ 2.1.2 Стадии приема информации

Деятельность оператора по управлению начинается с приема осведомительной информации об объекте управления. Основными психическими процессами, участвующими в приеме информации, являются ощущение, восприятие, представление и мышление.

Прием информации человеком-оператором необходимо рассматривать как процесс формирования перцептивного (чувственного) образа. Под ним понимается субъективное отражение в сознании человека свойств действующего на него объекта. Формирование перцептивного образа является фазным процессом. Оно включает несколько стадий: обнаружение, различение и опознание.

Обнаружение – стадия восприятия, на которой наблюдатель выделяет объект из фона, но еще не может судить о его форме и признаках.

Различение – стадия восприятия, на которой наблюдатель способен раздельно воспринимать два объекта, расположенных рядом (либо два состояния одного объекта) и выделять детали объектов.

Опознание – стадия восприятия, на которой наблюдатель выделяет существенные признаки объекта и относит его к определенному классу.

Длительность этих стадий зависит от сложности воспринимае­мого сигнала.

Восприятие, как основа процесса приема информации операто­ром, характеризуется такими свойствами, как целостность, осмысленность, избирательность и константность.

Целостность восприятия возникает в результате анализа и синтеза комплексных раздражителей в процессе деятельности оператора.

Осмысленность состоит в том, что воспринимаемый объект относится оператором к определенной категории.

Избирательность заключается в преимущественном выделении одних объектов по сравнению с другими. Избирательность восприятия является выражением определенного отношения оператора к воздействию на него предметов и явлений внешней среды.

Константностью восприятия называется относительное постоянство некоторых воспринимаемых свойств предметов при изменении условий восприятия. Например, при зрительном восприятии имеет место константность цвета, величины и формы предметов. Константность восприятия цвета заключается в относительной неизменности видимого цвета при изменении освещения. Относительное постоянство видимой величины предметов при их различной удаленности называется константностью восприятия величины. Константность восприятия формы предметов заключается в относительной неизменности восприятия формы предмета при изменении положения его по отношению к линии взора оператора. Константное восприятие связано с восприятием предмета или предметной ситуации как единого целого.

Перечисленные свойства восприятия представляют определенный интерес в плане инженерной психологии в том смысле, что они не являются изначальными свойствами перцептивного образа, а формируется в процессе его становления. Этот факт имеет большое значение для правильного построения средств отображения информации, для организации профессионального отбора и обучения операторов.


^ 2.1.3 Этапы деятельности оператора в СЧМ

Деятельность оператора в системе «Человек-машина» может носить самый разнообразный характер. Не­смотря на это, в общем виде она может быть представлена в виде четырех основных этапов: прием информации, обработка информации, принятие решения и реализация принятого решения (рис. 6.2). /Pict. 6-02/

Прием информации. На этом этапе осуществляется восприятие поступающей информации об объектах управления и тех свойствах окружающей среды и СЧМ в целом, которые важны для решения задачи, поставленной перед системой «Человек-машина». При этом осуществляются такие действия, как обнаружение сигналов, выделение из их совокупности наиболее значимых, их расшифровка и декодирование. В результате у оператора складывается предварительное представление о состоянии управляемого объекта. Информация приводится к виду, пригодному для оценки и принятия решения.



^ Рис. 6.2 Этапы деятельности оператора и факторы, влияющие на их выполнение

Обработка информации. На этом этапе производится сопоставление заданных и текущих (реальных) режимов работы СЧМ, производится анализ и обобщение информации, выделяются критичные объекты и ситуации и на основании заранее известных критериев важности и срочности определяется очередность обработки информации. Качество выполнения этого этапа во многом зависит от принятых способов кодирования информации и возможностей оператора по ее декодированию. На данном этапе оператором могут выполняться такие действия, как запоминание информации, извлечение ее из памяти, декодирование и т. п.

^ Принятие решения. Решение о необходимых действиях принимается на основе проведенного анализа и оценки информации, а также на основе других известных сведений о целях и условиях работы системы, возможных способах действия, последствиях правильных и ошибочных решений и т. д. Время принятия решения существенным образом зависит от энтропии (неопределенности) множества решений.

^ Реализация принятого решения. На этом этапе осуществляется приведение принятого решения в исполнение путем выполнения определенных действий или отдачи соот­ветствующих распоряжений. Отдельными действиями на этом этапе являются: перекодирование принятого решения в машинный код, поиск нужного органа управления, движение руки к органу управления и манипуляция с ним (нажатие кнопки, включение тумблера, поворот рычага и т. п.).

На каждом из этапов оператор совершает самоконтроль собственных действий. Этот самоконтроль может быть инструментальным или неинструментальным. В первом случае оператор проводит контроль своих действий с помощью специальных технических средств (например, с помощью специальных индикаторов контролирует пра­вильность набора информации). Во втором случае контроль ведется без применения технических средств. Он осуществляется путем визуального осмотра, повторения отдельных действий и т.п. Проведение любого вида самоконтроля способствует повышению надежности работы оператора.

^ 2.1.4 Факторы, влияющие на выполнение этапов деятельности оператора

На качество и эффективность выполнения каждого из рассмотренных этапов оказывает влияние целый ряд факторов.

Качество приема информации зависит от вида и количества индикаторов, организации информационного поля, психофизических характеристик предъявляемой информации (размеров изображений, их светотехнических характеристик, цветового тона и цветового контраста).

На обработку информации влияют такие факторы, как способ кодирования информации, объем ее отображения, динамика смены информации, соответствие ее возможностям памяти и мышления оператора.

Эффективность принятия решения определяется следующими факторами: типом решаемой задачи, числом и сложностью проверяемых логических условий, сложностью алгоритма и количеством возможных вариантов решения, возможностью контроля решения.

Реализация принятого решения зависит от числа органов управления, их типа и способа размещения, а также от большой группы характеристик, определяющих степень удобства работы с отдельными органами управления (размер, форма, сила сопротивления и т.д.).

Первые два этапа в совокупности называют иногда получением информации, последние два этапа – реализацией информации.

Из проведенного описания видно, что получение информации включает в себя как бы два уровня, поскольку текущая информация передается оператору через систему технических устройств. Оператор, как правило, не имеет возможности непосредственно наблюдать за объектом управления (во всяком случае эта возможность ограничена), а получает необходимую информацию от средств отображения в закодированном виде. С их помощью формируется информационная модель объекта управления.

Поэтому на первом уровне получения информации происходит восприятие оператором информационной модели, т.е. восприятие физических явлений, выступающих в роли носителей информации (положение стрелки на шкале измерительного прибора, комбинация знаков на экране дисплея, мигание индикатора, звуковой сигнал и т. п.). После этого на втором уровне осуществляется декодирование воспринятых сигналов и формирование на этой основе некоторой «умственной картины» управляемого про­цесса и условий, в которых он протекает. Такую «умственную картину» в инженерной психологии принято называть концептуальной моделью. Она дает возможность оператору соотнести в единое целое различные части управляемого процесса и затем на основе принятого решения осуществить эффективные управляющие действия, т.е. правильно реализовать полученную информацию.

^ 2.1.5 Виды труда оператора

Наряду с общими чертами деятельности оператора можно выделить и различные виды операторского труда, каждый из которых характеризуется своими частными особенностями.

Оператор-технолог. Оператор-технолог включен в технологический процесс непосредственно. Он работает в основном в режиме немедленного обслуживания. Преобладающими в его деятельности являются управляющие действия. Выполнение действий регламентируется обычно инструкциями, которые содержат, как правило, почти полный набор ситуаций и решений. К этому виду относятся операторы технологических процессов, автоматических линий, операторы по приему и переработке информации и т.п.

Оператор-наблюдатель (контролер). Оператор-наблюдатель является классическим типом оператора, с изучения деятельности которого и началась инженерная психология. Важное значение для деятельности такого оператора имеют информационные и концептуальные модели, а также процессы принятия решения. Управляющие действия оператора-наблюдателя (по сравнению с оператором-технологом) несколько упрощены. Оператор-наблюдатель может работать в режиме отсроченного обслуживания. Такой тип деятельности является массовым для систем, работающих в реальном масштабе времени (операторы радиолокационной станции, диспетчеры на различных видах транспорта и т. п.).

Оператор-исследователь. Оператор-исследователь в значительно большей степени использует аппарат понятийного мышления и опыт, заложенные в концептуальную модель. Органы управления играют для него еще меньшую роль, а «вес» информационных моделей, наоборот, существенно увеличивается. К таким операторам относятся пользователи вычислительных систем, дешифровщики различных объектов (образов) и т.п.

Оператор-руководитель. Оператор-руководитель в принципе мало отличается от предыдущего типа, но для него механизмы интеллектуальной деятельности играют главенствующую роль. К таким операторам относятся организаторы, руководители различных уровней, лица, принимающие ответственные решения в человеко-машинных комплексах и обладающие интуицией, знанием и опытом.

Оператор-манипулятор. Для деятельности оператора-манипулятора большое значение имеет сенсомоторная координация (например, непрерывное слежение за движущимся объектом) и моторные (двигательные) навыки. Хотя механизмы моторной деятельности имеют для него главенствующее значение, в деятельности используется также аппарат понятийного и образного мышления. В функции оператора-манипулятора входит управление роботами, манипуляторами, машинами-усилителями мышечной энергии человека (станки, экскаваторы, транспортные средства и т.п.).


Тема 2.2 Виды, характеристики и свойства анализаторов человека

^ 2.2.1 Виды анализаторов

Физиологической основой формирования перцептивного образа является работа анализаторов. Анализаторами называются нервные приборы, посредством которых человек осуществляет анализ раздражений. Любой анализатор состоит из трех основных частей: рецептора, проводящих нервных путей и центра в коре больших полушарий головного мозга (рис. 7.1). /Pict 7-01/





^ Рис. 7.1 Строение анализатора человека


Основной функцией рецептора является превращение энергии действующего раздражителя в нервный процесс. Вход рецептора приспособлен к приему сигналов определенной модальности (вида) – световых, звуковых и др. Однако его выход посылает сигналы, по своей природе единые для любого входа нервной системы. Это позволяет рассматривать рецепторы как устройства кодирования информации.

Проводящие нервные пути осуществляют передачу нервных импульсов в кору головного мозга. Эти импульсы, достигнув коры головного мозга, подвергаются там определенной обработке и снова возвращаются в рецепторы. Только в таком процессе взаимодейст­вия рецепторов и центров в коре больших полушарий происходит формирование перцептивного образа (рис. 7.2). /Pict 7-02/


Рис. 7.2 Схема анализаторов: I – область спинного и продолговатого мозга, куда вступают афферентные волокна;

^ II – таламус (переключательный центр); III – кора мозга

В зависимости от модальности поступающего сигнала разли­чают 11 видов анализаторов:

Внешние:

– зрительный;

– слуховой;

– тактильный;

– болевой;

– температурный;

– обонятельный;

– вкусовой;

Внутренние:

– давления;

– кинестетический;

– вестибулярный;

– специальные (расположенные во внутренних органах и полостях тела).

Наибольшее значение для деятельности оператора имеют зрительный анализатор, за ним следуют слухо­вой и тактильный (осязательный) анализаторы. Участие других анализаторов в деятельности оператора невелико (рис. 7.3). /Pict 7-03/




Рис. 7.3 Степень нагружения анализаторов


^ 2.2.2 Характеристики анализаторов

Основными характеристиками любого анализатора являются порогиабсолютный (верхний и нижний), дифференциальный и оперативный. Понятие каждого из этих порогов может быть введено по отношению к энергетическим (интенсивность), простран­ственным (размер) и временным (продолжительность воздействия) характеристикам сигнала.

Минимальная величина раздражителя, вызывающая едва замет­ное ощущение, носит название нижнего абсолютного порога чувст­вительности, а максимально допустимая величина – верх­него абсолютного порога чувствительности (это понятие вводится по отношению лишь к энергетическим характеристикам). Сигналы, величина которых меньше нижнего порога, человеком не воспринимаются. Увеличение интенсивности сигнала сверх верхнего порога вызы­вает у человека болевое ощущение (сверхгромкий звук, слепящая яркость и т. д.). Интервал между нижним и верхним порогами носит название диапазона чувствительности анализатора.

С помощью анализаторов человек может не только ощущать тот или иной сигнал, но и различать сигналы по величине. Для характери­стики различения вводится понятие дифференциального порога (от лат. differentia – различать), под которым понимается мини­мальное различие между двумя раздражителями (сигналами), либо между двумя состояниями одного раздражителя, вызывающее едва заметное различие ощущений: /Pict 7-04/

,

где ^ I0 – исходное значение сигнала (раздражителя); IΔ – измененное значение сигнала.

Экспериментально уста­новлено, что величина дифференциального порога пропорциональна исходной величине раздражителя: /Pict 7-05/

,

где к – константа, равная 0,01 для зрительного анализатора, 0,1 – для слухового и 0,3 – для тактильного.

На основании этого выражения может быть установлена зависи­мость между величиной сигнала и величиной вызываемого им ощу­щения: /Pict 7-06/

,

где ^ В – величина ощущения; к и с – константы.

Эта зависимость носит название основного психофизического закона, или закона Вебера - Фехнера. Согласно этому закону, интенсивность ощущения прямо пропорциональна логарифму силы раздражителя. Закон справедлив только для среднего участка диапазона чувствительности анализатора.

Понятие дифференциального порога имеет большое значение в психофизике и экспериментальной психологии. Однако оно является явно недостаточным для инженерной психологии, так как величина дифференциального порога характеризует предель­ные возможности анализатора и поэтому не может служить основа­нием для выбора допустимой длины алфавита сигналов. Для этого необходимо пользоваться величиной, характеризующей не минимальную, а некоторую оптимальную различимость сигналов. Такой величиной в инженерной психологии является оперативный порог различения. Он определяется той наименьшей величиной разли­чия между сигналами, при которой точность и скорость различе­ния достигают максимума. Обычно оперативный порог различе­ния в 10–15 раз больше диф­ференциального: /Pict 7-07/

.

^ 2.2.3 Свойства анализаторов

Важнейшими свойствами анализаторов, имеющими большое значение для деятельности оператора, являются адаптивность и избирательность.

Адаптивность – это изменение диапазона чувствительности анализатора в соответствии с изменением работы интенсивности раздражителя. В процессе адаптации изменяются как энергетический, так и вре­менной и пространственный пороги анализаторов. Адаптация харак­теризуется величиной изменения чувствительности и временем, в течение которого она осуществляется. Эти показатели различны для разных анализаторов. Так, например, тактильный анализатор адаптируется наиболее быстро, зрительный – сравнительно мед­ленно, однако диапазон изменения чувствительности у него очень большой.

Избирательность анализатора заключается в его способности из множества раздражителей, действующих на человека в каждый момент времени, в зависимости от условий выделять лишь опре­деленные. Избирательность является условием формирования адек­ватных ощущений и обеспечивает высокую помехоустойчивость анализаторов. Избирательность может быть амплитудной, простран­ственной, временной и вероятностной. Последнее означает дублирование сигналов, передаваемых в мозговой центр.

^ 2.2.4 Требования к сигналам-раздражителям

Рассмотренные характеристики и устройство анализаторов поз­воляют сформулировать общие требования к сигналам-раздражи­телям, адресованным оператору:

– интенсивность сигналов должна соответствовать средним зна­чениям диапазона чувствительности анализаторов, которая обес­печивает наиболее оптимальные условия для приема и переработки информации;

– для того чтобы оператор мог следить за изменением сигна­лов, сравнивать их между собой по интенсивности, длительности, пространственному положению, необходимо обеспечивать различие между сигналами, превышающее оперативный порог различения;

– перепады между сигналами не должны значительно превы­шать оперативный порог, так как при больших перепадах возникает утомление;

– наиболее важные индикаторы следует распола­гать в тех зонах сенсорного поля анализатора, которые соответствуют участ­кам рецепторной поверхности с наибольшей чувствительностью;

– при проектировании индикаторных устройств необходимо пра­вильно выбирать вид сигнала, а следовательно, и модальность анализатора (зрительный, слуховой, тактильный и т. д.).

  1   2   3   4   5



Скачать файл (11386.9 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации