Вопрос 1. Классификация систем человек - машина.

Лекция 6. Основные закономерности взаимодействия человека и техники

Вопрос 1. Классификация систем "человек - машина".

Система – комплекс взаимосвязанных и взаимодействующих между собой элементов, предназначенных для решения единой задачи.

Выделяются различные критерии классификации СЧМ:

А. По степени участия в работе системы человека:

1) автоматические (работающие без участия человека);

2) автоматизированные (человек работает вместе с техническими средствами);

3) неавтоматизированные (человек больше работает без применения сложных технических средств).
Б. По целевому назначению:
- а) управляющие, в которых основной задачей человека является управление машиной (или комплексом);

б) обслуживающие, в которых человек контролирует состояние машинной системы, ищет неисправности, производит наладку, настройку, ремонт;

в) обучающие, т.е. вырабатывающие у человека определенные навыки (технические средства обучения, тренажеры и т.п.);

г) информационные, обеспечивающие поиск, накопление или получение необходимой для человека информации (радиолокационные, телевизионные, документальные системы, системы радио - и проводной связи и др.);

д) исследовательские, используемые при анализе тех или иных явлений, поиске новой информации, новых заданий (моделирующие установки, макеты, научно-исследовательские приборы и установки).

В. По характеристике "человеческого звена" ("человеческого фактора"):

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), где выделяются: "паритетные" (где нет приоритетности отдельных членов коллектива – система жизнеобеспечения на космическом корабле) и иерархические (с четкой соподчиненностью операторов – система управления воздушным движением: диспетчер аэропорта, командир самолета. остальные члены экипажа).

Г. По типу взаимодействия человека и машины:

1) системы непрерывного взаимодействия (например, система "водитель - автомобиль", в которых человек ведет постоянный конт­роль и управление движущимся объектом или технологическим процессом);

2) эпизодическое взаимодействие (в которых контроль и управление осуществляются регулярно (оператор—ЭВМ») или вероятностно («наладчик—станок»).

Вопрос 2. Общая характеристика системы «человек-машина»

Общие характеристики СЧМ
1. Динамичность: разветвленность структуры между элементами (человеком и машиной); разнообразие природы элементов (в состав СЧМ могут входить человек, коллектив людей, автоматы, машины, комплексы машин и т.д.); перестраиваемость структуры и связей между элементами (например, при нормальном ходе технологического процесса оператор лишь следит за ходом его протекания, т.е. включен в контур управления как бы параллельно; при отклонении от нормы оператор берет управление на себя, т.е. включается в контур управления последовательно); автономность элементов, т.е. способность их автономно выполнять часть своих задач.

2. Целеустремленность: направленность на выполнение определенной задачи Целеустремленность СЧМ обусловлена тем, что в нее включен человек. Именно он ставит цели, определяет задачи и выбирает средства достижения цели.

 

3. Самоорганизуемость – способность к устранению неопределенности после вывода их из устойчивого, равновесного состояния. Это свойство становится возможным благодаря целенаправленной деятельности человека.

 

4. Адаптивность. Свойство адаптации заключается в приспособлении СЧМ к изменяющимся условиям работы, в изменении режима функционирования в соответствии с новыми условиями. До недавнего времени свойство адаптации СЧМ реализовалось благодаря приспособительным возможностям человека, гибкости и пластичности его поведения, возможности его изменения в зависимости от конкретной обстановки. В настоящее время ставится вопрос о создании СЧМ, в которой свойство адаптации реализуется путем соответствующего технического обеспечения. Речь идет о создании таких технических средств, которые могут изменить свои параметры и условия деятельности в зависимости от текущего конкретного психофизиологического состояния человека и показателей эффективности его деятельности.

 

Рациональное распределение функций между человеком и машиной реализуется на основе следующих принципов:

• Принцип преимущественных возможностей. Основывается на сравнительном анализе возможностей человека и машины. Определяет рациональное распределение функций между человеком и техническим средством. Играет существенную роль в определении уровня автоматизации комплексов "человек - машина".

· Принцип взаимодополняемости человека и машины: важно не распределять функции, а организовывать совместную деятельность человека и машины таким образом, чтобы происходило взаимное усиление и функций.

· Принцип активности оператора: человек, работая, всегда имеет в виду конечную цель управления и активно к ней стремится.

Основными преимуществами техники можно считать следующие:

· - стабильность выполнения однообразных действий;

· - быстрота выполнения вычислительных операций;

· - большой объем памяти и быстрота извлечения необходимых данных;

· - использование для передачи информации форм энергии, к которым рецепторы человека не имеют специфической чувствительности (например, электромагнитных колебаний в диапазоне радиоволн);

· - выполнение операций по программам и алгоритмам;

· - нечувствительность к влиянию социальной среды;

Основными преимуществами человека можно считать:

· - возможность принимать решения на основе обобщения данных и знаний;

· - способность находить новые способы выполнения рабочих (технологических) операций;

· - способность принимать информацию по различным сенсорным каналам;

· - способность накапливать информацию и использовать накопленный опыт для совершенствования способов работы;

· - способность находить новые пути в неожиданных (экстренных) ситуациях.