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.
