Розподіл функцій між людиною й машиною при прийнятті рішень у військово-технічних системах

При цьому слід брати до уваги ступінь невизначеності окремих завдань ступінь неоднозначності, що існує між вхідними і вихідними даними в даному завданні. Чим більше різнорідних чинників доводиться враховувати при формуванні відповіді на дану вхідну інформацію, тим більше підстав є  для   передачі функції рішення такої задачі людині.

4. Принцип взаємного доповнення і резервування людини і машини припускає використання для вирішення окремих завдань, що виникають при роботі системи, їх сумісних можливостей, а у разі потреби і перерозподіл між ними окремих функцій по ходу роботи. Завдяки взаємодоповненню представляється можливим досягати високих результатів не тільки за виділеними показниками, але одночасно і по ряду інших параметрів, якими доводилося нехтувати, якщо в даній функції перевага віддавалася людині або машині.

Подібне доповнення є компенсаторним засобом усунення недоліків того категоричного розподілу функцій, який здійснюється тільки за одними показниками, із зневагою остальними.

Впровадження в сучасні системи “людина - машина” засобів і систем технічного контролю за показниками життєдіяльності оператора і його діями відкриває можливості розробки систем з адаптивним пристосуванням машини до можливостей і станів людини. Такі системи можуть фільтрувати його помилкові дії, включати технічне резервування людини у разі виникнення у нього утруднень, міняти форму представлення інформації, її зміст залежно від його стану і ін.

5. Принцип відповідальності передбачає облік при розподілі функцій між людиною і машиною ступеня відповідальності вирішуваних завдань. Введення цього принципу обумовлене, з одного боку, обмеженою надійністю технічних пристроїв, з іншої — широтою і гнучкістю пристосованих можливостей людини, його здатністю знаходити оптимальні рішення при неповноті інформації і в непередбачених ситуаціях. Вагомою підставою для введення цього принципу є, крім того, здібність людини до збереження в умовах, що змінюються, заданої надійності, а також його здатність надійніше вирішувати завдання високої важливості і відповідальності.

Виходячи з цього принципу, найбільш відповідальні завдання в системі управління, незалежно від інших особливостей цих завдань, слід покладати на людину. При цьому для підвищення надійності їх дозволу, згідно принципу взаємодоповнення, роботи людини повинні максимально сприяти технічні ланки.

6. Принцип активності і задоволеності оператора виходить з положення про те, що людині властиве прагнення до активного самопроявлення в діяльності, до самозатвердження на основі результатів своєї праці. Тому при визначенні функцій людини в системі управління недостатньо залишати за ним тільки ті функції, з якими не може справитися машина, а необхідно спеціально покладати на нього виконання тих завдань, в яких він зможе активно себе проявити. Найважливіший принцип радянської трудової психології, що полягає у вимозі досягнення, разом з високою продуктивністю праці, також і задоволеності людини своєю працею, повною мірою зберігається і у вітчизняній інженерній психології. Тому при розподілі функцій між людиною і машиною слід прагнути до передачі машині всіх рутинних і нетворчих завдань і забезпеченню людини головним чином творчими завданнями, сприяючими його задоволеності.

Слід зазначити, що виконання цього принципу обумовлене реальними обставинами: всі одноманітні, нетворчі завдання зазвичай порівняно легко піддаються алгоритмізації і доручаються машині, тоді як творчі завдання, що вимагають активності оператора і використання різних його резервних можливостей, як правило, залишаються у оператора. Доводиться також враховувати, що іноді виконання людиною функцій, що управляють, пов'язане з небезпекою для його здоров'я і життя. У подібних випадках слідує, незалежно від інших чинників, передавати ці функції машині.

7. Принцип легкості навчання оператора і формування його індивідуального стилю вимагає, щоб при визначенні функції людини враховувався чинник витрат засобів і часу» необхідних для відбору і підготовки операторів, а також можливості вироблення людиною свого стилю діяльності.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 Розділ. ІІ  Можливі концептуальні підходи до рішення проблеми розподілу функцій.

Щоб по інформаційній моделі оцінити ситуацію, що склалася в системі управління, недостатньо тільки сприйняти і розкодувати окремі повідомлення, передані її індикаторними приладами. Потрібно ще об'єднати ці розрізнені повідомлення в єдину, логічно зв'язану структуру. Для такого об'єднання оператор повинен мати в своєму розпорядженні знання про закономірності, що зв'язують параметри керованого об'єкту, про динаміку цих зв'язків і їх прояв на інформаційній моделі. Йому потрібно також знати, в якому стані повинні бути в даний момент система і керований об'єкт згідно заданій програмі. І лише на основі співвідношення даних про фактичний стан системи з потрібними за програмою оператор зможе оцінити ситуацію, що склалася в системі, і виникле завдання.

З виявленням такого завдання діяльність оператора прямує на її дозвіл. Саме з позицій цього завдання оператор тепер зв'язує, співвідносить і розцінює поточну інформацію, що виникає на інформаційній моделі. Попутно в свідомості оператора актуалізується минулий досвід по дозволу подібних завдань разом з шляхами їх дозволу і з отриманими при цьому результатами. На основі цього досвіду і уявлень про виникле завдання формуються прогнози шляхів її дозволу.

Отже, виходячи із завдання, сприйнятого з інформаційної моделі, знань і досвіду в представленні оператора виникає цілий комплекс взаємозв'язаних відомостей, що відображають ситуацію, що склалася, з позиції цього завдання. Така сукупність представлень людини-оператора про стан управляючого об’єкта, системи і зовнішнього середовища, що виникла на основі інформаційної моделі, раніше накопичених знань і досвіду і що склалася стосовно вирішуваного завдання, називається концептуальною моделлю.

Якщо інформаційна модель виступає як об'єктивне і нейтральне віддзеркалення поточного стану системи, то концептуальна модель виявляється суб'єктивним віддзеркаленням цього полягання в індивідуальній свідомості людини-оператора. У особливостях концептуальної моделі відбиваються потреби людини, система поглядів, що склалася у нього, професійні якості, його пристрасть до вирішуваного завдання, інакше кажучи, вся його позиція, що займана по відношенню до цього завдання і визначає концепцію його діяльності.

У концептуальну модель входять образи існуючої ситуації і ситуації, що мала місце в минулому досвіді. У неї входять і образи прогнозованої ситуації, а також програми перетворення існуючої ситуації в прогнозовану.

Одна і та ж інформаційна модель, залежно від вирішуваного завдання, породжує в свідомості оператора різні концептуальні моделі. Так, наприклад, шофер, який побоюється, що не вистачить бензину, сприймає інформаційну модель автомобіля з позиції економної витрати пального. Якщо ж бензин досить, але часто виникали несправності двигуна, шофер сприймає ту ж інформаційну модель вже з погляду повторення ознак несправності.

Таким чином, інформаційна модель формується адекватно вирішуваному завданню. Чим жорсткіші обмеження накладаються на завдання, ніж жорсткіші інструкції визначають її виконання, тим більше схожими виявляються концептуальні моделі у різних операторів при її рішенні. І навпаки, коли задається лише загальний напрям діяльності, без особливих обмежень в її організації, відмінність в концептуальних моделях у різних операторів при рішенні однієї і тієї ж задачі зростає.

Отже, інформаційна модель в практичній діяльності оператора виступає як джерело і основа для формування концептуальної моделі. Тому інформаційна модель повинна створювати операторові умови для достатньо повного орієнтування в ситуації, що склалася, для різностороннього осмислення що пред'являються на ній даних і різноманітного їх використання в різних концептуальних моделях. Подібно до того, як слово «прозоре» передає поняття, що стоїть за ним, так і інформаційна модель винна «прозоро», не затуляючи своєю формою змісту, відображати стан керованого об'єкту системи управління і зовнішнього середовища. При цьому найбільш істотною якістю інформаційної моделі є її пристосованість для відображення саме тих даних, які виявляються необхідними операторові для формування концептуальних моделей, адекватних різним завданням його діяльності, що управляє.

Укладаючи розгляд даного питання, слід зазначити, що, хоча інформаційна модель є основою для формування концептуальної моделі, цю основу не можна вважати непорушною. Досвід показує, що із-за несправності індикаторів на інформаційній моделі може з'являтися помилкова інформація. Свідомість концептуальної моделі дозволяє використовувати її як засіб контролю за достовірністю інформаційної моделі. Отже, інформаційна модель винна, окрім інших вищеназваних якостей, бути ще і зручним полем, на якому легко виявляються помилкові   свідчення окремих індикаторних   приладів,   а також

Після визначення інженерної психології як наукової області, огляду її основних методів, принципів і проблем перейдемо до вивчення самого предмету цієї області знання — діяльності людини-оператора по управлінню складною технічною системою. Спочатку розглянемо загальні положення теорії наочної діяльності.

Класифікація систем “людина-машина”

Інженерна психологія, як і будь-яка інша область науки, потребує класифікації об'єктів, що вивчаються в ній. Всяка класифікація, з одного боку, виявляє те загальне, що властиво всім об'єктам, що вивчаються в даній області, а з іншої служить засобом аналізу, розкриваючи згуртованість і внутрішню подільність цих об'єктів. У інженерній психології поки немає єдиної загальноприйнятої системи класифікації об'єктів, що вивчаються в ній. Тому нижче буде приведено декілька різних методів класифікації систем “людина - машина”, в основному з метою розкриття різноманітності видів об'єкту, що вивчається, і аналізу його внутрішньої подільності.

1. Класифікація систем по функціях, виконуваним оператором, була запропонована В. П. Зінченко і Д. Ю. Пановим. Недетерміновані системи, що вивчаються в інженерній психології, вони ділять на дві групи:

• системи першого роду, в яких управління здійснюється в основному автоматично, а оператор тільки епізодично впливає на систему. Прикладом такої системи може служити керування літаком за допомогою автопілота, де льотчик тільки зрідка, при необхідності, втручається в управління і змінює режим польоту;
• ігрові системи — системи другого роду, в яких діяльність оператора полягає в дозволі безперервному ланцюгу завдань, що виникають у нього. У подібній системі діють, наприклад, льотчик при ручному керуванні літаком, шофер.

2. Класифікація систем по числу операторів, що діють в них, і рівню їх діяльності. Тут виділяють дві групи систем “людина - машина”: системи, в яких працює один оператор, і системи, в яких взаємодіє декілька операторів.

Системи “людина - машина” з декількома операторами іноді підрозділяють по ієрархічній структурі діяльності операторів ш. До систем першого порядку відносяться системи, в яких всі оператори діють на одному рівні управління. У системах другого порядку є два рівні: на першому знаходяться оператори, що безпосередньо впливають на машину, а на другому — людина, яка управляє машиною через операторів першого рівня. Так само можуть бути виділені системи третього і вищих рівнів.

Виділення в системі управління рівнів діяльності людини привело до появи особливого виду операторської діяльності — диспетчерської. Якщо звичайний оператор має справу безпосередньо з машиною і технічними параметрами системи, на які він сам впливає, то диспетчер управляє підпорядкованим йому операторами і вже через них впливає на систему. Тому одиницями діяльності звичайного оператора є технічні параметри керованого об'єкту, одиницями диспетчерської діяльності служать окремі об'єкти системи управління разом з їх операторами. Проте слід відмітити, що строго розмежувати операторську і диспетчерську діяльність не завжди вдається, оскільки диспетчерські функції нерідко додатково покладаються на одного з операторів.

3. Класифікація систем по їх призначенню була запропонована А. А. Криловим. Автор виділив наступні характерні типи систем “людина - машина”:

• системи управління рухомими об'єктами з управлінням як з об'єкту, так і ззовні;
• системи управління енергетичними установками;
• системи управління технологічним процесом циклічного типу;
• системи спостереження за обстановкою і виявлення  об'єктів;
• системи диспетчерського типу, керівники транспортними засобами, розподілом енергії і т.п.

Окрім перерахованих, іноді використовуються інші методи класифікації систем “людина - машина”, засновані на діленні систем по характеру діяльності оператора, способу обробки інформації, особливостям її обміну між людиною і машиною, по ступеню автономності, по особливостях устаткування пультів і т.п.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Розділ. ІІІ. Людина і інформація в системі управління

У складній системі управління оператор, як правило, позбавлений можливості безпосередньо спостерігати керований об'єкт і вимушений судити про нього за інформацією, що поступає через дистанційну передачу. Подібну діяльність людини, здійснювану не з реальними об'єктами, а з їх заступниками — образами, що імітують їх, В. П. Зінченко і Д. Ю. Панов назвали діяльністю з інформаційною моделлю реального об'єкту.

Інформаційною моделлю називається організоване відповідно до певної системи правив відображення керованого об'єкту, його системи управління, зовнішнього середовища і способів дії на них.

Таким чином, інформаційна модель виявляється тим засобом, який заміщає в представленнях людини-оператора натуральні процеси в керованому об'єкті і його системі. Матеріально інформаційна модель реалізується за допомогою різних індикаторних приладів, сигналізаторів, табло і інших засобів відображення інформації.

Для оператора інформаційна модель є не тільки джерелом інформації про стан керованого об'єкту: з її приладів, сигналізаторів утворюється деяке “оперативне-поле”, на базі якого виникають і функціонують основні психічні процеси, з яких складається діяльність оператора, що управляє. Це положення легко підтвердити, прослідкувавши хоч би загалом хід цих процесів.

Дійсно, на індикаторах інформаційної моделі оператор виявляє і пізнає сигнали. З безпосередньою зоровою опорою на індикатори здійснюється декодування сигналів, виявлення їх інформаційного змісту, їх аналіз, а також синтез отриманих даних в цілісну систему. На інформаційній моделі оператор в думках програє різні варіанти дій і ухвалює рішення. По ній же він контролює результати реалізації цього рішення. Таким чином, з інформаційною моделлю виявляється тісно зв'язаною вся діяльність оператора, що управляє.