Инженерная психология как наука. Основы инженерной психологии.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Используемая литература

Введение

Современная научно-техническая революция характеризуется чрезвычайно глубокими изменениями техники, захватывающими как субстанциональную ее сторону (т.е. связанную с применяемыми материалами и используемыми процессами природы), так и структурно-функциональную (т.е. связанную с дифференциацией и систематизацией средств труда, с усложнением и интеграцией техники на пути к автоматизации). Одно из следствий единства научной и технической революций заключается в том, что современное общественное производство определяется не только уровнем развития техники, но и уровнем развития науки. Конкретная научная дисциплина может иметь управляющее воздействие не на все, а, например, лишь на один из элементов производительных сил. Однако по мере развития производительных сил возникает объективная необходимость в науках, способных оказывать непосредственное управляющее воздействие на все элементы системы производительных сил. К таким общим наукам может быть отнесена современная психологическая наука.

С развитием технического прогресса, механизации и автоматизации производства, с появлением множества новых профессий возникла специальная техническая проблема - проблема учета психологических возможностей человека при работе с техникой. Началось интенсивное изучение предельных возможностей человека, скорости переработки информации, исследование закономерностей утомления при работе на определенных технических средствах и все это с намерением проектирования новой техники, приспособленной к возможностям человека. Это направление получило название инженерная психология. Если основной задачей психологии труда является учет психологических особенностей работы человека к условиям труда, то основной задачей инженерной психологии стало приспособление техники к возможностям человека.

Управляющее воздействие психологической науки в целом осуществляется в ходе решения следующих задач:

1) инженерно-психологическое проектирование техники и производственных условий деятельности человека;

2) разработка психолого-педагогических методов и средств формирования личности и профессиональной подготовки трудящихся для сферы материального производства;

3) разработка психологических основ научной организации труда и управления трудовыми коллективами и производством.

Таким образом, задачи психологической науки как непосредственной производительной силы имеют выраженную направленность в область психологии труда и инженерной психологии. Инженерная психология изучает объективные закономерности процессов информационного взаимодействия человека и техники с целью использования их в практике проектирования, создания и эксплуатации систем «человек-машина». Поскольку человек остается ведущим звеном в организации трудовой деятельности, то и основное внимание уделяется деятельности человека-оператора и тех сложностей, с которыми ему приходится сталкиваться в процессе выполнения служебных заданий.

Психология труда и инженерная психология, осуществляя управляющие функции в процессе создания современной техники, систем «человек -- техника», необходимых условий труда и подготовки человека к трудовой деятельности в сфере материального производства, обеспечивают реальную базу для проявления управляющих функций других психологических дисциплин.

Осуществление управляющих функций всегда требует определенных условий. Анализ современного состояния системы психологических знаний позволяет сделать вывод, что в настоящее время успешно выполняется первое необходимое условие, связанное с преодолением «барьера описательности», когда наука в своем развитии накапливает потенциал, необходимый для выполнения управляющих функций.

Существует и второе условие -- уровень техники и современного производства и уровень подготовки кадров для производства, обусловливающий объективную необходимость применения психологии.

В таких условиях, когда человек и машина на производстве находятся в тесном контакте (в настоящее время в информационном), становится необходимым комплексное изучение системы «человек-машина». Этим и занимается инженерная психология.

1. Определение, объект и предмет инженерной психологии

Как и любая другая научная дисциплина, инженерная психология имеет объект и предмет своего исследования. Объектом науки признается та сторона действительности, на изучение которой и направлена данная наука. Предмет же представляет собой ту сторону объекта науки, какой он представлен в ней.

Инженерная психология - отрасль психологии, исследующая процессы и средства информационного взаимодействия между человеком и машиной с целью достижения их высокой эффективности и разрабатывающая психологические основы:

конструирования техники и организации управления технологическим процессом;

подбора людей, обладающих необходимым уровнем индивидуально-психологических профессионально-важных качеств для работы с определенной техникой;

профессиональной подготовки людей, использующих в своей трудовой деятельности сложные технические устройства.

Инженерная психология как наука имеет двойственный характер. С одной стороны, это самостоятельная психологическая дисциплина, изучающая человека во всей полноте проявлений психики в трудовом процессе. С другой стороны, в инженерной психологии имеет место выраженный технический, инженерный аспект, касающийся конструирования техники. Это обусловлено особенностью самого двойственного по своей природе объекта исследования - систем "человек - машина".

Такая двойственность объекта исследования в инженерной психологии порождает ряд специфических методологических особенностей. Кроме того, следует иметь в виду, что любая система "человек - машина" - это своего рода микроэлемент макросистемы, в роли которой выступает система производительных сил. Поэтому в системах "человек - машина" проявляется ряд таких общих закономерностей развития производительных сил, которые обусловлены наличием в них материального (прежде всего технического) и субъективного (человеческого) начал. Одна из таких закономерностей касается определяющих моментов производительности общественного труда на каждом уровне развития производительных сил определяется, во-первых, совершенством техники, а во-вторых, накопленным производственным опытом людей, их навыками к труду. Все это находит свое отражение в эффективности систем "человек - машина". Эффективность каждой такой системы будет определяться производительностью и надежностью техники, подготовленностью человека, согласованием рабочих характеристик человека и техники.

Другая общая закономерность связана с тем, что производительные силы существуют в единстве с производственными отношениями.

Решая вопросы согласования человека и техники как элементов единой системы, инженерная психология обосновывает и формулирует требования и рекомендации к конструированию техники, к организации управления технологическим процессом, подбору и подготовке специалистов, обслуживающих технику. К этим требованиям присоединяются требования других психологических дисциплин, а также физиологии, гигиены, анатомии, антропометрии, биомеханики.

Инженерная психология широко взаимодействует с такими дисциплинами, как кибернетика, системотехника и общая теория систем, теория связи, теория автоматического управления и регулирования, теория надежности, техническая эстетика и художественное конструирование.

Необходимо отметить, что инженерно-психологические исследования трудовой деятельности человека, деятельности связанной с новой и новейшей техникой, имеют высокую значимость в общем плане познания человека. Трудовая деятельность характеризуется установлением бесконечного многообразия отношений с окружающими физической, биологической и социальной средами. Именно в трудовой деятельности аккумулируются и наиболее ярко проявляются все индивидуально-психологические характеристики человека как личности, как субъекта деятельности. Результаты исследований поведения человека в автоматизированных системах, кроме очевидного прикладного значения, имеют важное значение и для общей системы человекознания.

Главным объектом исследования всей системы психологических дисциплин является человек, его психические процессы состояния и свойства.

Инженерная психология тесно связана с психологией труда. Психология труда изучает психологические закономерности, психические процессы и свойства личности в их взаимосвязи с предметам и орудиями труда, с физической и социальной средой.

Описывая процессы взаимодействия человека и техники, инженерная психология в своем развитии прошла несколько этапов:

1) приспособление техники к человеку;

2) приспособление условий труда к человеку;

3) передача трудовых функций человека технике.

Техническое перевооружение производства приводит к изменению функций и роли человека в производственной деятельности. Человек передает машине ряд трудовых функций и получает новые возможности: он начинает регулировать и контролировать огромные потоки энергии и информации, сложные технологические процессы.

Следовательно, возрастает уровень ответственности человека за ошибку управления и значение человеческого фактора при разработке новой техники и эксплуатации и организации современных технологических процессов.

При организации взаимосвязи человека и машины основная роль принадлежит уже не столько анатомическим и физиологическим, сколько психологическим свойствам человека, обеспечивающим информационное взаимодействие человека и техники. Такое взаимодействие и является предметом инженерной психологии.

2. История возникновения и развития инженерной психологии

Веками психология развивалась в тесной связи с естественными, общественными и философскими науками и почти не касалась техники. Поворот психологии к промышленному производству совершился под давлением требований экономики.

В основе инженерной психологии лежит психология труда, зарождение которой связано с именем И.М. Сеченова. Заинтересовавшись рефлекторной природой психических процессов, И.М. Сеченов обратился к изучению роли этих процессов (прежде всего ощущений и восприятий) в трудовых актах. Он поставил «вопрос о формировании трудовых навыков («заученных движений») и впервые показал, что в процессе обучения изменяется характер регуляции (функция регулятора переходит от зрения к кинестезии). И.М. Сеченов ввел новое понятие активного отдыха как лучшего средства повышения и сохранения работоспособности. Работы И.М. Сеченова и сегодня не утратили своего значения для теории и практики.

Научные истоки инженерной психологии можно отнести к 1900 г., когда немецкий психолог В. Штерн ввел в научный оборот термин «психотехника». Предпосылкой ее развития явился запас накопившихся в психологии и физиологии экспериментальных данных и научных фактов, которые находили практическое приложение в разных сферах производства, медицины, педагогики, экономической жизни. Так, изучение чувствительности анализаторов обнаружило индивидуальные различия, наводившие на мысль о том, что необходим подбор людей с более низкими порогами чувствительности для тех профессий, где требуется высокая острота зрения, слуха или других органов чувств. Наблюдения, свидетельствовавшие о различном воздействии разных цветов на психику, привели к попыткам применить цвет в качестве стимулятора производственной активности рабочих, для лечения некоторых психических заболеваний и т.п.

Второе, не менее важное обстоятельство, стимулировавшее развитие прикладной психологии, заключалось в социально-экономических условиях, в том, что переход капитализма в его высшую стадию - империализм сопровождался небывалым обострением конкурентной борьбы, усилением погони за сверхприбылью. В поисках средств для выжимания максимальных прибылей капиталисты обратились к психологии, поставив перед ней задачу повышения коэффициента полезного действия рабочих. Эта позиция предпринимателей позднее была сформулирована Робером Лаганом так: «Искусство лучше использовать энергию коллективов людей становится сейчас важнейшим фактором развития предприятий, так как в настоящее время все предприятия могут располагать практически неограниченными и равными источниками капиталов, оборудования, энергии, сырья. Единственное, чем они отличаются друг от друга,-- это подбор кадров и руководство ими». Целям капиталистической эксплуатации трудящихся служил тейлоризм, исчерпывающая оценка которому дана В.И. Лениным.

Целям эксплуатации служила и психотехника. Одним из центральных направлений в психотехнике был профессиональный отбор, основанный на идее врожденных способностей и на принципе однозначного, фатального предназначения человека для какой-либо одной профессии. Обширнейший круг работ, направленных на изучение профессий, на разработку тестовых методик, с помощью которых стремились определить профпригодность, затмил собой другие направления. Это привело к тому, что даже в наше время понятия психотехники и профотбора часто воспринимаются как тождественные. Между тем психотехники провели немало исследований, посвященных раскрытию и устранению причин утомления рабочего, рационализации режима труда, формированию трудовых навыков, созданию необходимой трудовой мотивации, организации рабочего места. Зародышем будущего инженерно-психологического направления можно считать такие работы, как выбор наиболее рационального расположения букв на клавиатуре пишущей машинки с учетом времени двигательной реакции.

Главным недостатком психотехники было механистическое понимание способности к деятельности как набора свойств, не связанных между собою и неизменных. Для диагностики способностей применялись наборы кратковременных испытаний -- тестов, дававших весьма неполную информацию о тех или иных свойствах психики.

Тем не менее, стремление психологии выйти за рамки научных лабораторий, связаться с практикой было в свое время явлением положительным, вызвавшим к ней интерес во всех странах. Издавались специальные журналы, собирались международные психотехнические конгрессы. В нашей стране психотехника как средство практического применения психологических знаний пережила период интенсивного развития в 20-е годы. В Москве, Ленинграде, Казани, Харькове и в других городах возникают психотехнические лаборатории. Широко развертывается работа по изучению профессий, ведется профессиональный отбор.

инженерный управляющий человек машина

3. Методы инженерной психологии

Для инженерной психологии характерен системный подход к рассмотрению изучаемых процессов и явлений. Многомерный и многоуровневый характер психических процессов требует применения различный методов для возможно более полного изучения деятельности человека-оператора в человеко-машинных системах, и прежде всего, информационной стороной этой деятельности. Поэтому инженерная психология пользуется широким ассортиментом методов и конкретных методик, сложившихся в психологической науке, а также в других, смежных с нею областях (в кибернетике, физиологии человека, математике и т.д.).

Для правильного понимания применяемых в инженерной психологии методов нужна прежде всего их классификация. В основу ее удобнее всего положить способ получения способ получения данных о деятельности оператора. С этой точки зрения можно выделить психологические, физиологические, математические и имитационные методы.

Психологические методы

Основным из психологических методов являются наблюдение и эксперимент. Цель наблюдения как метода инженерной психологии - выявить профессионально значимые особенности психических процессов путем изучения и сопоставления внешних проявлений деятельности человека, мимики, речи и результатов его труда.

Наблюдение обычно дополняется рядом способов объективной регистрации изучаемых явлений. К ним относится, в частности, фотографирование или фотосъемка рабочей позы или выражения лица оператора, показаний наблюдаемых им приборов и индикаторов, направлений взора и рабочих движений. Для регистрации речи используется магнитофон.

Наблюдение может уточняться с помощью замеров. Это могут быть замеры геометрических размеров рабочего места, замеры времени и последовательности труда и отдыха в течение всего рабочего дня или суток (фотография рабочего дня), замеры времени выполнения отдельных действий и движений (хронометраж). Кроме того, в практике наблюдения применяются замеры латентных периодов различных сенсомоторных и сенсоречевых реакций, включенных в изучаемую трудовую деятельность. В процессе наблюдения широко производятся также замеры физиологических показателей человека: частоты пульса и дыхания, кровяного давления, электрической активности сердца, головного мозга, мышц и т.д.

Большое значение при наблюдении принадлежит анализу ошибочных действий оператора. Анализ ошибок позволяет наметить реальные пути их устранения.

Обладая несомненными достоинствами, метод наблюдения имеет и один существенный недостаток. Наблюдение не вносит изменений в изучаемую деятельность, поэтому в ходе его не всегда могут появиться именно те ситуации, которые больше всего интересуют исследователя.

Наблюдения обычно дополняются беседами с операторами и анкетированием. Метод опроса является обычно вспомогательным при психологическом изучении деятельности.

Физиологические методы

Применение физиологических методов в инженерной психологии обусловлено следующими обстоятельствами:

1. Физиологические характеристики имеют важное значение для контроля состояния оператора.

2. Любое психологическое проявление имеет физиологическую основу.

3. В клинической практике и физиологии труда накоплен опыт обработки и анализа физиологических характеристик; имеется также богатый арсенал приборов для проведения физиологических измерений.

С целью изучения физиологических процессов человека во время производственной деятельности, а также с целью выявления предельных возможностей организма при внештатных ситуациях, проводятся следующие измерения: электроэнцефалограмма, электромиограмма, кожно-гальваническая реакция, электрокардиограмма, электроокулограмма, пневмограмма, речевой ответ.

Математические методы

Рассмотренные выше психологические и физиологические методы могут быть применены лишь в реально существующих человеко-машинных машинах или при наличии работающих макетов, имитаторов или испытательных стендов. Когда система еще находится на стадии проектирования и в чертежах, применение этих методов просто невозможно. Именно в таких случаях имеют место математические методы.

К математическим методам в инженерной психологии предъявляются следующие требования: размеренность (описание процессов управления со многими взаимосвязанными переменными), динамичность (учет фактора времени), неопределенность (учет случайных, вероятностных составляющих в деятельности оператора), факторность (учет специфических особенностей поведения человека, например, его эмоций и т.д.), описательность (возможность описания внутренних, психофизиологических механизмов деятельности человека). Кроме того, применяемые методы должны допускать возможность описания деятельности человека и работы машины с помощью единых показателей и характеристик.

Применяются следующие методы математического моделирования: теория информации, теория массового обслуживания, теория автоматического управления, теория автоматов, теория статистических решений. Однако, каждый из этих методов оптимален лишь по одной-двум характеристикам, иными словами, удачно описывает лишь определенные стороны деятельности оператора. Поэтому при решении конкретных инженерно-психологических задач очень часто приходится применять комбинацию тех или иных методов. В настоящее время наиболее широко используется методы теории информации, теории массового обслуживания, теории автоматического управления.

Имитационные методы

Рассмотренные ранее методы в ряде случаев не могут быть использованы для изучения и анализа деятельности оператора. В этих случаях весьма полезные результаты дает применение статистического моделирования. Оно базируется на методе статистических испытаний (метод Монте-Карло). Метод основан на розыгрыше (имитации) воздействия случайных факторов на деятельность оператора и функционировании человеко-машинных систем непосредственно в ходе моделирования. Этим объясняется другое название метода - имитационное моделирование.

Смысл метода заключается в многократной реализации с помощью ЭВМ моделируемого процесса. Каждая реализация носит случайный характер. Достоверность окончательного решения достигается статистической обработкой промежуточных результатов по множеству реализаций.

Из этого следует, что имитационные методы занимают промежуточное положение между экспериментальными и математическими методами. По способу получения данных о деятельности оператора метод является математическим, а по характеру их получения и использования он копирует экспериментальный метод. Поэтому имитационные методы называют также машинным или математическим экспериментом.

Имитационные модели деятельности оператора в системе «человек-машина» можно разбить на два основных вида: модели решения оператором отдельной конкретной задачи и модели его функционирования в условиях потока таких задач (модели обслуживания)

В результате моделирования вычисляются многие характеристики деятельности оператора: степень загрузки, периоды занятости, своевременность решения задач и др. Зная их, можно определить допустимую плотность (темп поступления) задач, произвести оценку загрузки оператора, выявить характер и частоту появления различных ситуаций в системе «человек-машина».

Весь комплекс теоретических и практических инженерно-психологических исследований объединен главной целью - обеспечение высокой эффективности систем "человек - машина". Эффективность любой системы определяется ее производительностью и надежностью при таких прочих равных условиях, как например, качество продукта (результата), долговечность, энергозатраты и многое другое. Ясно, что эффективная работа систем "человек-машина" требует наличия высокопроизводительной т надежной техники; далее, конструкция техники и организация производственного процесса должны позволять человеку реализовать все технические возможности. И, наконец, человек должен быть способным по своим качествам реализовать эти возможности, добиваться высокой производительности труда и обеспечивать выполнение производственных операций.

Достижение главной цели инженерной психологии осуществляется, во-первых, за счет улучшения технологических характеристик трудового процесса, а во-вторых, за счет характеристик трудового процесса и условий труда, стимулирующих трудовую активность человека и в конечном счете его отношение к труду.

Улучшение технологических характеристик трудового процесса означает следующие:

1. Минимизацию времени выполнения отдельных действий и операций в трудовом процессе;

2. Исключение грубых ошибок типа промахов в трудовой деятельности;

3. Минимизацию вероятности ошибок, отрицательно сказывающихся на ходе технологического процесса, качестве продукта (результата) или отрицательно влияющих на состояние техники или человека;

4. Сохранение высокой (заданной) работоспособности человека в течение длительного (заданного) времени путем минимизации энергозатрат (психического и физического напряжения) в трудовом процессе.

Под улучшением характеристик трудового процесса, стимулирующих трудовую активность человека, подразумевается прежде всего следующее:

1. Надежность работы технических устройств;

2. Рациональная конструкция техники;

3. Соответствие сложности техники уровню подготовленности человека;

4. Совершенный эстетический вид технических устройств и производственных помещений;

5. Отсутствие вредных и мешающих работе внешних факторов.

Используемая литература

1. Психология труда и инженерная психология, Дмитриева М.А., Крылов А.А., Нафтельев А.И.

2. Основы инженерной психологии, Алексеенко Т.Ф.

3. Психология труда, Осницкий А.К. Программа курса. М., 2003

4. Основы инженерной психологии, Под ред. Ломова Б.Ф. М., 1986

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Определение и цели инженерной психологии - отрасли психологии, использующей знания психологической науки в практической деятельности; изучающей системы "человек - техника" с целью достижения их высокой эффективности. История возникновения и развития.

реферат , добавлен 12.01.2011


Инженерная психология как наука, изучающая системы "человек - машины", ее основные цели и задачи. Параметры системы управления. Улучшение технологических характеристик трудового процесса. Психологические проблемы организации взаимодействия человека с ЭВМ.

контрольная работа , добавлен 10.02.2011


Место психологии в системе наук. Методы получения знаний в житейской и научной психологии: наблюдение, размышление, эксперимент. Отрасли психологии: детская, возрастная, педагогическая, социальная, нейропсихология, патопсихология, инженерная, трудовая.

реферат , добавлен 12.02.2012


Определение психологии как научное исследование поведения и внутренних психических процессов и практическое применение получаемых знаний. Психология как наука. Предмет психологии. Связь психологии с другими науками. Методы исследования в психологии.

контрольная работа , добавлен 21.11.2008


Изучение системы "человек-машина", ее классификация и показатели качества. Содержание инженерно-психологического проектирования СЧМ. Основные задачи инженерной психологии и их содержание. Конфликты в системе "человек-машина" и способы их преодоления.

контрольная работа , добавлен 30.11.2010


Происхождение слова "психология" и её история. Задача психологии - исследование психических явлений. Явления, изучаемые психологией. Проблемы психологии. Методы исследования в психологии. Отрасли психологии. Человек как предмет общей психологии.

курсовая работа , добавлен 02.12.2002


Применение физиологических методов в инженерной психологии. Характеристики физиологических процессов человека. Основные положения теории саморегуляции. Самоконтроль в деятельности оператора. Психофизиологические аспекты проблемы надежности оператора.

контрольная работа , добавлен 26.05.2010


Общая характеристика психологических, физиологических, математических и имитационных методов инженерной психологии. Принципы эффективного изучения деятельности оператора с использованием компьютерных средств. Особенности лабораторного эксперимента.

презентация , добавлен 15.03.2014


Психология как наука о закономерностях возникновения, развития и проявления психики и сознания человека, ее принципы и содержание, предмет и методология исследования. Структура и отрасли психологии, история ее возникновения и развития, современность.

контрольная работа , добавлен 18.06.2014


Анализ истории развития и оценка особенностей современного состояния психологии на основе отечественных и зарубежных исследований. Предмет, объект и задачи психологии как научного знания. Изучение основных методов психологии, их достоинств и недостатков.

Инженерная психология

(от франц. ingenieur - инженер, специалист в области техники) - отрасль психологии , исследующая процессы и средства информационного взаимодействия между человеком и машиной. И. п. возникла в условиях научно-технической революции, преобразовавшей психологическую структуру производственного труда, важнейшими составляющими к-рого стали процессы восприятия и переработки оперативной информации, в условиях ограниченного времени. Основные проблемы И. п.:

1) анализ задач человека в системах управления, распределение функций между человеком и автоматическими устройствами, в частности компьютерами.

2) исследование совместной деятельности операторов, процессов общения и информационного взаимодействия между ними;

3) анализ психологической структуры деятельности оператора;

4) исследование факторов, влияющих на эффективность, качество, точность, скорость, надежность действий операторов;

5) исследование процессов приема человеком информации, изучение сенсорного «входа» человека;

6) анализ процессов переработки информации человеком, ее хранения и принятия решения, психологических механизмов регуляции деятельности операторов;

7) исследование процессов формирования команд и выполнения управляющих действий человеком, характеристик его речевого и моторного «выхода»;

8) разработка методов психодиагностики , профессиональной ориентации и отбора специалистов операторского профиля;

9) анализ и оптимизация процессов обучения операторов.

В процессе развития И. п. произошел переход от изучения отдельных элементов деятельности к изучению трудовой деятельности в целом, от рассмотрения оператора как простого звена системы управления к рассмотрению его как сложной высокоорганизованной системы, от машиноцентрического подхода - к антропоцентрическому (см. также ).

Краткий психологический словарь. - Ростов-на-Дону: «ФЕНИКС» . Л.А.Карпенко, А.В.Петровский, М. Г. Ярошевский . 1998 .

Инженерная психология Этимология.

Происходит от греч. psyche - душа + logos - учение.

Раздел психологии.

Изучает взаимодействие человека и технических устройств. Как целостное направление сформировалась во время второй мировой войны. У ее истоков стояли американские и английские психологи (А.Чапанис, Мак-Фердан, Д.Бродбент, У.Гарнер). Основной задачей инженерной психологии являются исследование процессов приема, переработки и хранения информации человеком, которые осуществляются при проектировании технических устройств и управлении ими.

Работа в инженерной психологии ведется по следующим направлениям:

Изучение операторской деятельности, ее психофизиологических и психологических аспектов;

Инженерно-психологическое проектирование;

Психологическое обеспечение научной организации труда;

Профессиональный отбор, подбор, обучение и расстановка кадров.

Психологический словарь . И.М. Кондаков . 2000 .

ИНЖЕНЕРНАЯ ПСИХОЛОГИЯ

(англ. engineering psychology ) - область психологической науки, изучающая процессы информационного взаимодействия человека и технических устройств. Иногда И. п. называют технической психологией. Возникновение И. п. обусловлено техническим прогрессом и связанным с ним возрастанием роли человеческих факторов в разработке, проектировании, конструировании и эксплуатации техники. Главные задачи И. п.: исследование процессов приема (см. ), переработки (см. ) и хранения информации человеком в деятельности программирования, управления и контроля за работой технических устройств, выявление психологических факторов надежности и эффективности систем «человек-машина» (см. также , ). Решение этих задач обеспечивается профессиографическими и экспериментальными исследованиями механизмов восприятия , внимания , мышления (см. ), памяти человека в процессе переработки информации; структуры, динамики и регуляционных исполнительных компонентов этой деятельности; динамики работоспособности человека- оператора; структуры и механизмов групповой деятельности.

Как прикладная дисциплина И. п. есть применение знаний о закономерностях психических функций, процессов, состояний и свойств человека к проектированию и эксплуатации систем «человек-машина» с целью повышения их эффективности и надежности в работе, а также оптимизации человеческого труда. Специалисты по И. п. принимают участие в решении таких вопросов, как рациональное распределение функций между человеком и машиной и их интеграция, определение наилучших условий деятельности человека-оператора. Специальной задачей И. п. является проектирование деятельности человека-оператора в системе «человек-машина». На основе инженерно-психологических исследований разрабатываются рекомендации, относящиеся к оформлению средств отображения информации (см. , Индикаторы , Мнемосхемы ), органов управления и рабочего места оператора или пульта управления в целом: решаются такие задачи, как отбор, и тренировка операторов. Знание закономерностей психических явлений позволяет иногда находить принципиально новые подходы к решению технических задач.

Можно выделить след. направления И. п. 1. Методологические проблемы : определение места и роли человека в управлении производственными процессами. Совершенствование конструкций машин, их приспособление к человеку, передача некоторых функций человека машине способствуют повышению производительности труда, обеспечению условий для повышения трудоспособности человека, развитию его творческих возможностей. 2. Изучение психофизиологических и психологических (общих и дифференциальных) характеристик человека-оператора, структуры операторской деятельности. 3. Системотехническое направление : решение теоретических и практических проблем инженерно-психологического проектирования, в т. ч. разработка информационных моделей , методик оптимизации компоновки оборудования на пультах управления, построения средств отображения информации и пультов управления; совершенствование методов и критериев оценки надежности и эффективности систем «человек-машина». 4. Эксплуатационное направление : психологическое обеспечение научной организации труда , его безопасности и удобства для человека; разработка методов, критериев и средств контроля работоспособности и состояния оператора в процессе работы; вопросы групповой психологии; психология управления и др. 5. Педагогическое направление : вопросы профессионального отбора , подбора и расстановки кадров технических специалистов, активизация их подготовки и переподготовки (см. ).

И. п. тесно связана с др. отраслями психологии, прежде всего с общей, экспериментальной, социальной, дифференциальной, военной, педагогической психологией , психологией труда , психофизиологией . И. п. широко использует экспериментальные методы. В эксперименте воспроизводятся элементы той деятельности (или деятельности в целом), которая существует лишь в проекте. В этом смысле говорят о проектирующем эксперименте в И. п. И. п. тесно связана также с эргономикой (см. также , , ), научной организацией труда и технической эстетикой. В России первые исследования инженерно-психологического типа были проведены в 1920-е гг. в рамках психологии труда и психотехники . Как самостоятельная наука И. п. начала формироваться в годы Второй мировой войны, когда опыт эксплуатации военной техники показал, что ее эффективность и надежность существенно зависят от «человеческих факторов». Инициаторами создания этого направления выступили амер. и англ. психологи А. Чапанис, Мак-Фердан, Гарнер, Бродбент и др. В нашей стране вопросы И. п. стали разрабатываться в нач. 1950-х гг. в связи с развитием некоторых специальных технических задач. Первые лаборатории И. п. были созданы в Ленинградском ун-те и в Научно-исследовательском ин-те автоматической аппаратуры (в М.) в 1959 г. См.

Инженерная психология.doc

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, предметоминженерной 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.

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;

^ 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

^ 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.

П

роводящие 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 пороги – абсолютный (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 ^ I 0 – исходное значение сигнала (раздражителя); I Δ – 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.).

Возникла в 40-х гг. прошлого столетия. Основоположниками ее считаются Д. И. Менделеев, метеоролог М. А. Рыкачев, ученые И. М. Сеченов, В. М. Бехтерев. А. К. Гастев и И. П. Павлов. Именно И. М. Сеченов был автором научных трудов о человеке и его роли в рационализации трудовой деятельности и психологических процессах. Инженерная психология, вернее только ее основы, были сформулированы также И. М. Сеченовым.

Его высказывание об активном отдыхе человека как лучшем средстве повышения и особенно сохранении работоспособности, до сих пор не утратили своей актуальности и с успехом применяются на практике.

Что же такое инженерная психология?

Это наука, вернее ее отрасль, которая в современном высокотехнологичном обществе принимает все более актуальное значение, ведь вопросов, изучающих системы "человек-машины", в современном, быстро изменяющемся мире становится все больше.

В чем же ее сущность и каковы основы инженерной психологии? Она изучает актуальные отношения и особенности труда современного человека в его производственной и

Результатом этого исследования является оптимизация трудового процесса людей, которая необходима при создании новейших технологий и, конечно, непосредственно новых технических средств. Благодаря ним совершенствуются системы управления, а также происходит улучшение основных характеристик современного трудового процесса.

Инженерная психология рассматривает, в частности, актуальные и многочисленные проблемы взаимодействия человека с ЭВМ. Следствием этого является установка определенных требований к обоим участникам этого процесса. В качестве показателей используются такие понятия как надежность, эффективность, быстродействие, точность.

Очень близко основы инженерной психологии располагаются к другой науке - эргономике, которая изучает человека, создание безопасных рабочих мест, и объектов труда. На основании полученных заключений моделируются новые компьютерные программы. Их целью является создание более благоприятных условий труда, которые бы повышали его эффективность. Вся система учитывает физические и психические особенности человеческого организма, базируясь на психологии, анатомии и физиологии индивида.

В свою очередь инженерная психология, как является важнейшей частью эргономики. В современном мире, который характеризуется стремительными темпами развития высоких технологий, усложненные производственные процессы и новейшее оборудование в корне изменили функции человека на производстве.

Другой уровень задач, увеличение потока информации и высокотехнологичное оборудование ставят перед личностью новые задачи и требуют от нее более высоких нагрузок. Физические усилия в основном снижаются, а индивидуум в содружестве "человек-машина" становится менее важным звеном. Виной тому Именно поэтому возникает необходимость обеспечения полной безопасности персонала на современном производстве.

Решить эту задачу может инженерная психология в совокупности с эргономикой. Благодаря знаниям, полученным в результате исследований, которые проводятся учеными этих отраслей, определяется успешное функционирование техники.

Инженерная психология и эргономика играют также главную роль в оптимизации условий труда. Такой существенный показатель, как эргономичность, является самым обобщенным критерием свойств техники и характеризует степень комфортности, которая соответствует определенным образцам устройств и механизмов.

Для чего служит инженерная психология и эргономика? Они исследуют такие направления, как создание новых рабочих мест, их проектирование, обеспечение технического обслуживания машин, изучают не менее важный вопрос подбора кадров и профессиональную подготовку.

Инженерная психология и эргономика стали наиболее перспективными науками в развитии и на них возлагается огромная ответственность в связи с прогрессивным развитием общества.

Инженерная психология - отрасль психологической науки, которая исследует информационное взаимодействие между человеком и машиной, его процессы и средства, а также деятельность в системе «человек-машина», взаимодействие между человеком и разными техническими составляющими (устройствами). Этот вид дисциплины возник в результате научно-технического прогресса, преобразовавшего структуру производства и труда, важнейшими элементами которого стали процессы восприятия, обработки и переработки оперативной информации, а также принятие конструктивных решений в условиях ограниченного времени и т.п. Основная цель инженерной психологии - исследование процессов приема, переработки и хранения информации человеком, производимых при проектировании технических устройств и управлении ими.

Основные проблемы инженерной психологии это: 1) анализ задач человека в системах управления, распределение функций между человеком и автоматическими системами, в особенности ПК; 2) исследование совместной деятельности операторов автоматизированных машин, процессов общения, информационного взаимодействия между ними др.; 3) анализ психологической структуры деятельности человека в условиях автоматизации, его особенностей, психофизиологических и психологических аспектов в данной среде; 4) исследование факторов, которые влияют на эффективность, качество, приспособленность, точность, выдержку, скорость, надежность действий человека; 5) исследование процессов приема и передачи человеком информации, изучение сенсорики человека; 6) анализ процессов переработки и хранения информации человеком, принятия им решений, психологических механизмов регуляции деятельности операторов; 7) исследование процессов формирования команд и выполнения управляющих действий человеком; 8) разработка, использование методов психодиагностики, отбор специалистов соответствующего профиля, обучения их и расстановки кадров; 9) анализ и оптимизации процессов обучения операторов; 10) инженерно-психологическое проектирование и психологическое обеспечение научной организации процессов труда.

В ходе развития инженерной психологии произошел переход от изучения отдельных элементов деятельности к изучению деятельности в целом; от рассмотрения человека как простого звена системы управления к рассмотрению его как сложной высокоорганизованной системы; от машиноцентрического подхода - к антропоцентрическому подходу.

Что касается прошлого, то в 50-е гг. основной предмет исследований психологии инженерной составляли процессы восприятия отдельных элементов приборов; в 60-е гг. - процессы восприятия показаний прибора в целом; в 70-е гг. перешли к исследованию взаимодействия оператора с многокомпонентными системами отображения информации.

Сегодня исследуются сложные процессы взаимной адаптации человека и управляемой системы. В зависимости от степени ответственности человека и сложности системы управления эта адаптация может реализоваться на разных уровнях. Разработанные методы индивидуальной адаптации применяются также в учебных информационных средствах для школьников со сложными аномалиями зрения. Внедрение научных результатов инженерной психологии в практику труда и производства в целом производится путем инженерно-психологического проектирования рабочих мест специалистов, сопутствующих пультов управления, средств, а также систем отображения информации. Сформулирован ряд общих принципов организации таких систем: быстрота, оптимальная лаконичность, автономность, структурность; акцент на элементах контроля и управления и их взаимном соответствии; разделение детальной и интегральной информации во времени и в пространстве; индивидуально-оперативная адаптация потока сигналов к темпу работы, и пр.

Инженерная психология выделяет: 1) внешние факторы сложности деятельности; 2) психологические факторы сложности - характеристики субъективного образа, концептуальной модели управляемого объекта; 3) психологические критерии сложности - показатели эффективности, качества, надежности, напряженности труда человека.

Для выявления и количественной оценки психологических факторов деятельности человека-оператора применяется комплекс методов, разработанных в разных отраслях теоретической и прикладной психологии: методы алгоритмизации, построения обобщенных блочных структур; выделение операций и действий; регистрация психофизиологических показателей и моторных компонент; наблюдение, самоотчет, интервью, и пр. Введение психологических факторов сложности позволило преодолеть ограниченность представления человека-оператора как «черного ящика», которое перешло в инженерную психологию из кибернетики и господствовавшего в прошлом бихевиоризма (отрасль психологии).

В инженерной психологии отечественного статуса сформулированы соответствующие концепции. Такие как: активность оператора; включения; системы психологической деятельности; алгоритмических и идеализованных структур; взаимодействия; многоуровневой взаимной адаптации человека с одной стороны и машины - с другой; трансформационной теории обучения; психологических факторов сложности, и другие.