Эргономика и инженерная психология
..pdfраметрами человеческих рук. Естественно, что все внимание проектиров щиков того времени было направлено на достижение максимальных пара метров машины. Такой подход, направленный в основном на создание техники, характеризуется как техноцентрический.
Резкое повышение параметров техники с началом НТР привело к то му, что в ряде случаев человек не мог уже справляться с предложенными ему скоростями машины, с потоком направленной ему для обработки ин формации и становился зачастую фактором, ограничивающим эффектив ность управляемой им техники. Согласование характеристик машины с возможностями человека стало возможным только в рамках единой систе мы. Это нашло отражение в новой науке - кибернетике, изучающей общие закономерности процессов управления и передачи информации в машинах, живых организмах, обществе. Такая системотехническая концепция пред полагает, что все элементы системы, включая человека, функционируют в одном контуре циркуляции информационных потоков. Проходя через каж дый такой элемент - динамическое звено, информация преобразуется в со ответствии с его характеристиками. Эта концепция была значительным шагом вперед. Основная опасность практического использования данной концепции заключается в том, что она толкает исследователя к сведению функций человека-оператора к функциям рядового технического звена системы с определенной структурой и параметрами. Более прогрессивная точка зрения, в рамках системотехнической концепции, наделяет челове ческое звено свойством адаптации к характеристикам остальной части сис темы.
Адаптация человека-оператора к внешним условиям деятельности (свойствам объекта управления, средствам отображения информации, сре да) действительно является одним из фундаментальных его свойств. Од нако до сих пор никто не может построить количественную модель дея
тельности человека в новых, еще не исследованных экспериментально ус ловиях. А таких условий теоретически может быть бесконечное множест во. Они меняются постоянно по мере развития техники, технологических процессов и потребностей человека.
Адаптацию человека к внешним условиям деятельности можно рас сматривать как проявление его активности. Однако эрш не ограничивает ся проявление активности человека в системах управления. Остается без внимания важнейшая способность человека - целеобразование (целегенерирование), и немало других вопросов в рамках такого подхода. Как учи тывать такие важные явления, как процесс формирования навыков опера тора, его утомление, индивидуальные способности?
Рядом видных психологов и эргономистов предложена антропоцен трическая концепция, рассматривающая человека-оператора как субъекта деятельности, наделенного всеми возможностями проявления активности. Согласно такому подходу техническую часть системы следует рассматри вать только как орудие деятельности человека. На первом этапе разработки системы предлагается проектировать деятельность человека, а затем - ору дие этой деятельности. Однако при этом фактически игнорируется один из основных принципов системного подхода - представление исследуемого объекта как системы. Остается неясным, как проектировать деятельность человека в отрыве от условий этой деятельности, основой которых являет ся свойство орудия труда? Сами авторы, не отказываясь от концепции, признают трудность ее реализации [6].
Рассмотрим деятельность человека-оператора вне упомянутых кон цепций. В неизменных условиях показатели деятельности хорошо обучен ного оператора большую часть смены (за исключением начального перио да и наступления утомления) стабильны. При этом его управляющие дей ствия отличаются ритмичностью-и экономичностью движений. Психоло-
гическая и физическая напряженность его минимальна. Также стабильно и ритмично функционирует вся система. В этом случае говорят, что дейст вия оператора почти автоматизированы и активность его минимальна. Яс но, что в этом режиме функции оператора в наибольшей степени сходны с функциями некоторого технического звена. К функционированию челове ко-машинной системы в таком режиме в наибольшей степени применима системотехническая концепция.
При резком изменении ситуации реализуется до того невостребован ная обстоятельствами потенциальная активность оператора. Он может для достижения прежней цели сформировать и использовать новый алгоритм своих управленческих действий или, при необходимости (например, для спасения системы от разрушения), изменить цель управления. Оператор подчиняет себе остальную часть системы, как бы становясь на более высо кий уровень над ней, меняет режим всей системы. К деятельности опера тора в этих условиях в наибольшей степени может быть применена антро поцентрическая концепция.
Таким образом, человек в системе управления в зависимости от си туации может проявлять себя и как звено этой системы, и как активный субъект деятельности. Оператор, генерируя управляющие сигналы, вызывает прохождение их, с соответствующими преобразованиями, через ос тальные звенья. Для рационального управления он вынужден замыкать на свои анализаторы (осуществлять контроль) сигналы о состоянии остальной части системы. Следовательно, реализуются обратные связи, замыкаемые на человека. Это типичное функционирование замкнутой системы. Вместе с тем оператор при изменении ситуации всегда готов проявить себя как субъект деятельности.
Концепция о потенциально двойной (дуальной) роли человекаоператора в системе не только отражает реальные процессы, но и имеет
прямой выход в практику, не создавая непреодолимого тупика. Согласно этой концепции технические средства (машины) должны быть спроектиро ваны так, чтобы оператор, с одной стороны, мог быстрее адаптироваться к ним, показывая при этом наиболее стабильные результаты, а с другой сто роны, при надобности, имел возможность проявить целесообразную ак тивность. Практическое использование этой гипотезы позволит вскрыть значительные резервы эффективности сложных систем.
Контрольные вопросы
1.Основные этапы развития систем человек - орудие деятельности. Проиллюстрируйте их соответствующими структурными схемами.
2.Основная тенденция развития связи человека с предметом его дея тельности.
3.Основное противоречие развития систем человек - машина -
среда.
4.Основные концепции эргономики. Их критическая оценка.
3.ПРИЕМ ИНФОРМАЦИИ ЧЕЛОВЕКОМ
3.1. Основные уровни психического отражения
Длительная эволюция сформировала у человека систему анализато ров, являющихся преобразователями сигналов о состоянии внешнего мира и самого организма в адекватные психические образы. Без знания законо мерностей процессов отражения невозможно проектировать изделия с планируемыми функциональными и эстетическими свойствами.
Каждый из анализаторов включает в себя рецептор-преобразователь сигнала той или иной энергии в нервные импульсы, проводящие эти им пульсы нервные пути и центр в коре больших полушарий мозга, соответ ствующий данному анализатору. Причём важную роль играют не только пути, проводящие сигнал от рецептора к мозгу, но и обратные пути. Таким образом, каждый анализатор предназначен для психического отражения сигнала той или иной модальности.
Анализаторы не являются автономными образованиями. Они через кору головного мозга взаимосвязаны между собой в соответствии с наибо лее часто встречавшимися сочетаниями сигналов в процессе эволюции (филогенеза) человека. В связи с этим характеристики взаимосвязанных анализаторов определённым образом зависят друг от друга. Так, характе ристики зрительного анализатора могут изменяться от тихих и громких звуков. Совокупность всех анализаторов представляет собой сложную взаимосвязанную систему. Процесс психического отражения свойств объ екта (предмета, явления) проходит несколько стадий. Исходной стадией познания является ощущение.
Ощущением называется отражение нервной системой человека от дельных свойств предметов при их непосредственном воздействии на ор ганы чувств. Примерами ощущений являются цвет предмета и его яркость, громкость и высота звука, теплота предмета, его твёрдость и др. Ощуще ния рассматриваются как исходный чувственный источник знаний о дей ствительности. Они характеризуются качеством - модальностями (зри тельная, слуховая, обонятельная, осязательная и др.) Необходимость ощу щения сигналов различных модальностей генетически объясняется усло виями жизнедеятельности наших далёких предков. На уровне ощущений происходит отражение интенсивности сигналов (яркость, громкость, тя жесть и т.д.). Уже на этом уровне отражения проявляются пространствен
но-временные характеристики объектов. Расположение предмета в про странстве, направление и скорость его перемещения фиксируются даже по каким-либо отдельным компонентам общего отражения пространственновременного состояния объекта (зрительно, с помощью слуха или прикос новения и т.д.). Ощущения вызывают простейший вид эмоций - эмоцио нальный тон ощущений. Это непосредственные переживания, отражающие важные воздействия (вкусовые, температурные, болевые и другие).
Для того чтобы легче ориентироваться'в окружающем мире, необхо димы более крупные информирующие единицы, чем ощущения. Ими яв ляются восприятия или первичные образы. Восприятие - это целостное чувственное отражение характеристик предметов и явлений, возникающее при непосредственном воздействии их на органы чувств человека. Оно возникает от совокупности всех ощущений, несущих информацию челове ку о предмете или ситуации, но не сводится только к их сумме. Возникно вение первичного образа, кроме того, связано с памятью, прошлым опы том, вниманием, мышлением. Восприятие направляется мотивацией и име ет конкретную эмоциональную окраску. Оно обладает рядом свойств, важ ных для изобразительного искусства. Так как элементарные ощущения входят обязательным компонентом в восприятие, то интенсивностные и пространственно-временные характеристики сохраняются в качестве ос новных свойств и первичного образа. Формирование первичного образа
может осуществляться на основе информации, поступающей через любой анализатор, т.е. восприятие обладает модальностью. В зависимости от вида искусства ведущей модальностью может быть зрительная, слуховая, так тильная, вестибулярная, вкусовая и др. Часто для усиления информацион ного или эмоционального эффекта у потребителя формируется целостный образ ситуации, основанный на сигналах различной модальности. Широко, особенно в СМИ, используется сочетание зрительной и слуховой модаль
ности, применяется рациональное сочетание вкусовой и звуковой инфор мации.
При комбинации информации различной модальности следует иметь в виду, что в зависимости от их сочетания может быть получен как поло жительный, так и отрицательный эффект. Интенсивностные свойства вос приятия связаны с такими пороговыми характеристиками анализаторов, как нижний и верхний абсолютные пороги, дифференциальный порог, а также диапазоны ощущения сигналов различных модальностей.
В деятельности дизайнера важное место занимает связь уровня ин тенсивности сигнала (степень насыщенности цвета, сила давления предме та на кожный покров и т.д.) с характером возникающих при этом эмоций. Восприятие пространственных свойств объектов (форма, структура, объ ём) осуществляется прежде всего посредством зрительного, осязательного (тактильного) и кинестетического (мышечно-суставного) анализаторов. Этот процесс всегда связан с движением соответствующих органов чело века. При зрительном изучении предмета основные движения глаз произ водятся по его контуру.
Форма и свойства поверхности предмета хорошо воспринимаются за счёт ощупывающих движений, в которых принимают участие как тактиль ный, так и кинестетический анализаторы. Эти движения играют первосте пенную роль в деятельности скульптора. Для оценки взаимной удалённо сти предметов и их объемности зрительный анализатор обладает свойст вом перспективы. Использование законов перспективы в изображении предметов на плоскости позволяет воспринимать их в том виде, в каком мы эти предметы видим в натуре. При зрительном восприятии объёмности и глубины расположения предметов большую роль играет бинокулярное зрение (восприятие двумя глазами). При монокулярном зрении (воспри ятие одним глазом) трудно дать точную оценку расстояния до объекта. Это
можно проверить, например, пытаясь определить, где, спереди или сзади от натянутой верёвки, находящейся на некотором расстоянии от наблюда теля, падает какой-либо предмет. Известна роль слухового восприятия в определении местонахождения источника звука и в определении его удалённости.
Восприятие движения было бы невозможным без способности чело века отражать такие временные компоненты событий, как последователь ность, длительность и одновременность. Эталонными источниками вре менных интервалов при этом служат ритмы жизненных процессов (ритм работы сердца, ритм дыхания, ритмы ежедневной, еженедельной и еже годной жизни). Наиболее точной оценке временных интервалов способст вуют слуховые и двигательные ощущения. Для того чтобы передать чело веку динамику каких-либо процессов, полезно перекодировать их пара метры в звуковые сигналы переменной частоты. Более точной оценке под даются короткие временные интервалы. Ожидание неприятных событий вызывает ощущение более быстрого течения времени, а ожидание прият ного события сопровождается ощущением замедленного течения времени. Время, заполненное интересной активной деятельностью, ощущается те кущим быстрее. Детям кажется, что время течет очень медленно, а взрос лым, наоборот, быстро.
Важным свойством восприятия является константность. Констант ность проявляется в виде некоторой независимости воспринимаемых свойств предмета от изменения условий восприятия. Так, изменяя рас стояние удалённости некоего предмета, наблюдатель воспринимает вели чину этого предмета почти неизменной. Это происходит вне зависимо сти от того, что угловые размеры предмета на сетчатке глаза существен но зависят от его удалённости. Цвет предмета воспринимается неизмен ным при изменении (в известных пределах) освещённости. Лист белой
бумаги при любой освещённости воспринимается белым, а кусок угля - чёрным. Форма предмета воспринимается независимо от изменения поло жения его по отношению к линии взора наблюдателя. Константность вос приятия объясняется жизненным опытом личности и имеет для практиче ской деятельности огромное значение.
Восприятие обладает свойством предметности, которая предполагает адекватность (соответствие) первичного образа объекта самому объекту, т.е. параметры этого образа отражают объективные свойства восприни маемого объекта, а не свойства анализаторов человека.
К свойству предметности относится эффект выделения фигуры на фоне. При этом всё зрительное поле расчленяется на разнородные части: сам предмет внимания и фон, на котором воспринимается предмет. При чём, в отличие от предмета, фон обладает свойством характера материала. Сам предмет воспринимается как замкнутое, ограниченное целое, распо ложенное на переднем плане, фон же - как неограниченное поле позади предмета. В результате рассматриваемый объект обладает как бы большей предметностью. Характер предмета и фона обнаруживаются особенно яр ко, если путём сосредоточения внимания на одном из них удается полу чить эффект смены фона на предмет и обратно. В этом случае прежний предмет, теряя чёткость очертаний и оп ределённость, трансформируется в фон.
Это свойство легко проявляется при рас смотрении рис. 3.1: в одном случае зри тель видит контуры светлой чаши, а в другом - тёмные профили двух лиц.
Из этого эффекта следует вывод об особой роли восприятия контура и формы в построении целостного образа объ
екта, поскольку именно контур и форма характеризуют его предметную, внешнюю структуру. Естественно, чем контрастнее на фоне предмет, изо браженный на нем, тем четче выделяется этот предмет.
Важнейшим свойством образа является его целостность. Это свойст во определяет степень связности отдельных элементов воспринимаемого образа. В первую очередь свойство целост
|
ности проявляется в доминировании струк |
|
туры образа над восприятием его отдель |
|
ных элементов. Это может быть выражено |
|
в том, что один и тот же элемент, будучи |
|
включён в различные структуры, воспри |
|
нимается по-разному. Так, остающиеся без |
|
изменения элементы общей структуры, |
|
представленной на рис. 3.2, могут воспри |
|
ниматься и как части головы молодой |
Рис. 3.2. Различие в восприятии |
женщины, и как части лица старухи. |
одних и тех же элементов при во |
Другим проявлением доминирования |
ображении различных структур |
|
|
структуры над её элементами является со |
хранение структуры образа при замене одних элементов другими в случае сохранения соотношения между ними. Этот эффект виден на рис. 3.3.
х |
0 |
х х |
о о |
х |
о |
Х Х Х Х |
0 0 0 0 |
Рис. 3.3. Постоянство структуры при замене одних элементов другими