Введение в инженерную психологию и эргономику. Подготовка водителей автотранспортных средств: учебное пособие.

МОСКОВСКИЙ АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ (МАДИ)

О.Е. КУРЬЯНОВА, В.В. ДРОНСЕЙКО

ВВЕДЕНИЕ В ИНЖЕНЕРНУЮ ПСИХОЛОГИЮ И ЭРГОНОМИКУ ПОДГОТОВКА ВОДИТЕЛЕЙ АВТОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

МОСКОВСКИЙ АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ (МАДИ)

О.Е. КУРЬЯНОВА, В.В. ДРОНСЕЙКО

ВВЕДЕНИЕ В ИНЖЕНЕРНУЮ ПСИХОЛОГИЮ И ЭРГОНОМИКУ ПОДГОТОВКА ВОДИТЕЛЕЙ АВТОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

Утверждено в качестве учебного пособия редсоветом МАДИ

МОСКВА МАДИ 2017

УДК 656.13.071:612.821 ББК 39.808:88.3 К939 Рецензенты: зав. кафедрой «Организация и безопасность движения», д-р техн. наук, профессор С.В. Жанказиев; вед. научный сотрудник научно-исследовательского отдела «Проблемы подготовки водителей автотранспортных средств» ОАО «НИИАТ», канд. техн. наук А.Е. Чебышев. Курьянова, О.Е. К939 Введение в инженерную психологию и эргономику. Подготовка водителей автотранспортных средств: учебное пособие / О.Е. Курьянова, В.В. Дронсейко. – М.: МАДИ, 2017. – 92 с.

В учебном пособии представлены основы теоретических исследований в области инженерной психологии и эргономики, методические основы и нормативно-правовое обеспечение профессиональной подготовки водителей автотранспортных средств. Предлагаемые материалы направлены на формирование системы научных и профессиональных знаний и навыков в области обеспечения безопасности участников дорожного движения. Предназначено для обучающихся по программе бакалавриата направлений подготовки 23.03.01 «Технология транспортных процессов», 23.03.03 «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов», 43.03.01 «Сервис», для специалистов направления подготовки 23.05.01 «Наземные транспортно-технологические средства».

УДК 656.13.071:612.821 ББК 39.808:88.3

© МАДИ, 2017

3

ВВЕДЕНИЕ Проблема обеспечения безопасности участников дорожного движения многогранна и требует одновременного воздействия на все ее составляющие, недостаток внимания к отдельным аспектам снижает эффективность принимаемых мер. Согласно данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) в последние годы главной причиной гибели людей моложе 30 лет во всем мире является дорожнотранспортный травматизм. По статистическим данным МВД РФ уровни транспортного (количество погибших на 10 000 автомобилей) и социального риска (количество погибших на 100 000 населения), связанные с ДТП, в Российской Федерации в 3,5 раз превышают подобные показатели в европейских странах с развитой автомобилизацией (например, в Великобритании и Норвегии). Долгое время считалось, что соблюдение стандартов при проектировании, строительстве и эксплуатации автомобильных дорог и транспортных средств, служит гарантией безопасности дорожного движения. При помощи стандартов поддерживаются оптимальные параметры элементов для их безопасного взаимодействия в процессе дорожного движения. Однако практика показывает, что соблюдение норм и стандартов при проектировании, строительстве и эксплуатации дорог и транспортных средств не гарантирует отсутствия ДТП. Ровные, прямые и широкие дороги, отвечающие требованиям стандартов, часто имеют высокий уровень аварийности. Это объясняется тем, что на дороге человек слишком часто оказывается в нештатных ситуациях, когда быстрота и качество принимаемых решений определяются его опытом, возрастом, личными качествами, физическим и эмоциональным состоянием, особенностями восприятия информации и т.д. Поэтому неудивительно, что причиной подавляющего количества ДТП является его ошибка.

4

При этом 80% ДТП происходит из-за преждевременных либо запаздывающих действий водителей по управлению транспортным средством, особенно при внезапном возникновении критических ситуаций при движении в транспортном потоке. Повышение качества подготовки водителей с учетом их психофизиологических особенностей – одна из ключевых задач решения проблемы повышения безопасности транспортного процесса. 1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНЖЕНЕРНОЙ ПСИХОЛОГИИ И ЭРГОНОМИКИ В связи с перманентным увеличением объёма информации, которое проявило себя после научно-технической революции и продолжает набирать обороты по сегодняшний день, а также с ростом темпа автоматизации как можно большего числа процессов в системах и появлением, в связи с этим, принципиально новых условий труда, возникла потребность в регуляционной деятельности новых систем. Эти системы, сформировавшиеся уже к середине XX века, представляли собой комплекс из двух элементов: живого (человек, группа людей, общество и т.д.) и искусственного (машина, группа машин, сетевая конструкция и т.п.). Машина (лат. Machina – «механизм, устройство, конструкция», от др.-греч. Μηχανή – «двигать») – техническое устройство, выполняющее механические движения для преобразования энергии, материалов и информации. В более расширенном современном определении, появившемся с развитием электроники, машиной является технический объект, состоящий из взаимосвязанных функциональных частей (деталей, узлов, устройств, механизмов и др.), использующий энергию для выполнения возложенных на него функций. В этом понимании машина может и не содержать механически движу-

5

щихся частей. Примером таких устройств служит электронно-вычислительная машина (компьютер), электрический трансформатор, ускоритель заряженных частиц. Важно отметить здесь, что простое орудие труда, например грабли, молоток или лопата, не подпадает под определение машины, т.к. их устройство примитивно, а спектр решаемых задач сильно ограничен. Примерно в то же время для обозначения подобных систем в кибернетике было принято определение системы «человек – машина» (СЧМ). Под

СЧМ

понимается

система,

включающая

человека-

оператора (группу операторов, человеческое общество) и машину (группу машин, сетевую конструкцию федерального масштаба), посредством которой осуществляется практическая трудовая деятельность (рис. 1.1).

Рис. 1.1. Одно из ранних представлений взаимодействия человека-оператора и машины в фильме Фрица Ланга «Метрополис» (1927 г.)

Оператор – это человек, выполняющий какую-либо операцию (лат. operatio – действие). Функции оператора выполняют работники

6

самых различных профессий. Основным содержанием их деятельности является прием, анализ, переработка необходимого объёма информации и выполнение соответствующих действий по управлению регулируемым объектом или производственным процессом. Сложная система «человек – машина» характеризуется двумя главными отличительными признаками: Во-первых, в такой системе человек контролирует состояние управляемого объекта и воздействует на него не путём непосредственного контакта с орудием и предметом труда, а через дистанционные передачи. Во-вторых, человек воспринимает информацию об объекте управления и влияющих факторах среды от средств отображения информации и воздействует на управляемый объект с помощью органов управления. Таким образом для исследования функциональности СЧМ, во второй половине XX века в США, на базе таких дисциплин, как психология и кибернетика (см. гл. 3) была оформлена научно-практическая дисциплина, которая получила название Human Engineering (букв. – «Человеческая инженерия»). В Советском Союзе укоренилось немного другое понятие – «инженерная психология». Инженерная психология – это научная дисциплина, изучающая объективные закономерности процессов информационного взаимодействия человека и техники с целью использования их в процессе проектирования, создания и эксплуатации системы «человек – машина». Она изучает психологические закономерности трудовой деятельности человека в системах управления и контроля, его информационное взаимодействие с техническими устройствами этих систем. Иными словами, инженерная психология изучает процесс преобразования труда оператора, выполняющего функции управления сложной системой.

7

Также большой вклад в развитие инженерной психологии внесла дисциплина «эргономика», которая раньше исследовала немного другую область, а именно – закономерности трудовой деятельности. Сегодня эргономика (от греч. ergon – работа и nomos – закон) – это научно-прикладная дисциплина, занимающаяся изучением и созданием эффективных систем, управляемых человеком. Более детально можно сказать, что эргономика изучает закономерности формирования человеко-ориентированных свойств систем «человек – машина», оказывающих непосредственное влияние на качество деятельности, функциональное состояние и развитие личности человека, работающего в составе таких систем. Данная дисциплина рассматривает технический и человеческий аспекты в неразрывной связи. Эргономика существует на стыке психологии, физиологии, гигиены труда и анатомии, однако подлинный прогресс и практическая ценность ее определяются уровнем синтеза в ней человеческого и технического аспектов. Из такого подробного определения можно было бы сделать вывод о несущественных различиях, а то и вообще об отсутствии таковых между эргономикой и инженерной психологией. Это верно только отчасти. Различия между инженерной психологией и эргономикой, часто имеют незначительный, чисто терминологический характер. По мнению учёных П.Я. Шлаена и В.М. Львова, в качестве критериев отличия между эргономикой и инженерной психологией можно считать их ориентацию на человека (инженерная психология), или на учёт особенностей человека при проектировании техники (эргономика). Считается, что инженерная психология занимается системами «человек – машина», а эргономика – «человек – машина – среда». Эргономика – более практическая, а инженерная психология – психологическая, теоретическая дисциплина, формирующая необходимый

8

фундамент для проектирования «эргатических систем» (см. гл. 3). Вместе же они существуют в неразрывной связи. Некоторые авторы включают инженерную психологию в состав эргономики и её родственной дисциплины «Учёт человеческих факторов1». Эргономика сама по себе отрасль междисциплинарная, как говорилось выше, черпающая знания, методы исследования и технологии проектирования из таких отраслей человеческого знания и практики как: – Инженерная психология; – Психология труда, теория групповой деятельности, когнитивная психология; – Конструирование; – Техническая эстетика; – Гигиена и охрана труда, научная организация труда; – Антропология, антропометрия; – Медицина, анатомия и физиология человека; – Теория проектирования; – Теория управления. Рядом авторов эргономика условно делится на три подобласти: Микро-эргономика – исследование и проектирование систем «человек – машина». В неё включаются, в том числе, и интерфейсы «человек – компьютер» (компьютер рассматривается как часть машины) – как аппаратные интерфейсы, так и программные. Соответственно, «эргономика программного обеспечения» – это подраздел микроэргономики. Сюда же относятся системы «человек – компьютер – человек», «человек – компьютер – процесс», «человек – программа», «человек – программное обеспечение».                                                              1

Человеческий фактор – психофизиологические характеристики человека, его возможности и ограничения, определяемые в условиях взаимодействия человека с техникой.

9

Миди-эргономика – исследование и проектирование систем «человек – рабочая группа, коллектив, экипаж, организация», «коллектив – машина», «человек – сеть, сетевое сообщество», «коллектив – организация». Здесь и проектирование организаций, и планирование работ, и обитаемость рабочих помещений, и гигиена труда, и проектирование АРМ (автоматизированных рабочих мест) залов с дисплеями общего пользования, проектирование интерфейсов сетевых программных продуктов, и многое другое. Исследуется взаимодействие на уровне рабочих мест и производственных задач. Макро-эргономика – исследование и проектирование систем «человек – социум, общество, государство», «организация – система организаций». Столь широкая экспансия эргономики несёт довольно серьёзную опасность для неё, так как одного психологического базиса явно недостаточно для решения большинства возникающих практических задач. Задания для самоконтроля 1. Дайте определения понятиям «машина» и «оператор». 2. Раскройте понятие системы «человек – машина» (СЧМ) и охарактеризуйте её. 3. Дайте развёрнутое определение понятиям эргономики и инженерной психологии. 4. Раскройте понятия «макро-эргономика», «миди-эргономика» и «микро-эргономика». Приведите примеры. 5. Назовите критерии отличия между эргономикой и инженерной психологией. 2. ОСНОВНЫЕ ЦЕЛИ, ЗАДАЧИ И МЕТОДЫ ИНЖЕНЕРНОЙ ПСИХОЛОГИИ И ЭРГОНОМИКИ Практически в любых дисциплинах можно выделить т.н. «поля приложения сил» учёных. Это предмет, объект, формируемые ими цели и задачи, а также методы их решения (достижения).

10

Предметом инженерной психологии являются процессы и структура информационного взаимодействия человека и технических систем, в том числе: приёма, переработки, хранения информации, принятия решений и психической регуляции управляющих действий. Объект инженерной психологии – система «человек – машина». Как психологическая наука инженерная психология изучает психические процессы и свойства человека, выясняя, какие требования к техническим устройствам вытекают из особенностей человеческой деятельности, т.е. решает задачу приспособления техники и условий труда к человеку. Как техническая наука инженерная психология изучает технические средства деятельности для оптимизации информационного взаимодействия в системе «человек – машина» (СЧМ). Как практическая дисциплина инженерная психология решает вопросы внедрения психологических знаний в практику проектирования, создания и эксплуатации систем «человек – машина» (СЧМ). Предмет эргономики – трудовая деятельность человека в процессе взаимодействия с техническими системами при влиянии факторов внешней среды. Объект изучения эргономики – система «человек – машина – среда», или «эргатическая система», т.е. схема производства, одним из элементов которой является человек или группа людей. Эргономика реализует четыре направления деятельности, различающиеся по методическому и методологическому базису: 1. Научное: проведение комплексных междисциплинарных исследований путей придания человеко-машинным комплексам ориентированных на человека свойств. 2. Системное: интеграция данных разных наук о человеке и технике с целью исследования и придания системе «человек – машина», ориентированных на человека свойств.

11

3. Практическое: участие в формировании ориентированных на человека свойств у вновь создаваемых, модернизируемых и находящихся в эксплуатации конкретных человеко-машинных комплексов путём использования результатов собственных исследований и данных смежных наук. 4. Методическое: обобщение опыта создания эргатических систем, стандартизация и унификация процессов учёта человеческого фактора. Главные цели эргономики: повышение эффективности систем «человек – машина – среда» (в разных вариантах – «человекомашинного комплекса», «эргатической системы» и т.д.), обеспечение безопасного труда, развития личности профессионала в процессе труда. В инженерной психологии выделяют задачи, формирующие содержание и специфику работ данного научно-практического направления: – Анализ задач человека в СЧМ, изучение структуры и классификации деятельностей оператора. Распределение функций между человеком и искусственной частью системы. – Изучение процессов преобразования информации оператором: приём информации, переработка информации, принятие решения, осуществление управляющих воздействий. – Исследование совместной деятельности операторов, процессов общения и обмена информацией. – Разработка методов построения рабочих мест операторов и систем интерфейса. – Изучение факторов, влияющих на деятельность оператора. Оценка и формирование оптимальных рабочих функциональных состояний.

12

– Изучение влияния психологических факторов на эффективность систем «человек – машина». – Разработка принципов, методов и средств профессиональной подготовки операторов для обеспечения процедур профессионального отбора, обучения, формирования коллективов, тренировки, психологической поддержки и коррекции. – Инженерно-психологическое сопровождение проектирования и оценка систем «человек – машина». Это обобщающая задача, и при её решении используются результаты, полученные при решении всех предыдущих задач. Отметим, что выделяют два основных прикладных направления инженерной психологии: системотехническое и эксплуатационное. 1. Системотехническое направление включает в себя: – комплексное проектирование деятельности оператора и используемых им технических средств; – создание информационных моделей, реализуемых на различных устройствах отображения и органах управления; – реализацию алгоритмов и анализ содержания управляющих действий, исключающих ошибки и внештатные ситуации; – выработку требований к уровню профессиональной пригодности, учитывая необходимость отбора, степень обученности, виды и содержание тренировочных упражнений и средств подготовки; – определение соответствия содержания деятельности возможностям человека-оператора. 2. Эксплуатационное направление решает следующие задачи и проблемы: – анализ поведения и работоспособности операторов в различных режимах работы; – психологическое сопровождение научной организации труда операторов;

13

– разработка методов и средств контроля психофизиологического состояния операторов; – вопросы групповой психологии, профессиональной подготовки операторов и т.д. В отличие от инженерной психологии, эргономика как наука занимается решением следующего комплекса задач: – Разработка теоретических основ проектирования деятельности человека – оператора с учётом специфики эксплуатируемой техники и рабочей среды. – Исследование закономерностей взаимодействия человека с техническими системами и окружающей средой. – Разработка принципов создания систем «человек – техника – среда» и алгоритмов деятельности операторов. – Перспективное планирование вопросов развития человекомашинных систем и содержания труда действующих в них операторов. – Разработка методов и средств, сопровождающих процессы создания и эксплуатации эффективных эрготехнических сред. – Обобщение опыта создания и эксплуатации человекомашинных систем, стандартизация эффективных решений. – Поиск связей между качеством труда и обеспечивающими его эргономическими параметрами. Добавим к перечисленным научным направлениям практические задачи: – проведение комплексной эргономической экспертизы; – проектирование среды обитания; – внедрение стандартов в практику проектирования и эксплуатации систем «человек – машина – среда». Основными методами исследования, как в инженерной психологии, так и в эргономике являются: наблюдение, беседа и эксперимент.

14

Такое деление методов является условным, так как эти методы взаимосвязаны, дополняя друг друга, и обычно используются одновременно в различных сочетаниях. Планомерное наблюдение за деятельностью водителя позволяет получить довольно полное представление о его подготовленности, работоспособности, самообладании, решительности, эмоциональной устойчивости, осмотрительности, скорости и точности его управляющих действий. Наблюдающий должен хорошо знать специфику деятельности водителя, иметь достаточное представление о психологической сущности этого метода и четко поставленную задачу наблюдения. К методу наблюдения можно отнести и, так называемый, трудовой метод, когда сам исследователь становится оператором (водителем) и на своем собственном опыте дает заключение о поставленной задаче. При проведении беседы испытуемому задаются заранее продуманные вопросы, порядок и форма которых меняются в зависимости от индивидуальных особенностей испытуемых и хода самой беседы. Близким к методу беседы является метод анкетного опроса, который проводится в целях получения необходимой информации от большого числа респондентов. Эксперимент – это такой способ исследования, для которого характерно преднамеренное, планомерное воспроизведение изучаемых процессов при точно учитываемых условиях, в которых они протекают, с регистрацией изучаемых параметров. Различают лабораторный, естественный (или натурный) и модельный эксперимент. – Лабораторный эксперимент проводится с целью изучения различных психофизиологических процессов (скорости и точности сенсомоторных реакций, восприятия, внимания, мышления, памяти, волевых качеств, эмоциональной устойчивости, работоспособности и

15

т.д.), а также поведения и действий оператора в различных ситуациях. Для лабораторного эксперимента используются различные приборы, стенды и тренажеры, моделирующие элементы деятельности оператора. Недостатком лабораторного эксперимента является его искусственность. В лабораторных условиях невозможно полностью воссоздать условия реальной деятельности и поэтому отсутствует необходимый эмоциональный фон, характерный для трудовой деятельности водителя. – Естественный эксперимент проводится в условиях реальной деятельности. Испытуемый иногда даже не знает, а порой забывает, что он является объектом исследования. Поэтому полученные в результате естественного эксперимента данные объективны и имеют большую ценность. В лабораторном и естественном экспериментах используются различные приборы для синхронной регистрации осведомительной информации, поступающей к оператору, его ответных действий и психофизиологических функций. – Модельный эксперимент – это искусственное воспроизведение какого-либо явления, аналогичного другому изучаемому явлению. Модельный эксперимент может выражаться в более или менее точном воспроизведении отдельных элементов деятельности оператора на специализированных тренажёрах и аппаратно-программных комплексах. Однако если модельный эксперимент проводится в целях психофизиологического отбора операторов по формализованным параметрам, то действия испытуемого во время эксперимента необязательно должны быть идентичными по форме непосредственным действиям оператора, занимающегося конкретным видом деятельности в системе «человек-машина». В этом случае главным должно быть не внешнее сходство с изучаемой деятельностью, а предъявление таких высоких требований к исследуемым психофизиологическим процес-

16

сам, которые соответствовали бы требованиям, предъявляемым к ним в условиях реальной операторской деятельности. В настоящее время модельный эксперимент часто проводиться на базе электронно-вычислительной техники, с помощью которой можно создать такие условия деятельности, которые в других видах экспериментов создать практически невозможно, например, если речь идёт об управлении автомобилем, то это может быть вхождение автомобиля в крутой поворот на скорости, больше критической, или моделирование различных видов дорожно-транспортных происшествий. Задания для самоконтроля 1. Назовите объект и предмет изучения в инженерной психологии и эргономике. 2. Назовите четыре направления деятельности эргономики и её цели. 3. Назовите задачи инженерной психологии. 4. Дайте характеристику двум основным направлениям инженерной психологии. 5. Перечислите основные методы исследования в эргономике и инженерной психологии и дайте краткую характеристику каждому. 3. ТЕОРИЯ СИСТЕМ. СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД В ИНЖЕНЕРНОЙ ПСИХОЛОГИИ И ЭРГОНОМИКЕ 3.1. Кибернетика и общая теория систем Как уже говорилось в первой главе, кибернетика, которая была сформулирована как наука американским математиком Норбертом Винером (рис. 3.1) в 1948 г. предвосхитила развитие инженерной психологии. Киберне́тика (от др.-греч. κυβερνητική – искусство управления) – наука об общих закономерностях получения, хранения, передачи и преобразования информации в сложных управляющих системах, будь то машины, живые организмы или общество. Точнее,

17

это наука об оптимальном управлении сложными динамическими системами, изучающая общие принципы управления и связи, лежащие в основе работы самых разнообразных по природе систем – от самонаводящих ракет-снарядов и быстродействующих вычислительных машин до сложного живого организма.

Рис. 3.1. «Отец кибернетики» – учёный-математик Норберт Винер (1894–1964 гг.)

Кибернетика породила новые области знаний и исследований. Одной из таких областей является «Общая Теория Систем», разработанная Людвигом фон Берталанфи (рис. 3.2) в 1969 г. В его работе инженерная психология рассматривается, как одна из главных составных частей Общей Теории Систем. На сегодняшний день на основе данной теории, предложенной Берталанфи, была создана концепция Теория Систем – междисциплинарной области науки, рассматривающей поведение и взаимодействие различных систем в природе, обществе и науке. Основной целью теории является обнаружение основных принципов и закономерностей функционирования систем, необходимых для описания любой группы взаимодействующих объектов, во всех областях исследований, как внутри этих систем, так и при их взаимодействии с другими системами; реализует объясняющую и систематизи-

18

рующую функции: дает строгое научное знание о мире систем; объясняет происхождение, устройство, функционирование и развитие систем различной природы. Это может быть единственный организм, любая организация или общество, или любой электромеханический или информационный продукт.

Рис. 3.2. Австрийский биолог Людвиг фон Берталанфи (1901–1972 гг.), основоположник «Общей Теории Систем».

Термины «теория систем» и «кибернетика» часто используются как синонимы. Некоторые авторы используют термин «кибернетическая система» для обозначения определённого подмножества общих систем, а именно таких систем, в которых имеются контуры обратной связи, о которой будет сказано в главе 4. Кибернетика возникла из инженерных областей, а Общая Теория Систем – из биологии. Считается, что обе науки оказывали и продолжают оказывать друг на друга влияние, и вероятно кибернетика оказывает такого влияния больше. Л. Берталанфи специально отметил влияние кибернетики, чтобы найти точку разделения двух наук: «Теория систем» часто идентифицируется с кибернетикой и теорией управления. Такой подход неверен. Кибернетика может рассматри-

19

ваться в качестве теории управления механизмами в технологии и в природе и основана на понятиях «информации» и «обратной связи», а потому является частным случаем общей теории систем. Необходимо быть крайне осторожными, чтобы не смешивать кибернетику и теорию систем в общем случае, а также расширять модели и методы кибернетики на области, где она не применима. Одним из ключевых понятий в кибернетике и теории систем является системный подход, позволяющий исследовать сложные системы, которые не поддаются полному описанию и имеют многогранные связи между отдельными функциональными подсистемами, каждая из которых, в свою очередь, может представлять собой большую систему. Его следует рассматривать как некоторый методологический подход человека к действительности, представляющий собой некоторую общность принципов, системное мировоззрение. Подход – это совокупность приемов, способов воздействия на когонибудь, в изучении чего-нибудь, ведении дела и т.д. 3.2. Системный подход Существуют два примера системного подхода в инженерной психологии и эргономике, соответственно: Системный подход в инженерной психологии – совокупность положений, разработанных Б.Ф.Ломовым на основании общих принципов системного подхода к изучению деятельности оператора и СЧМ в целом. Применение системного подхода в инженерной психологии обусловлено тем, что человек-оператор, будучи сам сложной специфической системой, функционирует в более сложной системе, состоящей из ряда подсистем со сложными взаимосвязями между ними. Основные черты системного подхода применительно к инженерно-психологическим явлениям сводятся к следующему:

20

Во-первых, с позиций системного подхода психические явления, протекающие в коре головного мозга, следует рассматривать как многомерную и многоуровневую систему. Многомерность проявляется в том, что при изучении психических явлений необходимо в совокупности рассматривать их различные характеристики: информационные, операционные, мотивационные и др., причем каждая из этих характеристик может быть рассмотрена на разных уровнях их изучения. Например, процесс принятия решения оператором может рассматриваться с разных сторон: и как нейрофизиологический акт, и как некоторое действие, и как сложный в психическом отношении творческий процесс, и как социально-психологическое образование со своими параметрами. При этом механизмы и структура принятия решения будут различными на разных уровнях психической регуляции действительности. Во-вторых, при изучении психических свойств человека нужно учитывать множественность тех отношений, в которых он существует. Это обусловливает разнопорядковость его свойств. Поэтому важной задачей является определение того, какие свойства человека, в каких случаях и каким образом нужно учитывать при проектировании и эксплуатации СЧМ. Для этого нужна разработка многомерной классификации свойств человека. Природные свойства нервной системы, способности, черты характера, мотивация и готовность к деятельности – все это свойства разного порядка и учитывать их следует по-разному при решении различных задач оптимизации СЧМ. Например, при определении надежности оператора в одних случаях нужно учитывать уровень тренированности операторов, в других – индивидуальные различия между ними, в третьих – способность работать в условиях помех и т.д. Таким образом, в зависимости от обстоятельств приходится принимать во внимание различные свойства человека.

21

В-третьих, система психических свойств человека не является чем-то застывшим и неизменным. Системный подход требует рассматривать психику человека в развитии. Определяя, например, требования к системе отображения информации, конструктор может исходить из некоторой конкретной экспериментально проверенной схемы, характеризующей структуру операции приема информации человеком. Но в ходе обучения, тренировки и приобретения профессионального опыта эта структура может измениться. Поэтому то, что было сделано на основе первоначальных рекомендаций, может оказаться впоследствии уже не лучшим вариантом. Учет данного положения возможен путем создания адаптивных систем, причем таких, в которых адаптация осуществляется с помощью технических устройств. В-четвертых, из системного подхода вытекает необходимость нового подхода к пониманию детерминизма (причиной обусловленности) психических явлений. Очень часто при их анализе причины и следствия представляются в виде одномерной линейной цепочки, что мало пригодно для инженерной психологии. Как отмечал Л.С. Рубинштейн, то или иное воздействие на человека вызывает какой-либо эффект не прямо и непосредственно, а он опосредуется внутренними условиями, всем психическим складом человеческой личности. В этом плане важное значение при анализе психических процессов имеет введенное П.К. Анохиным понятие системообразующего фактора, который организует всю систему процессов, включенных в тот или иной акт человеческой деятельности. Так, в деятельности оператора таким системообразующим фактором является цель, организующая всю систему психических процессов и состояний, включенных в эту деятельность. На основании этих положений В.Ф. Рубахиным сформулированы требования системного подхода к изучению СЧМ в целом. Суть их сводится к следующему:

22

– По возможности более полное и точное определение системы, ее целей и задач. Это требует, в свою очередь, анализа состава и значимости отдельных целей, подцелей и задач; определения возможности их осуществления и требуемых для этого средств и ресурсов; определение показателей эффективности и целевой функции СЧМ. – Исследование структуры системы и прежде всего состава входящих в нее компонентов, характера межкомпонентных связей и связей системы с внешней средой, пространственно-временной организации системы и их связей, границ системы, ее изменчивости и особенностей на различных стадиях существования (жизненного цикла). – Последовательное изучение характера функционирования системы, в т.ч. всей системы в целом, отдельных подсистем в пределах целого, изменчивости функций и их особенностей на разных стадиях существования системы. – Рассмотрение системы в развитии, т.е. на различных этапах ее жизненного цикла: при проектировании, производстве и эксплуатации. Классический пример использования системного подхода при проектировании эргатических систем был проиллюстрирован американскими учёными У. Вудсоном и Д. Коновером: «В повседневной работе полный метод, связанный с учетом огромного количества деталей, зачастую неприемлем, поскольку он отнимает слишком много времени и средств. Во многих случаях оказывается невозможно провести анализ и исследовать проблему с самого начала, так как основные решения по проектированию системы уже приняты. Несмотря на это, системный метод, незаменимый в проектировании больших систем, применим к любой второстепенной приставке или составной части более сложной системы. Независимо от того, начинаете ли вы проектирование системы «человек – машина» с «первого штриха» или только улучшаете внешний вид оборудования,

23

для успешного решения проблемы совершенно необходимы следующие основные этапы (фазы): – ФАЗА ИНФОРМАЦИИ – соберите необходимую информацию о требованиях к оперативному управлению, о вероятных ограничениях, об окружающих условиях и о людях, которые будут использовать изделия или оборудование, чтобы иметь возможность четко сформулировать основные цели предстоящего проекта. – ФАЗА ПЛАНИРОВАНИЯ – исследуйте конкурирующие способы достижения поставленных целей, приняв во внимание такие факторы, как экономика, легкость изготовления, надежность, простота ремонта и обслуживания. – ФАЗА ВЫБОРА – выберите конструкцию, которая кажется оптимальной с точки зрения требований, перечисленных в описанных выше фазах информации и планирования. – ФАЗА ПРОВЕРКИ – постройте модели или макеты конструкции с тем, чтобы оценить или испытать ее соответствие установленным требованиям. В тех случаях, когда динамические характеристики оказываются критичными с точки зрения управления, необходимо провести расчет критериев оценки качества процессов управления. – ФАЗА НАТУРНЫХ ИСПЫТАНИЙ – в зависимости от характера конструкции может оказаться необходимым испытать ее в реальных эксплуатационных условиях с участием реального эксплуатационного персонала, на который в конечном счете рассчитана конструкция. Часто на практике желательно проводить подобные испытания в присутствии заказчика, что позволит по принципу обратной связи накопить информацию, полезную для дальнейшего совершенствования конструкции. Проектируя оборудование, конструктор должен постоянно думать о потребителе (операторе). Он должен уметь подробно описать все, что предстоит делать оператору в процессе эксплуатации и об-

24

служивания оборудования. Очень часто составление описания процесса работы или выполнения задания перепоручается специалисту по инженерной психологии. Конструктор должен научиться делать это сам, за исключением тех случаев, когда он предвидит возможность возникновения особых трудностей для потребителя. 3.3. Классификация систем «человек – машина» и распределение функций в них Также на основании системного подхода можно предложить различные методики классификации человеко-машинных систем, в основном с целью раскрытия разнообразия видов изучаемого объекта и анализа его внутренней делимости. 1. Классификация систем по функциям, выполняемым оператором, была предложена В.П. Зинченко и Д.Ю. Пановым. Недетерминированные системы, изучаемые в инженерной психологии, они делят на две группы: – системы первого рода, в которых управление осуществляется в основном автоматически, а оператор только эпизодически воздействует на систему. Примером такой системы может служить управление самолётом посредством автопилота, где летчик только изредка, при необходимости, вмешивается в управление и изменяет режим полета; – игровые системы – системы второго рода, в которых деятельность оператора заключается в разрешении непрерывной цепи возникающих у него задач. В подобной системе действуют, например, летчик при ручном управлении самолетом, шофер. 2. Классификация систем по числу действующих в них операторов и уровню их деятельности. Здесь выделяют две группы систем «человек-машина»: системы, в которых работает один оператор, и системы, в которых взаимодействует несколько операторов.

25

Системы «человек – машина» с несколькими операторами иногда подразделяют по иерархической структуре деятельности операторов. К системам первого порядка относятся системы, в которых все операторы действуют на одном уровне управления. В системах второго порядка имеется два уровня: на первом находятся операторы, непосредственно воздействующие на машину, на втором – человек, который управляет машиной через операторов первого уровня. Подобным образом могут быть выделены системы третьего и более высоких уровней. Выделение в системе управления уровней деятельности человека привело к появлению особого вида операторской деятельности – диспетчерской. Если обычный оператор имеет дело непосредственно с машиной и техническими параметрами системы, на которые он сам воздействует, то диспетчер управляет подчиняемыми ему операторами и уже через них воздействует на систему. Поэтому единицами деятельности обычного оператора являются технические параметры управляемого объекта, единицами диспетчерской деятельности служат отдельные объекты системы управления вместе с их операторами. Однако следует заметить, что строго разграничить операторскую и диспетчерскую деятельность не всегда удается, поскольку диспетчерские функции нередко дополнительно возлагаются на одного из операторов. 3. Классификация систем по их назначению была предложена А.А. Крыловым. Автор выделил следующие характерные типы систем «человек-машина»: – системы управления движущимися объектами с управлением, как с объекта, так и извне; – системы управления энергетическими установками; – системы управления технологическим процессом циклического типа;

26

– системы наблюдения за обстановкой и обнаружения объектов; – системы диспетчерского типа, управляющие транспортными средствами, распределением энергии и т.п. Кроме перечисленных, иногда используются другие методы классификации систем «человек – машина», основанные на делении систем по характеру деятельности оператора, способу обработки информации, особенностям ее обмена между человеком и машиной, по степени автономности, по особенностям оборудования пультов и т.п. Основной критерий распределения функций между человеком и машиной в системе управления как нельзя более точно определил Норберт Винер в своем шутливом замечании: «Отдайте же человеку человеческое, а вычислительной машине – машинное. В этом и должна, по-видимому, заключаться разумная линия поведения при организации совместных действий людей и машин». Однако основная трудность реализации этого критерия заключается в том, чтобы распознать, в какой мере та или иная функция в системе управления является «человеческой» и в какой – «машинной». Такое распознавание осуществляется на основе специально разработанных принципов. 1. Принцип преимущественных возможностей логически вытекает из приведенного выше сравнения возможностей человека и машины: кто способен лучше выполнить данную задачу, тому и следует ее поручать. Однако результаты выполнения любой задачи, возникающей в системе управления, характеризуются, как правило, несколькими показателями. Можно говорить о ряде показателей функционирования самой системы (точности, быстродействии, надежности), можно говорить и о стоимости этих результатов, и об их экономической эффективности. Причем по одним результирующим показателям преимущество может оказаться на стороне человека, а по дру-

27

гим – машины. Поэтому данный принцип требует выбора определенных показателей, наиболее существенных при создании данной системы, по которым оцениваются преимущества. 2. Принцип максимализации показателей всей системы «человек-машина» предусматривает такое распределение функций между человеком и машиной, при котором достигаются высокие показатели работы не отдельно человека или машины, а общего результата их совместного действия в системе. Этот принцип вытекает из положения, согласно которому человек и машина в системе управления выступают не как соперники и действия их должны быть направлены, прежде всего, на достижение общей цели, на разрешение одной задачи, возникающей в системе управления. Однако, как и в предыдущем случае, здесь остается открытым вопрос: по каким показателям системы осуществлять эту максимализацию? При реализации данного принципа, очевидно, как и при реализации предшествующего, требуются дополнительные критерии для набора наиболее существенных показателей системы. Так, например, возможно оценивать систему по единому комплексному показателю, полученному по частным показателям работы системы, с учетом критерия важности (веса) каждого из них. В качестве такой общей оценки может использоваться следующее соотношение: n

I = f (I1,I2,…,In ) ≈ ∑ai Ii , i =1

где I1, I2,…,In – оценки частным показателям, a1, a2 ,…, an – коэффициенты (веса), характеризующие относительную важность частных оценок для выбора оптимального распределения функций. В число частных оценок обычно входят показатели качества надежности работы системы, ее себестоимости, удовлетворенности оператора и др.

28

Д. Мейстер (D.Meister) и Дж. Рабидо (J. Rabideau) указывают, что эти критерии зачастую избирают сами конструкторы, причем не из соображений выгод системы, а из удобства проектирования. Наиболее существенными критериями, по которым следует вести проектирование, авторы считают «достижение максимального уровня тактикотехнических данных с минимальными затратами времени и средств». Именно на достижение компромиссного решения, дающего оптимальную комбинацию этих переменных, и должно быть направлено, по мнению авторов, распределение функций между человеком и машиной. Однако и такой подход не является до конца однозначным, поскольку тактико-технические данные включают в себя ряд показателей, из числа которых приходится выбирать наиболее существенные для проектируемой системы и уже по ним вести максимализацию. 3. Принцип оптимизации информационного обмена в систе-

ме управления предусматривает такое распределение функций между человеком и машиной, при котором объем информации, поступающей к человеку и к машине, а также скорость ее предъявления соответствуют их возможностям по ее восприятию и переработке, учитывают их загрузку в данный момент в системе управления. Данный принцип предусматривает не просто создание оптимальных условий для восприятия, переработки и дальнейшей выдачи информации отдельно для человека и отдельно для машины, а оптимизацию общего информационного потока, циркулирующего в системе управления. При этом следует принимать во внимание степень неопределенности отдельных задач – степень неоднозначности, существующую между входными и выходными данными в рассматриваемой задаче. Чем больше разнородных факторов приходится учитывать при формировании ответа на данную входную информацию, тем больше оснований имеется для передачи функций разрешения такой задачи человеку.

29

4. Принцип взаимного дополнения и резервирования чело-

века и машины предполагает использование для решения отдельных задач, возникающих при работе системы, их совместных возможностей, а в случае необходимости и перераспределение между ними отдельных функций по ходу работы. Благодаря взаимодополнению представляется возможным достигать высоких результатов не только по выделенным показателям, но одновременно и по ряду других параметров, которыми приходилось пренебрегать, если в данной функции предпочтение отдавалось человеку или машине. Подобное дополнение является компенсаторным средством устранения недостатков того категоричного распределения функций, которое осуществляется только по одним показателям, с пренебрежением остальными. Внедрение в современные системы «человек – машина» средств и систем технического контроля за показателями жизнедеятельности оператора и его действиями открывает возможности разработки систем с адаптивным приспособлением машины к возможностям и состояниям человека. Такие системы могут отфильтровывать его ошибочные действия, включать техническое резервирование человека в случае возникновения у него затруднений, менять форму представления информации, ее содержание в зависимости от его состояния и пр. 5. Принцип ответственности предусматривает учет при рас-

пределении функций между человеком и машиной степени ответственности разрешаемых задач. Введение этого принципа обусловлено, с одной стороны, ограниченной надежностью технических устройств, с другой – широтой и гибкостью приспособительных возможностей человека, его способностью находить оптимальные решения при неполноте информации и в непредвиденных ситуациях. Веским основанием

30

для введения этого принципа является, помимо того, способность человека к сохранению в изменяющихся условиях заданной надежности, а также его способность более надежно разрешать задачи высокой важности и ответственности. Исходя из этого принципа, наиболее ответственные задачи в системе управления, независимо от других особенностей этих задач, следует возлагать на человека. При этом для повышения надежности их разрешения, согласно принципу взаимодополнения, работе человека должны максимально способствовать технические звенья. 6. Принцип активности и удовлетворенности оператора исхо-

дит из положения от том, что человеку свойственно стремление к активному самопроявлению в деятельности, к самоутверждению на основе результатов своего труда. Поэтому при определении функций человека в системе управления недостаточно оставлять за ним только те функции, с которыми не может справиться машина, а необходимо специально возлагать на него выполнение тех задач, в которых он сможет активно себя проявить. Важнейший принцип советской трудовой психологии, заключающийся в требовании достижения, наряду с высокой производительностью труда, также и удовлетворенности человека своим трудом, в полной мере сохраняется и в отечественной инженерной психологии. Поэтому при распределении функций между человеком и машиной следует стремиться к передаче машине всех рутинных и нетворческих задач и обеспечению человека главным образом творческими задачами, способствующими его удовлетворенности. Следует отметить, что выполнение этого принципа обусловлено реальными обстоятельствами: все однообразные, нетворческие задачи обычно сравнительно легко поддаются алгоритмизации и поручаются машине, тогда как творческие задачи, требующие активности оператора и использования различных его резервных возможностей, как правило, остаются у оператора. Приходится также учитывать, что

31

иногда выполнение человеком управляющих функций связано с опасностью для его здоровья и жизни. В подобных случаях следует, независимо от других факторов, передавать эти функции машине. 7. Принцип легкости обучения оператора и формирования его

индивидуального стиля требует, чтобы при определении функции человека учитывался фактор затрат средств и времени необходимых для отбора и подготовки операторов, а также возможности выработки человеком своего стиля деятельности. Задания для самоконтроля

1. Дайте развёрнутые определения понятиям «кибернетика» и «теория систем». 2. Приведите примеры системного подхода в инженерной психологии и эргономике. 3. Укажите основные черты и требования к системному подходу в инженерной психологии. 4. Дайте характеристику системного подхода при проектировании эргатических систем. 5. Перечислите основные принципы классифицирования СЧМ. Дайте подробную характеристику каждому методу. 4. ЧЕЛОВЕК КАК КОМПОНЕНТ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ 4.1. Человек как составная часть системы «человек – машина»

Как уже было сказано в первой главе – функционирование человека-оператора в системе «человек-машина» являет собой принципиально новую форму организации труда, отличную от существовавших ранее. В связи с этим можно выделить ряд специфических особенностей этого функционирования: 1. С усложнением систем управления и расширением сферы разрешаемых ими задач расширились и функции оператора в этих системах. В настоящее время человеку-оператору вменяется в обязанность выполнение ряда разнообразных и часто несходных между собой функций (наблюдение, управление, фиксирование показа-

32

телей работы системы в соответствующих банках накопления данных или журналах, коммуникационные функции и пр.). В такой деятельности особенно высоки требования к ее организации, планированию, распределению внимания, контролю. 2. В сложной системе управления между человеком и управляемым объектом «вклиниваются» системы дистанционной передачи: по одной линии оператор получает информацию о состоянии объекта и системы управления, по другой с помощью органов управления воздействует на систему, на объект. В таких условиях человек может судить о состоянии управляемого объекта, основываясь главным образом на тех ограниченных данных, которые он получает по дистанционной передаче, к тому же закодированной форме; возможности его воздействия на объект также ограничены выведенными к нему органами дистанционного управления. 3. В современной сложной системе управления нагрузка на различные сенсорные каналы восприятия человека распределяется неравномерно. Если при непосредственном контакте с предметом труда человек может воспринимать и оценивать его по зрительному, слуховому, тактильному и другим каналам восприятия, то при дистанционном управлении он лишается возможности такого полного многомодального восприятия. Здесь основная нагрузка ложится обычно на зрение, и этот канал зачастую оказывается перегруженным (например, водитель автомобиля получает через зрительный анализатор около 95% информации). 4. Во многих сложных системах человеку приходится работать в условиях жестких ограничений по своевременности и точности действий, когда даже минимальное запаздывание с ответным действием или его недостаточная точность ведет к недостижению заданной цели. Для таких систем характерна высокая цена ошибки – здесь непра-

33

вильные действия человека часто влекут за собой тяжелые последствия, большой ущерб. В подобных системах возможны резкие изменения условий труда – от расслабляющей монотонности до ситуаций, требующих экстренных решительных действий для спасения людей, техники. Поэтому деятельность оператора в сложной системе управления оказывается порой весьма ответственной, а следовательно, и эмоционально напряженной. 5. Операторам некоторых сложных систем «человек–машина» приходится находиться и работать в совершенно необычных условиях жизнедеятельности. Наиболее ярким примером здесь может служить деятельность оператора космического корабля, который работает в ограниченном жизненном пространстве в состоянии невесомости или при больших перегрузках, сенсорной изоляции и многих других необычных факторах. Теперь рассмотрим пример функционирования оператора в системе «человек – машина». Подобные системы могут быть незамкнутыми и замкнутыми. В незамкнутой системе человек только запуска-

ет машину, и этим его функция завершается (например, артиллерист произвел расчеты, прицелился, выстрелил – и таким образом завершил свою деятельность). В замкнутых же системах «человек – машина», которые изучаются в инженерной психологии, деятельность человека организуется на основе информации, поступающей по линии обратной связи; здесь человек обычно выступает и как приемник

информации, и как ее преобразователь, и как регулятор системы. Разберем управляющую деятельность человека-оператора в замкнутой системе. На рис. 4.1 изображена блок-схема замкнутой системы «человек – машина». На ней представлен человек-оператор, который посредством системы дистанционного управления (индикаторных при-

34

боров с их датчиками и органов управления с преобразованием команд) так воздействует на управляемый объект, чтобы получать от него в заданном количестве и качестве выходной продукт. Системы «человек – машина», работа которых направляется деятельностью человека-оператора (его целями, выбранными соответственно его потребностям и мотивам), можно отнести к системам, которые Р. Аккоф (R. Ackoff) и Ф. Эмери (F. Emeri) назвали целеустремленными. В общей сложности к системам такого рода относятся все системы, в которых присутствует человеческий или личностный фактор. Их особенность заключается в том, что они способны при изменении внешних условий путем изменения структуры (в данном случае – структуры деятельности оператора) достигать заданной цели. Индикаторные приборы

Человекоператор

Органы управления

Преобразователь команд

Управляемый объект

Выходной продукт Датчики Обратная связь

Рис. 4.1. Блок-схема замкнутой системы «человек-машина»

О состоянии управляемого объекта и показателях выходного продукта оператор судит по индикаторным приборам. Пока показания приборов находятся в норме и свидетельствуют о том, что управляемый объект функционирует в соответствии с заданной программой, оператор осуществляет только контроль за работой системы. Отклонение показаний одного или нескольких индикаторных приборов от нормы является сигналом о появлении в работе системы отклонения от заданной программы и необходимости вмешательства оператора в

35

управление. Чтобы устранить возникшее нарушение оптимальным способом, оператор должен соотнести показания о нарушении с показаниями остальных индикаторов и, исходя из их связи, сделать вывод о состоянии управляемого объекта и динамике его изменения, затем актуализировать в памяти возможные способы устранения подобных нарушений и выбрать из них вариант, наиболее подходящий для сложившейся ситуации. Этот вариант оператор реализует соответствующим перемещением органов управления и по индикаторным приборам контролирует процесс устранения нарушения и приведения системы к заданному программой состоянию. Если введенное управляющее воздействие не дает желаемых результатов, то оператор реализует отклонение фактического процесса от ожидаемого и изыскивает другие пути согласования управляемого процесса с заданной программой и так далее, вплоть до приведения параметров системы к установленной норме. При описании рассматриваемой блок-схемы можно условно разделить управляющую деятельность человека-оператора на процессы контроля, восприятия нарушения, поиска способа его устранения, моторных действий по реализации избранного способа действий и контроля за их результатами. Если оператор будет выполнять все эти действия поочередно, развернуто во времени, то его реакция на возникшее нарушение, очевидно, будет отсроченной. Подобным образом оператор действует в тех случаях, когда возникает совершенно необычное, незнакомое ему нарушение, для устранения которого у него не выработаны навыки управления. Для большинства же нарушений, возникающих в системе управления, у оператора выработаны соответствующие автоматизмы их обнаружения и устранения. Поэтому перечисленные действия оператора чаще всего оказываются свернутыми во времени и сжатыми в едином управляющем акте, что

36

проявляется в его немедленном реагировании на обнаруживаемые нарушения. Рассмотренный пример иллюстрирует такую деятельность оператора, которую можно определить как деятельность по устранению нарушений, возникающих в управляемом объекте, в системе. Подобная деятельность присуща многим операторским профессиям: операторам по управлению технологическими процессами, операторам водительского профиля (летчикам, шоферам) и др. Однако данный пример можно трактовать и шире – не просто как деятельность по устранению отдельных рассогласований, но и как деятельность по выдерживанию заданной программы работы системы. В таком случае принцип действия изложенной схемы будет охватывать еще более широкий круг операторских профессий – он может быть применен также к операторам, осуществляющим руководство движением, операторам по обнаружению сигналов и пр. Все они управляют системой, перестраивают ее и фактически устраняют отклонения ее режима работы от заданной программы. 4.2. Информационная и концептуальная модели

В сложной системе управления оператор, как правило, лишен возможности непосредственно наблюдать управляемый объект, и вынужден судить о нем по информации, поступающей через дистанционную передачу. Подобную деятельность человека, осуществляемую не с реальными объектами, а с их заместителями – имитирующими их образами, В.П. Зинченко и Д.Ю. Панов навали деятельностью с информационной моделью реального объекта. Информационной моделью называется организованное в соответствии с определенной системой правил отображение управляемого объекта, его системы управления, внешней среды и способов воздействия на них.

37

Таким образом, информационная модель оказывается тем средством, которое замещает в представлениях человека-оператора натуральные процессы в управляемом объекте и его системе. Материально информационная модель реализуется посредством различных индикаторных приборов, сигнализаторов, табло и других средств отображения информации. С непосредственной зрительной опорой на индикаторы осуществляется декодирование сигналов, выявление их информационного содержания, их анализ, а также синтез полученных данных в целостную систему. На информационной модели оператор мысленно проигрывает различные варианты действий и принимает решение. По ней же он контролирует результаты реализации этого решения. Таким образом, с информационной моделью оказывается тесно связана вся управляющая деятельность оператора. Выделим основные, наиболее типичные особенности, характеризующие работу оператора с информационной моделью. 1. Управляя системой на основе информационной модели, оператор соотносит сведения, полученные с приборов, экранов, табло, с реальными параметрами, которые отображают эти индикаторы и связывает эти сведения между собой в единый образ, отражающий состояние и характер функционирования управляемого объекта. 2. В процессе соотнесения показаний данного прибора с реальным параметром объекта происходит декодирование полученной приборной информации. 3. Зная динамическую взаимосвязь, существующую между параметрами управляемого объекта, оператор способен по информационной модели реконструировать дополнительную информацию, т.е. выводить суждение о параметрах системы, не получивших отражение в этой модели.

38

4. На основе знания динамической взаимосвязи, существующей между параметрами управляемого объекта, оператор способен также по текущим данным информационной модели предвидеть изменение состояния управляемого объекта и вносить соответствующие изменения в информационную модель. 5. Зная взаимосвязь, существующую между отдельными параметрами управляемого объекта, а следовательно, и взаимосвязь между сообщениями об этих параметрах, он способен успешно оценивать значения параметров даже на фоне значительных помех. Благодаря этому у оператора появляется способность к подпомеховой видимости. Так, контролируя движение цели на экране радиолокатора, оператор легко представляет себе это движение и на участке экрана, где цель полностью скрыта за радиопомехами. В информационной модели обычно представлены основные сведения, необходимые оператору для выбора способа действия; поэтому информационная модель является средством, разгружающим память оператора, – ему не нужно запоминать значение всех контролируемых параметров, поскольку он всегда может отсчитать их с приборов этой модели. Следует подчеркнуть, что объем информации, воспринимаемой оператором с информационной модели, увеличивается с практическим опытом оператора. С познанием динамики работы системы он обнаруживает новые связи между ее параметрами, выявляет закономерности развития процессов, влияние среды, особенности действия средств выдачи информации, средств управления и пр. Поэтому с накоплением опыта управления системой расширяются возможности оператора по реконструированию информации и предсказанию развития процессов в управляемом объекте. Информационную модель не следует ограничивать только зрительной информацией, предъявляемой оператору с приборной пане-

39

ли, – эта информация часто дополняется сигналами других модальностей. Подобные сигналы могут быть специально предусмотрены в информационной модели, но могут возникать и помимо ее. Так, например, летчик получает сведения о положении самолета в пространстве и о работе самолетных систем не только по индикаторным приборам, но и по звуку работы двигателей, по ощущениям перегрузок и положения тела в пространстве, по изменению нагрузок на органах управления. Таким образом, зрительные сигналы, полученные с индикаторных приборов, здесь дополняются сигналами звуковой, статической и кинестетической модальности. При этом если информация на приборной панели представлена летчику в искусственно закодированной форме, то указанная дополнительная информация поступает к нему как бы в естественно закодированном виде. Чтобы по звуку, по нагрузкам на рулях судить о состоянии самолетных систем, о режиме полета, летчик должен иметь достаточный опыт для раскодирования такой информации. Поэтому важно, чтобы информация индикаторных приборов легко согласовывалась с дополнительной информацией других модальностей и с данными визуального контроля объекта (если таковые имеются). На основании сказанного можно заключить, что информационная модель оказывается тем центральным и узловым пунктом, вокруг которого организуется вся управляющая деятельность человека-оператора. Поэтому проблема создания информационной модели, как и проблема распределения функций, является основной в инженерной психологии. Чтобы по информационной модели оценить сложившуюся в системе управления ситуацию, недостаточно только воспринять и раскодировать отдельные сообщения, переданные ее индикаторными приборами. Нужно еще объединить эти разрозненные сообщения в еди-

40

ную, логически связанную структуру. Для такого объединения оператор должен располагать знаниями о закономерностях, связывающих параметры управляемого объекта, о динамике этих связей и их проявлении на информационной модели. Ему нужно также знать, в каком состоянии должны быть в данный момент система и управляемый объект согласно заданной программе. И только на основе соотнесения данных о фактическом состоянии системы с требуемыми по программе оператор сможет оценить сложившуюся в системе ситуацию и возникшую задачу. С обнаружением такой задачи деятельность оператора направляется на ее разрешение. Именно с позиций этой задачи оператор теперь связывает, соотносит и расценивает текущую информацию, возникающую на информационной модели. Попутно в сознании оператора актуализируется прошлый опыт по разрешению подобных задач вместе с путями их разрешения и с полученными при этом результатами. На основе этого опыта и представлений о возникшей задаче формируются прогнозы путей ее разрешения. Итак, исходя из задачи, воспринятой с информационной модели, знаний и опыта в представлении оператора возникает целый комплекс взаимосвязанных сведений, отражающих сложившуюся ситуацию с позиции этой задачи. Такая совокупность представлений человекаоператора о состоянии управляемого объекта, системы и внешней среды, возникшая на основе информационной модели, ранее накопленных знаний и опыта и сложившаяся применительно к разрешаемой задаче, называется концептуальной моделью. Если информационная модель выступает как объективное и нейтральное отражение текущего состояния системы, то концептуальная модель оказывается субъективным отражением этого состояния в индивидуальном сознании человека-оператора. В особенностях

41

концептуальной модели отражаются потребности человека, сложившаяся у него система взглядов, профессиональные качества, его пристрастие к решаемой задаче, иначе говоря, вся его позиция, занимаемая по отношению к этой задаче и определяющая концепцию его деятельности. В концептуальную модель входят образы существующей ситуации и ситуации, имевшей место в прошлом опыте. В нее входят и образы прогнозируемой ситуации, а также программы преобразования существующей ситуации в прогнозируемую. Одна и та же информационная модель, в зависимости от решаемой задачи, порождает в сознании оператора различные концептуальные модели. Так, например, шофер, который опасается, что не хватит бензина, воспринимает информационную модель автомобиля с позиции экономного расхода горючего. Если же бензина достаточно, но часто возникали неисправности двигателя, шофер воспринимает ту же информационную модель уже с точки зрения повторения признаков неисправности. Итак, информационная модель в практической деятельности оператора выступает в качестве источника и основы для формирования концептуальной модели. Поэтому информационная модель должна создавать оператору условия для достаточно полной ориентировки в сложившейся ситуации, для разностороннего осмысления предъявляемых на ней данных и разнообразного их использования в различных концептуальных моделях. Подобно тому, как слово «прозрачно» передает стоящее за ним понятие, так и информационная модель должна «прозрачно», не заслоняя своей формой содержания, отображать состояние управляемого объекта системы управления и внешней среды. При этом наиболее существенным качеством информационной модели является ее приспособленность для отображения

42

именно тех данных, которые оказываются необходимыми оператору для формирования концептуальных моделей, адекватных различным задачам его управляющей деятельности. Задания для самоконтроля

1. Назовите особенности функционирования человека в СЧМ. 2. Что такое «замкнутая» система? В чём заключается принцип обратной связи? 3. Что такое информационная и концептуальная модели? Особенности работы с ними. 5. НЕКОТОРЫЕ ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ТЕОРИИ ПРЕДМЕТНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Исходным принципом психологической науки является принцип изучения психики человека в непосредственной связи с его деятельностью. В инженерной психологии этот принцип приобретает особое значение, поскольку она ставит своей целью именно изучение психических проявлений человека-оператора в его управляющей деятельности, изучение их влияния на результаты этой деятельности. Поэтому наиболее естественным подходом к изучению психики человека в системе управления является использование теории предметной деятельности. Эта теория возникла из учений советской психологической школы Л.С. Выготского и С.Л. Рубинштейна, была существенно расширена благодаря основополагающим психофизиологическим исследованиям Н.А. Бернштейна и П.К. Анохина и в настоящее время продолжает развиваться в трудах А.Н. Леонтьева. В данной главе излагаются некоторые основные положения этой теории применительно к деятельности человека-оператора. Деятельностью принято называть специфическую форму активного отношения человека к окружающему миру, которое он проявляет в целесообразном преобразовании этого мира.

43

Толчком к началу деятельности обычно служат возникающие у человека потребности – нужда в чем-то необходимом для его существования. Человеку свойственны различные потребности: жить, познавать, занимать определенное положение в обществе и многие другие. Большинство из них он удовлетворяет посредством труда. Появление у человека потребностей само по себе еще не порождает деятельности, возникает лишь общее неопредмеченное влечение его к чему-то, что может эти потребности удовлетворить. Деятельность же возникает только тогда, когда в сознании человека актуализируется конкретный предмет, который способен удовлетворить возникшие потребности и который становится целью этой деятельности. Однако далеко не каждый подобный предмет превращается в цель деятельности. Человеку свойственно выбирать цель, исходя не только из ее способности удовлетворить потребность, но в значительно большей степени из того, насколько эта цель будет соответствовать тем вещественным или идеальным факторам, ради которых он станет действовать. Подобные факторы, определяющие при данных потребностях выбор цели, а следовательно, и направление деятельности, называют ее мотивами. С выбором цели у человека, вместо общего влечения, возникает уже конкретное желание достичь этой цели. Избранный в качестве цели предмет, наряду с реальным бытием, теперь начинает существовать в сознании человека уже в виде психического образа – в виде некой «модели потребного будущего» (как определил этот образ Н.А. Бернштейн). Причем если мотив деятельности в некоторых случаях может оставаться не полностью осознанным или даже неосознанным, то цель и предмет деятельности всегда осознаются. Итак, потребности можно рассматривать как начальный побудитель к деятельности, а мотивы – как ее основную направляю-

44

щею силу. Содержание мотивов и их направляющая сила зависят от свойств личности, ее состояний, внешних условий деятельности. От этих же факторов зависят и интенсивность отдельных потребностей и занимаемый ими уровень в структуре личности. Таким образом, возникновение и развитие деятельности оказываются обусловленными как мотивами, так и потребностями человека, которые, в свою очередь, сами развиваются в процессе предметной деятельности. Любой объект может стать целью человека только после того, как человек на собственном опыте или через опыт других людей познает возможности данного объекта удовлетворять те или иные потребности, отвечать тем или иным мотивам. Только через внешнюю предметную деятельность реальный объект может превращаться в объект внутренней, психической деятельности, т.е. становиться целью. Поэтому реальные объекты отражаются в сознании человека не как комплексы внешних раздражителей, а как объекты реальной предметной деятельности. Следовательно, психическую деятельность нужно рассматривать как продолжение общей предметной деятельности, протекающей только во внутреннем (интериоризованном) плане. Внешние процессы, перейдя во внутренний, умственный план не просто трансформируются в нем, но и, что очень важно, за счет их словесного отражения продолжают свое развитие в психическом плане, т.е. развиваются за пределами внешней деятельности. В связи с этим внешнюю и внутреннюю формы деятельности следует рассматривать совместно, выделяя лишь связи между ними и переходы от одной формы к другой, поскольку они имеют одинаковое строение и поскольку, как отмечает А.Н. Леонтьев, «внутренняя по своей форме деятельность происходит из внешней практической деятельности, не отделяется от нее и не становится над ней, а сохраняет принципиальную и при том двухстороннюю связь с ней».

45

Таким образом, процесс актуализации в сознании человека цели уже сам по себе следует расценивать как этап предметной деятельности. Обязательной предпосылкой успешного завершения этой деятельности должно явиться удовлетворение возникшей потребности, т.е. преобразование существующей ситуации в ситуацию, при которой цель будет достигнута. Для этого человек должен представить себе образ того, чего еще нет, но что должно появиться в результате деятельности, т.е. должен экстраполировать существующую ситуацию на будущее. Деятельность можно подразделять по самым разнообразным признакам: по форме, по способу ее осуществления, по отношению человека к деятельности, по связанным с ней физиологическим проявлениям, по временным и пространственным характеристикам и т.д. Однако основу для различения видов деятельности следует усматривать прежде всего в различии ее объектов и предметов. Объектом деятельности человека-оператора служит машина. Целью этой деятельности является, как правило, обеспечение функционирования системы «человек – машина», в которую он сам входит, в соответствии с заданной программой и получение таким образом требуемого выходного продукта. Это обеспечение может проявляться в самых разнообразных формах, начиная с включения системы, установления программы действия, контроля за ее выполнением, устранения отклонений от этой программы, контроля за выходным продуктом и вплоть до мер поддержания исправности технических устройств и сохранения собственной работоспособности. Таким образом, человек в системе управления осуществляет как функции регулирования – принудительного воздействия на машину для поддержания заданных показателей ее работы, так и функции саморегуляции – поддержания необходимых показателей собственной деятельности посредством внутренних изменений ее организации.

46

В зависимости от выделенной цели деятельность человекаоператора может рассматриваться на различных этапах: от какоголибо небольшого этапа управления, направленного на достижение существенной для оператора самостоятельной цели, и до всей его трудовой деятельности в целом, обусловленной направленностью личности оператора. Так, деятельность профессионального водителя можно рассматривать либо на определенном участке пути (например, при установлении заданной скорости движения), либо на протяжении всего маршрута и связанного с ним задания, либо в масштабе всей его профессиональной карьеры. Выбор масштабности деятельности зависит от того аспекта, в котором она рассматривается. Для уточнения границ деятельности иногда используется термин цикл деятельности, определяющий совокупность действий по выполнению определенной трудовой задачи (например, передвижение автомобиля из пункта A в пункт B) или период непрерывной работы (вахта, смена и т.п.). Цель деятельности обычно задается человеку-оператору извне. Чтобы такая цель стала его личной целью, она должна обладать способностью удовлетворять его соответствующую потребность. В достижении подобных, предписанных извне, целей обычно и заключается деятельность человека в условиях коллективного труда. С разделением труда человеку приходится выполнять такие функции, которые сами по себе непосредственно не удовлетворяют его потребности. В подобных случаях потребность человека удовлетворяется тем вознаграждением, которое он получает за долю своего участия в коллективном труде. Побуждением же к такой деятельности у отдельного человека являются мотивы общего коллективного труда, которые заключают в себе и личные мотивы его деятельности. С возникновением цели деятельности в виде «модели потребного будущего» в сознании человека всегда актуализируется план

47

действий по достижению этой цели. Подобные планы возникают на основе опыта прошлых предметных действий и их экстрополяции на будущее. Они-то и выступают в виде связующего звена между прошлой и будущей предметной деятельностью – в виде продолжения предметной деятельности во внутренней, мыслительной сфере. Наряду с вероятностной экстрополяцией поведения на будущее, планирование деятельности выступает уже, по выражению Н.А. Бернштейна, как своего рода интерполяция между наличной ситуацией и той, какой она должна стать в результате этой деятельности. План формируется в виде последовательных действий, обычно имевших ранее место в опыте человека, причем каждое действие плана оказывается направленным на достижение некоторой промежуточной цели данной деятельности. Действием принято называть процесс, подчиненный представлению о том промежуточном результате, который должен быть достигнут. Деятельность и действие представляют собой связанные, но не совпадающие реальности. Так, одна и та же деятельность может осуществляться посредством различных действий, а одно и то же действие – входить в разные виды деятельности. Если деятельность движима ее общим мотивом и направлена на ее конечную цель, то действие побуждается тем же мотивом, но направляется лишь на промежуточный результат, промежуточную цель, которая в нем достигается. Так, деятельность профессионального водителя или мастера производственного обучения вождению транспортных средств движима мотивами получения вознаграждения (материального, морального) за свой труд, чувством самоутверждения и пр., она направлена на результат всего задания. В отдельном действии (например, включении двигателя) продолжает проявляться побуждение, вызванное общим мотивом деятельности, но в нем оно направле-

48

но лишь на выполнение отдельного ее этапа, т.е. на достижение промежуточной цели и получение результата только данного действия. Обычно каждое действие плана может выполняться различными способами, поэтому человеку приходится в каждом конкретном случае выбирать такой способ его осуществления, который наиболее соответствует сложившимся условиям. Следовательно, наряду с общим действием, направленным на достижение промежуточной цели, можно вести речь и о конкретном способе его выполнения – об операции. Таким образом, понятие «операция» учитывает одновременно и направление действия, и способ его реализации. «Операция, – пишет А.Н. Леонтьев, – это те способы, которыми осуществляется действие. Их особенность состоит в том, что они отвечают не мотиву и не цели действия, а тем условиям, в которых дана эта цель, т.е. задаче (задача и есть цель, данная в определенных условиях)». Понятие условия здесь трактуется широко – сюда входят и внешние факторы, обусловливающие деятельность, и внутренние факторы, определяющие возможности человека по ее реализации. Так, например, у водителя, одно и то же действие по снижению скорости автомобиля может осуществляться посредством различных комплексов операций: торможения с нажатием педали сцепления, или торможения без нажатия этой педали, или отпускания педали акселератора. Выбор тех или иных операций при этом будет зависеть от состояния дороги, наличия на ней препятствий, от уровня обучения и опыта водителя. Важно отметить, что в период обучения водителя нажатие педали сцепления было для него самостоятельным действием. С приобретением же навыков управления автомобилем нажатие педали сцепления стало для водителя уже способом выполнения действия более высокого уровня (в нашем примере – снижения скорости автомобиля), взяло на себя функции обслуживания другого действия и превратилось в его операцию.

49

Если действие избирается исходя из его цели, то операция является результатом преломления действия через наличные орудия и условия его осуществления, т.е. она как бы обусловливается «технологией» действия. Выбор действия диктуется обеспечением успешности всей деятельности, выбор же операции – обеспечением успешности данного действия. Таким образом, систематизируя в некоторой мере сказанное, можно заключить, что деятельность человека порождена потребностью, подчинена мотивам и направлена на ее конечный результат; отдельные действия движимы теми же мотивами, но направлены на промежуточные цели; операции подчинены задачам, которые разрешаются в действиях и выбираются исходя из условий их выполнения.

а Потребность

Зона предметов, способных удовлетворить потребность

Влечение

Потребность Действие

б Промежуточная цель Действие

Действие

Цель деятельности Мотивы

План действий

в Потребность Условия

Операция

Условия

Цель деятельности Мотивы Условия

Рис. 5.1. Схемы формирования и реализации плана действий

Описанная структура предметной деятельности схематически представлена на рис. 5.1. Появление у человека потребности при от-

50

сутствии конкретного предмета, способного ее удовлетворить, порождает у него лишь влечение к ее удовлетворению (рис. 5.1, а). С актуализацией в его сознании предмета, который соответствует его мотивам и может удовлетворить потребность, этот предмет становится целью деятельности. При этом рождается план действий, в котором каждое действие направлено на достижение промежуточной цели (рис. 5.1, б). Когда деятельность начинает выполняться, для реализации каждого действия на основе реально существующих условий выбираются такие операции, которые наиболее соответствуют разрешаемой в действии задаче (рис. 5.1, в). Задания для самоконтроля

1. Что такое теория предметной деятельности? 2. Что такое деятельность, потребность и мотивы в теории предметной деятельности? 3. Что такое цикл деятельности и «модель потребного будущего» в теории предметной деятельности? 4. Дайте определение действия и операции в теории предметной деятельности. 6. ДИНАМИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ ВОДИТЕЛЬ – УПРАВЛЯЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ СИСТЕМЫ

Эффективность работы транспорта обусловлена согласованностью отдельных элементов, участвующих в транспортном процессе (автопарка, путей сообщения и др.). Большое число факторов, определяющих работу этих элементов, неустойчивость действий этих факторов во времени затрудняет возможность предсказания результатов тех или иных мероприятий, направленных на улучшение транспортной работы автотранспортных предприятий в целом. Здесь на помощь специалистам приходит наука о целенаправленном оптимальном управлении сложными системами – кибернетика (основные теоретические аспекты которой изложены ранее).

51

В свете идей кибернетики дорожная обстановка (трасса дороги, дорожное пространство, транспортный поток и т.д.), водитель и автомобиль являются элементами единой сложной динамической системы, предназначенной для выполнения транспортной работы (рис. 6.1). Каждый элемент системы (подсистема) обладает определенными свойствами, которые заложены в него природой (водитель), либо человеком – дорога и автомобиль.

Рис. 6.1. Система «дорога – водитель – автомобиль»

Высокие показатели работы любой системы могут быть обеспечены только при условии возможно полного соответствия отдельных элементов друг другу. Естественно, что наибольшему изменению с целью взаимной увязки в рассматриваемой системе могут быть подвергнуты дорога и автомобиль. Водитель автомобиля, с точки зрения кибернетики, является очень сложной вероятностной системой. Основным отличием вероятностных систем является то, что действия таких систем в любой ситуации можно предсказать только приблизительно с большей или меньшей степенью вероятности. Так, зная дорожную обстановку, можно только в общих чертах судить о режимах движения и, следовательно, о действиях водителей на том или ином участке дороги. Последнее обусловлено большим количеством второстепенных факторов, определяющих поведение водителей (климати-

52

ческие факторы, освещенность и т.п.) и разнообразием психофизиологического состояния отдельных водителей. В транспортной системе водитель выполняет роль управляющего элемента. При этом под управлением кибернетика понимает не процесс принуждения (например, регулирование уличного движения), а процесс саморегулирования, широко распространенный в природе. Основным элементом саморегулируемых систем является механизм управления – гомеостат2, стремящийся обеспечить оптимальный режим работы системы в любых ситуациях. Необходимым условием работы любой кибернетической системы является поступление информации3. В рассматриваемой транспортной системе основным источником информации для водителя служит дорога (или дорожная обстановка). Воспринимая органами чувств (в первую очередь, зрением) дорожную обстановку, водитель назначает определенный режим движения автомобиля. Сопоставляя затем характеристики этого режима и дорожной обстановки, водитель автомобиля получает дополнительную информацию о возможности безопасного проезда и в случае необходимости вносит коррективы в назначенный режим движения. При этом подсистема «водитель» может рассматриваться как детерминированная (определенная). Действие водителя по управлению автомобилем в этом случае описываются передаточной функцией. Она представляет собой отношение функции изменения во времени параметров выходного сигнала у(t) к функции входного сигнала х(I) (например, числу элементов дорожной обстановки, поступающих в поле зрения водителя в единицу времени и т.п.).                                                              2

Гомеостат – устройство управления, обеспечивающее поддержание значений любой переменной характеристики (скорости, температуры и т. п.), в заданных пределах. Классическим примером механического гомеостата является регулятор Уатта – прообраз многих современных устройств автоматического регулирования. 3 Информация – сведения, являющиеся объектом хранения, передачи, преобразования.

53

Рис. 6.2. Смещение во времени входного Х и выходного Y сигналов

На прием и переработку входного сигнала водитель затрачивает некоторое время t, что приводит к разрыву во времени между поступлением входного сигнала и его действиями по управлению автомобилем (рис. 6.2). Применительно к этим ситуациям динамические характеристики водителя как управляющего элемента системы могут быть представлены передаточной функцией. Основное различие сложных динамических систем заключается в объеме перерабатываемой информации, способах ее кодирования, программах переработки и т.п. Указанное обстоятельство позволяет применить общие принципы моделирования динамических систем к анализу системы «дорога – водитель – автомобиль» и определению условий работы управляющего элемента системы – водителя. Задания для самоконтроля

1. Что представляет собой процесс управления транспортным средством? 2. Какой функцией можно описать действия водителя по управлению транспортным средством? 7. АНАЛИТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ВОДИТЕЛЯ

В процессе движения по дороге водитель определяет свои действия по управлению автомобилем на основании информации, источником которой служит дорожная обстановка. Отдельные элементы дорожной обстановки или их совокупности в данном случае выступают носителями информации, и с позиций инженерной психологии опреде-

54

ляются как сигналы (раздражители), вызывающие со стороны водителя определенную реакцию. Сложная сенсомоторная реакция человека состоит из двух периодов – скрытого (латентного) и моторного, в процессе которого реализуются решения, принятые в результате переработки информации, осуществленной в скрытый период (рис. 7.1).

Рис. 7.1. Реакция водителя на дорожную ситуацию. Периоды реакции

Деятельность человека, с учетом психофизиологии, рассматривается как комплекс действий и движений (операций), осуществляемых в процессе трудовой деятельности. Так, работу водителя можно представить рядом таких операций, как проезд по кривой, обгон, стабилизация автомобиля, проезд перекрестка и т.д. Количество и степень дробления операций зависит от того, на каком уровне иерархической лестницы познаний мы изучаем данные процессы. Совокупность трудовых операций, осуществляемых водителем, может быть представлена как многоуровневая система, включающая в себя три основные группы психофизиологических процессов: 1. Деятельность анализаторов (восприятие информации). 2. Работа центральной нервной системы (переработка и хранение информации). 3. Эффективная деятельность (ответные действия по реализации принятого решения). Преобразование информации в сознании человека осуществляется в несколько этапов. На первом этапе производится прием инфор-

55

мации и выделение полезных сигналов из шума. В результате указанного в сознании человека формируются первичные образы внешней среды. При этом со стороны дорожной обстановки (объектов внешней среды) на анализаторы водителя действуют раздражители, среди которых есть релевантные или оперативные (т.е. имеющие отношение к данному моменту процесса управления) и иррелевантные (т.е. «шумы», не имеющие непосредственного значения). Совокупность первых из них обозначают понятием «информационная модель объекта». На втором этапе осуществляется оценка информационной модели объекта (ситуации) путем сравнения этой модели (или ее элементов) с эталонами – энграммами памяти. Последними определяется образ действий, наиболее целесообразных в данных условиях. На третьем этапе обработки информации производится проработка операции, характер которой определился в процессе оценки ситуации. Заключительным периодом реакции человека на внешнюю среду является моторный период, в процессе которого человек реализует принятые решения. Информация oб условиях движения на участке дороги поступает из внешней среды к водителю через сенсорный вход – систему анализаторов. Анализаторы характеризуются следующими параметрами: чувствительностью (пороги восприимчивости элементарных сигналов); динамикой адаптации (быстротой приспособления к конкретным условиям при восприятии информации); сенсибилизацией (наличием порогов различимости тембра сигнала, выделение сигнала из шума). Из всех анализаторов, зрительный, является наиболее важным. При управлении транспортным средством почти 90% всей поступающей информации от внешней среды воспринимается зрительным анализатором. От того, насколько точно и надежно работает зрительный анализатор, во многом зависит нормальное функционирование системы «дорожная обстановка – водитель – автомобиль».

56

Решающим фактором, влияющим на основные характеристики работы зрительного анализатора (площадь зоны концентрации внимания водителя, расстояние до зоны концентрации зрения), является скорость движения. Поле зрения водителя изменяется в довольно широких пределах (> 130°), но основная доля получаемой информации (около 90%) воспринимается центральной частью поля, площадь которого зависит от скорости движения. С увеличением скорости происходит сокращение площади зоны концентрации внимания и ее отодвигание (рис. 7.2). В пределах зоны концентрации внимания взгляд водителя находится в течение 95% всего времени движения.

Рис. 7.2. Уменьшение площади концентрации внимания с ростом скорости транспортного средства

Распознавание образов внешнего мира в зрительном анализаторе человека осуществляется последовательно, поэтому зрительная система водителя должна быть отнесена к однолинейным обслуживающим системам. Длительность процесса распознавания образа в значительной мере обусловлена его сложностью. Так, исследования, выполненные В.Д. Глезером и А.А. Невской, показали, что время распознавания образов простейшей конфигурации (круги, треугольники, звездочки и др.) практически не зависит от количества видов образов, предъявляемых

57

по очереди. В то же время продолжительность распознавания образов сложной конфигурации (различные предметы, лица людей и др.) оказалась связанной прямолинейной зависимостью с числом предъявляемых образов, т.е. алфавитом образов. При этом пропускная способность зрительного анализатора не превышает 70–75 бит/с.

Рис. 7.3. Зависимость времени восприятия объекта от его информационной емкости (λ")

На рис. 7.3 приведена зависимость времени восприятия объекта от его информационного содержания. Последнее, как отмечалось ранее, определяется длиной алфавита. Как видно из графика, число видов элементов n, или иначе алфавит образов, является решающим при определении времени распознавания и количества информации, содержащейся в одном элементе дорожной обстановки. В связи с вероятностной природой источника информации не представляется возможным точно определить число элементов дорожной обстановки, поступивших в поле зрения водителя в единицу времени. Поэтому величина λ" определится зависимостью λ" = λ Р,

где λ – интенсивность потока информации, ед/с; Р – вероятность того, что элемент дорожной обстановки, поступивший в поле зрения водителя, будет им распознан:

58

Р = 1 – Р1. Величина Р1 может быть определена на основе положений теории массового обслуживания. С позиций этой теории процесс переработки водителем информации представляется следующим. Водитель движущегося автомобиля просматривает впередилежащий участок дороги. При этом в поле его зрения попадают все или почти все элементы дорожной обстановки, расположенные в зоне видимости и несущие информацию об условиях движения на участке дороги. Поле зрения является приемником зрительного анализатора, так как именно в поле зрения взгляд водителя отбирает объекты и анализирует их. Вопросы отбора водителем объектов для распознавания являются чрезвычайно сложными и мало исследованными. Дискретные «посылки» информации, содержащиеся в каждом из элементов, образуют поток интенсивностью λ, который, поступая на приемные устройства аппарата обслуживания – зрительный анализатор водителя, подвергается распознаванию и критической оценке, т.е. обслуживается. Распознавание образов внешнего мира в зрительном анализаторе человека осуществляется последовательно, т.е. взгляд водителя переключается на следующий предмет только после практически полного узнавания предыдущего предмета. Зрительную систему водителя при этом можно отнести к однолинейным обслуживающим системам. Рассмотрим режим работы системы в конкретных условиях. При движении по дороге в поле зрения водителя систематически поступают новые элементы дорожной обстановки – требования, нуждающиеся в обслуживании. В случае занятости аппарата – зрительного анализатора водителя обслуживанием ранее поступившего требования, требование, поступившее позже, теряется. Это происходит потому, что за время обслуживания предыдущего требования автомобиль проходит некоторый путь и необслуженное требование оказывается

59

за границами зоны, видимой водителем. Такой режим работы бывает на участках дорог с высокой информационной емкостью дорожной обстановки и спокойным рельефом, обеспечивающим высокие скорости движения автомобилей. В обслуживающих системах рассматриваемого типа основным показателем является вероятность отказа очередному требованию в обслуживании Р1, т.е. его потери. Величина потерянной информации (в процентах), характеризующая ненадежность работы системы с учетом вероятностной природы источника информации (дорожной обстановки), может быть определена по формуле Эрланга, преобразованной для одного аппарата. Р1 =

θλ , 1 + θλ

где θ – среднее время обслуживания водителем одного требования; n – число обслуживающих аппаратов системы; λ – среднее число требований, поступающих на обслуживание за единицу времени λ = λ'v; λ' – число требований на единицу длины дороги (плотность дорожной

обстановки). Одним из необходимых условий надежной работы водителя является его незанятость переработкой информации в момент поступления значимого для процесса движения сообщения. Математическое ожидание занятости как раз и характеризуется вероятностью Р1, так как потери значимой информации возникают в случаях, когда водитель уже занят обработкой предыдущего сообщения. Другим показателем надежности работы системы является вероятность того, что элемент дорожной обстановки, поступивший в поле зрения водителя, будет распознан Р(Н) = 1 – Р1. Подставив в это выражение значение Р1 получим: Р (Н ) =

1 . 1 + θλ

60

На рис. 7.4 приведен график зависимости Р(Н) от λ' при разных значениях скорости движения автомобилей. Как видно из графика, надежность распознания водителем элементов дороги Р(Н) при самых минимальных значениях λ' не превышает 0,8–0,9 и уменьшается примерно на 0,03 с ростом скорости движения на каждые 10 км/ч.

Рис. 7.4. Влияние информационной емкости дорожной обстановки и скорости движения автомобиля на надежность распознания

Итогом первого этапа обработки информации водителем является выделение элементов дорожной обстановки, несущих оперативную информацию I0. Пропускная способность водителя (С), как приемника оперативной информации, максимальное количество информации, которое может переработать зрительный анализатор в единицу времени, зависят от величины удельной информации Iy (рис. 7.5). Iу =

Iο , Iш

где Iш – весь объем информации. Тогда пропускная способность (С) может быть вычислена по формуле С = W T log2 (1 + Iу),

61

где Т – время работы приемника (Т = 1 с), W – пропускная способность приемника при отсутствии шума. На втором этапе водитель оценивает оперативную информацию и определяет образ действий, т.е. очередную операцию движения (маневр). При этом водитель в первую очередь использует информацию о состоянии подсистемы «автомобиль – дорожная обстановка». Носителями этой информации являются угловые скорости движения объектов дорожной среды относительно водителя, положения этих объектов относительно направления движения автомобиля, шум двигателя, вибрация кузова, а также изменения указанных компонентов.

Рис. 7.5. Пропускная способность водителя как приемника информации

На основе отношения раздражений, обусловленных перечисленными носителями, водитель воспринимает скорость движения и дает ей количественную оценку, не ориентируясь по приборам. Характерно, что приборами водитель пользуется очень редко. Исследова-

62

ния Мак-Фарланда показали, что 78% времени водитель смотрит прямо по направлению движения и только 0,5% – на приборы. При выборе образа действий, т.е. определении маневра, который необходимо осуществить, водитель выделяет один или несколько основных признаков, характеризующих данную дорожную ситуацию, и выдвигает гипотезу о необходимых действиях, т.е. относит дорожную ситуацию к определенному классу. Например, появление впереди идущего тихоходного автомобиля ассоциируется в сознании водителя с маневром «обгон» и т.п. В качестве показателя ценности того или иного признака дорожной обстановки могут быть приняты значения частных коэффициентов аварийности В.Ф. Бабкова, определяющие степень влияния дорожного фактора на аварийность. На третьем этапе обработки информации осуществляется определение вида и последовательности действий, необходимых для выполнения операции (маневра), характер которой установлен в результате оценки информационной модели дорожной обстановки. Последовательность действий, осуществляемых человеком в процессе трудовой деятельности, носит название алгоритма. Алгоритмы могут быть составлены, как в описательной, так и в оперативной (символической) формах. Описательная форма представляет собой последовательное изложение всех действий специалиста и их порядок в зависимости от тех или иных условий. Описательную форму алгоритмов можно представить в виде таблиц. При составлении описательной формы алгоритмов работы водителя в различных ситуациях руководствуются тем, чтобы последовательность операций обеспечивала надежную и своевременную переработку информации, необходимую для безаварийного движения транспортного средства.

63

Более удобной и наглядной является оперативная форма и строчная запись алгоритма. Членами алгоритма являются элементарные действия водителя и логические условия, которые в зависимости от того, выполняются они или не выполняются, определяют тот или иной порядок срабатывания действий. При этом различают эфферентные и афферентные действия. К первым относятся такие действия, как считывание информации с приборов, фиксация взглядов и другие, ко вторым – сами элементарные действия – вращение рулевого колеса, нажатие на педали и др. Афферентные действия обозначаются индексом α, эфферентные – ε. Действия записываются большими буквами с соответствующими индексами, а логические условия – малыми. Ниже для примера приведен алгоритм работы водителя при восстановлении прежнего направления движения, т.е. стабилизации автомобиля на горизонтальном прямом участке дороги. Под стабилизацией понимаются рабочие свойства комплекса «дорога – водитель – автомобиль», позволяющие сохранять оптимальные положения осей подвижной системы координат (движущийся автомобиль) относительно неподвижной системы координат (связанной с дорогой). Отклонения продольной оси автомобиля от оси полосы движения, по которой он следует, могут быть вызваны как свойствами самого автомобиля и дороги, так и поведением водителя. Так, при проезде по прямой вследствие взаимодействия колес автомобиля с неровной поверхностью проезжей части, а также вследствие наличия люфта в механизмах автомобиля его траектория отклоняется от прямолинейной. Для восстановления прежнего направления водитель вынужден вращать рулевое колесо. При этом водитель должен фиксировать все положения автомобиля как минимум на подходе к участку стабилизации и во время самой стабилизации. Необходимую работу водителя и его зрительной системы можно описать в форме табл. 1. Для удобства под-

64

счета времени работы зрительного аппарата под каждым афферентным действием, обозначаемым «взгляд» в скобках над индексом пишут его продолжительность, а время перевода взгляда – в скобках между ними. Таблица 1 Алгоритм работы водителя при выполнении операции слежения (стабилизации автомобиля на горизонтальном прямом участке дороги) Наименование члена алгоритма Удержание рулевого колеса в среднем положении Обзор местности Взгляд на правую кромку дороги Расстояние от кромки недостаточное Взгляд вперед Заданное направление не выдерживается Поворот рулевого колеса влево Взгляд на правую кромку дороги Расстояние от кромки достаточное Взгляд вперед Ось автомобиля не параллельна оси дороги Поворот рулевого колеса вправо Взгляд вперед Ось автомобиля параллельна оси дороги Поворот рулевого колеса влево Удержание рулевого колеса в прежнем положении Обзор местности

Обозначение

Время, сек

Р(ε)с М(α) В(α)п к (α) В в н Р(ε)л В(α)п к=0 В(α)в

0,23 0,23

0,23 0,23

н Р(ε)п В(α)в н=0 Р(ε)л

0,23

Р(ε)пр М(α)

Строчная запись этого алгоритма с учетом вероятности исходов логических условий (да – нет) имеет вид: 1, 2, 7 ↓

Р(ε)с В(α)в

(α)

М н

В(α)п

Р(ε)п

к

6 ↓

1 ↑

В(α)в

Р(ε)пр

2 ↑

н

В(α)в

н

Р(ε)л

4 ↓

5 6 7 ↑ω ↑

↓

Р(ε)пр

В(α)п

Р(ε)л

Р(ε)с

где ω – всегда невыполнимое логическое условие.

4 3 ↑ω ↑ ↓

к 7 ↑

65

В табл. 2 дано время, затрачиваемое водителем на переработку информации, необходимой для осуществления конкретных операций движения. Таблица 2 Время, затрачиваемое водителем на переработку информации Наименование действий Стабилизация автомобиля, проезд по горизонтальной прямой: а) проезд по горизонтальному участку кривой б) проезд по прямой с отрицательным уклоном в) проезд по кривой с отрицательным уклоном Разъезд на горизонтальной прямой или кривой Разъезд на спуске Обгон Проезд перекрестка

Время, сек 1,55 1,79 2,06 2,05 1,22 1,66 1,11 2,70

Приведенные выше сведения о работе водителя как управляющего элемента системы, осуществляющего прием информации и формирование на основе этой информации представлений о необходимых действиях по управлению автомобилем, хотя и отражают основные особенности человека как биологического объекта, все же имеют техническую направленность. Несмотря на всю заманчивость, главная трудность описания поведения человека с помощью технических характеристик в различных ситуациях, заключается в недостаточном отражении в этих описаниях психофизиологических факторов, которые, будучи неразрывно связаны с человеческой деятельностью, оказывают существенное влияние на его поведение. Одной из важных особенностей человека, существенно отличающих его от механического приемника информация, является наличие эмоций. Эмоции – физиологическое состояние организма, имеющее ярко выраженную субъективную окраску и охватывающее все виды чувствований и переживаний. Эмоции существенно зависят от психологического состояния самого человека и его потребностей.

66

Именно наличие последних и необходимость их удовлетворения вынуждают человека осуществлять те или иные действия. Потребности имеют не только генетическое происхождение. Известно, что условия воспитания, внешняя среда способны существенно изменить степень и формы проявления врожденных потребностей. Следовательно, действия, направленные на удовлетворение определенных потребностей и которым соответствуют те или иные состояния организма, протекают на фоне определенного эмоционального напряжения4 человека. Эмоции являются следствием дефицита информации. В условиях дефицита информации человек стремится компенсировать ее недостаток за счет более интенсивной и четкой работы всех органов, что находит отражение в повышении эмоционального напряжения. Величина эмоционального напряжения по П.В. Симонову определяется выражением Э = П (Н – С), где П – потребность (важность) действия, Н – информация, необходимая для осуществления действия, С – субъективная информация, имеющаяся у водителя. Разность между необходимой и субъективной информацией представляет собой дефицит информации. Дефицит информации Н – С, так же как и ее излишек вызывают в организме человека опреде                                                             4

Здесь и далее под эмоциональным напряжением понимается состояние, характеризующееся активацией различных функций организма. Последнее имеет место в связи с конкретными волевыми актами, с активной целенаправленной деятельностью или подготовкой к ней, а также с ожиданием какой-либо деятельностью или опасности. Поэтому эмоциональное напряжение называют иногда «операционным» или «операционной напряженностью». Чрезмерная сила и продолжительность эмоционального напряжения может привести к состоянию эмоциональной напряженности. Это состояние характеризуется временным понижением работоспособности. Если эмоциональное напряжение представляет собой процессы регулирования, мобилизующие различные функции организма с целью успешного выполнения деятельности, то эмоциональная напряженность приводит к распаду действия.

67

ленные сдвиги, внешними проявлениями которых являются изменение частоты сердцебиения, выделения пота, изменение КГР5, обусловленное эмоциональным напряжением. Именно эмоциональное напряжение позволяет в какой-то мере компенсировать дефицит информации и организовать действия по достижению цели. В то же время, как показали опыты, выполненные специалистами в области психологии, различные виды трудовой деятельности требуют определенного эмоционального напряжения (рис. 7.6). Снижение или повышение его негативно отражается на трудовой деятельности. По закону Джеркса-Додсона существует оптимальное эмоциональное напряжение, при котором достигается максимальный успех при выполнении работы.

Рис. 7.6. Влияние эмоционального напряжения на производительность человека при выполнении действий разной сложности

Другой особенностью человека является его способность прогнозировать состояние внешней среды и, следовательно, планировать свои действия по управлению автомобилем. Прогнозирование ближайших во времени действий и, непосредственное, их выполнение осуществляются водителем на основе двух типов памяти – кратковременной и долговременной.                                                              5

КГР – кожно-гальваническая реакция, характеризующая электропроводимость кожи, которая зависит от психофизиологического состояния человека.

68

Память – это психический процесс запечатления, сохранения и воспроизведения прошлого опыта. В процессе деятельности человека непрерывно возникают задачи запоминания поступающих сигналов. При этом в большинстве случаев требуется малая длительность сохранения и после того, как необходимое действие выполнено, информация сразу же забывается. Память такого рода называется кратковременной. Известно, что объем кратковременной памяти определяется не количеством сохраняемой информации, а количеством стимулов в ряду и почти не зависит от их информационного содержания. Изменяя количество информации на стимул, можно изменить и информационную емкость кратковременной памяти (рис. 7.7, а). Объем кратковременной памяти ограничен числом запоминаемых символов, объем долговременной памяти определяется величиной принимаемой информации (рис. 7.7, б). На рис. 7.7 показано изменение объема памяти в зависимости от объема запоминаемой информации.

Рис. 7.7. Изменение объема памяти в зависимости от запоминаемой информации: а) кратковременной; б) долговременной

Кратковременная память связана, прежде всего, с первичной ориентировкой в окружающей среде. Задача долговременной памяти

69

состоит в сохранении того, что необходимо на будущее. Она связана с организацией поведения в масштабах длительных интервалов времени. Одной из важных интегральных характеристик психофизиологического состояния человека, его способности решать производственные задачи является работоспособность. Она определяется как способность человека с наименьшими затратами сохранять заданный уровень деятельности для достижения цели или решения поставленной задачи. Конечный результат деятельности человека (К), в свою очередь, прямо пропорционален заданному уровню деятельности а, возможности сохранения этого уровня определенное время t и обратно пропорционален затратам, необходимым для сохранения указанного темпа v, т.е. К=

αt . v

Работоспособность человека не постоянна и изменяется во времени (рис. 7.8). Изменение работоспособности в значительной мере обусловлено нарастанием усталости, являющейся следствием любой производственной деятельности и связанно с этой деятельностью расходом энергии.

Рис. 7.8. График изменения работоспособности по времени: I – работоспособность, II – аварийность

70

Работоспособность человека при прочих равных условиях (сложность действий, состояние внешней среды, т.д.) существенно зависит от ритма производственной деятельности. Так, ряду физиологических процессов в целом организме и его частях (вплоть до клетки) свойственна ритмичность. Примерами таких процессов могут служить: уменьшение физиологической активности зимой по сравнению с летом; выработка рефлекса на время приема пищи; способность просыпаться за несколько минут до звонка будильника и т.д. Вопросу о природе физиологических ритмов уделяется много внимания. Допускается, что механизм различных ритмов неодинаков, но в основе биологических часов лежит датчик времени. Как показали исследования, ритм в деятельности человека характеризуется продолжительностью времени работы и отдыха. Так, например, Н.К. Витте установил соотношения, указанные в табл. 3. Таблица 3 Соотношение длительности непрерывной работы и времени на отдых Энергозатарты, ккал/мин 2,5 – 3,5 3,5 – 4,5 4,5 -5,5 5,5 – 6,0

Длительность непрерывной работы tр, мин 90 65 45 40 30

Время на отдых tп, мин

ψ = tр / tп

16 17 13 16 12

5,5 : 1 4:1 3,5 : 1 2,5 : 1 2,5 : 1

Задания для самоконтроля

1. Из каких периодов состоит сложная сенсомоторная реакция человека? 2. Как осуществляется преобразование информации в сознании человека? 3. Назовите основные параметры, характеризующие анализаторы человека. 4. Как влияют различные виды трудовой деятельности на величину эмоционального напряжения человека? 5. От чего зависит работоспособность человека?

71

8. ПРОБЛЕМЫ ФОРМАЛИЗАЦИИ ТРУДОВОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ВОДИТЕЛЯ – ОПЕРАТОРА СИСТЕМЫ ЧЕЛОВЕК-МАШИНА

Технологический процесс перевозки грузов и пассажиров имеет высокую производительность и перспективность. Человечество всегда стремилось, на основе глубоких исследований усовершенствовать этот вид трудовой деятельности. Одним из путей его совершенствования являются профессиональный отбор и обучение кадров. Первоначально это направление получило широкое развитие в авиации и космонавтике, на железнодорожном и позднее на автомобильном транспорте. Профессиональный отбор включает в себя медицинский, образовательный, психофизиологический и социальный. В настоящее время для профессии водителя транспортного средства профессиональный отбор осуществляется по состоянию здоровья (медицинский отбор) и по уровню образования (образовательный). Решение же проблемы использования психофизиологического отбора требует исследования большого комплекса вопросов, но целесообразность его применения не вызывает сомнений. Многолетний опыт изучения проблем БДД показывает, что большую часть ДТП совершают 4–7% водителей. В середине ХХ века известный специалист по прикладной психологии А. Анастази при изучении 30 тыс. водителей в течение 6 лет установила, что почти все дорожные происшествия концентрировались в группе, составляющей 4% водителей. Исследования, проводимые учеными института гигиены труда и профзаболеваний, показывают, что 5% водителей совершают повторные ДТП, которые составляют 75% от общего количества происшествий. То есть, среди водителей выделяется группа предрасположенных к конфликтным ситуациям. Таких водителей можно выявить с помощью психофизиологического отбора. Для того чтобы, говорить о применении психофи-

72

зиологического отбора, необходимо определить критерий – результативный признак, который может являться оценочным. К сожалению, разнобой в определении критерия приводит к явно неоднозначным, а подчас и ложным рекомендациям. Обобщение опубликованных работ показывает, что в качестве критерия различные авторы выбирают: количество ДТП и нарушения ПДД; оценки на экзаменах в автошколах; оценки на экзаменах в ГИБДД и др. Каждый из показателей интересен и заслуживает внимания, но наибольшее число экспертов, в качестве критерия, определяют оценки на экзаменах в ГИБДД. Сегодня ГИБДД является органом, дающим право гражданам управлять транспортным средством (выдача водительского удостоверения) и одновременно контролирующим органом за соблюдением ПДД. Так же необходимо отметить, что кроме основных профессиональных качеств каждый водитель должен обладать и рядом социальных, которые оказывают важное влияние на безопасность работы водителя транспортного средства и должны учитываться при профессиональном отборе. Ниже перечислены качества, которые противопоказаны в водительском труде: чрезмерная самоуверенность, импульсивность, неуверенность в себе, беспечность, склонность к необоснованному риску, нерешительность, агрессивность по отношению к окружающим, безответственность, безразличие к общественному мнению. Все их можно определить с помощью различных тестовых методик. Изучая работы исследователей в области формализации психофизиологических характеристик деятельности человека-оператора можно сделать вывод о том, что водитель – это звено системы ВАДС, функциями которого являются: принятие решения на основе обработки воспринятой информации и реализация управляющих воздействий. Изучая проблему управляемого движения автомобиля, Б.И. Морозов выдвигает следующую рабочую формулировку: «Система – совокуп-

73

ность взаимодействующих составляющих, отличающаяся тем, что ее свойства не могут быть сведены к сумме свойств изолированно рассмотренных элементов». Каждый из функционально связанных элементов осуществляет или прием, или переработку, или передачу информации, то есть участвует в ее преобразовании. Важным моментом является то, что любая система предназначена для выполнения того или иного производственного процесса. Производственный процесс, в свою очередь, должен быть выполнен в соответствии с поставленной целевой функцией с минимальными затратами времени, средств, энергии, с высоким качеством производимой продукции и так далее. Определение системы, классификация и распределение функций в них изложено ранее в главе 3. Все вышесказанное может быть использовано применительно к человеко-машинной системе ВАДС. Как отмечалось в главе 6, водитель выступает в роли управляющей части системы, выполняющий в условиях непрерывных помех функции приема и переработки исходной информации, формирует управляющий сигнал и с помощью эффекторов воздействует на органы управления автомобиля. Функции, связанные с сенсорной деятельностью водителя пока не могут быть полностью формализованы. Сейчас существует разрыв между подходами к описанию психологических характеристик человека и функционированию машины, обусловленный спецификой методов исследования в психологии и технике. Создание же человеко-машинной системы требует единого подхода к этой системе как к целому. До настоящего времени достаточно подробной формализации подлежала только одна подсистема. Одной из основных причин этого является отсутствие хорошо обоснованных принципов моделирования деятельности человека-оператора.

74

В процессе моделирования деятельности оператор не может быть приравнен ни к одному сложному техническому блоку. Его деятельность не является полностью проектируемым элементом системы. Большая часть его профессиональных характеристик формируется не в процессе проектирования, а в процессе его жизни и трудовой деятельности. У Ломова Б.Ф. определено взаимодействие подсистем: «не человек накладывает ограничения на функционирование СЧМ, а степень соответствия орудий труда возможностям и требованиям человека определяет эффективность и надежность выполнения оператором поставленных перед СЧМ задач». Исходя из этой концепции, ставится основная задача: проектирование операторской деятельности и на этой основе проектирование технической части системы. К настоящему времени опубликованы многие теоретические исследования, посвященные проблеме взаимоотношений человека и машины. Так, Д.А. Ошанин и другие утверждают: «В ходе изучения системы человек и автомат необходимо уберечься от соскальзывания на одну из двух противоположных, но одинаково порочных идеологических позиций: позицию антропоморфизма, выражающегося в попытках некритического, нерационального копирования психологических функций человека при проектировании автоматических устройств; позицию механизма, заключающегося в игнорировании специфических особенностей работы живого организма, в частности человека, и в тенденции рассматривать оператора в системах управления, как неодушевленный предмет». Далее в этой же работе подчеркивается, что важным аспектом нового этапа технического прогресса является чрезвычайное сближение функций человека и машины и их теснейшее переплетение в трудовом процессе. Несмотря на очевидные трудности в формализации деятельности человека, этой проблеме уделяется большое внимание. Библиография

75

исследований в этой области перевалила за тысячу наименований. В некоторых из этих работ иногда высказываются диаметрально противоположные мысли о возможности создания моделей деятельности операторов. Анализируя деятельность водителя в системе ВАДС, Б.И. Морозов видит причины неадекватности описания человека в трудно формализуемых прогностических свойствах водителя, когда он должен предсказать характер движения системы. Фактор прогнозирования, безусловно, усложняет процесс моделирования деятельности оператора, но он не делает его принципиально неразрешимым. По мнению других авторов, основная доля времени работы оператора с объектом управления связана со слежением за его состоянием или за его выходными координатами. В случае, когда слежение за целью (объектом) выполняет летчик путем соответствующего пилотирования самолета, операция слежения превращается в операцию управления самолетом. А управление движением автомобиля практически сводится к слежению за действительной траекторией, сравнивая ее с программой, сформированной в результате сенсорной деятельности водителя. Таким образом, процесс слежения не только граничит, но иногда и совпадает с управлением объектом. В настоящее время в МАДИ на кафедре «Организация и безопасность движения» продолжаются работы по проектированию и созданию испытательных комплексов, направленных на изучение характеристик водителя, а также на построение модели деятельности водителя в процессе управления движением автомобиля. Задания для самоконтроля

1. Что включает в себя профессиональный отбор водителя транспортного средства? 2. Назовите основные элементы системы «ВАДС», их влияние на БДД?

76

9. ПОДГОТОВКА ВОДИТЕЛЕЙ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ 9.1. Методические основы обучения

Учебно-воспитательная работа является сложным, разносторонним процессом, подчиняющимся общим закономерностям обучения. Научная дисциплина, раскрывающая общие закономерности, ее принципы, содержание, методы и организационные формы, называется дидактикой. Обучение – это специально организованный процесс, управляемый педагогом или мастером производственного обучения. В процессе обучения на основе общих закономерностей, устанавливаемых дидактикой, используются частные методики преподавания отдельных учебных предметов. Частные методики изучают содержание, методы и формы обучения, относящиеся к конкретным учебным дисциплинам, в частности, к познавательной и практической деятельности учащихся в профессиональном обучении. В практике профессионального обучения широко используется термин «тренировка». Под тренировкой следует понимать процесс функционального совершенствования организма с целью приспособления его к повышенным требованиям определенной деятельности путём систематического повторения упражнений возрастающей сложности. Обучение и тренировку следует рассматривать как процесс совершенствования в какой-либо деятельности, целью которого является мастерство. Профессиональное мастерство управления автомобилем – это такая подготовленность водителя, которая позволяет легко и безошибочно управлять автомобилем и при необходимости максимально использовать его технические возможности. Это также умение водителя правильно и быстро оценивать дорожную обстановку и предвидеть её возможные изменения.

77

Мастерство управления автомобилем связано со всеми сторонами личности водителя (его направленностью, способностями, темпераментом и характером) и определяется наличием специальных знаний, умений и навыков. Знания – это совокупность сведений, усвоенных водителями,

необходимых для управления автомобилем. Умение – это способность человека целеустремленно пользо-

ваться своими специальными знаниями и навыками в практической деятельности. Так, например, самостоятельное управление автомобилем свидетельствует об определенном умении человека – о наличии у него соответствующих знаний и навыков. Водитель должен уметь уверенно управлять автомобилем в различных дорожных и метеорологических условиях; уверенно действовать в сложных дорожных ситуациях, предотвращая возникновение дорожно-транспортных происшествий. Навык – это способность в процессе целенаправленной дея-

тельности выполнять отдельные действия автоматизированно, без специально направленного внимания, но под контролем создания. Хороший навык – это действия, выполняемые правильно, быстро и экономно. Физиологической основой навыков является образование в головном мозге системы условных рефлексов, которые возникают в результате многократного повторения действий в определенном порядке. Такую систему И.П. Павлов назвал динамическим стереотипом. В деятельности водителя можно выделить три группы навыков: сенсорные, мыслительные и двигательные. Примером сенсорных навыков являются восприятия расстояний, скорости движения автомобилей. Мыслительные навыки лежат в основе оценки дорожной обстановки и принятия соответствующих решений. Двигательные навыки – выпол-

78

нение водителем автоматизированных действий при управлении автомобилем. Наиболее изучен процесс формирования двигательного навыка. В нём различают три этапа (табл. 4). Таблица 4 Схема формирования двигательного навыка Этапы развиОсобенности выполнения действия тия навыка 1-ый этап Изучение отдельных элементов движения и объединение частичных действий в одно целостное действие. Этап характеризуется наличием лишних нецелесообразных движений. Например: обучающийся вождению автомобиля в начальной стадии излишне напряжен, сильно зажимает рулевое колесо и часто делает ненужные вращательные движения, резко и неточно переключает рычаги. Все действия выполняет под контролем зрения.

Физиологический механизм Начало формирования динамического стереотипа

2-ой этап

По мере повторения упражнения ненужные, нецелесообразные движения устраняются. Движения обучаемого становятся более точными. Постепенно ослабевает зрительный контроль за выполнением действий и увеличивается роль мышечно-двигательного контроля.

Частичная автоматизация навыков, постепенное формирование динамического стереотипа

3-ий этап

Большинство действий выполняется автоматизировано, без участия сознания, но под контролем. Вводятся определенные усложнения с целью выработки вариантности навыка, т.е. использования различных способов в различных условиях деятельности. Обучаемый совершенствует навык по управлению ТС в условиях интенсивного движения ТП, в темное время суток и др.

Полная автоматизация навыков, динамический стереотип сформирован

Психологические закономерности формирования двигательных навыков используются при обучении управлению автомобилем. Дымерский В.Я., Ильясов И.И., Клинковштейн Г.И., Мушегян Р.Т. в работе «Психофизиология труда и подготовка водителей автомобилей»

79

показали, что в начале обучения целесообразно при помощи моторной памяти выработать навык отыскания рычагов управления и необходимую последовательность действий. На последующем этапе обучения важно сформировать у обучаемого зрительные представления об ориентирах положения и движения автомобиля без отвлечения внимания на управление автомобилем. Дальнейшее совершенствование навыков должно быть направлено на увеличение точности и быстроты восприятий, точности и быстроты действий при управлении автомобилем при различных скоростях движения и на умение перемещать свой взор в соответствии с выполняемым маневром автомобиля и дорожной обстановкой. Навыки формируются в процессе выполнения упражнений, т.е. повторного выполнения действий с целью усовершенствования способа их выполнения. Но далеко не всякое повторение действий можно считать упражнением. Для того, чтобы повторное выполнение действий стало упражнением, необходимо уяснить цель и значение вырабатываемого навыка, знать результат каждого отдельного упражнения и быть уверенным в своих силах и возможностях. Продуктивность навыка зависит также от метода обучения, способностей и эмоционального состояния обучаемых, от правильного распределения упражнений по времени, т.е. от планирования тренировок. При формировании сложного навыка возможна временная задержка в его развитии. Причинами этого могут быть утомление, понижение интереса к упражнению, ослабление внимания или замедление развития навыка вследствие использования новых приемов для лучшего его выполнения. Причиной задержки развития навыка обычно бывает несоответствие усвоенных приёмов более высоким требованиям, которые предъяв-

80

ляются по мере формирования навыка. При овладении новыми элементами формируемого навыка требуются и соответствующие упражнения. Старые методы и приемы выполнения действий могут быть неэффективными и обучаемый должен перейти на новые методы обучения. При обучении различных людей одному и тому же навыку ход упражнений может быть неодинаков вследствие различных индивидуальных особенностей обучаемых, их различной подготовки и отношения к упражнениям, а также разным методам обучения. Новые навыки формируются на основе старых, уже выработанных ранее, причем старые навыки могут облегчать процесс формирования новых или тормозить их. Такое влияние ранее усвоенных навыков на новые называется переносом. В зависимости от оказываемого влияния перенос может быть положительным или отрицательным. Положительный перенос навыков объясняется наличием то-

ждественных элементов, присущих двум или нескольким навыкам. Отрицательный перенос навыков – это процесс торможения

навыками друг друга. Примером отрицательного переноса навыков может быть резкое увеличение дорожных происшествий в Швеции в связи с переходом на правостороннее движение. При переводе водителя для работы на автомобиль другого типа или марки необходимо учитывать конструктивные особенности кабины и органов управления нового автомобиля. Так, например, рычаги ручного тормоза, кнопки включения света и стеклоочистителей могут находиться справа или слева от рулевой колонки. Непривычным для водителя может оказаться расположение рычагов переключения передач. Отрицательный перенос навыков в первые дни работы может резко отразиться на качестве управления автомобилем. Борьба с отрицательным переносом навыка должна заключаться в том, чтобы новый навык был хорошо закреплен, т.е. доведен до

81

такой степени автоматизации, при которой он уже не требует для своего осуществления специальных усилий сознания. Навыкам свойственна изменчивость. Если тренировка прекращается, то навыки разрушаются (деавтоматизируются). Разрушение навыка не означает полной утраты человеком возможности осуществить его, но качество его выполнения в той или иной степени снижается. Важно отметить, что процесса разрушения навыка водитель не замечает. Не случайно, например, значительно чаще попадают в аварии водители, у которых уровень выработанных навыков управления автомобилем изменяется из-за нерегулярных тренировок. У водителя, не имеющего перерыва в профессиональной деятельности, снижение качества вырабатываемых навыков может произойти лишь при длительных перерывах в работе (болезни, временной смене профессии и т.д.). Это необходимо учитывать при организации перевозок. Хорошо выработанные навыки управления автомобилем не всегда могут обеспечить благоприятный исход аварийной ситуации, так как специфические навыки вырабатываются в процессе повторных действий, выполняемых в аварийной обстановке. Понятно, что искусственно создавать такие условия в практике работы водителя опасно. В этих случаях большую помощь могут оказать тренажеры, симуляторы, имитирующие аварийные ситуации. 9.2. Нормативно-правовое обеспечение профессионального обучения водителей

С 1 сентября 2013 года действует новый Федеральный закон ФЗ №273 «Об образовании в Российской Федерации», который определил место, роль и систему подзаконных актов, касающихся подготовки водителей транспортных средств. Новый закон, исключив такие документы, как типовые положения о ряде образовательных организаций,

82

выстроил стройную классификационную систему видов образования, различных видов образовательных программ и ввел новые подходы к определению особенностей организации образовательного процесса по различным видам образовательных программ через порядки осуществления образовательной деятельности. То есть, закон «Об образовании в РФ» четко выделил четыре вида образования: общее образование, профессиональное образование, дополнительное образование и, как отдельный вид, который для нас представляет непосредственный интерес – это профессиональное обучение. В соответствии с этим законом подготовка, переподготовка водителей транспортных средств – это есть профессиональное обучение. Если переходить к образовательным программам, типы которых определены в новом федеральном законе, мы видим, что программы профессионального обучения отнесены к основным образовательным программам. В рамках нового закона достаточно четко определено, что профессиональное обучение осуществляется на основе основных программ профессионального обучения, и, более того, эти основные программы профессионального обучения включают в себя три вида программ: программы профессиональной подготовки, программы профессиональной переподготовки и программы повышения квалификации. Реализация любых образовательных программ предполагает лицензирование, но лицензирование в соответствии с законом проводится на основе видов и подвидов. Если в лицензии будет зафиксирована реализация основных программ профессионального обучения, это значит, что в рамках этих программ вы можете реализовывать программы подготовки, программы переподготовки и программы повышения квалификации – все три группы программ. Закон также четко устанавливает два вида организаций, которые реализуют любые образовательные программы. Это образовательные организации, для

83

которых реализация образовательных программ является основным видом деятельности и организации, осуществляющие обучение, которые наряду с другим видом деятельности могут реализовывать и образовательные программы, создавая особые подразделения. И всё это вместе в рамках закона имеет общее название: организации, осуществляющие образовательную деятельность.

Программы профессионального обучения могут реализовывать соответствующие организации, и следовательно, осуществлять подготовку водителей транспортных средств. Это общеобразовательные организации, то есть школы. Это профессиональные образовательные организации, то есть организации среднего профессионального образования, которые сейчас включили в себя и организации начального профессионального образования, как уровень. Это организации высшего образования, являющиеся единственными из всех образовательных организаций, которые могут реализовать любой вид образования и, соответственно, любой вид образовательной программы. Данные программы могут реализовывать научные организации и организации специальной направленности социального сектора, а также любые юридические лица, в том числе, индивидуальные предприниматели. Виды документов, которые выдаются по итогам освоения программ и прохождения итоговой аттестации. В настоящее время

закон не предполагает такого понятия, как «документ государственного образца». С 1 сентября 2013 года документы, которые выдаются в образовательных организациях и организациях, осуществляющих образовательную деятельность, являются документами установленного образца. Только уровень установления формы и образца документа разный. Для тех программ, которые аккредитованы (по которым есть федеральные образовательные стандарты и федеральные требования), форму и образец устанавливает Министерство образования и

84

науки Российской Федерации. А те программы, которые не имеют федеральных государственных требований, не имеют федеральных государственных образовательных стандартов, разрабатываются образовательной организацией самостоятельно и, соответственно, образовательная организация самостоятельно проводит итоговую аттестацию. По данным программам выдается документ, форму и образец которых вы устанавливаете сами. К таким программам относятся и программы профессионального обучения. А документ называется документом о квалификации. По итогам освоения программ профессионального обучения выдается свидетельство. В соответствии со статьёй 60 закона «Об образовании в РФ» оно называется: «Свидетельство о профессии рабочего/должности служащего». Потому что профессиональное обучение – это обучение, которое направлено на присвоение квалификации и освоении какой-либо профессии. Это означает, что программы профессионального обучения водителей транспортных средств, в соответствии с Законом, завершаются квалификационным экзаменом, который состоит из практической и теоретической частей. По итогам реализации данных программ обучающимся выдают свидетельство. Главный результат – получение документа о допуске к управлению транспортным средством. Здесь сталкиваются сферы интересов двух ведомств: с одной стороны, образовательная организация определяет, как осуществлять образовательный процесс и каким образом осуществлять квалификационный экзамен, а с другой стороны, прием экзаменов и окончательный допуск к управлению транспортными средствами осуществляет ГИБДД. Что касается профессионального обучения водителей транспортных средств – оно не может быть реализовано в форме самообразования. Примерные программы разрабатывают-

ся на основе установленных квалификационных требований и про-

85

фессиональных стандартов. В требования к примерным программам заложены также требования к кадровым условиям, материальнотехническим условиям реализации данных программ, то есть всё то, что необходимо для осуществления профессионального обучения. В структуре образовательной программы подготовки водителей заложен модульный принцип, при котором исключается повторение одного и того же материала в различных курсах обучения. Образовательная программа включает в себя несколько курсов: – базовый курс, обязательный для подготовки водителей транспортных средств всех категорий; – специальные курсы, необходимые для подготовки водителей определенных категорий транспортных средств; – дополнительные курсы для водителей, осуществляющих коммерческие перевозки пассажиров и различных грузов. Базовый курс является общим и включает в себя изучение следующих предметов: – Правовые основы участия в дорожном движении. – Психофизиологические основы деятельности водителя. – Основы управления транспортными средствами и безопасность движения. – Оказание первой помощи пострадавшим в ДТП. Успешное освоение программы базового курса будет давать возможность продолжить обучение на право управления транспортным средством определенной категории или транспортными средствами нескольких категорий, для чего необходимо будет освоить соответствующие программы специальных курсов. Например, программа специального курса подготовки водителей транспортных средств категории «В» предполагает изучение таких теоретических предметов, как «Устройство транспортных средств» категории «В» как объектов

86

управления и «Управление транспортными средствами» категории «В», а также проведение практических занятий по первоначальному обучению вождения транспортного средства категории «В» на учебной площадке и обучению вождения транспортного средства категории «В» в условиях реального дорожного движения. Кроме этого, для водителей, осуществляющих профессиональную деятельность, целесообразно предусмотреть дополнительные курсы по перевозке пассажиров, различных грузов и управлению транспортными средствами, оборудованными устройствами для подачи специальных световых и звуковых сигналов. Такая структура программы с учетом большого количества категорий и подкатегорий транспортных средств значительно упрощает организацию учебного процесса и позволяет проводить обучение с большей эффективностью. Задания для самоконтроля

1. Перечислите навыки в профессиональной деятельности водителя транспортного средства. 2. Приведите схему формирования двигательного навыка при обучении профессиональной деятельности водителя транспортного средства. 3. Приведите структуру образовательной программы подготовки водителей транспортных средств.

87

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проблема надежности профессиональной деятельности водителя, как оператора системы «Водитель – автомобиль – дорога среда», сложна своей многоплановостью. Она охватывает не только чисто технические вопросы, связанные с конструкционными особенностями автомобилей и дорог, но и вопросы из других областей: психологии и физиологии человека. Большинство из критериев надежности оператора, в качестве которых выступают психофизиологические функции, имеют лишь качественную оценку, но несмотря на это, они могут применяться как объективные показатели надежности водителя, поскольку динамику их изменения можно связать со сложностью дорожной обстановки. Выявление лиц с пониженной надежностью, используя профессиональный отбор по психофизиологическим качествам, позволит снизить уровни рисков, и тем самым повысить безопасность транспортного процесса.

88

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Бабков, В.Ф. Современные автомобильные магистрали / В.Ф. Бабков. – М.: Транспорт, 1974. – 20 с. 2. Березин, Б.С. Исследование информационного поиска. Проблемы инженерной психологии / Б.С. Березин, В.П. Зинченко. – М.: Наука, 1967. – 116 с. 3. Бир, С.Т. Кибернетика и управление производством / С.Т. Бир. – М.: Высшая школа, 1968. – 10 с. 4. Венда, В.Ф. Средства отображения информации / В.Ф. Венда. – М.: Энергия, 1969. – 65 с. 5. Вудсон, У. Справочник по инженерной психологии для инженеров и художников-конструкторов. / У. Вудсон, Д. Коновер; пер. с англ. А.М. Пашутина; под ред. В.Ф. Венда. – М.: Мир, 1968. – 201 с. 6. Жанказиев, С.В. Интеллектуальные транспортные системы / С.В. Жанказиев. – М.: МАДИ, 2016. – 120 с. 7. Жанказиев, С.В. Структура телематической системы контроля за дорожной обстановкой / С.В. Жанказиев, А.В. Воробьев // Средства и технологии телематики на автомобильном транспорте: сб. науч. тр. МАДИ. – М.: МАДИ, 2008. – С. 177–187. 8. Котик, М.А. Курс инженерной психологии / М.А. Котик. – Таллин: Валгус, 1978. – 364 с. 9. Котик, М.А. Природа ошибок человека-оператора (на примере управления ТС) / М.А. Котик, А.М. Емельянов. – М.: Транспорт, 1993. – 252 с. 10. Крылов, В.Ю. Метод контроля качества деятельности оператора / В.Ю. Крылов // Новые методы и аппаратура для научных исследований в области высшей нервной деятельности и нейрофизиологии. – М.: Наука, 1973. – 115 с. 11. Курьянова, О.Е. Применение профессионального отбора для реализации индивидуального подхода при подготовке водителей транспортных средств / О.Е. Курьянова // Автотранспортное предприятие. – 2016. – № 6. – С. 9–13. 12. Курьянова, О.Е. Повышение безопасности дорожного движения методами совершенствования системы подготовки водителей

89

транспортных средств / О.Е. Курьянова // Автотранспортное предприятие. – 2014. – № 6. – С. 12–16. 13. Лобанов, Е.М. Оценка сложности условий движения с учетом особенностей восприятия водителем дорожной обстановки / Е.М. Лобанов // Материалы V Всесоюзного научно-технического совещания: сб. 2. – М.: Изд-во Союздорнии, 1971. – С. 106–116. 14. Ломов, Б.Ф. Человек и техника / Б.Ф. Ломов. – М.: Советское радио, 1966. – 107 с. 15. Майборода, О.В. Анализ коэффициентов убыточности и обоснованности назначения региональных повышающих коэффициентов при обязательном автостраховании гражданской ответственности / О.В. Майборода, В.В. Дронсейко // Автотранспортное предприятие. – 2015. – № 4. – С. 20–23. 16. Применение методов теории надёжности при анализе аварийности на автотранспортных предприятиях / О.В. Майборода, В.В. Дронсейко, А.А. Назаров, А.Е. Чебышев // Автотранспортное предприятие. – 2016. – № 4. – С. 36–39. 17. Морозов, Б.И. Динамика управляемого движения автомобиля: дис. … д-ра техн. наук / Б.И. Морозов. – М., 1973. 18. Общая теория систем: философский словарь / под ред. И.Т. Фролова. – М.: Политиздат, 1981. – 445 с. 19. Романов, А.Н. Автотранспортная психология: учебное пособие для студентов высших учебных заведений / А.Н. Романов. – М.: Академия, 2002. – 224 с. 20. Симонов, П.В. Теория отражения и психофизиология эмоций / П.В. Симонов. – М.: Наука, 1970. – 10 с. 21. Справочник по инженерной психологии / под ред. Б.Ф. Ломова. – М.: Машиностроение, 1982. – 368 с. 22. Сергеев, С.Ф. Инженерная психология и эргономика: учебное пособие / С.Ф. Сергеев. – М.: НИИ школьных технологий, 2008. – 176 с. 23. Сурмин, Ю. П. Теория систем и системный анализ: учебное пособие / Ю.П. Сурмин. – К.: МАУП, 2003. – 368 с. 24. Энциклопедия кибернетики. Т. 1 / под ред. В.М. Глушкова. – Киев, 1974. – 440 с.

90

СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ .................................................................................................. 3 1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИНЖЕНЕРНОЙ ПСИХОЛОГИИ И ЭРГОНОМИКИ ......................................................... 4 Задания для самоконтроля .................................................................. 9 2. ОСНОВНЫЕ ЦЕЛИ, ЗАДАЧИ И МЕТОДЫ ИНЖЕНЕРНОЙ ПСИХОЛОГИИ И ЭРГОНОМИКИ ............................. 9 Задания для самоконтроля ................................................................ 16 3. ТЕОРИЯ СИСТЕМ. СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД В ИНЖЕНЕРНОЙ ПСИХОЛОГИИ И ЭРГОНОМИКЕ ........................ 16 3.1. Кибернетика и общая теория систем .......................................... 16 3.2. Системный подход......................................................................... 19 3.3. Классификация систем «человек – машина» и распределение функций в них .................................................. 24 Задания для самоконтроля ................................................................ 31 4. ЧЕЛОВЕК КАК КОМПОНЕНТ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ............... 31 4.1. Человек как составная часть системы «человек – машина»...................................................... 31 4.2. Информационная и концептуальная модели ............................. 36 Задания для самоконтроля ................................................................ 42 5. НЕКОТОРЫЕ ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ТЕОРИИ ПРЕДМЕТНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ....................................................... 42 Задания для самоконтроля ................................................................. 50 6. ДИНАМИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ. ВОДИТЕЛЬ – УПРАВЛЯЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ СИСТЕМЫ ................. 50 Задания для самоконтроля ................................................................ 53

91

7. АНАЛИТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ВОДИТЕЛЯ ............................................................ 53 Задания для самоконтроля ................................................................ 70 8. ПРОБЛЕМЫ ФОРМАЛИЗАЦИИ ТРУДОВОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ВОДИТЕЛЯ – ОПЕРАТОРА СИСТЕМЫ ЧЕЛОВЕК-МАШИНА ....................................................... 71 Задания для самоконтроля ................................................................ 75 9. ПОДГОТОВКА ВОДИТЕЛЕЙ АВТОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ ................................................... 76 9.1. Методические основы обучения .................................................. 76 9.2. Нормативно-правовое обеспечение профессионального обучения водителей .................................. 81 Задания для самоконтроля ................................................................ 86 ЗАКЛЮЧЕНИЕ .......................................................................................... 87 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ .......................................................................... 88

Учебное издание

КУРЬЯНОВА Ольга Евгеньевна ДРОНСЕЙКО Виталий Витальевич

ВВЕДЕНИЕ В ИНЖЕНЕРНУЮ ПСИХОЛОГИЮ И ЭРГОНОМИКУ ПОДГОТОВКА ВОДИТЕЛЕЙ АВТОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

Редактор С.В. Голованова

Редакционно-издательский отдел МАДИ. E-mail: [email protected] Подписано в печать 14.04.2017 г. Формат 60×84/16. Усл. печ. л. 5,75. Тираж 300 экз. Заказ . Цена 190 руб. МАДИ, 125319, Москва, Ленинградский пр-т, 64.