Инженерная психология как наука

Содержание 

1. Инженерная психология как наука

1.1 Определение инженерной психологии

1.2 Цель инженерной психологии

1.3 Задачи инженерной психологии

2. Система "человек-машина"

4. Психологические проблемы организации взаимодействия человека с ЭВМ

5. Литература 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

I. Инженерная психология как наука

1.1 Определение инженерной  психологии

     Инженерная  психология - наука, изучающая системы "человек - машины" с целью достижения их высокой эффективности и разрабатывающая  психологические основы:

конструирования техники и организации управления технологическим процессом;

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

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

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

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

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

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

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

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

1.2 Цель инженерной психологии

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

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

     Улучшение технологических характеристик  трудового процесса означает следующие:

минимизацию времени  выполнения отдельных действий и  операций в трудовом процессе;

исключение грубых ошибок типа промахов в трудовой деятельности;

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

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

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

надежность работы технических устройств;

рациональная  конструкция техники;

соответствие  сложности техники уровню подготовленности человека;

совершенный эстетический вид технических устройств и производственных помещений;

отсутствие вредных  и мешающих работе внешних факторов.

1.3 Задачи инженерной  психологии

Методологические  задачи - определение предмета и  задач исследования (то есть уточнения  предмета); разработка новых методов  исследования; разработка принципов исследования; установление инженерной психологии в системе наук о человеке (и в науке вообще).

Психофизиологические  задачи - изучение характеристик оператора; анализ деятельности оператора; оценка характеристик выполнения отдельных действий; изучение состояний оператора.

Системотехнические  задачи - разработка принципов построения элементов системы "человек - машина"; проектирование и оценка системы "человек - машина"; разработка принципов организации  системы "человек - машина"; оценка надежности и эффективности системы "человек - машина".

Эксплуатационные  задачи - профессиональная подготовка операторов; организация групповой  деятельности операторов; разработка методов повышения работоспособности  операторов.

Отдельно можно  выделить задачу укрепления связей инженерных психологов со смежными науками: управлением, техническим конструированием, психогигиеной труда, кибернетикой, эргономикой. 
 
 
 
 
 
 
 
 

II. Система "человек-машина"

     Представим  себе, что человек управляет каким-либо объектом. Будет ли это железнодорожный диспетчер или авиадиспетчер, летчик или машинист электростанции, - во всех случаях процесс управления имеет некоторые общие черты. Все изменения управляемого объекта улавливаются с помощью каких-либо датчиков, сигналы от датчиков преобразуются и подаются к приборам, за которыми наблюдает человек. Он воспринимает показания приборов, расшифровывает их, принимает решение, выполняет соответствующее действие, которое может быть и очень простым (например, нажим кнопки) и более сложное. Сигналы, возникающие в результате действия человека, преобразуется и поступает к управляемому объекту, изменяя его состояние. Новое состояние объекта вызывает изменение показаний приборов, которые информируют человека о результатах его действия. А это, в свою очередь, может потребовать от него новых действий.

     Так в общих чертах выглядит замкнутая  система регулирования, в которой  человек, связанный прямыми и  обратными связями с управляемым  объектом, выступает в роли важнейшего, наиболее ответственного звена системы, а именно регулятора. Но, человек может и не получать сведений о результатах своих действий. Тогда он рассматривается как звено разомкнутой системы.

     С развитием автоматики функции регулирования  передаются автоматам. Однако в этом случае информация об управляемом объекте, а также о состояниях систем автоматического регулирования поступает на индикаторы, за которыми наблюдает человек-оператор. Его основными задачами становятся контроль за работой системы автоматического регулирования, предупреждение и профилактика аварий, выявление возникающих неисправностей. При нормальной работе системы автоматического регулирования оператор ограничивается только пассивным наблюдением за состояниями управляемых объектов. Но в те моменты, когда система автоматического регулирования по каким-либо причинам не справляется с задачей, оператор вынужден активно вмешаться в процесс регулирования.

     Еще большими техническими возможностями  обладают комплексно-автоматизированные системы, которые включают управляющие  вычислительные машины. Эти машины могут осуществлять автоматический пуск управляемых агрегатов по оптимальной программе с учетом их состояний, поддерживать заданный режим работы, исходя из максимальной экономичности, предупреждать аварии, сигнализировать о нарушениях, освобождая тем самым человека-оператора от многих функций. Основной задачей человека становиться контроль за работой управляющих вычислительных машин. При выходе их из строя оператор берет на себя и функции управления. В таких системах на приборную панель оператора передается информация об управляемом объекте и о работе управляющих вычислительных машин.

     Из  выше сказанного видно, что при переходе от одного этапа развития к другому  человек постепенно освобождается  от ряда функций, которые передаются машинам. Но вместе с тем перед ним возникают новые и все более ответственные задачи. Человек становится интегральным звеном системы управления.

     Основные  параметры системы управления - время  цикла регулирования (быстродействие), пропускная способность, точность и надежность - в значительной мере определяются возможностями и особенностями деятельности ее интегрального звена - человека. Без анализа его характеристик невозможно ни понять работу системы в целом, ни правильно рассчитать ее.

     Жизнь показывает, что недоучет характеристик человека при конструировании систем управления ведет или к тому, что система оказывается не в состоянии работать, или к частым нарушениям ее работы, которые иногда заканчиваются авариями, или к преждевременному утомлению оператора (а это снижает надежность всей системы). Так, по данным американских авторов, значительное число аварий в авиации объясняется так называемым "человеческим фактором" - обычно ошибками пилота. Они происходят потому, что пилот неточно воспринял показания приборов, принял один прибор за другой, спутал органы управления, не успел вовремя отреагировать. Знание возможностей человека выполнять те или иные функции и способов их выполнения является необходимым условием рационального конструирования систем управления. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

III. Функции человека в системе "человек - машина"

     Эти функции могут быть различны. Человек  может выступать в роли приемника  осведомительной информации, поступающей  в той или иной форме от управляемого объекта, ее ретранслятора, передающего  информацию от одного звена системы к другому. Он может осуществлять анализ информации и принимать решения, то есть вырабатывать управляющую, или командную, информацию. Человек также может выполнять функцию программирования работы всей системы или ее частей. Он может осуществлять наблюдение и контроль за работой системы. Наконец, оператор может быть исполнителем той или иной команды, то есть выполнять действия, непосредственно направленные на преобразования управляемого объекта. Обычно человек совмещает ряд функций, выполняя их последовательно или одновременно.

     В ходе технического прогресса, особенно в связи с созданием кибернетических  машин, отдельные функции человека в системах управления по приему, хранению, передаче и переработке информации стали постепенно передаваться машинам. Но создаваемые машины пока могут "решать" лишь частные задачи. Поэтому для того, чтобы обеспечить работу системы управления как целого, в нее обязательно должно быть включено звено, осуществляющее интеграцию всех остальных звеньев. Этим интегральным звеном современных систем управления, в которых широко применяются кибернетические машины, и является человек, так как его психические свойства позволяют наилучшим способом решать задачи интеграции. Именно он организует процесс регулирования и тем самым координирует работу всех элементов системы, связывая их в единое целое.