Определение инженерной психологии

Значительный интерес  для создания теоретических основ  проектирования СОИ и средств  ввода информации представляют идеи, касающиеся поиска возможностей расширения сенсорного входа в условиях опосредованного  управления производственными процессами. Констатируя тот факт, что почти  все существующие информационные модели являются моносенсорными(моносенсорная информационная модель – это модель, сигналы которой адресуются зрительному анализатору) или бисенсорными (бисенсорная модель – это модель, сигналы которой адресуются зрительному и слуховому анализаторам), А. В. Филиппов предполагает, что отступление от этих традиционных, ставших нормой, способов представления информации будет способствовать повышению эффективности операторского труда при выполнении целого ряда задач. В качестве главной проблемы в этой связи выдвигается проблема формирования разномодальных сигналов в определенную систему, которая отображается на полисенсорной информационной модели.

Предлагаются три типа полисенсорных информационных моделей (ПИМ). Первый тип основывается на активирующих межанализаторных связях, что предполагает  обусловленность сигналов информационной модели производственной средой. В зависимости от того, какое действие оказывают сигналы специально организованной среды, различаются две модификации этого типа ПИМ: а) ПИМ, включающие сигналы тонизирующего воздействия на ряд функциональных систем; б) ПИМ, где дополнительно вводится направленный сигнал, адресованный определенному анализатору.

ПИМ первого типа основаны на известном принципе дополнительности внешних и внутренних средств  деятельности. ПИМ второго типа предполагают дублированное восприятие семантически  однородной информации одновременно несколькими анализаторами. ПИМ третьего типа предусматривают независимое представление семантически неоднородной информации сигналами разных модальностей. Здесь также выделены две модификации. В первой – семантически неоднородная информация оформляется в сигналах, рассчитанных на одновременный прием двумя и более анализаторами. Такое представление информации целесообразно в тех эргатических системах, где возможно накапливание определенной части информации. Во второй модификации семантически неоднородная информация предъявляется по двум (и больше) сенсорным каналам последовательно.

Синтез многокомпонентных  СОИ – в настоящее время  во многом еще не формализованная  процедура, хотя в ряде описанных  выше методик – в структурно-психологической  концепции, структурно-лингвистической  и некоторых других – на различных  его стадиях используются математические модели деятельности. Дальнейшая формализация здесь крайне необходима.

Интенсивное развитие теории систем отображения информации (и  средств ввода информации) связывается  с быстрым развитием и улучшением математических моделей деятельности. Лишь широкое использование математических моделей наряду с использованием других методов может привести к  построению достаточно близких к  оптимальным многокомпонентных  СОИ.

Приведем несколько иллюстраций  широких возможностей использования  математических моделей деятельности при синтезе СОИ. X. Р. Джонс и  Р. У. Аллен с целью разработки теории СОИ применяли математические модели деятельности в режиме слежения, построенные на основе известной  модели Мак Руера и Крепдела. Исследовались 6 видов индикаторов. При этом было наглядно продемонстрировано, как тип  индикатора влияет на параметры модели.

Математическая модель деятельности в режиме слежения, построенная с  помощью аппарата оптимального управления, была успешно применена для выработки  требований к отображаемой информации при пилотируемом приземлении с  учетом воздействия случайных помех (влияние ветра, изменение динамических характеристик и т. д.). Она использовалась для различных классов летательных  аппаратов, динамические характеристики которых были представлены уравнениями  движения.

Метод моделирования может  быть использован и при разработке отдельных видов интегральных индикаторов. Создаются индикаторы для управления сложными объектами на основе адекватной математической трансформации многомерного пространства состояния системы  в обобщенный зрительный образ. Этот образ представляется на экране и  всегда соответствует конкретному  одномоментному состоянию системы. Он образуется набором линий различных  цветов и графиков. Дополнительно  может быть использовано звуковое дублирование. По экспериментальным данным, такой  индикатор значительно облегчает  задачу управления для оператора.

Математическая трансформация  состояния объекта управления и  внешней среды, реализуемая с  помощью модели, функционирующей  в ускоренном масштабе времени, как  известно, положена в основу построения так называемых индикаторов предсказания, предложенных еще в 1962 г. Ч. Келли. Широкая  экспериментальная проверка доказала эффективность применения при организации  деятельности  операторов  специальных контуров для предварительного проигрывания решений на ЭВМ в ускоренном масштабе времени. В последние годы отмечается значительная интенсификация работ по созданию и отработке таких индикационных устройств. Создан адаптированный индикатор предсказания, который облегчает человеку-оператору решение задач опознания, диагностики и адаптации к изменяющимся условиям окружающей среды и к изменениям динамических характеристик объекта управления. В целях отработки такого индикатора проводилось несколько экспериментов. В первом эксперименте использовался индикатор, где отображение реального выхода управляемого объекта, развернутое во времени, накладывалось на предсказываемые моделью выходные параметры объекта. Этот индикатор позволил оператору более быстро опознавать небольшие изменения выходных характеристик, которые предопределяли необходимость адаптации. Последующие эксперименты продемонстрировали, что индикатор предсказания более пригоден для случая адаптации к медленным непрерывным изменениям параметров управляемого объекта, например, для случая изменения характеристик летательного аппарата при расходе топлива.

К сожалению, в большинстве  приведенных работ, связанных с  формализацией инженерно-психологического синтеза многокомпонентных СОИ, не приводятся данные об его эффективности. Это свидетельствует о том, что  применяемые аналитические методы пока недостаточно тщательно проработаны  и не обладают требуемой строгостью.

В процессе проектирования многокомпонентных  систем и средств отображения  информации для АСУ ТП обычно возникает  необходимость выбрать наилучший  проект. Однако практически исключается  возможность сделать такой выбор  на основе экспертных оценок. Традиционный в инженерной психологии метод поэлементной оценки СОИ также не дает полной характеристики преимуществ того или иного варианта информационной системы в целом. В настоящее время наиболее эффективен метод экспериментальной оценки вариантов многокомпонентного СОИ, при организации которой должны учитываться назначение СОИ, функции операторов, специфика решаемых ими оперативных задач, контингент использующих СОИ операторов (в частности, уровень их подготовки), внешние (гигиенические) условия деятельности, динамические и другие эксплуатационные свойства управляемых объектов.

Анализ актуальных проблем  психологии труда и инженерной психологии, рассмотрение методов их решения  свидетельствует о том, что эти  дисциплины в настоящее время  выдвинулись на передний план при  проектировании, разработке и эксплуатации современной техники. Учет достижений психологии труда и инженерной психологии необходим для создания эффективных  средств комплексной механизации  и автоматизации производственных процессов, развития автоматизированных систем управления, широкого внедрения  ЭВМ во все отрасли народного  хозяйства, применения передовой технологии. Пути и способы решения конкретных задач, изложенные в данном пособии, должны стать составной частью арсенала средств, которыми нужно овладеть квалифицированному специалисту – инженерному психологу  и психологу труда.