Определение инженерной психологии

Представление деятельности как сложно-динамической системы  необходимо приводит к тому, что  в процессе проектирования деятельности разработчик системы пользуется совокупностью моделей. Естественно  возникает вопрос о необходимом  числе моделей, составляющих совокупность. Это число должно определяться как  топологической (топология – свойства, не изменяющиеся при любых деформациях)  характеристикой  деятельности,  образуемой последовательностью смены режимов функционирования, так и метрической и ценностной характеристиками. Метрическая характеристика – это характеристика, определяющая общую продолжительность каждого режима деятельности, а ценностная – это характеристика, определяющая весовой вклад в суммарный, полезный эффект деятельности.

Таким образом, “принцип узких  мест”, разработанный И. А. Полетаевым применительно к моделированию  биологических явлений, правомерно использовать и при проектировании эргатических систем. Смысл этого  принципа в нашем случае заключается  в выделении режимов, лимитирующих суммарную эффективность деятельности. Совокупность ММ по существу должна состоять из моделей, описывающих “узкие режимы”. Поскольку кинетика деятельности определяется в каждый момент проектирования небольшим  числом “узких мест”, проектировщик  имеет дело с небольшим числом моделей в совокупности.

Отметим еще несколько  общих положений, касающихся метода моделирования деятельности и существенных для понимания исследуемого материала:

- при моделировании деятельности  необходимо идти на целый ряд  компромиссов. Выбор и интерпретация  величин самой различной природы,  сочетающихся в одной модели, требуют определенного опыта.  Следовательно, синтез модели  в основном связан с конкретными  задачами, т. е. с конкретными  режимами функционирования. Хотя  в разработке различных моделей  есть общие отправные точки,  особенности каждого режима функционирования, как отмечалось выше, ведут к  различиям в методах его моделирования;

- представление об одном  и том же объекте моделирования  образуется на основе определенных  научных предпосылок задач. Очевидно, что имеющиеся модельные представления  в значительной мере зависят  от исходной позиции исследователя,  хотя, разумеется, весьма существенные  параметры исследования задаются  самим режимом функционирования;

- при решении задач  моделирования необходимо осуществить  редукцию информации. Мы не можем  в настоящий момент преодолеть  высокий уровень сложности как  целостной деятельности,  так и отдельных режимов функционирования, и, следовательно, при моделировании мы вынуждены прибегать к упрощениям.

Таким образом, при анализе  деятельности операторов в процессе проектирования должны решаться следующие  задачи:

1) определение особенностей деятельности операторов, которое заключается в выяснении психологического содержания и структуры операторской деятельности;

2) классификация видов  операторской деятельности, выделение  типовых режимов функционирования;

3) создание формализованных  схем для различных видов деятельности.  

Организация взаимодействия человека с ЭВМ

Интенсивное развитие вычислительной техники и ее широкое использование  в АСУ различных уровней и  назначения обусловливают актуальность исследований и разработок, связанных  с проблемой организации эффективного взаимодействия человека-оператора  и ЭВМ в рамках единой системы  “человек – ЭВМ”. Эти исследования охватывают широкий спектр вопросов от психологического анализа различных  режимов работы ЭВМ (режима с разделением  времени, режима пакетной обработки  и т. д.) до инженерно-психологической  разработки процесса общения человека с ЭВМ при совместном решении  задач и оптимизации системы  “человек – ЭВМ”. К сожалению, выполненные  к настоящему времени исследования весьма фрагментарны и их результаты не дают возможности представить  состояние проблемы в целом. Однако имеющиеся данные дают основание  для постановки и исследования ряда весьма важных инженерно-психологических  вопросов.

С психологической точки  зрения автоматизированная система  управления есть деятельность людей, опосредованная ЭВМ, т. е. деятельность по преобразованию информации с использованием машин. В зависимости от типа системы  управления, в которую включен  человек, ее назначения и от используемой техники можно выделить различные  формы взаимодействия в системе  “человек – ЭВМ”. В одних случаях  человек принимает решение и  выполняет управляющие действия, а функции ЭВМ состоят в  сборе, первичной обработке, хранении информации и выдаче ее по требованию человека. В других – ЭВМ работает в режиме советчика, предлагая человеку те или иные варианты возможных решений; функции человека состоят в том, чтобы выбрать из этих вариантов  наиболее целесообразный, внести уточнения  и т.п. В третьих – функции  управления разделяются между человеком  и ЭВМ, в четвертых – за человеком  остаются функции контроля и резервирования, а управление в целом осуществляется ЭВМ.

Таким образом, в системах управления с ЭВМ человек выполняет  самые разнообразные функции, начиная  с технического обслуживания аппаратуры и кончая принятием ответственных  решений на высших уровнях управления. Следовательно, инженерно-психологический  анализ АСУ связывается с решением комплекса весьма сложных задач. Понятно, что при этом задачи инженерной психологии не должны ограничиваться проектированием и оценкой только согласующих средств, таких как  индикаторные устройства и пульты ввода  информации, хотя они, без сомнения, делают возможным, ускоряют, расширяют  или усиливают взаимодействие человека с ЭВМ.

Инженерно-психологический  анализ должен включать и задачи распределения  функций между человеком и  ЭВМ, и оптимизацию взаимодействия в целом. В настоящее время  уже можно указать исходные пункты решений названных задач. Такими исходными пунктами исследований организации взаимодействия могут служить, с одной стороны, теория решения задач человеком в режиме диалога с ЭВМ, а с другой – количественное исследование и формализация факторов эффективного взаимодействия человека с ЭВМ.

Проблема организации  взаимодействия – комплексная проблема, требующая для своего решения  использования во взаимосвязи методов  и результатов, заимствованных из самых  различных областей математики, техники, психологии. В инженерно-психологической  литературе намечаются три пути улучшения  взаимодействия. Первый путь связывается  с дальнейшим совершенствованием средств  отображения информации, созданием  принципиально новых средств, развитием  математического обеспечения, теории и техники проектирования систем.

Второй путь – это развитие специальных психологических исследований, направленных на оптимизацию условий  деятельности пользователей, распределение  функций и т. п.

И, наконец, третий путь –  раскрытие закономерностей обучения и подготовки людей к работе в  человеко-машинных системах, поиск  средств и способов преодоления  психологического барьера при работе с ЭВМ, учет индивидуальных особенностей и т. д.

Комплексный подход к проблеме взаимодействия человека с ЭВМ необходим  и в связи с осознанием того факта, что эффект взаимодействия проявляется  прежде всего в создании новой  системы, обладающей такими признаками, которые отсутствуют у включенных в ее состав подсистем. Иными словами, решение многих задач, возникающих  в процессе управления производством, может быть осуществлено достаточно эффективно только системой “человек – ЭВМ”, а не человеком или  машиной в отдельности. В свою очередь, с инженерно-психологических  позиций при этом со всей остротой встает вопрос о распределении функций, о рациональном сопряжении математического  обеспечения ЭВМ и творческой деятельности человека. К сожалению, достаточно четкие принципы такого сопряжения применительно к АСУ пока не разработаны, здесь еще много неясных и  нерешенных вопросов. Тем не менее  в литературе прослеживаются достаточно интересные подходы.

Как указывалось, в инженерной психологии сформулирован принцип  преимущественных возможностей. Согласно этому принципу, рациональное распределение  функций между человеком и  ЭВМ должно осуществляться так, чтобы  человеку поручались те функции, которые  позволяют ему наиболее эффективно реализовать свои возможности, а  машине – те, которые требуют  выполнения стереотипных операций, высокого быстродействия и точности. Другими  словами, возникает необходимость  сравнения человека и ЭВМ в  отношении возможностей приема, хранения и переработки информации. Анализ позитивных и негативных сторон человека и ЭВМ привел некоторых исследователей к выводу, что машина будущего должна основываться на тех же принципах  обработки информации, какими пользуется человек.

В то же время следует иметь  в виду, что, если в математико-логическом аспекте ЭВМ можно передать любую  трудовую функцию, для которой составлена программа ее выполнения, то с психологической  точки зрения (в отличие от этого) ЭВМ могут быть переданы только те функции, которые формализованы и психологически характеризуются тем, что они фиксированы и однозначно определены. Требуется еще значительная работа по определению критериев “психологической целесообразности” передачи ЭВМ той или иной трудовой функции человека. Интересные приложения для решения задачи распределения функций могут возникнуть в связи с идеей создания так называемых “сбалансированных” систем “человек – ЭВМ”, т. е. систем, где оба партнера являются активными.

Решение задачи распределения  функций тесно связано с психологическим  исследованием основных функций, выполняемых  оператором в АСУ. Одной из наиболее важных функций, как известно, является функция принятия решений, посредством  которой оператор выявляет проблемы, осуществляет диагностику, прогноз  и планирование. Понятно, что уровень  изученности процесса принятия решений  человеком будет во многом определять пути и методы организации эффективного взаимодействия человека и ЭВМ. Надо сказать, что, несмотря на громадное  число исследований по этому вопросу, имеется мало данных о действительной структуре принятия решений опытными профессиональными работниками. Особенно это справедливо для условий  применения ЭВМ. Здесь наряду с достаточно традиционными проблемами, такими как  особенности восприятия основных форм машинного вывода данных, выбор предпочтительных форм взаимодействия, возникает целый  ряд принципиально новых проблем: выбор стратегии и тактики  и формирование критериев оптимальности  решения; оценка последовательности и  построения управляющих воздействий; особенности использования различных  языков обмена и способов их построения – фазового, анкетного, дихотомического; организация диалога, эффективность  интерактивных процедур обмена при  принятии оперативных решений и  т.д.

При включении ЭВМ в  контур системы управления требуется  обращать особо пристальное внимание на алгоритмические аспекты. Поскольку  сама сущность взаимодействия состоит  в кооперативном объединении  усилий человека и вычислительного  средства, распределение функций  между партнерами системы “человек – ЭВМ” требует выделения в  алгоритмической структуре задачи блоков, допускающих чисто машинную реализацию (“жесткий” алгоритм), и  блоков, требующих для своей реализации интерактивных процедур (“нежесткий”  алгоритм). Очевидно, что большинство  так называемых диалоговых задач  допускает различные варианты такого членения. Однако ясно, что для системы  “человек – ЭВМ” алгоритмы могут  быть с менее жестким программным  ходом, что позволит резко уменьшить  объем кропотливой работы, связанной  с формализацией процессов управления. Весьма важной задачей становятся сбор и уточнение алгоритмов, позволяющих  ЭВМ оказать существенную помощь человеку в принятии решения,  особенно в условиях преодоления информационной неопределенности.

Понятно, что, если преобладает  такая форма взаимодействия, где  максимум инициативы в процессе общения  приходится на долю ЭВМ, алгоритм должен иметь более жесткий программный  ход. Если же преобладают другие формы  взаимодействия, ориентированные прежде всего на пользователей с преимущественно творческим характером труда, то алгоритм должен быть достаточно гибким, его членение должно обеспечивать максимальную реализацию творческого потенциала человека, учитывать индивидуальные различия операторов.

Процесс решения практически  любой задачи при наличии ЭВМ  следует рассматривать, по-видимому, как процесс общения человека с ЭВМ в режиме диалога. Организация  эффективной процедуры диалога  человека с ЭВМ ставит перед инженерной психологией значительное число  вопросов, требующих тщательного  исследования. 

Инженерно-психологические  вопросы организации диалога  “человек – ЭВМ”

До настоящего времени  еще нет достаточно полной ясности  в вопросе о том, какой вид  общения может быть назван диалогом и как выявить его наиболее существенные параметры. Правда, следует  сказать, что наблюдавшиеся в  течение значительного времени  недостаток систематизированных представлений  о человеко-машинном диалоге, расплывчатость и неопределенность основных понятий, явившиеся следствием недооценки человеческого  фактора, постепенно преодолеваются. Это  создает предпосылки для эффективного использования психологических  знаний и методов при разработке диалога человека с ЭВМ.

Понятие диалога человека с ЭВМ можно ограничить таким  взаимодействием, которое носит  характер перемежающегося обмена запросно-ответными  репликами с интервалами между  ними, не превышающими субъективно  ожидаемого, при непременном условии  неполноты имеющейся в распоряжении каждого партнера информации. Для  совершенствования процесса общения  нужно понимать, почему люди общаются так, а не иначе, т. е., для того чтобы  выявить специфику общения человека с ЭВМ, необходимо сравнить это общение  с коммуникацией между людьми при решении конкретных задач.

К настоящему времени выполнены  некоторые инженерно-психологические  исследования способов организации  процедуры общения в процессе диалога. Отправным моментом этих исследований как раз и послужило положение, что значительный прогресс в организации  общения человека с ЭВМ может  быть достигнут в результате понимания  процесса общения человека с человеком, в частности факторов, влияющих на естественную коммуникацию, например, устройств связи человека с ЭВМ. Именно отсутствием информации по этим вопросам можно объяснить тот  факт, что на передний план при организации  такого взаимодействия до последнего времени выдвигали технические  и экономические критерии и оставляли  в тени инженерно-психологические  критерии. Результаты проведенных исследований со всей очевидностью продемонстрировали громадную важность инженерно-психологического анализа даже отдельных аспектов проблемы общения человека с ЭВМ.