Психологические модели
Физиология и познание
Психология - наука о человеческом поведении, опыте и о соответствующих мыслительных процессах. Напрямую используется при разработке ИнтП. Особенно результаты касающиеся познания и восприятия (т. е. постижения чего-либо с помощью чувств), запоминания и обработки информации. Используя эти возможности, человек приобретает знания, решает проблемы и планирует будущее.
При взаимодействии с СПУ и другим оборудованием восприятие является практически полностью зрительным или слуховым. Наиболее важным чувством является зрение, слух важен лишь в случае звуковых сигналов. Осязательная информация необходима только при использовании некоторых типов манипуляторов (механических исполнительных механизмов, тормозов, и т.д.), поскольку создает своего рода обратную связь. С современных СА этот тип ощущений исчезает или заменяется на зрительными образами, например комбинацией светодиодов или символов на экране.
Объем информации, поступающий к человеку извне, оценивается в 109 бит/с, из которых лишь около 100 бит/с обрабатываются сознанием. Мозг всегда стремится к уменьшению количества обрабатываемой информации. Если интенсивность (количество, поступающей в единицу времени) информации, возрастает, то способность к ее обработке теряется, а внимание концентрируется только на ее части.
Восприятие цветов - один из важнейших факторов в организации интерфейса. Человеческий глаз лучше всего воспринимает зеленый цвет и хуже - цвета высокочастотного конца спектра, т. е. голубой и фиолетовый. Глаз фокусируется на разные цвета в зависимости от расстояния - если красный и голубой расположены рядом друг с другом, глазу будет казаться, что они находятся на разных расстояниях, и в результате вся картинка будет восприниматься неверно. Кроме того, около 8 % мужчин и 0.5 % женщин в Европе и Америке страдают разной степенью цветовой слепоты и не различают некоторых цветов или цветовых сочетаний.
Как правило, более высокий уровень внимания соответствует неожиданному раздражителю и понижается, если раздражитель повторяется. Другие факторы, повышающие внимание: интенсивность, размер, контрастность и движение. Мозг прекрасно отфильтровывает образ или звук из набора цветов и шумов (например, когда человек смотрит на картину, глаз стремится сосредоточиться на наиболее важных деталях). Аналогичный эффект существует и для звуков - человек может одновременно слышать несколько голосов, но лишь один из них воспринимает сознательно.
Модель человеческого поведения
Модель поведения Й. Расмуссена - относится к решению проблем в управлении инженерными системами. Нашла широкое признание, и делит человеческие действия по принятию решений и поведению на 3 уровня (рис. 1.3):
основанное на навыках- автоматические сенсомоторные действия, легко выполняемые без сознательного контроля (самый низкий уровень);
основанное на правилах - обычно проявляется в знакомых ситуациях и управляется набором заранее известных правил или процедур, сформированных на основании предыдущего опыта;
основанное на знаниях: в новых условиях, когда предыдущий опыт или правила отсутствуют, управление действиями происходит на более высоком уровне, на котором поведение является целенаправленным и основанным на знаниях. Ближайшая задача формулируется на основе анализа окружающей среды и конечной цели. Структура окружающей среды представляется мысленной моделью, от которой зависит избранный способ действия.
Рис.9.3. Упрошенная иллюстрация уровней человеческого поведения - модель действия
Указанную концепцию можно подтвердить рядом практических примеров. При обучении сложным функциям, например, управлению автомобилем, вначале включается уровень знаний. Переключение скоростей требует значительной концентрации. На этой стадии требуется повышенное внимание, а эффективность и результаты довольно скромные. По мере накопления опыта действия обучаемого становятся все более и более автоматическими - вначале на уровне правил, например, ученик сразу и без анализа понимает, когда нужно переключить передачу, и затем выходят на сенсомоторный уровень, когда действия выполняются практически без усилий сознания. Для опытного водителя совсем несложно оценивать дорожную обстановку, переключать передачи и одновременно поддерживать разговор, поскольку первые два действия выполняются на сенсомоторном уровне и не требуют специального внимания.
Действия на самом нижнем уровне являются наиболее эффективными, поскольку не требуют обдумывания в явном виде и реакция следует сразу за раздражителем. Действия на уровне правил выбираются из нескольких хранящихся в памяти образцов и, следовательно, выполняются с некоторой задержкой. Для того чтобы определить новое действие в необычной ситуации, необходимо аналитическое мышление и сравнение с имеющимися знаниями и опытом, что обычно требует большего времени и значительных умственных усилий.
Модели поведения могут оказать заметную помощь при создании интерфейса процесса. Разделение поведения на три категории облегчает классификацию задач и определяет, тип поддержки пользователя обеспечивающей интерфейс на каждом уровне.