3. Человек в сложной системе

   1. Мысленные модели сложных систем

Мысленная модель (ММ) - набор абстрактных представлений, сформировавшихся у оператора, о том, как техническая система работает и реагирует на команды. Поведение на уровне знаний предполагает наличие ММ, оказывающих решающее влияние на эксплуатацию сложной системы и разработку ИнтП. О природе мыслительных моделей известно так же мало, как и о природе мышления вообще.

Наиболее простое и совершенно естественное для инженеров-разработчиков допущение - каждый оператор имеет в долговременной памяти модель процесса, которым он управляет. Поэтому инженеры-технологи и операторы выучивают все инструкции и чертежи наизусть и всегда знают, что делать для достижения нужного результата, т. е. человек считается системой упреждающего управления, которая знает, как в аварийной ситуации влиять на работу оборудования. Такой же подход в неявном виде характерен и для многих обучающих курсов, поскольку в них основное внимание уделяется множеству технических деталей системы, а не поведению процесса.

Предположение о том, что в долговременной памяти оператора существует модель процесса, в значительной мере искусственно и, следовательно, ошибочно - человеческое мышление значительно менее структурировано и детализировано, чем информация в инструкциях. Люди могут перестраивать и адаптировать свои мыслительные стереотипы, а информация, содержащаяся в инструкциях, при этом не меняется. Более того, люди, управляющие сложным процессом, обычно не имеют в долговременной памяти его копию, позволяющую мысленно моделировать процесс и при необходимости вмешательства.

На основе психологических опытов и анализа взаимодействия операторов со сложными техническими системами были получены следующие общие закономерности:

• большинство людей в первую очередь интересуются не тенденцией и характером развития процесса, а лишь существующим положением и склонны реагировать только на текущие обстоятельства, не планируя свои действия в будущем,

• задержка реакции отрицательно сказывается на управляемости системы - люди обычно не распознают неустойчивость, вызванную запаздыванием управляющего воздействия,

• у людей обычно возникают трудности, если изменения происходят по нелинейному (например, экспоненциальному) закону, поскольку, как правило, пользуются линейной экстраполяцией,

• для человеческого мышления характерны взаимнооднозначные (одно событие влечет другое), а не множественные (сложные сочетания событий влекут другие события) причинно-следственные связи,

• люди инстинктивно стремятся избегать трудностей, т. е. заниматься наименее проблемной и, соответственно, менее важной деятельностью,

• люди стараются упростить стоящие перед ними проблемы, сводя их к минимально возможному числу причин.

Формирование ММ - это продолжительный процесс, сопровождающийся постоянными изменениями: добавляется новая и переосмысливается старая информация. ММ процесса, свойственная поведению на основе правил, может иметь формально-теоретический характер, а необходимая информация накапливается с помощью упражнений и строится главным образом на основных фактах из химии, физики и электротехники. На уровне правил модель состоит из утверждений вида если-то применительно к предсказуемым режимам процесса.

Модель сенсомоторного уровня не может появиться после занятий в обучающем центре, а является результатом опыта и практики.

Идеальный тренажер должен охватывать все 3 уровня поведения.

Не существует общего мнения о важности ММ для управления, и о том, что люди с определенной теоретической подготовкой могут выполнять работу оператора лучше, чем без нее. В общем, действия, выполняемые на сенсомоторном уровне, являются более быстрыми и гораздо эффективнее, чем требующие любого обдумывания. С другой стороны, мышление высокого уровня необходимо при столкновении с новыми ситуациями, например для выяснения причин отказа какого-либо оборудования и принятия решения о том, как выйти из положения. Мысленные модели, относящиеся к одной и той же технической системе, могут быть разными в зависимости от их назначения. Мысленная модель автомобиля у автомеханика отличается от модели, существующей у автогонщика, который скорее всего, не справился бы со своей задачей, если бы размышлял о неприятностях, которые могут произойти с двигателем, если выжимать из него максимальную мощность.

В промышленности, значительно более интересующейся результатами, чем теорией, давно принят подход, основанный на том, что оператор может выполнить работу при сравнительно коротком обучении и, следовательно, на основе частичных и неполных ММ. Обслуживающий персонал многих сложных систем получает лишь небольшую предварительную подготовку, поэтому строит свои ММ на основе собственных представлений и повторяющихся действий. Однако управление сложными системами в большинстве случаев - это выполнение заранее разработанных процедур. Штатные и нештатные ситуации описаны в руководствах оператора и в большинстве случаев не требуют, от него собственной инициативы. Руководства оператора отражают подход на основе правил, поскольку содержат описания предопределенных процедур.