1.5.2. Порядок выполнения работы

1. Изучить теоретическую часть работы.

2. Получить у преподавателя задание на разработку алгоритма работы оператора (тип и характеристики СЧМ).

3. Проанализировать данные задания, обосновать и выбрать метод алгоритмического описания.

4. Разработать алгоритмы работы оператора.

5. Проанализировать результаты и сделать по ним выводы.

6. Оформить отчет о выполнении работы.

1.5.3. Содержание отчета

Отчет по лабораторной работе должен быть оформлен в соответствии с требованиями, предъявляемыми к текстовым документам и содержать:

–цель работы;

– краткие теоретические сведения;

– описание порядка проведения работы;

– полученные результаты и их анализ;

– выводы по работе.

1.5.4. Контрольные вопросы

1. Для решения каких задач требуется описание и анализ деятельности оператора?

2. На каких уровнях может проводиться описание деятельности оператора?

3. С использованием каких методов проводится описание деятельности оператора на уровне СЧМ?

4. С использованием каких методов проводится описание деятельности оператора на уровне отдельных операций?

5. Что представляет собой метод диаграмм оперативных планов?

6. Что представляет собой метод граф-схем?

7. Что представляет собой метод органинграмм?

8. С использованием каких форм может проводиться алгоритмическое описание деятельности оператора?

9. Какие характеристики деятельности оператора можно получить на основе анализа алгоритма его работы?

10. В чем заключаются недостатки алгоритмического описания деятельности?

2. ПРОЦЕССЫ ВОСПРИЯТИЯ И ПЕРЕРАБОТКИ

ИНФОРМАЦИИ В СИСТЕМАХ «ЧЕЛОВЕК - МАШИНА»

2.1. ИССЛЕДОВАНИЕ СЕНСОМОТОРНОЙ РЕАКЦИИ

ЧЕЛОВЕКА-ОПЕРАТОРА

Цель работы: исследовать влияние числа альтернатив сигналов и амплитуды движения руки оператора на общее время сложной реакции человека-оператора и ее отдельные составляющие.

2.1.1. Теоретическая часть

Время реакции человека-оператора на сигналы различной модальности является суммой нескольких составляющих, которые могут быть объединены в две группы: сенсорная составляющая (латентный период) t₁ и моторная составляющая (двигательная реакция) t₂, т.е.

(2.1)

Время t₁ включает в себя следующие составляющие: время зрительного поиска (наведение глаз на нужный индикатор), время фиксации и установки глаз в положение, обеспечивающее восприятие, собственно время восприятия, время декодирования воспринятого признака, время переработки информации и принятия решения.

После того как решение принято, начинается ответная реакция – двигательная (моторная) или речевая. Время t₂ состоит из следующих составляющих: времени поиска органа управления, времени движения руки к органу управления, времени осуществления управляющего воздействия (нажатие кнопки, включение тумблера).

При анализе реакции оператора необходимо иметь в виду, что движения в той или иной степени осуществляются под контролем зрительной системы. Многие элементы программы двигательного акта формируются еще до начала движения, по отношению к которому зрительная система выступает в роли задающего устройства. Таким образом, сенсорная и моторная составляющие времени реакции имеют на оси времени общий участок, т. е. частично перекрываются. Однако для выполнения условия (2.1) предполагаем, что длина этого участка равна нулю.

Сенсорная составляющая связана со временем, необходимым для перцептивных (чувственных) или познавательных процессов, и частично зависит от готовности оператора, складывающейся до появления сигнала и обусловленной знанием о вероятностях появления сигналов. Это время в значительной степени зависит от числа альтернатив входного сигнала и вероятностей их появления, а также от модальности сигнала и его интенсивности.

Моторная составляющая связана с длительностью тех процессов в двигательной системе, которые необходимы для регуляции временных и пространственных параметров движения. Эти процессы начинаются сразу после принятия решения о движении. Моторная составляющая в значительной степени зависит от амплитуды движения и размера органа управления:

(2.2)

где а и b – константы;

А – амплитуда движения;

W – размер органа управления;

Т – комплексный показатель трудности.

Таким образом, время восприятия t₁ и время движения t₂ независимо друг от друга подвергаются влияниям степени неопределенности относительно стимула к движению (числа альтернатив сигналов и их вероятностей) и степени неопределенности, присущей самому процессу движения (параметры А и W).

Для деятельности оператора характерны два режима осуществления сложных сенсорных реакций.

В первом случае перед началом дискретного движения глаза неподвижны (режим зрительной фиксации), а рука находится в покое. Например, оператор должен вести непрерывное наблюдение за некоторым узким участком индикатора и в то же время реагировать на появление сигналов вне участка. При этом соотношение между всей площадью индикатора и площадью контролируемого участка может быть довольно большим. Этот режим работы называется режимом фиксации.

Во втором случае глаза оператора свободно рассматривают некоторое информационное поле, а рука или неподвижна, или занята каким-то побочным движением. Эта ситуация возникает тогда, когда оператор должен вести наблюдение за несколькими индикаторами одновременно и реагировать только в том случае, если на одном из них произошло критическое изменение некоторого параметра. В отличие от первого случая соотношение между площадями индикатора и контролируемого участка может быть малым. Этот режим работы называется свободным режимом.

Исследования показывают, что латентный период времени реакции при прочих равных условиях значительно меньше при наблюдении в свободном режиме, чем в режиме фиксации. Его величина зависит от эксцентриситета стимула (наблюдается медленное увеличение латентного периода с ростом угла проекции стимула на сетчатку). Это увеличение более выражено в режиме фиксации, чем в режиме свободного наблюдения. За пределами зоны ясного видения (при угле проекции стимула на сетчатку >45⁰) это увеличение проявляется наиболее сильно.

Время движения при прочих равных условиях также существенно меньше в свободном режиме по сравнению с режимом фиксации. Его величина зависит от направления движения: движения вправо и вниз протекают быстрее, чем влево и вверх. Эта зависимость наблюдается в обоих режимах работы. Время движения линейно зависит также от амплитуды движения (с увеличением амплитуды время движения увеличивается). Однако в явном виде эта зависимость проявляется лишь для свободного режима. В режиме фиксации время движения линейно зависит в соответствии с формулой (2.2) от комплексного показателя трудности Т.

Значительный интерес представляют результаты, свидетельствующие об уменьшении обеих составляющих времени реакции в свободном режиме по сравнению с режимом фиксации. В этом проявляется функциональное единство сенсорных и моторных процессов. В ответ на изменение режима наблюдения появляются качественные и количественные изменения в моторной деятельности. Это как раз и свидетельствует об участии параллельно действующих каналов, имеющих общие временные участки.

Общее время реакции зависит также от сложности выбора нужного сигнала на информационном поле. В качестве меры сложности может быть принято количество поступающей к оператору информации. Общее время реакции увеличивается в этом случае за счет латентного периода, время же моторного акта мало зависит от количества поступающей к оператору информации.

В работе исследуется влияние числа альтернатив сигналов и амплитуды движения руки оператора на время восприятия, время движения и общее время реакции оператора.