II. Психологическая структура и распределение функций в системах “человек – техника”. Роли и основные функции человека

Одна из важнейших проблем практической психологии человеко-машинных систем состоит в изучении методов и критериев определения возможностей и целесообразности автоматизации функций человека. Общий путь решения данной проблемы сводится к следующему:

· проведение структурного анализа деятельности операторов;

· выявление закономерностей развития и формирования перцептивных, умственных и исполнительных действий человека;

· определение возможностей автоматизации этих действий;

· учет "интересов" системы при автоматизации отдельных звеньев.

Важным является определение рациональной степени автоматизации деятельности человека и на этой основе оптимальное распределение функций между человеком-оператором и техническими средствами. Необходимо учитывать, что операции, которые выполняются человеком, технически реализуются в разной степени. Некоторые из них, например операции решения, имеющие эвристический, творческий характер, до конца не могут быть автоматизированы даже при самом высоком уровне автоматизации и останутся прерогативой человека. Для формализуемых действий, легко подлежащих автоматизации и соответственно передаче машине, характерно: · наличие и четкая формулировка конкретной цели действия; стереотипность условий, в которых дана цель; · однозначность способов изучения и преобразования условий задачи; · наличие алгоритма выполнения действий и т. п. При решении вопросов автоматизации следует учитывать место и общий вес деятельности тех или иных лиц в системе управления. Необходимым является набор критериев, характеризующих работу системы в целом с учетом характеристик человека-оператора, параметров подсистем, особенностей отдельных звеньев и др. Подходы к разработке систем, ориентированные на полную автоматизацию, не оправдались. В тех случаях, когда удавалось создать такие системы, их возможности оказывались весьма ограниченными. Сравнение автоматических систем с автоматизированными, обслуживаемыми человеком, показало, что последние могут работать более надежно за счет реализации в них пластичности и универсальности человеческого звена. Другой важной прикладной проблемой практической психологии систем "человек - техника" является разработка критериев и принципов распределения функций человека-оператора 1 машинных звеньев системы. Выделяют три группы критериев оптимизации распределения функций между человеком и техническими звеньями системы: · надежность; · эффективность; · экономичность. Важнейшие из них - надежность и эффективность. Для оценки надежности используются принципы, методы и критерии теории надежности, разработанной для техники. В рамках подобного подхода делаются попытки аналитического и экспериментального определения надежности систем "человек - машина". По-видимому, использование этих методов зависит от знаний об имеющихся количественных характеристиках человека-оператора и машины, а также взаимосвязей между ними. Что касается эффективности, то это понятие шире понятия надежности. Под эффективностью подразумевается количественная мера достижений цели с учетом имеющих место затрат. Эффективность системы определяется многими параметрами, но не в виде суммы параметров, а в виде качественно нового образования. И наконец, невозможно говорить о надежности и эффективности систем "человек - техника" без изучения человеческого фактора, а именно: вопросов напряженности, стрессоустойчивости, внутренних резервов человека и др. При распределении функций между человеком и машиной целесообразно учитывать: · стоимость осуществления данной функции (куда входит и стоимость отбора, обучения операторов, если функция возлагается на человека); · временные характеристики (график) ее выполнения; · эксплуатационные характеристики выполнения данной функции. Рациональное распределение функций между человеком и машиной реализуется на основе следующих принципов: · Принцип преимущественных возможностей. Основывается на сравнительном анализе возможностей человека и машины. Определяет рациональное распределение функций между человеком и техническим средством. Играет существенную роль в определении уровня автоматизации комплексов "человек - машина". · Принцип эквивалентности входных и выходных характеристик человека и технических устройств. Основывается на анализе потоков информации, организации каналов связи "техническое устройство - человек - техническое устройство". Определяет количество информации, которое необходимо предоставлять человеку для обеспечения высокой и устойчивой работоспособности в течение длительного времени, выбор сенсорного канала и качеств сигнала. · Принцип резервирования. Отражает необходимость реализации творческих возможностей человека, что обеспечивает поддержание высокой готовности к действию и сохранение работоспособности. · Принцип максимизации показателей. Предполагает выделение ведущего параметра деятельности и обеспечение условий его реализации. · Принцип ответственности. Предусматривает распределение функций, исходя из их значимости в процессе управления. Так, нередко на практике отдельные ответственные операции, которые машина может выполнять быстрее и порой точнее, все же возлагаются на человека. При этом достигается снижение вероятности таких отказов, которые чреваты наиболее опасными последствиями для системы. Для решения практических задач возникает необходимость выделения общего принципа рациональности распределения функций между человеком и машиной. Целесообразно базироваться на динамических характеристиках системы, их сравнении с характеристиками, которые признаны оптимальными, исходя из совмещенного критерия точности и быстродействия. Согласование характеристик машины с возможностями человека, призванного для ее управления, не всегда следует понимать узко, только как "притирку" тех или иных элементов машины к человеку. Здесь имеется в виду также согласование человека и машины на основе психологического изучения и оценки всей системы в целом. Согласование функций человека и машины может происходить как на этапе проектирования системы, так и в процессе ее эксплуатации за счет расширения функциональных и творческих возможностей человека при использовании техники. В зависимости от уровня развития техники по-разному рассматриваются и вопросы распределения функций человека и машины. Однако важным остается проведение психологического анализа возможностей человека и машины, учет особенностей техники и ее уровня, а также проведение психологического анализа деятельности человека в системах СЧМ.

Машине целесообразно передавать функции, где требуется:

· дедуктивное мышление, т. е. способность на основе общих правил вырабатывать решения для частных случаев;

· выполнение математических расчетов, так как машина отличается быстродействием и точностью вычислений;

· выполнение однообразных, повторяющихся операций согласно заданному алгоритму;

· хранение в памяти большого количества информации, которую требуется быстро вводить в машину;

· быстрая реакция на команды.

Человеку следует отдавать предпочтение при выполнении функций, где требуется:

· индуктивное мышление, способность обобщать, исходя из отдельных фактов, принимать решения на основе неполной информации;

· узнавание объекта в целом, а не только отдельных его характеристик;

· гибкость и приспосабливаемость к изменяющимся условиям, особенно к непредвиденным ситуациям;

· решение задач при отсутствии алгоритма.

Возможности человека, как и его ограничения, вытекают из физиологических и психологических качеств человека и особенностей выполняемой деятельности.