Поле восприятия

Работающему человеку приходится пользоваться многими сигналами, расположение которых в окружающем его пространстве может быть весьма различным. Пространство, включающее в себя все источники сигналов, которые работник на своем рабочем месте должен принимать во внимание, называется полем восприятия. Поле восприятия имеет тройственную структуру: пространственную, временную и статистическую.

Пространственная структура поля восприятия. Различного рода изменения, которые работник должен учитывать, и разнообразные приборы, за показаниями которых он должен наблюдать, размещены в различных местах, не одинаково доступных для наблюдения. Поле восприятия может быть более или менее сложным.

Простейшее поле восприятия располагается в пределах поля мгновенного зрения. Полем мгновенного зрения называется пространство, включающее в себя все точки, которые наблюдатель может видеть из одного положения, оставаясь неподвижным и сосредоточив взгляд на одной точке. Точка, на которую устремлен взгляд наблюдателя, называется центром поля зрения; все другие точки находятся на периферии поля зрения. Предметы, находящиеся в центре поля зрения или вблизи от него, видны достаточно четко, с резко очерченными контурами и всеми присущими им цветами. По мере удаления от центра поля зрения к периферии как воспринимаемые контуры, так и цвета предметов постепенно становятся менее четкими. Наоборот, боковое зрение, как уже отмечалось, оказывается более чувствительным к слабым динамическим световым раздражителям и движению. Поэтому при слабой освещенности у работника наблюдается нистагм: ощутив боковым зрением, появление слабого светового раздражителя, человек старается перевести на него взгляд, чтобы более четко рассмотреть этот раздражитель, но при этом слабый свет перестаёт быть видимым; когда же глаз принимает первоначальное положение, свет появляется вновь. Движение предметов также оказывается более выразительным при боковом зрении, чем при прямом наблюдении. Это явление особенно важно для водителей транспорта.

Временная структура поля восприятия. Независимо от места, которое они занимают в поле восприятия работника, отдельные сигналы появляются в разной последовательности, через различные интервалы времени и сохраняются в течение различного времени. О реакции на сигнал в зависимости от его продолжительности и о значении скорости подачи сигналов мы уже говорили. Человек способен безошибочно различать сигналы (например, буквы алфавита), если они следуют друг за другом с интервалом, немного меньшим 1 сек.Но и при этой скорости существенное значение имеет сосредоточенность внимания.

Сигналы, появляющиеся сравнительно редко, также доставляют своеобразные трудности. Длительное отсутствие важных изменений, требующих реакции человека, вызывает явление монотонности. Внимание работника ослабляется, наступает состояние рассеянности, при котором внимание сосредоточивается на других явлениях, не связанных с работой. Иногда работника одолевает сонливость. Столь же опасным является длительное появление сигналов одного и того же типа, требующих одинаковой реакции. В таких ситуациях после длительного отсутствия сигналов, требующих каких-либо ответных реакций, или при многократном повторении однотипных сигналов появление нового сигнала застает работника врасплох. В подобной ситуации он совершает ошибки: сигнал либо вовсе остается незамеченным, либо вызывает стереотипную реакцию, точно такую же, как и сигналы, полученные до этого. Возможен и другой вариант; реакция оказывается правильной, однако проявляется с большим запаздыванием. Работа в таких условиях требует особого напряжения. Прогресс автоматизации приводит к тому, что ситуации, в которых работник должен уметь реагировать на редко появляющиеся раздражители, приобретают все большее значение. Например, оператор, наблюдающий за автоматизированным агрегатом, в течение длительного времени следит за нормальной его работой. При этом от него не требуется какого-либо вмешательства в технологический процесс. Определенное вмешательство необходимо лишь в исключительных случаях. Но именно в этих исключительных случаях реакция оператора должна быть быстрой и безошибочной. Проблема внимания в таких ситуациях вызывает все больший интерес психологов.

Изыскиваются средства, которые в такого рода ситуациях позволили бы работнику действовать безошибочно. Для этого в систему вводятся дополнительные сигналы специально для того, чтобы активизировать работника и поддерживать его внимание на необходимом уровне.

Оценка сигналов. Сигналы, управляющие деятельностью человека, должны быть не только восприняты им, но и оценены. Каждый сигнал имеет какое-либо значение, которое рабочий должен расшифровать. Значение сигналов может быть двух видов: они могут описывать ситуацию или обозначать то действие, которое должен выполнять рабочий.

Под термином «сигналы ситуации» имеются в виду три вида сигналов: сигналы нормального режима, аварийные и рабочие сигналы. Сигналы нормального режима свидетельствуют о правильном протекании рабочего процесса. Например, нормальный шум мотора дает водителю чувство уверенности в том, что автомобиль находится в порядке.

Аварийные сигналы информируют рабочего о возникновении ситуации, требующей его быстрого вмешательства (например, загорание красной лампы сигнализирует об опасности). Наиболее часто встречающимися сигналами являются рабочие сигналы, информирующие человека о наступлении времени, когда необходимо выполнить вполне определенную очередную операцию. В каждом случае при появлении определенного сигнала рабочий должен выполнить необходимое действие.

Необходимым условием для правильной оценки сигналов является обязательное предварительное обучение работников. Еще до того как приступить к выполнению данной работы, работник должен знать, что означает каждый сигнал. Вопрос о читаемости сигналов относится как к скорости обучения, так и к скорости распознавания сигналов определенного значения среди других сигналов и, наконец, к скорости реагирования на эти сигналы в соответствии с их содержанием. Одно и то же содержание может быть выражено с помощью различных сигналов, поэтому вопрос о читаемости сигналов касается только наиболее удобной для работника формы сигнализации, или, иначе говоря, наиболее правильной системы их кодирования.

По способу кодирования сигналы позразделяются на словесные (командные), наглядные и условные. При словесных сигналах используются надписи, выражающие содержание соответствующего сигнала (например, «Стойте» и «Идите» на перекрестках улиц); при наглядной сигнализации применяются соответствующие упрощенные рисунки (например, рисунки стоящего и идущего человека на тех же самых перекрестках). При использовании условных знаков нет непосредственной связи между формой сигнала и его значением (например, красный и зеленый свет светофора на тех же перекрестках). Наглядные сигналы имеют некоторые преимущества (особенно когда речь идет об обучении и запоминании их значения независимо от того, умеет ли человек читать и пользоваться сигналами). Но эти сигналы имеют и некоторые недостатки (например, необходимость делать эти сигналы достаточно большими, чтобы их можно было распознать, возможность ошибок при их опознавании и т. д.). В связи с этим значительно чаще используются условные сигналы, которые, однако, из-за отсутствия взаимосвязи между их формой и содержанием требуют тщательного обучения их опознаванию и не позволяют рабочему полагаться на собственную сообразительность. Если условный сигнал содержит какой-либо весьма простой признак, соответствующий его содержанию, то это следует только приветствовать (например, знак поворота на дорогах).

15Принятие решения

Полученные и понятые сигналы регулируют последовательность операций, производимых человеком. Это регулирование происходит либо автоматически, либо на основании принятия решения.

Автоматизм движений возможен в том случае, если существует постоянное и однозначное соответствие между реакцией и сигналом. Например, обнаружив загорание сигнальной лампы, оператор передвигает определенный рычаг. В оптимальных условиях время простой реакции составляет меньше 1 секунды.Достижение такой скорости становится возможным в том случае, если рабочий ожидает данного сигнала и знает, что возможны только один сигнал и одна соответствующая ему реакция. Для сформирования связи раздражитель— реакция достаточно словесного объяснения: можно просто рассказать рабочему, что при поступлении данного сигнала необходимо сделать определенную операцию, именно такую, а не какую-либо другую. Однако чтобы выработать в себе минимальное время реакции, требуется некоторая тренировка. Посредством такой тренировки в организме человека возникают определенные взаимосвязи, действующие автоматически. Условием, способствующим ускорению реакции, является логическое соответствие раздражителя и реакции. Например, легче реагировать вертикальным движением, если оптический сигнал также движется вертикально; точно так же легче реагировать резким движением, если сигнал сильный; движением руки, если раздражитель воспринимается посредством осязания этой же рукой, и т. п.

Автоматизм реакции может быть более сложным, охватывая ряд последовательных движений. Примером такой автоматической реакции могут служить действия солдата при строевой подготовке, при стрельбе и т. п. Такого вида автоматическое выполнение последовательности движений, следующих одно за другим в строго определенном порядке, основано на создании в нервной системе сложных связей (динамических стереотипов), вырабатываемых в результате длительной тренировки.

Длительное время существовала точка зрения, согласно которой наиболее желательна именно выработка автоматизма реакций. Считалось, что следует стремиться всю деятельность человека довести именно до такого автоматизма, при котором достигается наибольшая быстрота и экономичность реакций. Однако в настоящее время такая установка не всегда выглядит оправданной, а иногда и вовсе оказывается невыполнимой. Обычно деятельность человека носит гораздо более сложный характер и требует ответных реакций на основе принятия решений.

Принятие решения становится обязательным в тех случаях, когда не существует однозначной связи между сигналом и реакцией, когда работник должен учитывать в своей деятельности больше чем один сигнал, либо когда возникает возможность более чем одной реакции на один сигнал. Следует отметить четыре ситуации такого типа, а именно: ситуацию выбора, сложную ситуацию, предпочтение и вероятностную ситуацию.

Общей особенностью всех перечисленных ситуаций является необходимость переработки информации вместо выдачи однозначной реакции на полученную информацию.

Ситуация выбора возникает в том случае, если существует возможность возникновения более чем одного сигнала или более одной ответной реакции. При этом могут возникать некоторые затруднения. Человек, который должен реагировать на сигналы, может быть заранее проинформирован, какие это будут сигналы, либо же может и не знать, какими они будут. Например, он может знать заранее, что должен реагировать на зеленый цвет, но при этом могут появиться еще два других цвета: красный и желтый. Возможна также ситуация, в которой человек знает, что он должен реагировать на зеленый цвет и что при этом могут появиться также другие цвета, но при этом не знает ни их числа, ни вида.

Известно, что при всех подобных «реакциях выбора» время реакции значительно больше, чем при простых реакциях. Это время оказывается тем более длительным, чем меньше человек знает о возможных сигналах. Во всех этих случаях человек должен осуществлять выбор (селекцию) сигналов, классифицировать их на такие, которые требуют реакции, и такие, которые ее не требуют. Поскольку в нормальных ситуациях (не упрощенных искусственно, как это делается в экспериментах) человек непрерывно получает большое количество информации, он оказывается перегруженным раздражителями — как имеющими связь с выполняемыми им операциями, так и не имеющими с ними связи. Поэтому процесс селекции, выбора сигналов является одним из основных. Выбор сигналов требует, конечно, какой-то их классификации в соответствии с выполняемыми операциями. Таким образом, во все операции в качестве основных составляющих элементов входят сложные интеллектуальные операции распознавания определенного сигнала среди других.

На практике возможно повторение сигналов, и рабочий сам выбирает какой-либо принцип прогнозирования, предугадывая, какие именно сигналы должны появиться. Благодаря этому процесс распознавания сигнала осуществляется по сокращенной программе и вырабатывается автоматизм реакций. Однако одновременно с этим возрастает и вероятность ошибок. Если один из возможных сигналов повторяется многократно, у рабочего вырабатывается тенденция к персеверации, т. е. тенденция к повторению той же реакции, как и раньше. В случае изменения сигнала такая тенденция легко приводит к ошибке.

Сложные ситуации. Сложными ситуациями называются такие ситуации, в которых рабочий должен одновременно учитывать сведения, получаемые более чем от одного источника информации, либо выполнять более чем одно действие.

Так, например, водитель автомобиля, управляющий им, должен одновременно учитывать целый ряд параметров: температуру системы охлаждения, давление масла в ДВС, уровень зарядки АКБ, уровень топлива в топливном баке и др., контролируя в то же время тенденцию отклонения процессов от нормы.

Необходимая реакция в этом случае требует не только распознавания соответствующих сигналов, но и их синтеза, создания обобщенной картины ситуации и реакции на отдельные сигналы, появляющиеся на общем фоне. Работа водителя автомобиля на дороге протекает так, что водитель не может сосредоточить внимание только на одном элементе ситуации, его реакция должна соответствовать всей системе сигналов, поступающих к нему извне.

Еще более сложной оказывается ситуация в том случае, если необходимо одновременно осуществлять несколько ответных действий. До настоящего времени считалось, что человек является «одноканальной» системой, т. е. способен воспринимать и тем более перерабатывать информацию, связанную только с одной операцией, и не может выполнять более одного действия одновременно. Этот принцип применим, однако, только к тем действиям, которые требуют принятия решения, а не к действиям, выполняемым автоматически. Как известно, человек обладает способностью одновременно с основным действием (требующим принятия решения) автоматически выполнять ряд других операций. Например, опытный рабочий, «набивший руку» на выполнении определенных операций, может отвлекаться от работы, следить за происходящим вокруг него, разговаривать и т. п.

Предпочтение. О предпочтении говорят в тех случаях, когда различные возможные реакции имеют для человека неодинаковое значение, когда по какой-либо причине он выбирает одно из двух, например когда одни из возможных вариантов для него желательны, другие — нежелательны, одни трудны для осуществления, другие — более просты, одни безопасны, другие связаны с опасностью и т. п. В подобных ситуациях работник заранее «настраивается» на предпочтительную реакцию, ожидает возникновения такой ситуации сильнее, чем других, быстрее воспринимает соответствующие ей сигналы и т. п. При конструировании машин и аппаратов учет выбора предпочтительных ситуаций работником может иметь решающее значение. Если, например, в некоторых устройствах возникает возможность поражения работника током, следует ожидать, что и время реакции людей, обслуживающих данный агрегат, будет более длительным, чем средняя величина времени реакции; сознательно или бессознательно работник будет избегать такого рода устройств и обслуживать их менее качественно.

Вероятностные ситуации. Такого рода ситуации возникают в тех случаях, когда работник выполняет определенные операции при недостаточном объеме имеющейся в его распоряжении информации, когда получаемые человеком сигналы содержат неполную информацию или в большей или меньшей мере могут быть недостаточно достоверными. В подобных ситуациях часто оказывается руководитель, когда он должен принять решение, не располагая полной информацией о всех деталях данного вопроса, или оператор, управляющий процессом, протекающим с отклонениями от нормы, когда приборы могут давать ошибочные показания, машина не точно отрегулирована, сырье оказалось не вполне подходящим и качество его не проверено, инструменты чересчур хрупки, чертежи содержат противоречия, расчеты не вызывают доверия и т. п. Информация, на которой человек основывает свои решения в подобного рода ситуациях, имеет приближенный характер. В этом случае возможны ошибки, даже в наиболее правильно предугаданных ситуациях. В настоящее время делаются попытки установить те принципы, на которых человек основывает свои действия в подобных ситуациях, с целью создания условий для уменьшения вероятности возникновения ошибок. Такие попытки, основанные на использовании теории вероятностей, в применении к возможным решениям человека требуют, однако, некоторых уточнений. Следует различать «объективную», теоретическую, вероятность от «субъективной» вероятности, т. е. вероятности, которой человек оценивает получаемую им информацию. Субъективная вероятность связана главным образом с оценкой явлений человеком, о чем говорилось выше. Действительно, человек придает большее или меньшее значение получаемой информации в зависимости от того, соответствует ли она его желаниям, опасениям или уверенности. Информация, соответствующая желаниям человека, оценивается как более вероятная, зато информация, противоречащая им, — как менее вероятная.

16Кратковременная память проявляется в использовании при принятии решения сигналов, полученных непосредственно перед моментом принятия решения. Например, водитель, реагирующий на создавшуюся ситуацию, должен учитывать информацию, которую он получил непосредственно перед этим: обгоняя идущий впереди него автомобиль, он должен помнить, что перед этим получил информацию о другом автомобиле, следующем за ним. После выполнения маневра он может об этом уже забыть, поскольку эти сведения не будут ему в дальнейшем нужны. Кратковременная память изменяется в довольно широких пределах и подвержена воздействиям внешних помех. В состоянии усталости, нервозности, болезни и т. п. происходят частые провалы в кратковременной памяти: человек забывает, что видел минуту назад, а иногда даже забывает начало фразы раньше, чем сумеет ее окончить.

Долговременная память проявляется в знаниях и умениях человека. Информация, полученная из актуальных сигналов, добавляется к уже имеющимся сведениям. Поэтому квалифицированный работник, хорошо знающий машины, может реагировать на поступивший сигнал иначе, чем новичок, обладающий только «теоретическими знаниями» без достаточной практики, при которой он мог бы применить свои теоретические знания. Именно эти ранее накопленные знания позволяют реагировать на актуальную ситуацию гибко, учитывая возможные различные варианты.

17Исполнение (рабочий процесс).

После принятия определенного решения следует его выполне­ние. Операции, связанные с выполнением задания в системе «человек—машина», можно подразделить на три группы:

­ управление машиной (ее пуск, регулирование и остановка путем воздействия на органы управления: рычаги, педали, ручки, кнопки и т. п.);

­ работа с обрабатываемым материалом (перемещение материала или заготовки, перевозка грузов, изменение его формы материала, сборка или разборка;

­ взаимосвязь с другими работниками с помощью речи или жестов (например, крановщика — с находящимися внизу рабочими и т. д.).

Управление машиной основано почти полностью на моторном воздействии на органы управления (входы). Эффективность этих операций зависит от структуры движений и их регулирующих механизмов, от характеристик органов управления и от структуры поля взаимодействия.

Структура движений и органы управления. Все рабочие движения состоят из двух главных фаз: поисковой и исполнительной. Поисковая фаза. Работник, стремящийся воздействовать на какое-либо устройство машины, должен прежде всего попасть рукой на это устройство. Из какого-то рабочего положения рука человека устремляется к определенной точке в пространстве. В этом движении можно выделить еще две фазы: динамическую и стабилизирующую. Первая из них характеризуется высокой скоростью и приближенным направлением движения «на глазок». Только по мере приближения к цели движение теряет свою стремительность, его темп снижается и наступает более точное координирование направления, характеризующееся обычно мелкими корректирующими колебательными движениями. Такое движение руки показано на Рис. 10.

Направленное движение происходит при непрерывном зрительном или кинестетическом контроле, а конечный результат, кроме того, проверяется осязанием или с помощью слуха. Чаще всего контроль за движениями осуществляется с помощью органов зрения: человек, выполняющий целенаправленное движение, наблюдает как за целью, так и за своей рукой, которая стремится к этой цели. Целенаправленные движения могут также выполняться без зрительного контроля, «вслепую». В этом случае решающее значение принадлежит кинестетическому контролю.

Особенности органов управления. Большая или меньшая легкость движений работника, обслуживающего машину, зависит от характеристик самих органов управления, тех самых «входов», с помощью которых работник передает машине свои «приказы». Эти органы управления должны обладать тремя основными свойствами: они должны быть легко различимы, доступны и оперативны (легко поддаваться манипулированию).

Различимостьорганов управления. Зрительное распознание органов управления зависит от тех же факторов, от которых зависит различимость любых сигналов. Несмотря на это, особое внимание должно уделяться возможности их распознавания с помощью органов осязания, поскольку движения, связанные с управлением агрегатом, часто производятся без участия зрения, «вслепую». При этом работник, не глядя, протягивает руку к органу управления и на ощупь определяет, коснулся ли он именно необходимого ему органа управления. Вследствие этого большое количество исследований было посвящено изучению формы рукояток или кнопок с целью облегчения различения форм органов управления с помощью осязания. Наиболее часто рекомендуются формы ручек,

Доступность органов управления зависит, прежде всего, от их взаимного расположения и размещения по отношению к другим предметам и устройствам. Следует учесть, что одни органы управления не должны закрывать доступ к другим. Орган управления, до которого трудно добраться (требуется обойти какие-либо элементы машины, передвинуть их, демонтировать и т. п.), не выполняет, очевидно, этого условия.

Доступность органов управления зависит также от их размещения в рабочем пространстве. Обслуживание машины часто требует воздействия на многие ее «входы». Совокупность всех точек в пространстве, на которые может распространяться воздействие человека во время работы, называется зоной действий (или рабочим пространством). Эти точки либо доступны из одного места, либо для их достижения требуется перемещение работника. Совокупность точек рабочего пространства, обслуживание органов управления в которых ведется человеком из фиксированного положения, называется рабочей зоной. Рабочая зона охватывает рабочие зоны обеих рук, а при некоторых работах и одной или обеих ног. Рабочая зона может быть расширена за счет наклонов туловища работника. Следует учесть, что рабочая зона является трехмерной и охватывает все точки справа и слева от работника, равно как и спереди и сзади от него.

Доступность органов управления в различных точках рабочей зоны неодинакова: она уменьшается по краям и увеличивается в средней части. Доступность уменьшается, если работник должен изменить рабочую зону, переходя с места на место, чтобы достигнуть определенной точки, наклониться, далеко вытянуть руку, повернуться назад, попытаться добраться правой рукой в зону левой руки или наоборот.

Оперативность органов управления. Оперативность органов управления зависит от целого ряда условий, из которых отметим лишь наиболее важные: временная структура действий, соответствие структуры выполняемым действиям и требуемое усилие.

Временная структура действий может быть двух видов: последовательная и одновременная.

Последовательная структура основана на том, что операции выполняются одна за другой. Работа при такой структуре оказывается более простой, особенно если время между отдельными операциями выбрано правильно. При этом выявляются некоторые индивидуальные особенности каждого работника. Однако в некоторых случаях оказывается необходимым выполнять одновременно более одной операции. Такой процесс называется одновременной структурой. Операции, проводимые одновременно, оказываются более сложными. Поэтому устройства, требующие выполнения более одной операции одновременно (различные операции при этом накладываются одна на другую во времени), следует считать менее оперативными. Главная трудность в этом случае состоит в моторной координации (например, в координации движений обеих рук) или сенсомоторной координации (например, в координации зрения и действий рук).