Развитие техники и проблемы психологии

Инженерная психология

Ломов б.ф.

ВЛ 80т 41

• Номера проводов где можно брать питание и управлять

эл.цепью с ПУ ведущей секции 41

• Неисправности в цепи токоприёмника и ГВ 41
• Не включаются ЛК 43
• Нет набора позиции 44
• Неисправности в цепях токоприёмника и ГВ до № 900 45
• Неисправности в цепях запуска компрессоров 50
• Нет набора позиции 51
• Перегорают ПР1 и ПР3 или ПР4 52
• Неисправности в цепях «АБ» «ТРПШ» 53
• Включение Эл-за при неисправности АБ 55
• Неисправности в силовых цепях электровоза 55
• Тормоза 58
• Неисправности крана №394 (№395) 60
• Неисправности крана № 254 61
• Проверки крана №395 61
• Проверки крана №254 62
• Дополнительные проверки 63
• Порядок проверки действия тормозов в пути следования 64
• Причины заклинивания КП и меры по их предупреждению 64
• Причины заклинивания КП грузовых и пассажирских вагонов 65
• Порядок следования при наличии ползуна на КП 66
• Выключение неисправных ВР 67
• Указания по ТБ при входе в ВВК 68
• Неисправности крышевого оборудования 69
• Порядок действия при изломе токоприемника 70
• Неисправности мех. оборудования 71
• Порядок ввода информации в «КЛУБ» у. 72
• Правила эксплуатации радиостанции РВ-1м 74
• Логические схемы определения неисправности ВЛ 80т 83

Научно-технический прогресс ведет к существенным изменениям в производственных процессах; изменяются также условия и характер деятельности людей, работающих с техникой.

Наиболее специфично в деятельности операторов то обстоятельство, что они не имеют возможности непосредственно наблюдать управляемые процессы: оператор работает не с реальными объектами, а с их моделями; информация об объектах передается в закодированном виде при помощи различных приборов. Чтобы произвести то или иное управляющее действие, оператор должен не только воспринять сигналы приборов, но и расшифровать (декодировать) их. Декодирование сигналов иногда оказывается весьма сложной задачей, решение которой требует от оператора затрат относительно большего времени и значительного нервно-психического напряжения.

Изменения условий и характера деятельности оператора, работающего с техникой, таковы, что ему нередко приходится работать на пределе своих психических возможностей. Это обстоятельство отрицательно влияет на эффективность и надежность использования техники. Как показывает анализ происшествий, возникающих при управлении техникой, значительная их часть возникает как результат ошибок, допускаемых оператором. По данным американской статистики, по этой причине происходит до 70 % летных происшествий, более 50 % «отказов» различных установок, более 60 % аварий на флоте.

Ошибки возникают из-за того, что оператор не успевает вовремя отреагировать на внезапный сигнал, неверно воспринимает этот сигнал, не успевает переключить свое внимание с одного прибора на другой, неверно расшифровывает сигнал и под влиянием высокого нервно-эмоционального напряжения совершает импульсивные действия. Иными словами, во многих случаях причины ошибок имеют психологический характер.

Анализ показывает, что одна из наиболее «хрупких» психических функций человека ‑ его внимание ‑ оно дает «сбои» под влиянием очень многих факторов.

На рис. 45 показаны изменения уровня концентрации зрительного внимания испытуемого в результате воздействия шума. Контрольные измерения здесь проводились до воздействия шумом, сразу же после воздействия, через полчаса, час и 2 часа после воздействия. Величина снижения уровня концентрации внимания испытуемого зависела от интенсивности шума. Чем больше интенсивность, тем больше снижение уровня концентрации внимания и тем длительнее время его восстановления. Отметим, что в моменты снижения уровня концентрации внимания оператора и возникают ошибки в его действиях.

Рис. 45. Влияние шума на концентрацию зрительного внимания. Уровень шума: 1 — фон (обычные условия), 2 ‑ 60 дБ, 3 ‑ 70 дБ, 4 ‑ 80 дБ, 5 ‑ 90 дБ, 6 – 100 дБ; время измерения концентрации внимания испытуемого: I — до воздействия шума, II — сразу после воздействия шума, III — через 30 мин, мание; IV ‑ через 60 мин, V ‑ через 120 мин после воздействия шума

Ошибки, естественно, допускает сам оператор, но иногда оказывается, что они «провоцируются» техникой и технологическим процессом. Ошибки возникают потому, что или информация передается в неудобной для человеческого восприятия форме, или во время работы появляются отвлекающие сигналы, или от человека требуется очень высокая скорость действий и т.п.

Когда создается новая техника или разрабатывается новый технологический процесс, разработчики, к сожалению, не всегда задумываются над тем, как будут складываться условия деятельности человека, которому предстоит эту технику обслуживать, управлять ею. А потом, при эксплуатации техники, обнаруживается, что она «психологически неудобна» для человека. Ее обслуживание связано с очень большими «нагрузками» на память, восприятие и внимание оператора.

Так с развитием техники возникает очень сложная (но очень важная) задача ее «согласования» с возможностями человека, решение которой предполагает рассмотрение работы технических устройств и деятельности человека в единой системе (система «человек ‑ машина»).

Пути повышения эффективности и надежности систем «человек ‑ машина», опирающиеся на данные фундаментальных наук, могут быть различными. Один из них — учет при создании новой техники характеристик и возможностей человека, иными словами, согласование техники и условий труда с человеком. В этом случае необходимо иметь данные об общих для всех людей закономерностях психических процессов. Другой — отбор и обучение людей для определенных видов деятельности. Здесь необходимо иметь данные об индивидуальных психологических различиях людей, методы определения этих различий, а также знание закономерносттей и особенностей обучения. Следует отметить, что оба эти пути не исключают, а дополняют друг друга.

С задачей нахождения путей оптимального согласования техники с особенностями и возможностями человека-оператора непосредственно связаны три группы психологических проблем, разработкой которых занимаются сотрудники Института психологии АН СССР.

Первая из них — прием и переработка информации оператором. В теоретико-психологическом плане это проблемы восприятия, памяти и мышления.

Информация, необходимая для контроля техники и управления ею, как известно, передается оператору при помощи определенных систем отображения в виде информационной модели. Первое требование, предъявляемое к модели, состоит в том, чтобы она правильно отображала свойства объектов управления и среды. Но с этой моделью работает человек-оператор. Значит, модель должна быть построена таким образом, чтобы обеспечивать своевременное и точное восприятие информации человеком.

Поэтому, выбирая способ передачи информации, необходимо точно знать, как ее будет воспринимать человек. Иными словами, нужно рассчитать «цепочку»: объект управления ‑ информационная модель ‑ восприятие этой модели оператором. Первое звено этой «цепочки» ‑ задача технических наук, второе ‑ психологии. Как бы хорошо ни было разработано первое звено, эффективность и надежность всей системы будут невысокими, если второе звено будет давать «сбои». Конечный же результат работы всей системы зависит от того, насколько согласованы друг с другом оба звена.

Информация, передаваемая человеку-оператору, как известно, кодируется при помощи различных значений определенных физических величин (звук, свет и т. д.). Разрабатывая алфавит сигналов, нередко полагают, что физические (объективные) величины отражаются человеком прямо и непосредственно, т.е. считают, что связь между объективными и субъективными величинами линейна. Исследования показывают, однако, что это не так. Действительный алфавит, которым пользуется человек при переработке информации, формируется на основе так называемых субъективных шкал.

Исследования процессов субъективного шкалирования, проведенные в Институте психологии, показали, что при решении человеком различных задач субъективные шкалы имеют разный характер. Это шкалы различения сигналов, категорий и оценки. При этом если шкалы различения находятся в логарифмической зависимости от величины сигналов, то шкалы категорий и оценки — в степенной (для сигналов разной модальности показатели степени различны). Когда создается физический алфавит сигналов, важно знать, какими субъективными шкалами будет пользоваться человек при их восприятии.

Одним из сложных видов деятельности оператора является такой, при выполнении которого ему приходится принимать слабые сигналы, к тому же появляющиеся на фоне шума. В этом случае при работе в «пороговой зоне» (на границе возможностей человеческого восприятия) одна часть сигналов оператором обнаруживается, а другая — пропускается; в некоторых случаях возникают ложные тревоги — сигнала не было, был только шум, а оператору кажется, что сигнал был.

Проведенные в Институте психологии исследования обнаружения оператором слабых звуков на фоне шума выявили определенную зависимость порога обнаружения сигнала от его частоты. Эти исследования раскрыли также некоторые возможности улучшения обнаружения слабых звуков за счет использования закономерностей работы сенсорных систем.

Одна из общих закономерностей процессов восприятия и связанного с ним внимания состоит в том, что их уровень изменяется во времени. В какие-то моменты концентрированность внимания повышается, в какие-то — понижается. Эти изменения имеют квазипериодический характер с периодом в 20—30 мин и связаны с измерением электрической активности головного мозга.

На рис. 47 дан фрагмент так называемых медленных изменений потенциалов головного мозга человека. Пропуск сигналов человеком совпадает с падением, грубо говоря, «напряжения» мозга, которое изменяется периодически.

Системы отображения информации традиционно создаются главным образом в расчете на зрительное восприятие. Возможности же других органов чувств используются пока что недостаточно; между тем каждый из них обладает своими специфическими особенностями, использование которых может дать значительный эффект. Иногда эффективным оказывается дублирование сигналов (зрительных и слуховых, слуховых и тактильных и т.д.).

U, мВ

Рис. 47. Изменение колебаний потенциалов мозга при пропуске сигнала (заштрихованная зона). 1 — правая темпоральная зона мозга, 2 — фронтальная зона, 3 — левая темпоральная зона

С точки зрения психологии очень важен еще один момент — показ оператору возможного конечного результата его действий. Именно образ этого результата «организует» всю систему психических процессов, управляющих действиями человека. Оказывается, для оптимального решения задачи не столько важно воспринять реальное положение объекта, сколько его отклонение от заданного, а также возможный конечный результат действий. Иначе говоря, оператор оценивает сигналы не сами по себе, а.относительно поставленной задачи.

Человек в процессе деятельности не только воспринимает, но и хранит и перерабатывает полученную информацию. Значительное число ошибок возникает из-за того, что в какой-то момент из| памяти человека не извлекается необходимая информация или же воспринимаемая информация неверно расшифровывается.

Переработка информации включает в себя различные формы мыслительного процесса. Он может протекать в форме оперирования либо представлениями (оперирование наглядными образами), либо знаками и знаковыми системами (в словесно-логической форме). В деятельности оператора эти формы сочетаются иногда весьма своеобразно. Когда создается система «человек—машина», важно ясно представлять, какие мыслительные операции и в какой форме предстоит выполнять оператору.

Исключительно важное значение в деятельности оператора имеет антиципация, или предвидение хода событий (опережающее отражение). Исследования показывают, что срывы в деятельности оператора возникают особенно часто при затруднениях антиципации. Это происходит в тех случаях, когда важное отдельное действие оператора жестко «регламентируется» сигналами, возникающими в каждый конкретный момент, т.е. когда человек ставится в режим работы по формуле «сигнал—реакция».

Вторая группа психологических проблем, связанных с задачей согласования техники и технологических процессов с особенностями и возможностями человека-оператора, — оценка нервно-психической «стоимости» выполняемых действий; иными словами, во что обходятся оператору (в смысле его нервно-психического напряжения) точность и скорость выполняемого действия. Это проблемы психических состояний человека (особенно так называемого эмоционального стресса).

В Институте психологии проводились исследования эмоционального состояния пилота в условиях реального полета в случае отказа техники. Было установлено, что в таких случаях человек чаще всего ориентируется, опираясь не на показания приборов, а на свои непосредственные ощущения (что иногда значительно затрудняет принятие правильного решения). При этом стресс особенно усиливается, если человек не получает непосредственной информации о результатах своих действий.

Третья группа психологических проблем связана с задачами отбора и обучения операторов. Их решение должно базироваться на фундаментальных исследованиях индивидуальных психологических различий между людьми, а также закономерностей формирования и развития профессионально важных качеств.

Известно, что между людьми имеются весьма большие различия по показателям восприятия, памяти, мышления, эмоциональной устойчивости, особенностей пространственной ориентации и т.д. На основе психологических исследований наметились некоторые пути создания типологии людей по их психическим свойствам, т.е. «разделения» их на определенные классы, что значительно облегчит задачу отбора операторов для определенных видов деятельности.

Рассмотрим один из экспериментов, иллюстрирующих индивидуальные различия. Он характеризует различия в оценке пространственного положения предметов при изменении гравитационного воздействия. Во время эксперимента испытуемые длительное время находились в замкнутом пространстве (эксперименты проводились на яхте). Помещение, в котором находились испытуемые, изменяло свое положение (например, наклонялось под тем или иным углом). В этих условиях люди должны были решать различные задачи. Одна из них состояла в том, что испытуемые, манипулируя рукоятками, должны были устанавливать стержень в вертикальное положение.

На рис. 48 зафиксирован момент, когда помещение накренилось на 15°. В ходе эксперимента было выявлено, что, устанавливая вертикаль, одни люди ориентировались по гравитационным сигналам (кривая 1), другие — по зрительным, по внутреннему интерьеру (кривая 3), третьи же «сползали» от одного способа к другому (кривая 2).

Y, град

Рис. 48. Опыт с пространственной ориентацией. На оси ординат — ошибки в установке стержня по вертикали (у, в градусах), на оси абсцисс — время проведения эксперимента; 1 — гравирецепторное доминирование в определении положения окружающих предметов, 2— «распад» гравирецепторного доминирования, 3 — зрительное доминирование

Рис. 49. График процесса обучения ре­шению задач (обнаружение и лик­видация аварий). На оси ординат— эффективность действий оператора (процент обнаруженных и ликвиди­рованных нарушений); на оси абс­цисс — число тренировок; участок кри­вой АБ—работа по отдельным элемен­там действия, БВ—работа по группам элементов, ВГ—работа по симультан­ной оценке (оценка обстановки в целом)

Исследование индивидуально-психологических различий между людьми — необходимое условие их рационального отбора для определенных видов деятельности. Отметим, что до сих пор такой отбор нередко базируется лишь на оценке физического здоровья человека; между тем именно психологические особенности людей оказываются не менее, если не более, важными.

В Институте психологии АН СССР ведутся исследования в этом направлении, и они дают немалый эффект. Так, например, разработанная в институте система принципов профессионально-психологического отбора абитуриентов в специальные учебные заведения позволила в 2 раза сократить число отчислений с I курса и повысить успеваемость обучающихся.

Наиболее трудная часть задачи в настоящее время — определение эффективных методов психодиагностики. Для дальнейшего развертывания исследований в этом направлении Институту психологии необходима помощь заинтересованных сторон.

Но специальный отбор людей для какого-либо определенного вида деятельности — это только половина дела; этих людей еще нужно обучить. Острота проблемы обучения определяется тем обстоятельством, что темпы развития техники очень высоки. Поэтому особенно важна разработка методов ускоренного обучения и переобучения специалистов. А это, в свою очередь, предполагает знание психологических закономерностей формирования у человека определенных систем важных для работы качеств, в частности формирования профессиональных навыков.

Как показывают исследования, процесс усвоения навыка — это не просто «задалбливание» какого-то действия. В ходе обучения у человека происходит перестройка в организации психических процессов и соответствующих им способов действия.

На рис. 49 представлен график обучения оператора навыку работы с мнемосхемой. Оператор должен за определенный отрезок времени обнаружить нарушение и ликвидировать его.

Вначале обучающийся работает по элементам, как бы сканирует мнемосхему элемент за элементом. От занятия к занятию результативность его действий возрастает. Но затем наступает момент, когда происходит временное снижение результативности действий. В это время, оказывается, идет перестройка способа действия оператора; он пытается объединить элементы по группам и работать уже с этими группами. Такая перестройка позволяет ему повысить результативность действий. Потом опять происходит некоторый спад в результативности. Он связан с новой перестройкой способа действий: обучающийся начинает «схватывать» всю ситуацию целиком — действовать симультанно, что в конечном счете дает дальнейший рост результативности действий.

Перестройка способов действия человека и связанной с ними организации психических процессов — это некоторая общая закономерность. Ее очень важно учитывать в процессе обучения, чтобы найти приемы, которые позволили бы при обучении ускорять переход от одного его этапа к другому, более эффективному.

Результаты психологических исследований, раскрывающих общие и частные закономерности психических процессов и состояний человека, общие и индивидуальные особенности приема и переработки информации человеком, а также изменение и развитие его профессиональных качеств, достаточно широко используются в различных областях человеческой деятельности и дают определенный экономический эффект.

Но дело не только в экономическом эффекте; еще более важно то, что задачи, решаемые психологами, помогают сохранению психического здоровья и трудоспособности людей.

В целом же исследование деятельности человека в системах «человек‑машина» — хорошая область для комплексных исследований, которые могут объединить специалистов общественных, естественных и технических наук.

Москва, 1981

Дата добавления: 2015-06-28