Задачи моделирования в эргономике

Моделирование структуры и функций систем «человек-маши­на» получило широкое распространение в эргономике. Существуют различные виды моделирования: предметное, предметно-математи­ческое, знаковое и его важнейшая форма — математическое. Кроме того, широко применяется стохастическое моделирование, основан­ное на установлении вероятностных связей между событиями.

Предметное моделирование, в ходе которого исследование ве­дется на модели, воспроизводящей основные геометрические, фи­зические, динамические и функциональные характеристики «ориги­нала», является характерной особенностью многих эргономи­ческих работ.

При этом используются статические и функциональные макеты. Первые представляют, как правило, трехмерные, выполнен­ные в натуральную величину модели оборудования, его отдельных блоков, которые подвергают испытаниям. Статический макет мо­жет использоваться: для выбора оптимального способа организа­ции оборудования; для эргономической оценки оборудования и по­лучения ответов на такие вопросы о его функционировании, кото­рые не могут быть решены с помощью двухмерных чертежей; для решения задач организации рабочего места; для проверки разме­щения органов управления с точки зрения удобства пользования ими; для проверки точности и скорости считывания показаний приборов; для определения доступности точек проверки, испытаний в регулировки в процессе технического обслуживания оборудования. Функциональный макет представляет модель оборудования в натуральную величину, которая в отличие от статического может воспроизводить реальное функционирование аппаратуры в режи­мах ручного и автоматического управления. К этому виду макетов, можно отнести и тренажеры, предназначенные для профессиональ­ной подготовки специалистов и используемые для изучения и ре­шения задач проектирования соответствующего вида деятельности. Функциональные макеты, используемые в эргономике, это создан­ные по определенным правилам экспериментальные модели систе­мы «человек-машина» или ее подсистемы, свойства которых таким образом детерминируют деятельность человека, что ее основные характеристики соответствуют параметрам деятельности в реаль­ной системе. Возможности использования функциональных макетов в эргономике могут быть значительно расширены с приме­нением в качестве программирующих и анализирующих устройств электронной и вычислительной техники.

Функциональный макет может быть использован для изучения трудовой деятельности человека (группы людей) в имитирован­ных условиях работы с целью сравнения альтернативных вариан­тов конструкции (или проверки единственного выбранного проек­та), а также для оценки отдельных характеристик оборудования.

В эргономике остро ощущается необходимость применения методов математического моделирования. В последнее время моде­ли человеческих факторов в технике появляются в большом коли­честве. Однако далеко не каждая из них действительно моделирует изучаемый процесс, и нередко моделирование превращается в иг­ру математическими символами. Тем не менее это не дает основа­ний сомневаться в том, что стремление дать математическое описа­ние человеческих факторов в целом, безусловно, способствует раз­витию теории и практики эргономики. Главные проблемы, которые возникают при этом, связаны с выявлением всего комплекса психофизиологических свойств и характеристик человека, существен­ных для его деятельности в системе. Именно они должны быть от­ражены в соответствующих математических моделях, призванных для количественного описания указанной деятельности.

Разработаны методики, в которых количественному моделиро­ванию подвергаются такие характеристики, как качество деятель­ности человека-оператора, квалификация и профессиональная дея­тельность операторов, их психологическая направленность («лич­ностная», «коллективистская», «деловая»), психическая напряжен­ность (стресс), моральное состояние и спаянность коллектива и др. Проводятся работы по систематизации моделей, предназ­наченных для описания деятельности человека в конкретных режи­мах функционирования системы «человек—машина».

В эргономических и инженерно-психологических исследованиях систем «человек—машина» использование имитационных моделей связано главным образом со стремлением охватить единым описани­ем как человека, так и технические компоненты системы; необходи­мостью представить процессы функционирования системы «чело­век—машина» в обобщенной форме, позволяющей выделить и изу­чить подсистемы и связи между ними; желанием освободиться от.подробностей описания внутрисистемных процессов. Одним из наиболее перспективных направлений развития моделирования для целей проектирования деятельности человека является исполь­зование теоретико-математического аппарата теории игр. Эргономика нуждается в применении математических методов пла­нирования и обработки экспериментальных данных. Планирова­ние эксперимента, под которым понимают прежде всего систему представлений о рациональной стратегии проведения конкретного исследования, является существенным условием эффективно­го развития эргономики как сферы научной и практической дея­тельности.

Дата добавления: 2015-04-30