Зберігання та переробка інформації. Лінії рівної гучності

F, Гц

Рис. 13

Лінії рівної гучності

Верхній абсолютний поріг становить 120... 130 дБ, а «зона» мови — 60... 100 дБ. Крім того, людина оцінює різні за інтен­сивністю звуки як рівні за гучністю, навіть якщо їхні частоти відрізняються. Наприклад, тон з інтенсивністю 120 дБ і частотою 10 Гц оцінюється як рівний за гучністю тону з інтен­сивністю 100 дБ і частотою 1000 Гц (рис. 13).

Диференціальний поріг за інтенсивністю залежить від вихідної інтенсивності сигналу та його частоти. В зоні мови величина енергетичного диференціального порога більш-менш постійна і дорівнює 0,1 вихідної інтенсивності сигналу.

Диференціальний поріг за частотою залежить і від вихід­ної частоти сигналу та від його інтенсивності. В межах від 60 до 2000 Гц за інтенсивності звуку більше 30 дБ диферен­ціальний поріг дорівнює 2—3 Гц. Для звуків понад 2000 Гц ця величина різко зростає і змінюється пропорційно до зро­стання частоти, також як і при зменшенні інтенсивності зву­ку нижче за 30 дБ (рис. 14)

63 250 1000 4000

Частота,Гц

Рис.14

Диференціальні енергетичні пороги слухового аналізатора

Значний вплив на пороги має тривалість сигналу. Часо­вий поріг чутливості акустичного аналізатора теж залежить від інтенсивності й частоти сигналу. При інтенсивності, більшій за 30 дБ, і частоті, більшій за 1000 Гц, слухове від­чуття виникає вже за тривалості сигналу в 1 мс. Але при зменшенні інтенсивності звуку до 10 дБ (при тій же частоті) часовий поріг становитиме 50 мс.

Для оцінки якості сигналу його мінімальна тривалість має бути 20...50 мс, при меншій — звук сприймається як клацання, тобто не розрізняється ані висота тону, ані його гучність. Крім того, на диференціювання двох звуків за час­тотою та інтенсивністю впливає не тільки їхня тривалість, а й тривалість інтервалів між ними.

Акустичний аналізатор забезпечує також відображення розміщення сигналу в просторі щодо його отримувача.

Коротка відстань, близько 1—2 метрів, оцінюється з точ­ністю до 0,1 м. Зі збільшенням відстані до 3 м точність підвищується і становить уже 0,05 м. Із зростанням відстані понад 4 м точність зменшується, але все ж таки вона біль­ша, ніж за двометрової відстані.

Важливу роль в оцінці відстані до джерела сигналу віді­грають його гучність і частота. Сигнал, гучність якого збіль­шується, сприймається як такий, що наближується, і навпа­ки. Відомо, що з наближенням джерела сигналу до його отримувача частота звукових коливань збільшується, а з відда­ленням — зменшується (ефект Допплера). Це відображуєть­ся у слухових відчуттях, а саме у формі зміни висоти звуку або його тембру. Більш тембрований (складна форма висо­ти) звук оцінюється як більш віддалений.

Визначення напрямку звуку залежить від його частоти. Для низьких частот (до 800 Гц) поріг розрізнення напрямку в горизонтальній площині становить 10°... 11°, зі збільшен­ням частоти до 3000 Гц — уже 20°...22°, а при частоті понад 3000 Гц він знову зменшується. Для частоти 10 000 Гц поріг розрізнення напрямку — 13°. Крім того, точність визначення напрямку дії звуку залежить і від розміщення самого джерела сигналу відносно тіла людини. Краще диференціюється звук У горизонтальній площині, ніж у вертикальній; при цьому кращим є правий напрямок, ніж лівий. Добре диференцію­ється місцезнаходження джерела звуку попереду напрямку, але його часто плутають з верхнім розміщенням, оскільки значну роль відіграє тут ефект взаємодії рецепторів акустич­ного аналізатора. Бінауральний ефект допомагає визначити положення джерела звуку за рахунок різниці часу надходжен­ня звукових коливань до правого і лівого вух людини. Ось чому людина найкраще ідентифікує положення джерела си­гналу, стоячи до нього перпендикулярно, тобто коли джере­ло сигналу знаходиться справа або зліва на 90° від осі її зору.

На диференціальний поріг суттєво впливають адаптація і бінауральність або монауральність прослуховування, а та­кож явище «маскування» чистих тонів на фоні білого шуму. Ця залежність показана на рис. 15.

Рис. 15

Пороги виявлення звуку за різних рівнів шуму:

РШ- рівень шуму, ПТ- повна тиша

Сприйняття мовних повідомлень. Знання характеристик мовних повідомлень використовується при вирішенні ос­новних завдань: розробки апаратури для передавання по­відомлень і організації самих повідомлень з урахуванням психофізіологічних і психологічних можливостей людини. У сучасних СЛМ все частіше використовується мовний зв'я­зок між людиною і машиною. Розвиток синтетичної теле­фонії потребує знань залежності сприймання мовних по­відомлень від акустичних характеристик сигналу, визначен­ня їх розбірливості в умовах шуму, а також пошуку шляхів підвищення розбірливості повідомлень.

Мова є комбінацією складних звуків, які змінюються за частотою та інтенсивністю. Найбільш високою інтенсивні­стю характеризуються голосні звуки, менш інтенсивними є приголосні. Інтенсивність звуку з переходом від найгучнішого голосного до найтихішого приголосного змінюється на 30...40 дБ. Загальний діапазон інтенсивності мови становить 60…100дБ.

На ефективність сприймання мови впливає тривалість вимовляння окремих звуків та їхніх комбінацій. Тривалість вимовляння голосного звуку дорівнює 0,35 с, а приголосно­го — коливається в межах 0,02...0,03 с. При сприйманні по­відомлень має значення тривалість інтервалів між словами, фразами, реченнями. Недотримування пауз або їхнє непра­вильне розташування призводить до викривлення смислу са­мого повідомлення. До того ж треба враховувати тривалість процесу перекодування сигналу, який, залежно від рівня підготовки оператора, може функціонувати на різних рівнях [40]. Все це зумовлює темп подавання інформації, що вва­жається оптимальним за швидкості 120 слів за хвилину.

Для того, аби мовні звуки були зрозумілі, їхня інтен­сивність має переважати інтенсивність шумів на 6 дБ, але їх можна виявити і в тому випадку, коли інтенсивність сигналу менша за інтенсивність шуму теж на 6 дБ. Якщо пропорцій­но підвищувати інтенсивність сигналу і шуму, то розбірли­вість повідомлення зростатиме до певної межі, після якої спо­стерігатиметься її зниження, що відображено на рис. 16.

Рис. 16

Вплив рівня шуму на розбірливість мови

Мова, крім акустичних, має й інші характеристики. Сло­во наділене фонетичною, фонематичною, складовою, мор­фологічною формою і при цьому має певне смислове на­вантаження. Важливим фактором, що впливає на сприйнят­тя слів, є їхня частотна характеристика. Чим частіше вжи­вається слово, тим краще воно впізнається на фоні шумів, Що відбувається через створення більш стабільних його ета­лонів.

У сприйманні окремих слів суттєву роль відіграють фо­нетичні характеристики, а вже у сприйманні речень перше місце посідають синтаксичні залежності. Слухач схоплює синтаксичний зв'язок між словами, і це допомагає йому відновити повідомлення, яке було зруйноване шумом. Так, односкладові слова правильно аудіюються лише в 12,5 % випадків, а шестискладові — в 40,6 %. Слово, що має більше складів, має і більшу кількість розпізнавальних ознак, що забезпечує йому точніше аудіювання. У сприйманні фраз слухач починає орієнтуватися не на окремі елементи, а на весь складний граматичний каркас.

На точність аудіювання впливають довжина та глибина фрази на фоні «білого шуму» (відношення сигналу до шуму 10 дБ). Було доведено, що точність аудіювання суттєво не змінюється при довжині фрази до 11 слів. Зі збільшенням кількості слів точність різко знижується. Глибина фрази має коливатись у межах 7 ± 2 рівні, враховуючи неоднозначність інтерпретації повідомлення («семантичний шум»). Відомо, що в разі сприйняття таких повідомлень операторові необ­хідно не тільки повторно звертатись до певних частин по­відомлення, а й трансформовувати фрази.

Таким чином, можна стверджувати, що аудіювання — багаторівневий процес, в якому поєднані фонетичний, син­таксичний і семантичний рівні, і особливості його перебігу враховують при організації мовних повідомлень.

3.1.3. Характеристики тактильного аналізатора

Значну кількість інформації оператор отримує через зоровий і слуховий канали, що спричиняє їх значне перевантаження. До того ж унаслідок дії певних пе­решкод сигнали цієї модальності можуть стати значно ви­кривленими, що зумовлює похибку в сприйнятті інформації. В зв'язку з цим останнім часом здійснюється пошук можли­востей передавання інформації по інших каналах сприйняття інформації людиною-оператором. Найперспективнішим уважається використання тактильного аналізатора.

Експериментальні дослідження довели, що дотиковий образ формується на базі синтезу значної кількості тактиль­них і кінестетичних сигналів. Відомо, що шкіра людини сприймає термічні, хімічні, механічні та електричні подраз­ники. Якщо використання перших двох поки що неможли­ве для передавання інформації, то відносно двох останніх є певні досягнення [47; 100].

Механічні подразнення передаються за допомогою вібра­торів і сприймаються різними частинами шкіри тіла людини по-різному. Абсолютна чутливість вимірюється мінімальним тиском, необхідним для виникнення відчуття, і становить: для найбільш чутливих зон (губи, язик) — 1...50 мг/мм², для найменш чутливих зон (спина, живіт) — 10 г/мм².

Диференціальний поріг розрізнення дорівнює приблиз­но 7 % початкового тиску.

Просторова чутливість теж залежить не тільки від харак­теристик подразника, а й від особливостей певних зон тіла людини. Диференціальний просторовий поріг є мінімаль­ним на губах та кінчиках пальців — 1...2,5 мм, а максималь­ний — на спині та плечах — 60 мм. Найбільша чутливість спостерігається за частоти вібрації 100...300 Гц.

Відомий цікавий спосіб передавання інформації за до­помогою вібраторів. Людську мову записують на плівку і від­творюють у декілька разів повільніше від нормального тем­пу. Отримані низькочастотні електричні сигнали перетво­рюють у механічні коливання пластинки, яка торкається поверхні шкіри людини. Після кількох тренувань оператори можуть визначати основні звуки мови. Цей метод може бути використаний при передаванні сигналів в умовах значних шумів, коли слуховий аналізатор діє неефективно.

Крім того, при порушеннях зору людини (у сліпих та сліпоглухих) роль тактильного аналізатора стає провідною, бо це єдиний канал, яким інформація від зовнішнього сере­довища передається у мозок людини.

Особливості тактильно-вібраційної чутливості людини враховані при конструюванні оригінального приладу для сліпих «Оптакон», у якому оптичні сигнали перетворюють­ся на тактильно-вібраційні, що дає сліпій людині можли­вість читати звичайні книги зі швидкістю 40—50 слів за хвилину.

За всіх досягнень у цьому напрямку є і певні недоліки, котрі стримують використання механічного способу пере­давання інформації. Передусім це недосконалість самих ві­браторів, а саме їхня громіздкість та інерційність. У зв'язку з цим ведуться розробки з використання електрошкіряних подразників для передавання інформації з прямокутовими імпульсами струму. Залежно від величини імпульсу розріз­няють три характерні пороги відчуття:

абсолютний поріг, за якого людина відчуває дію подраз­ника;

больовий поріг, коли в людини виникають неприємні відчуття;

поріг нестерпного болю, за якого людина припиняє дію подразника.

При використанні електрошкіряних подразників необ­хідне попереднє тренування, після якого абсолютний поріг знижується, а інші пороги підвищуються, але після цього вони майже не змінюються у часі і не залежать від зони подразнення. У людей похилого віку вони вищі, ніж у мо­лодих.

Значною перевагою електрошкіряного подразнення по­рівняно з механічним є менша (приблизно в 100 разів) не­обхідна потужність сигналу, а також можливість викорис­тання мініатюрних електродів. Це дуже важливо при роз­робці необхідних приладів для використання їх при переда­ванні інформації через тактильний аналізатор. У нашій кра­їні та за кордоном продовжуються розробки з використання тактильних стимуляторів, «тактильних кодів» для підвищен­ня ефективності передавання інформації операторові.

3.1.4. Взаємодія аналізаторів під час приймання інформації

Різні канали передавання інформації використовують і різні аналізатори, які функціонують не ок­ремо, а в єдиній, дуже складній системі. При цьому дія подразника на певний аналізатор спричиняє не тільки пряму реакцію, а й впливає на функ­ціонування усіх інших. Так, наприклад, чутливість централь­ного поля зору змінюється під впливом гучних звуків, а за­пахи, смак солодкого, зручне положення тіла людини, під­вищення атмосферного тиску або опромінювання шкіри знижують чутливість периферійного поля зору [138].

Міжаналізаторні зв'язки поділяються на три основні групи:

активізуючі;

інформуючі;

вікаруючі.

Активізуючі зв'язки забезпечують певний рівень актив­ності аналізатора незалежно від характеру дії побічних под­разників. Вони не впливають на зміст почуттєвих образів і можуть бути як безумовно-рефлекторними, так і умовно­рефлекторними.

Інформуючі зв'язки впливають на зміст почуттєвих об­разів. До них належать різнобічні асоціації відчуттів, перехід їх від однієї модальності до іншої (візуалізація чуттєвих об­разів) тощо.

Вікаруючі зв'язки забезпечують можливість заміни пев­них функцій одного аналізатора іншим.

Завдяки взаємодії цих зв'язків у процесі розвитку і тру­дової діяльності людини формуються певні функціональні системи, структура і організація яких зумовлена загальними умовами життєдіяльності людини, усім процесом її природ­ного розвитку.

Взаємодію аналізаторів ураховують при застосуванні полімодальних сигналів, тобто сигналів, які складаються з под­разників, адекватних різним аналізаторам.

Полімодальні сигнали застосовують для дублювання сиг­налу, тобто його одночасного посилання по різних каналах приймання. Дублювання сигналів може підвищити надій­ність передавання інформації операторові, особливо за ма­лоймовірних подій. Воно може приводити до розширення обсягу короткочасної пам'яті оператора [47; 133].

Другим шляхом використання полімодальних сигналів є розподіл інформації по різних аналізаторах із метою знят­тя перевантаження одного з них, особливо зорового, тому необхідно враховувати можливості кожного аналізатора. Так, слух має певні переваги у прийманні неперервних сиг­налів, а зір — дискретних. Найменший час реакції — на тактильний подразник, що може бути використано при пе­редаванні сигналів небезпеки, які вимагають швидких дій. Зоровий і слуховий аналізатори сприймають інформацію дистантно, а тактильний — безпосередньо. Розподіл інфор­мації надає можливість побудови полісенсорних інформа­ційних моделей [60; 100], що сприяє підвищенню ефектив­ності її приймання.

Третім шляхом використання полімодальних сигналів є їхнє переведення з однієї модальності на іншу. На відміну від попереднього різні аналізаторні системи працюють не паралельно, а послідовно. Підвищення втоми певного аналі­затора (наприклад зорового) зумовлює перехід на іншу мо­дальність сигналу (слухову або тактильну). Дослідження [111; 117; 138] показали, що продуктивність роботи оператора підвищується на 30—40 %, коли послідов­но використовувати зоровий, слуховий і тактильний кана­ли. Якщо ж інформацію подавати тільки по зоровому кана­лу, такого ефекту не відбудеться.

Отже, особливості взаємодії аналізаторів необхідно вра­ховувати у розробці засобів відображення інформації і ме­тодів навчання операторів, у побудові інформаційних мо­делей і конструюванні певних технічних засобів.

За час своєї життєдіяльності лю­дина постійно отримує інфор­мацію, яка фіксується в корі головного мозку образами зов­нішнього світу. Ці елементи досвіду, які зберігаються та відтворюються залежно від вимог життя та специфіки діяль­ності людини, саме і формують індивідуальний досвід, ут­ворюючи зміст пам'яті людини.

Пам'ять — це сукупність психічних процесів, що забезпечують організацію досвіду індивіда на основі тимчасового співвідношен­ня теперішніх та наступних актів діяльності щодо її цілей і мо­тивів. Пам'ять — одна з найважливіших, конституювальних харак­теристик психічного, яка забезпечує єдність і цілісність людської особистості.

Діяльність пам'яті, як і інша психічна діяльність, ха­рактеризується певним предметним змістом: цілями, мо­тивами, умовами і засобами досягнення мети. До того ж зміст матеріалу теж впливає на вибір способу його запам'я­товування. Враховуючи, що діяльність оператора за своєю природою дуже багатопланова, форми прояву його пам'яті теж різноманітні. Поділ пам'яті на окремі види має зу­мовлюватися особливостями діяльності оператора, в якій здійснюються процеси запам'ятовування та відтворення інформації [120].

За характером психічної активності пам'ять поділяють на рухову, емоційну, образну, словесно-логічну. За відношенням до компонентів структури діяльності (мотиви, цілі, засоби діяльності) — на мимовільну і довільну, механічну і смислову. За тривалістю закріплення і збереження матеріалу — на ко­роткотривалу, довготривалу і оперативну. У своїй діяльності оператор послуговується всіма видами пам'яті, але, зважаю­чи на доволі жорстке узалежнення його діяльності від часо­вих характеристик, детальніше розглянемо ці основні фор­ми пам'яті.

Короткотривала пам'ять зберігає інформацію упродовж кількох секунд або хвилин. На основі експериментальних досліджень В. П. Зінченка, Г. Г. Вучетич, А. Б. Леонова, Ю. К. Стрєлкова в системі короткотривалої пам'яті було ви­ділено три основні гіпотетичні блоки зберігання інформації: сенсорна, первинна і вторинна пам'ять. Переведення інфор­мації з одного блоку в інший здійснюється за допомогою таких операцій, як фільтрація матеріалу, його впізнання, перекодування і повторення [46].

Сенсорна пам'ять фіксує інформацію у модально-спе­цифічному вигляді, що дає змогу описувати об'єкти в термі­нах їхніх фізичних характеристик. Фізіологічним корелятом сенсорної пам'яті є інерційність загасання послідовного об­разу подразника.

Численні експериментальні дослідження доводять, що існують різні види сенсорної пам'яті: зорова (або іконічна), слухова, рухова, нюхова. Дослідження останніх років свідчать, що слухова сенсорна пам'ять може функціону­вати як дві незалежні системи: для зберігання мовної ін­формації і для зберігання невербальних звуків [46]. Слід, який залишається у сенсорній пам'яті, поступово згасає. Час його згасання залежить не тільки від модальності под­разника, а і від багатьох інших факторів. При цьому до них додається ще й фактор взаємовпливу слідів у самій сенсорній пам'яті. Серед ефектів взаємодії слідів виділя­ють пряме та зворотне маскування і пов'язані з ними ефекти пара- і метаконтрасту, послідовного стирання або накладання слідів [165].

Таким чином, час зберігання інформації в сенсорній пам'яті залежить від модальності і фізичних характерис­тик подразника, стану системи, що сприймає, та умов сприйняття самого стимулу. В середньому для іконічної пам'яті цей період становить 250...500 мс, але може досягати і 1000 мс [46]. Відносно обсягу зорової сенсорної па­м'яті вважають, що вона безмежна, а слухова містить 10— 12 елементів. Щодо рухової сенсорної пам'яті даних не­має. На основі сенсорного зберігання інформації відби­рається інформація, релевантна певному завданню, опи­сується та перекодовується в найзручнішу для зберігання форму. Сам механізм фільтрації вивчений недостатньо, є лише дані, які свідчать, що селекція може здійснюватися на основі кольору, розміру, форми, розташування у про­сторі, а також складних тембральних характеристик зву­кового сигналу.

Первинна пам 'ять. Відібрана інформація кодується в зручну, найчастіше — у вербально-акустичну форму. В де­яких випадках, залежно від вимог завдання, інформація мо­же зберігатись і у формі модальних сигналів. Одночасно з перекодуванням сигналу можуть формуватися нові одиниці інформації завдяки смисловій переробці.

Відібрана і перекодована інформація зберігається у пер­винній пам'яті, яка має невеликий обсяг, але значно біль­ший час зберігання. За даними різних авторів, цей час ста­новить від 5 до 30 с [29; 39].

Отже, інформація у первинній пам'яті зберігається як у вербально-акустичному, так і у модально-специфічному ви­гляді. Разом із тим здійснюється відбір релевантної інфор­мації для певного класу завдань з метою її подальшої об­робки та відтворення або в разі необхідності переведення у вторинну пам'ять. Цей перехід реалізується за допомогою операцій повторення. В моделях короткотривалої пам'яті процесові повторення відводиться важлива роль, і його мож­на ототожнювати з повторною циркуляцією інформації. Од­нією з характерних рис повторення є те, що воно здій­снюється за рахунок проговорювання. Але не завжди ця стратегія обробки інформації є ефективною. В складних умовах (наприклад, при близькому фонематичному звучанні стимульного матеріалу) утримання матеріалу і переведення його у вторинну пам'ять більш ефективне, ніж «опора» на смислові зв'язки, тобто використання операції перекодуван­ня. Сама експериментальна ситуація провокує вибір певної стратегії повторення. Так, якщо обсяг матеріалу незначний і сприймання його послідовне, то швидкість подання інфор­мації визначає місце пронесу повторення в структурі діяльності людини. За незначних інтервалів між стимулами (60...140 мс) повторення здійснювалося після пред'явлення всього ряду стимулів. При збільшенні інтервалів між сти­мулами до 300 мс стратегія досліджуваного змінювалася — він починав повторювати елементи ряду в міру їхнього пред'явлення. При цьому швидкість повторення залежала від швидкості (темпу) пред'явлення, характеру матеріалу та обраної стратегії і коливалася в межах 3—10 елементів за секунду [46|.

Вторинна пам'ять. Частина інформації з первинної па­м'яті за допомогою повторення переводиться у вторинну пам'ять. Особливістю цього блоку короткочасної пам'яті є семантична обробка матеріалу, виділення смислових зв'яз­ків, що запобігає швидкому забуванню. В окремих випадках у вторинній пам'яті можуть зберігатися фонематичні коди, коли алфавіт знаків або невідомий, або знаки семантично не пов'язані між собою (ряд безглуздих складових).

Таким чином, короткотривала пам'ять характеризується негайним запам'ятовуванням матеріалу з першого пред'яв­лення, негайним відтворенням і дуже коротким часом збері­гання інформації. Можна вважати, що зберігання тут відбу­вається через запам'ятовування І відтворення інформації. Обсяг короткотривалої пам'яті вимірюється кількістю сим­волів, що запам'ятовуються, або кількістю одиниць інфор­мації, яка може бути відразу після одноразового пред'явлен­ня відтворена. Ця кількість, за даними Дж. А. Міллера, ста­новить 7 ± 2, або:

9 подвійних символів;

8 десяткових цифр;

7 букв латинського алфавіту;

5 простих англійських слів.

Довжина алфавіту цих символів дорівнює 2, 10, 26, 1000, що відповідає 1, 3,3, 4,7, 10 подвійним одиницям на сим­вол, або 9, 26, 33, 50 подвійним одиницям для кожної по­слідовності запам'ятовуваних символів. Як бачимо, зі змі­ною інформації на символ у 10 разів на вході обсяг корот­котривалої пам'яті змінюється у 1,8 раза, а в подвійних оди­ницях — у 5,5 раза. Якщо інформацію на вході людського каналу змінити в 40 разів (від 0,5 до 20 подвійних одиниць), то кількість відтворених символів змінюється всього у 4 рази (від 12 до 3 символів) для 50 % випадків і всього у 2,5 раза (від 5 до 2 символів) для 90 % випадків. Це свідчить про те, що основна закономірність обсягу короткотривалої пам'яті простежується і за значних змін інформаційного наванта­ження на символ.

Розглянуті закономірності обсягу короткотривалої па­м'яті слід враховувати при передаванні інформації операто­рові. Якщо потрібно підвищити інформаційний обсяг інфор­мації, котра буде утримуватися в короткотривалій пам'яті, варто застосовувати найбільш місткі символи, відібрані з ве­ликих за обсягом алфавітів. Але застосування таких алфавітів тоді має сенс, коли вони добре засвоєні людиною-оператором.

Обсяг короткотривалої зорової пам'яті, на відміну від слухової, містить 4—6 символів, що було доведено тахістоскопічними дослідженнями [47].

Довготривала пам'ять зберігає інформацію для подаль­шого її використання. При переведенні інформації із ко­роткотривалої до довготривалої пам'яті відбувається її по­дальша селекція і реорганізація. Обсяг довготривалої па­м'яті оцінюється кількістю інформації в блоці, що запа­м'ятовується і вимірюється не кількістю символів, а под­війними одиницями. Обсяг довготривалої пам'яті, тобто інформація, засвоєна за одного повторення матеріалу, ста­новить від 5 до 20 подвійних одиниць, або 10 символів по 0,5 подв. од. на символ, чи 1 символ, відібраний зі знач­ного за довжиною алфавіту, з навантаженням — 20 подв. од. інформації.

Слід зауважити, що застосування різних одиниць для вимірювання обсягу пам'яті по-різному залежить від кіль­кості інформації, яка має три основні характеристики: не­визначеність, вірогідність і різноманітність. Відносний об­сяг пам'яті (обсяг пам'яті у відсотках відтвореного матеріалу до пред'явленого) продемонстрував обернену залежність від загальної невизначеності всього матеріалу, тобто від сумар­ної кількості всієї інформації, котру необхідно запам'ятати. Що більша ця загальна кількість інформації, то менше інформації може відтворити людина.

Обсяг пам'яті у символах показав обернену залежність від ентропії сигналів. Чим більше розрізняються ймовір­ності появи різних символів одного й того ж алфавіту, тим менша середня інформація на символ, але кількість символів, котру може відтворити людина в одному повторенні, зростає.

Обсяг пам'яті у подвійних одиницях продемонстрував пряму залежність від різноманітності запам'ятовуваних сим­волів. У подвійних одиницях він буде тим більший, чим більшою буде довжина алфавіту. До речі, ця залежність збе­рігається і для короткотривалої пам'яті.

Зв'язок обсягу пам'яті з кількістю інформації більш тіс­ний у тих випадках, коли кількість інформації зменшує сам суб'єкт завдяки активній мислительній та мнемонічній ді­яльності. Так, детальна інформаційна модель надає опера­торові всі подробиці про стан об'єкта управління. Аналізу­ючи цю інформацію, оператор приймає певне рішення, яке є результатом переробки, зіставлення значної кількості ін­формації, логічної обробки матеріалу, узагальнення даних тощо. При цьому загальна оцінка ситуації запам'ятовувань значно краща, ніж усі дані, на підставі яких вона була здій­снена. У випадку застосування інтегральних інформаційних моделей інформація може подаватися у формі, котра вже не потребує запам'ятовування усіх деталей. Інтегральна модель звужує потік інформації до оператора і тим самим зменшує навантаження на його пам'ять. Але слід зауважити, що ту якісну інформацію, яку оператор вивів сам, він запам'ятає краще, ніж ту загальну оцінку, котру йому надасть інте­гральна модель.

Оперативна пам'ять забезпечує вирішення поточних зав­дань оператором або виконання ним конкретних дій. Дове­дено, що ефективність діяльності оператора пов'язана з функціонуванням його пам'яті, котра також впливає і на пропускну здатність оператора. Основними характеристика­ми оперативної пам'яті є ЇЇ обсяг, точність, швидкість за­пам'ятовування, термін зберігання інформації та особливості оперативних одиниць пам'яті. Обсяг оперативної пам'яті визначається кількістю сигналів (стимулів), що їх оператор запам'ятав після одного короткотривалого пред'явлення, і вимірюється оперативними одиницями, під якими розумі­ють образи або інші сполучення (поєднання) матеріалу, кот­рі конструюються під час активних дій оператора, спрямо­ваних на вирішення ним конкретного завдання. Як одиниці використовують або мінімально можливі, аналітично визна­чені одиниці діяльності, або реально використовувані. Оцінка обсягу оперативної пам'яті людини-оператора в конкрет­них системах передбачає обидва типи оперативних одиниць пам'яті.

Точність оперативного запам'ятовування вимірюється за відтворенням у процесі вирішення завдань тих елемен­тів, що необхідні для досягнення певної мети. Якість фун­кціонування оперативної пам'яті залежить від різних умов перебігу самої діяльності оператора. Важливе значення має засвоєння певної системи кодування інформації, множин­ності індикаційного об'єкта, ймовірності появи певного сигналу, а також характеру поточних станів і взаємозв'язку сигналів. Усі ці умови впливають на вибір способів пере­творення тестового матеріалу для його оперативного запа­м'ятовування. Результатом цих перетворень є оперативні одиниці пам'яті різних рівнів — нижчого, проміжного і оптимального.

Одиниці нижчого рівня за обсягом — це мінімально мож­ливі в даній діяльності одиниці, вони стійкі до перешкод і забезпечують досягнення певної мети.

Обсяг одиниць проміжного рівня вищий за рахунок пере­кодування елементів інформації у більш місткі символи, але точність запам'ятовування незначна.

Оперативні одиниці оптимального рівня забезпечують ви­соку якість оперативного запам'ятовування — значний об­сяг, високу точність і стійкість до перешкод.

Формування певного рівня оперативних одиниць пам'я­ті залежить від процесу навчання певного виду діяльності. Одиниці оперативної пам'яті оптимального рівня форму­ються при організації таких умов навчання, коли оператор самостійно виділяє необхідні якості або характеристики об'єкта, обробляє їх і трансформує, що сприяє вирішенню поставлених проблемно-теоретичних завдань. За допомогою прийомів переробки та декодування інформації з'являється можливість формувати оптимальні оперативні одиниці па­м'яті, що, своєю чергою, підвищує ефективність діяльності оператора. Слід зауважити, що формування таких одиниць можливе не в усіх операторів. Для цього необхідно мати певні психологічні якості та властивості (наприклад когнітивні).

Навантаження на оперативну пам'ять особливо значне при розв'язанні оператором завдань з упорядкування об'єктів. Для оцінки часу, необхідного для такого розв'язання, була отримана емпірична залежність

де t_(x,y) — час упорядкування одного об'єкта, х — кількість упорядкованих об'єктів, у — кількість параметрів об'єктів.

При заданому числі параметрів залежність tвід х має вигляд прямої лінії (рис. 17).

Рис.17

Залежність часу впорядкування об'єктів від кількості об'єктів (х) та їх параметрів (у)

При спеціальному тренуванні вплив кількості пара­метрів на час вирішення завдань з упорядкування може бути знятим. Аналіз цього процесу навчання показує, що оператори знаходять економічніші маршрути пошуку і впо­рядкування об'єктів. У цей період автоматизуються мне­монічні дії і формуються оптимальні одиниці оперативної пам'яті.

Отож, підвищення якості роботи оперативної пам'яті можливе як за рахунок раціональної побудови інформацій­ної моделі та пульта управління, так і завдяки організації процесу професійного відбору, навчання операторів і самої діяльності операторів.

Короткотривалий і довготривалий види пам'яті мають різні функції і в організації поведінки людини, і в про­фесійній діяльності оператора. Короткотривала пам'ять по­в'язана передусім з орієнтацією людини в довколишньому середовищі і тому спрямована на фіксацію появи сигналів, об'єктів, незалежно від їхнього інформаційного навантажен­ня. Процес навчання, накопичення професійного досвіду, становлення професійної майстерності більше пов'язаний з довготривалою пам'яттю.

Знання специфіки кожного з видів пам'яті необхідне для раціонального управління процесами пам'яті оператора і відповідно ефективністю його діяльності в цілому.

Основні процеси пам'яті — це запам'ятовування, збе­рігання, забування та відтворення інформації. Дослідження свідчать, що ефективність запам'ятовування залежить не тільки від характеру діяльності оператора та його стану, а й від організації поданої інформації, її раціонального гру­пування. Цього можна досягти застосуванням ефективних кодів і алфавітів значної довжини, формуванням збіль­шених оперативних одиниць пам'яті. До того ж відомо, що ефективність запам'ятовування залежить від характе­ру зв'язку поточної інформації з попередньою та майбут­німи подіями в діяльності оператора. Характер цих зв'язків визначає стратегію прогнозування, формуючи певну систему координат, відносно якої оцінюється ін­формація. Ця система запам'ятовується в першу чергу, бо слугує основою запам'ятовування всієї подальшої інфор­мації.

Інакше кажучи, обсяг і точність запам'ятовування інфор­мації залежать не тільки від того, що людина робила в ми­нулому, а й від того, що їй належить зробити в майбутньо­му. Забування теж залежить від різних факторів, і тому виді­ляють три основні його види: втрата інформації через те, що вона не використовується, втрата інформації у разі інтер­ференції (проактивної і реактивної) і забування, яке пов'я­зане з мотивацією людини. Втрата інформації у коротко­тривалій пам'яті пов'язана, головним чином, зі «стиранням слідів» у нервовій системі, а в довготривалій — з порушен­ням системи кодування інформації, семантичних зв'язків між алфавітами сигналів або з реконструюванням усього се­мантичного простору людини.

Відтворення інформації — це складний цілеспрямований процес, котрий може бути як довільним, так і мимовільним. При довільному відтворенні людина послуговується певни­ми прийомами пошуку інформації в пам'яті. Експеримен­тальні дослідження свідчать, що відтворення в умовах спіль­ної діяльності буває ефективнішим, ніж при індивідуальній діяльності; при цьому стратегія пошуку інформації, що збе­рігається в пам'яті, в умовах спілкування теж відрізняється від індивідуальної [46; 77; 165].

Питома вага довільної і мимовільної пам'яті суттєво змінюється залежно від специфіки вирішуваних операто­ром завдань. У період навчання, коли оператор знайомить­ся з системою кодування, організацією робочого місця, розташуванням і призначенням індикаторів, а також із си­стемою необхідних правил, вимог тощо, значне наванта­ження припадає на довільну пам'ять. У процесі виконання виробничих функцій, особливо під час вирішення склад­них завдань, значну кількість інформації оператор запа­м'ятовує без зусиль, що збільшує його професійний досвід. Дослідження останніх років з навчання операторів показа­ли доцільність перенесення навантаження на мимовільну пам'ять у вирішенні спеціальної системи проблемно-тео­ретичних навчальних завдань. Більше того, подальша пе­ревірка показала, що за такого навчання якість професій­ної діяльності оператора теж суттєво зростала. Але у своїй діяльності значну кількість інформації операторові необхід­но запам'ятовувати довільно. Для цього використовують певні прийоми, які умовно поділяють на логічні і мне­монічні. Перша група побудована на виявлених логічних зв'язках у самій інформації, що запам'ятовується, а друга — на штучних, привнесених з інших систем зв'язках. Мне­монічні прийоми використовують тоді, коли людина не володіє необхідними змістовними знаннями про об'єкт і тому застосовує інші, штучні зв'язки.

Значний вплив на ефективність пам'яті оператора має застосування додаткових засобів фіксування динамічної ін­формації — графіків, діаграм, схем тощо. Вибір конкретної графічної або текстової форми залежить від специфіки ді­яльності оператора.

Дата добавления: 2015-05-22