Исследователями установлено более 70 эмпирических закономерностей восприятия и переработки информации, выражающихся в различного рода зависимостях, например зависимости получения и переработки информации человеком - от ее количества; зависимости критической частоты слияния мельканий - от яркости знака, его конфигурации и угловых размеров и др. Задача эргономистов на современном этапе состоит в систематизации этих закономерностей.
3. Формулирование принципов создания СЧТС и алгоритмов деятельности в ней человека-оператора. К числу общих принципов относятся следующие принципы:
- системной эргономичности, которая состоит в том, что эргономическое проектирование должно быть нацелено на достижение наивысших показателей эффективности СЧТС при одновременном соблюдении допустимых или оптимальных условий деятельности человека по социальным, психологическим, физиологическим и медико-гигиеническим критериям;
- адаптивной эргономичности, заключающейся в том, что по мере развития и совершенствования информационно-программно-технических средств СЧТС эргономические требования должны пересматриваться в направлении улучшения их от допустимых к оптимальным;
- научной эргономичности, состоящей в том, что вопросы эргономического проектирования должны решаться на основе объективных количественных оценок, получаемых на начальных стадиях эргономического проектирования путем расчетно-аналитических, модельных и экспертных оценок, проверяемых опытно-экспериментальным путем на последующих стадиях;
- информационной эргономичности СЧТС, требующей, чтобы информация об объекте, обслуживаемом СЧТС, не только была полной, достоверной, актуальной, т. е. соответствовала истинному состоянию объекта, но и представлялась в виде, удобном для принятия решения человеком;
- программно-интеллектуальной эргономичности, обеспечивающей устойчивую тенденцию разумного освобождения человека от рутинных функций, т. е. монотонных, утомительных, нетворческих операций, и создания условий для максимальной реализации творческого потенциала человека, усиленного интеллектуальными возможностями программного обеспечения, что будет способствовать формированию и развитию личности оператора.
Эти общие принципы в совокупности представляют основу концепции эргономического проектирования.
Конкретные принципы непосредственно связаны с работой человека-оператора. К ним относятся:
- принцип соответствия функций, первое условие которого - родство однопорядковых элементов - оказывается несостоятельным, так как человек и технические звенья являются разнопорядковыми элементами; второе условие соответствия - общность свойств элементов и свойств системы -выполняется полностью, но только в том смысле, что и оператор, и технические устройства способны к осуществлению информационного процесса:
- принцип актуализации функций, позволяющий рассматривать организацию СЧТС как непрерывный процесс становления функций, в котором система приобретает все новые свойства и все больше свойств становится функциями' системы. Этот принцип справедлив для периода, когда обучение и тренировка оператора еще не закончены;
- принцип сосредоточения функций, полностью проявляющийся в организации информационного процесса и в звене «человек--оператор», и в целом СЧТС. Этот принцип отражает иерархию процесса, зависимость осуществления функций более общего уровня от реализации функций менее общего уровня;
- принцип лабилизации функций, отражающий возможность перехода живой системы на качественно новый уровень за счет изменения отношения устойчивости структуры к подвижности функции. Этот принцип связан с изменением взаимодействия элементов информационного процесса в период обучения и тренировки оператора вследствие нахождения им новых способов решения оперативных задач;
- принцип стабилизации функций, означающий, что все свойства информационной системы существуют в качестве функций, реализация которых упорядочена во времени и в пространстве;
- принцип компенсации функций, обусловливающий возможность передачи функций вышедших из строя технических устройств и элементов СЧТС, неспособных к самовосстановлению, человеку;
- принцип активизации информационных функций, означающий, что в СЧТС активизация информационных функций осуществляется за счет активного по своей природе поведения самого человека-оператора и за счет введения человеком определенных программ в информационный процесс технической подсистемы.
4. Выдвижение и проверка гипотез о перспективах развития труда человека и связанных с ним технических систем, факторов внешней среды. Известно, что автоматизация меняет взаимоотношения человека и техники в процессе трудовой деятельности. Человек, непосредственно осуществлявший раньше технологический процесс, становится его регулировщиком, наладчиком, программистом. В связи с этим повышаются требования к квалификации и интеллектуальной подготовке кадров; увеличивается доля высококвалифицированных рабочих и специалистов, занятых обслуживанием автоматической техники и технологии; растет производительность труда. Высвобождающиеся трудовые ресурсы «перекачиваются» в другие сферы человеческой деятельности.
Ученые высказывают мнение о том, что массовая компьютеризация обучения, труда и быта может изменить свойства интеллекта, сделать человека рациональнее, сузить его духовный мир, привести к переоценке нравственных ценностей. Но до сих пор не установлена точно возможность таких изменений в психологии человека, мера влияния на нее существующих моделей взаимодействия с компьютерами, отсутствуют рекомендации по проектированию деятельности человека в роботизированных системах.
Недостаточная эффективность эргономического прогнозирования приводит к тому, что упускаются из виду психологические проблемы, связанные как с организацией непосредственного взаимодействия человека с ЭВМ, так и с внедрением средств автоматизации в уже сложившиеся организационные структуры человеческой деятельности. Очевидна необходимость разработки специальных эргономических мероприятий по преодолению психологического барьера человека при общении с машиной, по улучшению профессиональной подготовки пользователей и пообеспечению их творческих потребностей.
5. Создание методов исследования, проектирования и эксплуатации СЧТС, обеспечивающих ее безопасность, эффективность и удовлетворенность трудом работающего в ней человека. В настоящее время более 90% аварий СЧТС происходит вследствие ошибочных действий человека. Причиной этого является то, что совершенствование технического звена системы идет быстрее, чем решение вопросов, связанных с человеческим фактором. В то же время резервы той составляющей общей эффективности, которая определяется совершенствованием технических средств автоматизированных систем, уже значительно исчерпаны. Повышение же эффективности СЧТС за счет организации оптимального взаимодействия технического звена системы и человека-оператора, взаимодействия между отдельными операторами таит в себе существенные резервы.
Решение указанной задачи требует создания соответствующих методов, одним из которых является метод структурно-алгоритмического анализа и синтеза деятельности. Процедуру структурно-алгоритмического моделирования условно можно расчленить на три этапа.
Первый этап - структурный анализ. Основная цель его состоит в выделении по возможности непротиворечивым и удобным образом структурных уровней коллективной и индивидуальной деятельности, режимов работы и задач, решаемых оператором. Для этого проводятся операции по: 1) выделению круга обязанностей каждого из операторов, 2) выделению режимов работы, 3) выделению подмножеств задач для каждого режима и каждого оператора.
Второй этап - алгоритмизация. Основной его целью является получение в матричной и графической форме вероятностных алгоритмов для множества задач, предписываемых операторам. Процедура этапа состоит из следующих операций: 1) построения алгоритма задачи в форме графа Бержа, 2) перечисления реализации алгоритма, 3) взвешивания реализации (построения вероятностного алгоритма), 4) нормирования графа алгоритма.-
Третий этап - структурно-алгоритмический синтез. Основная цель его заключается в синтезе алгоритмических структур, образованных совокупностью последовательно выполняемых алгоритмов задачи. Соответственно осуществляются операции по: 1) синтезу структуры режима работы, 2) синтезу структуры индивидуальной деятельности, 3) синтезу структуры коллективной деятельности, 4) симметризации и ранжированию матриц, описывающих структуры деятельности.
Такое моделирование, развернутое для конкретной ситуации, позволяет интерпретировать в виде, удобном для инженерного решения, задачу компоновки оборудования на постах централизованного контроля и управления.
6. Разработка специфических категорий эргономики, отражающих особенности ее предмета, содержания и метода. Наличие предельно широких понятий, отображающих наиболее общие, существенные свойства, признаки, отношения предмета исследования, является обязательным условием существования любой области знания. Без них невозможны систематизация и классификация полученного материала. Из более чем 200 понятий, используемых в эргономике, согласованными и общепринятыми являются только 50 категорий. В эргономике разработка, обсуждение и принятие ее основных категорий осуществляются в форме создания ГОСТов. Стандартизация инженерно-психологических норм и требований является одним из наиболее эффективных путей внедрения достижений инженерной психологии в практику промышленного производства.
7. Поиск, обнаружение и описание фактов, демонстрирующих связь качества труда человека с эргономическими параметрами технических систем и внешней среды. В результате исследований эргономистов накоплено большое количество сведений о психологических и психофизиологических характеристиках человека, на которых базируются инженерно-психологические требования к техническим устройствам, окружающей среде. Эти сведения организуются в виде различного рода «банков данных», предназначенных для специалистов, непосредственно занятых созданием СЧТС. Справочники по эргономике и инженерной психологии содержат тщательно проверенные количественные показатели психофизиологических возможностей и особенностей человека и различные зависимости между ними, которые необходимо использовать в проектировании, создании и оценке машин, оборудования, производственной среды, систем управления, промышленных изделий.
Теоретические исследования в эргономике сопряжены с решением практических задач, к которым относятся:
1. Эргономическое обеспечение проектирования СЧТС, состоящее из анализа трудовой деятельности оператора, распределения функций между человеком и машиной, прогнозирования численности обслуживающего персонала, учета факторов среды, определения социально-экономической эффективности новой СЧТС.
2. Разработка эргономических основ эксплуатации СЧТС, направленных на достижение социальной однородности труда, создание условий, при которых обеспечиваются развитие личности оператора, сохранение его здоровья и максимальная производительность труда.
3. Эргономическая оценка качества СЧТС, состоящая из установления эргономических требований к объекту, его параметров, эргономических показателей и их оценки и приводящая к установлению эргономического уровня качества объекта с последующим решением в случае необходимости об улучшении качества, выборе другого варианта и т. д.
Предмет эргономики. Предметом эргономики является трудовая деятельность человека в процессе взаимодействия с техническими системами и в условиях существенного влияния на него факторов внешней среды.
Инженерно-психологическое определение деятельности как процесса достижения поставленных перед СЧМ целей, состоящего из упорядоченной совокупности действий, позволяет установить этапы деятельности оператора, их содержание, выполняемые при этом действия и факторы, влияющие на ее успешность
В инженерной психологии один из научных подходов к пониманию деятельности базируется на том, что деятельность исходит из определенных мотивов и направлена на достижение определенных целей. Отношение «мотив - цель» - это своего рода вектор, задающий ее направленность и интенсивность. В общем смысле мотив - это то, что побуждает человека к деятельности, а цель - то, чего он стремится достигнуть в процессе ее выполнения. Основой мотива является потребность человека, т. е. его объективная необходимость в пище, энергии, информации, движении. В потребностях заключены «пружины» человеческой деятельности, мотив - это форма субъективного отражения потребностей. Сформированный вектор «мотив - цель» реализуется в деятельности. Цель как бы связывает социально-психологические и процессуальные аспекты деятельности. Цель как регулятор деятельности - это идеальный, или мысленно представляемый. ее результат, т. е. то, чего еще реально нет, но что должно быть получено в итоге деятельности.
Инженерной психологией упорядочены и последовательно определены, исходя из категории движения, семантические эквиваленты понятия «деятельность». Они образуют такой ряд: