Предмет инженерной психологии

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования науки России

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Самарский государственный технический университет»

Филиала в г. Сызрань

Реферат

По дисциплине «Инженерная психология»

Предмет инженерной психологии

Выполнил:

студент гр. МБЗ-203

Суркова А.А.

Проверил:

Тарасова Елена Олеговна

2014 г.

Введение

психологический восприятие человек машина

Инженерная психология (от франц. ingenieur -- инженер, специалист в области техники) -- отрасль психологии, исследующая процессы и средства информационного взаимодействия между человеком и машиной. Инженерная психология возникла в условиях научно-технической революции, преобразовавшей психологическую структуру производственного труда, важнейшими составляющими которого стали процессы восприятия и переработки оперативной информации, принятие решений в условиях ограниченного времени.

Труды Б.Ф. Ломова «Человек и техника» (1963, 1966), «Человек в системе управлении» (1968), «Методологические проблемы инженерной психологии» (1977) и др. заложили основы разработки проблем инженерной психологии и получили широкое признание у нас в стране и за рубежом. Высокую оценку научной общественности и практических работников получили периодические выпуски коллективного сборника под редакцией Б.Ф. Ломова «Проблемы инженерной психологии», посвященные исследованиям ряда теоретических и практических вопросов психологической оценки и проектирования современной техники.

1. Предмет и задачи инженерной психологии

Инженерная психология, одна из специальных дисциплин психологии. Инженерная психология решает следующие задачи:

1) рациональная организация деятельности людей в системах "человек и машина", предназначенных для управления и обработки информации;

2) целесообразное распределение функций между управляющим и обслуживающим персоналом и техническими средствами автоматизации;

3) оптимизация процессов информационного обеспечения и принятия решения.

В решении этих задач инженерная психология основывается на данных смежных наук, таких, как психология личности, психология труда и др., а также тесно взаимодействует с системотехникой и инженерными дисциплинами.

Инженерная психология возникла в 40-х годах 20 века и первоначально развивалась как направление традиционной психологии труда, основным объектом которой было исследование непосредственного взаимодействия человека с предметами и орудиями труда (инструменты, станок, конвейер, средства транспорта и т. п.).

Задачи инженерной психологии сводились в основном к критическому анализу ошибок проектирования оборудования или подготовки операторов и выявлению факторов, влияющих на эффективность систем "человек и машина". Были выработаны полезные рекомендации по рациональному конструированию пультов управления, шкал приборов, средств индикации и т. п.

Становление инженерной психологии как самостоятельной научной психологической дисциплины было обусловлено автоматизацией производства и развитием средств дистанционного контроля и управления. В 50-х годах были определены в общих чертах закономерности приёма и переработки информации человеком, а в 60-х годах - общие принципы организации взаимодействия человека и ЭВМ. Выработанные рекомендации нашли практическое применение при автоматизации процессов управления на производстве, в авиации, космонавтике и т. д. В конце 60-х годов инженерная психология перешла к синтезу, проектированию человеческой деятельности в больших системах, она вносит определённый вклад в разработку мероприятий по повышению эффективности их функционирования.

Задача рациональной организации деятельности людей в системах "человек и машина" включает анализ структуры коллектива и согласование её с выбранной структурой управления. При этом учитывается опосредствованный характер общения и связей между членами коллектива и предусматривается такое распределение функциональных обязанностей, которое в наибольшей степени отвечало бы поставленной цели. Важной проблемой является рациональное распределение ответственности за принимаемые решения и согласование интересов каждого члена коллектива. Для успешной деятельности малых групп (экипажи летательных аппаратов, персонал пунктов управления и т. п.) необходимо выявление критериев психологической совместимости членов группы, что очень важно при их комплектовании. Психологическая совместимость - важнейшее условие сохранения работоспособного коллектива, особенно изолированного на длительное время от привычного окружения.

При распределении функций в системе "человек и машина" исходят из того, что решение творческих задач, связанных с логическим анализом ситуации, оценкой и прогнозом её изменений, должно выполняться человеком; на машину возлагается выполнение рутинных, повторяющихся операций, в основном комбинаторно-вычислительного характера, а также хранение, обработка и оперативная выдача больших объёмов информации. Электронную вычислительную машину следует рассматривать как квалифицированного помощника и собеседника, способствующего усилению творческого мышления и интуиции человека.

Оптимизация процессов информационного обеспечения и принятия решения требует организации выборочного управления источниками информации на пунктах управления и сводится к выбору наилучших характеристик информационной модели: степени обобщения (детализации) информации, выводимой на устройства отображения; объёма и темпа её обновления; способов кодирования, обеспечивающих однозначное восприятие и запоминание информации. Основной принцип организации информационной подготовки принятия решения состоит в том, чтобы по требованию оператора ЭВМ могла производить все трудоёмкие и вспомогательные преобразования имеющейся информации, а результаты выдавать в виде, наиболее подходящем для решения оперативных задач. В автоматизированных системах оператор лишён возможности непосредственного воздействия на управляемый объект (предмет труда). В этих условиях возникла новая задача: согласование не только исполнительных двигательных актов человека с динамическими свойствами и характеристиками орудий и средств производства (эта задача решалась методами психологии труда), но главным образом способностей оператора по приёму, переработке и передаче информации с информационными характеристиками объекта управления.

Проектирование человеческой деятельности основывается на фундаментальных исследованиях высших психических функций человека - восприятия, памяти, мышления (образного и понятийного), которые являются внутренними психологическими инструментами и средствами деятельности человека. К числу таких внутренних средств относятся опыт, знания, программы, схемы и навыки оператора, составляющие в совокупности его профессиональный облик. На основе внутренних средств деятельности формируются постоянные и оперативные образно-концептуальные модели, определяющие деятельность оператора и процесс принятия им решения. Оператор, использующий арсенал внутренних средств деятельности, опирается на внешние средства, к которым относятся информационные модели, реализуемые на устройствах отображения информации или в форме документа, машинные алгоритмы и другие вспомогательные средства подготовки решения задач, органы управления и средства коммуникации. Можно сказать, что проектирование деятельности человека состоит в согласовании внутренних и внешних средств деятельности, проектировании согласованных концептуальных и информационных моделей, полностью использующих психологические возможности оператора по приёму и переработке информации.

В разных условиях центр тяжести этого проектирования может приходиться либо на внешние, либо на внутренние средства деятельности. Существует ряд информационных моделей, которые можно условно назвать моделями-изображениями реальной обстановки. К их числу относятся отображение воздушной обстановки на экране радиолокатора, аэрофотоснимки, снимки процессов в трековых камерах и др. Эти модели определяются имеющимися техническими возможностями сбора первичной информации. Инженерно-психологические рекомендации по работе с такими информационными моделями касаются условий освещённости, уровня контраста, режима работы и т. п. Основная задача психологов в этих случаях состоит в анализе деятельности и формирования её внутренних средств. Существуют и другие информационные модели, когда оператор имеет дело не с первичной, а с предварительно обработанной информацией, например поступающей на устройства отображения из ЭВМ. В этих случаях разработчики и специалисты по инженерной психологии имеют большой простор для технической реализации различных типов информационных моделей и основное внимание может быть обращено на создание адекватных внешних средств деятельности оператора.

К важнейшим проблемам инженерной психологии следует отнести: разработку методов профессионального отбора, обучения и тренировки операторов; выявление специфики деятельности операторов в конкретных системах и разработку рекомендаций, норм и стандартов по учёту человеческого фактора при создании и эксплуатации производственных, военных и организационных систем; проектирование рациональных информационных моделей и органов управления; формулирование требований к алгоритмам ЭВМ и способам решения задач оператором; разработку методов контроля функциональных состояний операторов (утомления, психической напряжённости, стресса); разработку принципов построения операторских пунктов в соответствии с требованиями технической эстетики и художественного конструирования.

Развиваясь как прикладная научная дисциплина, инженерная психология в постановках задач, методах исследований и разработках использует достижения теоретической и экспериментальной психологии и вместе с тем открывает перед ними новые проблемы исследования. На современном этапе для инженерной психологии особенно важны данные, полученные при изучении индивидуальных психологических черт личности, особенно эмоциональной сферы, сферы потребностей и мотивов деятельности. Выявление собственно психологических критериев и методик исследования механизмов деятельности оператора является необходимым условием решения инженерно-психологических задач

2. Основные проблемы инженерной психологии

Инженерная психология возникла как самостоятельное направление сравнительно недавно, около двух десятилетий назад. Ее основной задачей является разработка принципов согласования орудий труда с психическими особенностями и характеристиками человека. В решении этой задачи инженерная психология исходит из общего теоретического представления о человеке как звене систем управления и контроля. В такой системе человек и машина образуют единый контур регулирования -- систему «человек -- машина». Основной теоретической задачей инженерной психологии является выяснение закономерностей деятельности человека по приему, переработке и передаче информации, циркулирующей в системе «человек -- машина».

Поэтому в совершенно новом аспекте выступила проблема -- приспособления машины к человеку. Если раньше при разработке и конструировании машин речь шла главным образом об учете анатомических и физиологических особенностей человека, то теперь на первый план выдвинут вопрос об учете особенностей психических. Конструкторов современных машин прежде всего интересуют характеристики восприятия, внимания, памяти и мышления. Вопросы же оптимальной рабочей позы, рациональной организации движения и т. п. становятся подчиненными. Они рассматриваются лишь в связи с анализом общих условий деятельности человека, основным содержанием которой является прием информации от машин, ее преобразование, формирование решений и команд и выполнение управляющих действий.

Основными проблемами инженерной психологии являются следующие:

1) анализ задач человека в системах управления, распределение функций между человеком и автоматическими устройствами, в частности компьютерами.

2) исследование совместной деятельности операторов, процессов общения и информационного взаимодействия между ними;

3) анализ психологической структуры деятельности оператора;

4) исследование факторов, влияющих на эффективность, качество, точность, скорость, надежность действий операторов;

5) исследование процессов приема человеком информации, изучение сенсорного «входа» человека;

6) анализ процессов переработки информации человеком, ее хранения и принятия решения, психологических механизмов регуляции деятельности операторов;

7) исследование процессов формирования команд и выполнения управляющих действий человеком, характеристик его речевого и моторного «выхода»;

8) разработка методов психодиагностики, профессиональной ориентации и отбора специалистов операторского профиля;

9) анализ и оптимизация процессов обучения операторов.

В процессе развития инженерной психологии произошел переход от изучения отдельных элементов деятельности к изучению трудовой деятельности в целом, от рассмотрения оператора как простого звена системы управления к рассмотрению его как сложной высокоорганизованной системы, от машиноцентрического подхода -- к антропоцентрическому.

Проблема «человек и техника», частью которой является вопрос о деятельности человека в системах управления (система «человек-- машина»), стала сейчас одной из важнейших. Она принадлежит к числу тех проблем, которые определяют общее развитие современной науки: В изучении различных аспектов этой проблемы участвуют специалисты из различных отраслей: инженеры, математики, физиологи, врачи.

Инженерная психология развивается поистине как комплексная наука. Но решающую роль в ее становлении как самостоятельного направления сыграла психология, которая объединила специалистов из других областей. Это обусловлено тем, что именно в психологии накоплены данные, характеризующие познавательные процессы человека (обнаружение, различение, восприятие, опознание, представление, память, мышление), выявлены их основные закономерности и раскрыты некоторые принципы психической регуляции трудовых действий.

Важно отметить также существенную роль кибернетики, в которой сформулированы некоторые общие принципы управления и строения управляющих систем, а также разработаны методы математического описания процессов передачи, переработки и хранения информации. Это позволило подойти к решению проблемы согласования характеристики машин с характеристиками человека с единой позиции, рассматривать различные по своей природе звенья систем управления в одних и тех же терминах и пользоваться общими методами исследования этих звеньев. В начальный период развития инженерной психологии создавались группы и лаборатории, обслуживающие отдельные ведомства и предприятия и решающие частные прикладные задачи. Но уже в конце пятидесятых годов возникла необходимость разработки теоретических основ этой науки. В 1959 г. в Ленинградском государственном университете организуется первая университетская лаборатория инженерной психологии. В 1960--1961 гг. подобные лаборатории создавались в Московском университете, в Научно-исследовательском институте технической эстетики, в Харьковском университете, в Институте психологии Академии педагогических наук РСФСР. Небольшие группы инженерных психологов работают также в Киевском институте психологии, в Тбилисском университете, Институте психологии АН Груз. ССР и в некоторых других городах Советского Союза.

Проблемам инженерной психологии в течение ряда последних лет были посвящены различные совещания и конференции.

На них было обсуждено множество докладов по всем направлениям ведущихся исследований. Смысл конференции состоял в том, чтобы подвести итоги работ, определить круг наиболее актуальных проблем и наметить перспективы дальнейшего развития инженерной психологии.

Конференция показала, что поток исследований в области инженерной психологии ширится буквально с каждым днем; в различных лабораториях накапливается масса фактического материала. Становится совершенно очевидной необходимость систематизации и обобщения накапливаемых данных, выработки некоторых принципиальных позиций и создания на этой основе такой теории, которая могла бы служить практическим целям конструирования современной техники.

Исследования по инженерной психологии можно объединить вокруг нескольких основных проблем, краткая характеристика которых дается ниже.

К ним относятся:

- проблема передачи информации человеку-оператору;

- проблема управляющих действий человека-оператора;

- проблема оперативного мышления;

- проблема памяти человека-оператора;

- проблема деятельности человека-оператора в системах контроля и управления;

- проблема надежности человека-оператора.

В связи с их разработкой решаются и такие вопросы, как распределение функций между человеком и машиной в системах управления, оценка передаточной функции человека-оператора, определение требований к средствам изображения и органам управления в каждой конкретной системе и др. Отметим, что перечисленные проблемы разрабатываются неравномерно.

Проблема передачи информации человеку-оператору относится к числу, наиболее интенсивно разрабатываемых проблем инженерной психологии, что обусловлено широким развитием систем дистанционного управления и контроля, поставившим задачу согласования технических средств сигнализации с закономерностями познавательных, прежде всего, сенсорных процессов. В общей и экспериментальной психологии проблеме сенсорных процессов (ощущения, восприятия и представления) уделялось большое внимание. Психология и физиология накопили значительный экспериментальный материал, раскрывающий особенности ощущений разных модальностей, их зависимости от физических характеристик, стимулов, взаимодействие ощущений, динамику становления перцептивного образа, физиологические механизмы сенсорных процессов.

Накопленные данные послужили основой для постановки рассматриваемой проблемы инженерной психологии. Вместе с тем необходимо подчеркнуть, что проблема передачи информации человеку-оператору не сводится к проблеме сенсорных процессов в ее классической постановке. Она включает по крайней мере три основных аспекта.

Один из них касается отношения свойств физического сигнала, несущего информацию, к таким «параметрам» анализатора, как чувствительность, динамика адаптации, сенсибилизации и т. п. Это психофизический аспект, связанный с выбором физического алфавита сигналов, т. е. вопрос о том, какие свойства стимулов, различаемых человеком, целесообразно в том или ином случае использовать в качестве сигналов, несущих информацию.

Другой, теоретико-информационный аспект рассматриваемой проблемы касается оценки предельного количества воспринимаемой человеком и перерабатываемой в единицу времени информации. Он связан с решением таких задач, как определение оптимальной длины алфавита сигналов, «насыщение» сигналов информацией, оценка числа их измерений (признаков), необходимых для передачи данного количества информации, распределение поступающих сигналов во времени и т. д.

Вопросы применения информационных мер при изучении психических явлений до сих пор окончательно не решены. Одни исследователи пытаются применять эти меры всюду, полагая, что они могут служить в психологии основным средством количественного анализа. Другие относятся к ним более осторожно (а иногда и просто отрицательно), указывая на ограниченность информационных мер и на необходимость прежде всего качественного анализа психических явлений. Применение этих мер в настоящее время оказалось результативным лишь при изучении очень ограниченного круга явлений (в основном реакций выбора и актов идентификации). Попытки их применения к другим моментам деятельности человека наталкиваются на значительные трудности.

Требуется еще большая совместная работа психологов и математиков для того, чтобы в полную меру оценить силу и границы методов теории информации.

Последний аспект рассматриваемой проблемы -- собственно психологический касается изучения тех психических Процессов, посредством которых человек принимает и перерабатывает информацию. Речь идет, прежде всего, о формировании субъективного образа сигнала и декодировании поступающей информации. Исследования, проведенные в плане как общей, так и инженерной психологии, показывают, что формирование перцептивного образа является фазным процессом.

Знание фаз и последовательности различения признаков сигнала, а также динамики становления его образа важно для решения таких инженерно-психологических задач, как выбор оптимального начертания знаков, определение числа строк в телевизионном изображении, скорость передачи сигналов, смены кадров в проекционных системах отображения и т. д.

В этой связи возникает также проблема «помехоустойчивости» восприятия, т. е. возможности человека реконструировать сигналы, частично разрушенные помехами.

Большую роль при построении перцептивного образа играют представления (вторичные образы), сформированные у человека в процессе развития. Акт восприятия есть вместе с тем и соотнесение формирующего образа с некоторым хранящимся в памяти эталоном. По данным ряда авторов для представления характерна схематизация образа и элементарный уровень обобщения. Можно предполагать, что система представлений, хранящихся в памяти человека, образует своеобразную «субъективную шкалу», с которой соотносятся те или иные перцептивные образы. Это значительно ускоряет процесс восприятия, но вместе с тем иногда может служить источником ошибок опознания. Вопрос о формировании «субъективных шкал» и их использовании в актах восприятия сигналов нуждается в изучении, результаты которого могли бы быть весьма полезны для разработки систем оптимального кодирования информации и принципов обучения операторов.

Значительным и решающим моментом операции приема информации является декодирование. Восприняв и опознав сигнал, оператор должен оценить состояние управляемого объекта, т. е. трансформировать образ первого в образ второго, или создать «концептуальную модель» (термин А. Т. Велфорда). Эта трансформация может осуществляться либо как перевод перцептивного образа в представление на основе механизма ассоциаций, либо путем более сложных преобразований на уровне рече-мыслительных процессов. Характер трансформации в конечном счете определяется той задачей, которую должен решить оператор.

Очевидно, скорость, точность и надежность трансформации зависят от тех соотношений, которые устанавливаются между сигналами и отображаемыми в них объектами. В этой связи, прежде всего, возникает вопрос о соотношении числа признаков объекта и сигнала. Имеющиеся экспериментальные данные показывают, что оптимальной является такая система кодирования, при которой отношение числа признаков сигнала к числу признаков объекта равно единице. При этом должна соблюдаться строгая субординация признаков и в соответствии с нею степень их различимости.

Другой не менее важный вопрос той же проблемы касается соотношения признаков сигнала и объекта по качеству, по природе.

Все сигналы, с которыми человек имеет дело, можно разделить на сигналы-изображения, в которых свойства сигнала так или иначе воспроизводят свойства объекта, и сигналы-символы, обозначающие лишь свойства объекта, т. е. являющиеся их условными знаками. Степень полноты воспроизведения объекта в сигнале-изображении может быть различной: от более или менее полной картины (типа телевизионного цветного объемного изображения) до схемы (контурный рисунок, чертеж).

В операциях приема информации, передаваемой с помощью сигналов-изображений, процессы восприятия и декодирования как бы слиты благодаря действию механизма ассоциации по сходству, что -- как показывают эксперименты -- приводит к сокращению времени трансформации. При использовании сигналов-символов эти процессы могут расходиться, что естественно требует дополнительного времени для трансформации образа сигнала в «концептуальную модель».

Однако это не значит, что сигнал-изображение всегда является наилучшим. Применением сигналов этого типа достигается выигрыш в скорости и помехоустойчивости приема информации, но снижается точность (последняя здесь полностью определяется возможностями измерительной функции анализаторов). При выборе типа сигнала в конечном счете следует исходить из задач, решаемых оператором. В большинстве современных средств отображения используются сигналы, сочетающие моменты изображения и символа.

В последнее время большое внимание привлекает идея разработки особой разновидности сигналов-символов, отображающих различные признаки объекта управления в виде целостной пространственной структуры («пространственное кодирование»). К ним, в частности, относится графическая индикация, являющаяся одним из экономных способов передачи человеку информации о физических величинах (диаграммы, графики, номограммы и т. п., получаемые с помощью средств электроники на основе переработки первичной информации в информационно-логических машинах). Графическая индикация, позволяющая переводить почти любые измеряемые величины (в том числе и такие как время, сила, скорость, напряжение и т. п.), а также непосредственно ненаблюдаемые зависимости между ними в пространственную схему, не является изображением в подлинном смысле слова. Она не воспроизводит свойств объекта, в ней в виде целостной условной картины отображаются различные признаки объекта.

Есть основания предполагать, что замена массы отдельных приборов, передающих дискретно информацию об отдельных параметрах управляемого объекта, целостной пространственной схемой (условной картиной), изменяющей свою конфигурацию в соответствии с взаимосвязанными изменениями параметров, позволит значительно повысить скорость и надежность приема информации человеком. Такого рода интегральная система кодирования рассчитана на естественный для человека симультанный способ оценки большого комплекса параметров.

Рассмотренные аспекты проблемы передачи информации человеку-оператору касаются некоторых общих принципов оптимального кодирования. Результаты исследований, ведущихся в перечисленных направлениях, могут служить исходным основанием при разработке средств отображения.

Заключение

Итак, основными проблемами инженерной психологии являются следующие:

1) анализ задач человека в системах управления, распределение функций между человеком и автоматическими устройствами, в частности компьютерами.

2) исследование совместной деятельности операторов, процессов общения и информационного взаимодействия между ними;

3) анализ психологической структуры деятельности оператора;

4) исследование факторов, влияющих на эффективность, качество, точность, скорость, надежность действий операторов;

5) исследование процессов приема человеком информации, изучение сенсорного «входа» человека;

6) анализ процессов переработки информации человеком, ее хранения и принятия решения, психологических механизмов регуляции деятельности операторов;

7) исследование процессов формирования команд и выполнения управляющих действий человеком, характеристик его речевого и моторного «выхода»;

8) разработка методов психодиагностики, профессиональной ориентации и отбора специалистов операторского профиля;

9) анализ и оптимизация процессов обучения операторов.

Список используемой литературы

1. Душков Б.А., Королев А.В., Смирнов Б.А. Основы инженерной психологии. Учебник для вузов. -- М.: Академический проект, 2004. -- 576 с.

2. Ломов Б.Ф. Человек и техника. Очерки инженерной психологии. -- М.: Советское радио, 1966.

3. Основы инженерной психологии / под ред. Ломова Б.Ф. -- М.: Высшая школа, 1977 -- 335 с.

4. Стрелков, Ю.К. Инженерная и профессиональная психология: учеб. пособие для вузов по направлению и спец. психологии / Ю.К. Стрелков. -- 2-е изд. стер. -- М.: Академия, 2005. -- 358 с.

5. Хаккер В. Психология труда и инженерная психология: Психологическая структура и регуляция различных видов трудовой деятельности/Пер. с нем. В.К. Гайды, И.А. Гайды. Под ред. В.Ф. Венды, А.А. Крылова. -- М.: Машиностроение, 1985. -- 376 с., ил.

Размещено на Allbest.ru