VII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2015

Введение.

Одной из актуальнейших проблем взаимодействия человека и природы является взаимодействие человека с машиной или сложной техникой в единой системе. Изучение этого взаимодействия предполагает: исследование возможностей “человека-оператора” системе “человек-машинa” (CЧМ), изучение оптимизации распределения функций между человеком и машиной, инженерно-экологические, эргономические, психологические исследования СЧМ, изучение теоретических основ безопасности управляемости сложных технических систем и др.

Оценка качества и системы безопасности управления СЧМ – это проблема, непосредственно связанная с человеком, и решать ее надо с учетом человеческого фактора. Поэтому в решении вопросов безопасности управления первостепенную роль должны играть инженерная психология, инженерная эргономика и другие науки, включающие в круг своих вопросов характеристики качеств человека-оператора. Наличие критериев качества СЧМ позволяет оптимизировать распределение функций между человеком и системой управления.

1. Система – это свойство комплекса технических средств, а не название материального комплекса. Система – это комплекс, характеризующий преобразования и связи.

Техническая система представляет собой абстрактное отражение комплекса взаимосвязанных технических средств, обеспечивающих преобразование массы, энергии и информации. В данной работе рассматриваются сложные технические системы, которые соответствуют мегакомплексам, состоящим из машин и человека-оператора (или группы операторов). Система человек и машина представляет собой антропотехнический комплекс, в котором важнейшее значение имеет человеческая память. Мозг человека-оператора является хранилищем информации, в частности для безопасного управления машиной. Он содержит огромное количество понятий, соответствующих внешним объектам; логические категории как познавательные средства; программы логических действий; множество различных информационных элементов, суждений, воображение и т.п.

2.Эргатическая система.

Эргатическая система – система, составным элементом которой является человек-оператор или группа таких операторов. Различают моно- и полиэргатические системы в зависимости от количества операторов входящих в систему. Эргатическая система представления – это такая система, в которой человек может участвовать на любом уровне. Примером таких систем могу служить: ручное управление летающими аппаратами любого уровня, наземный и водный транспорт, диспетчерские службы управления полетом самолетов, движением поездов, работой вокзалов, аэропортов, заводов и т.д.

В процессах исследования таких систем их функционирование описывают на различных уровнях абстракции, в зависимости от типа составляющих систему элементов и от числа субъективных факторов, связанных со специфическими особенностями тех людей, которые проводят исследование. “Поскольку человек-оператор является неотъемлемым элементом эргатической системы, его характеристики целесообразно описывать (при исследовании системы ) на уровне абстракции, принятом для описания всей системы в целом” [Энциклопедия кибернетики. Т.2. – Киев, 1975.]. При полном или частичном отсутствии необходимых характеристик человека-оператора исследование подобных систем следует проводить иными методами, так как вследствие специфики человеческих факторов теоретический подход к исследованию системы крайне затруднителен. Изложенное выше еще раз подтверждает чрезвычайную важность условия недопущения ошибок человеком-оператором в системе управления и вытекающую отсюда необходимость изучения вопросов обеспечения надежности систем.

При традиционных методах проектирования и конструирования системы “человек-машина-среда” большую часть задач, связанных с наличием человека в технической системе, можно было решать методом проб и ошибок, основываясь на так называемом здравом смысле. В конечном счете, на практике оператору проходилось приспосабливаться к неудобствам конструкции рабочего места и системы управления. Это, в свою очередь, приводило к преждевременному переутомлению, снижению работоспособности оператора, плохой работе системы и ошибками управления, а в некоторых случаях и к авариям и травмам. Так возникла необходимость организации рационального процесса учета взаимодействия человека, машины и рабочей среды в процессе проектирования системы. Под системой в общей теории систем понимается комплекс взаимосвязанных между собой элементов, предназначенный для решения единой задачи.

Система “человек – машина – среда”, или, проще, “человек – машина”, по существу – абстракция, а не физическая конструкция. Система представляет собой концепцию, поскольку связана с преобразованиями входных сигналов в выходные, которые невозможно наблюдать, а можно увидеть лишь результаты преобразований. Концепция ЧСМ должна быть основана на определенных допущениях.

Разработка системы включает обычное проектирование входящих в нее отдельных компонентов, но на этом не заканчивается. Поскольку работа каждого отдельного элемента системы является частично функцией других входящих в систему элементов, а также и функцией общей задачи системы, необходимо выработать метод представления и создания системы как единого целого. Система включает в себя человека, машину и работает как одно целое для выполнения поставленной задачи. Поэтому определение системы можно считать условным и зависящим от цели, для которой она создана.

СЧМ является живой” системой, поскольку ею управляет человек. Системам такого типа присущи общие характеристики, к наиболее важным из которых специалисты относят следующие: 1) все элементы системы взаимодействуют друг с другом, 2) каждый элемент оказывает влияние на другие элементы и на систему в целом, 3) функционирование системы сопровождается преобразованием энергии и вещества из одного вида в другой [ Аствацатуров А.Е. Основы инженерной эргономики. –Ростов н/Д: Изд-во РГУ, 1991. – 208с.].

3.Человек оператор.

Человек-оператор представляет собой подситему СЧМ, его поведение должно быть подчинено выполнению общих целей системы. Поэтому для описания системы целесообразно учитывать те данные, в которых характеристики и поведение оператора соотнесены с требованиями системы, например, в виде выходных параметров системы.

Человек отличается от автомата многоканальностью восприятия и передачи информации, рациональным использованием избыточной информации, способностью при некотором обучении действовать в системах управления с различными функциональными, и структурными схемами. С другой стороны, малая пропускная способность, сравнительно быстрое наступление усталости, такие качества как способность забывать и отвлекаться, большая зависимость от воздействия внешней среды – свойства, уступающие автоматическим системам. Положительные и отрицательные свойства, перечисленные выше, определяют рациональное распределение функций между человеком и автоматом в управляемых системах. [Энциклопедия кибернетики. Т.2. – Киев, 1975.].

Вывод.

Подсистему “оператор” следует проектировать в соответствии с требованиями, предъявляемыми ко всей системе. Для этого необходимо использовать различные способы, например, создание оборудования рабочего места и методов управления, учитывающих антропометрические, психофизиологические и другие данные оператора, отбор операторов по признакам их профессиональных и личных качеств. Вместе с тем прогнозирование поведения человека-оператора надо вести методами, совместимыми с описанием действия машины. Это в первую очередь методы моделирования и прогнозирования поведения оператора как подсистемы СЧМ.

Код для цитирования: Скопировать