Інженерна психологія - Трофімов Ю.Л. - Розділ 4. Діяльність оператора в системі "людина -машина"

4.1. Основні характеристики і види діяльності операторів

Процеси приймання, переробки інформації, прийняття рішень і виконання оператором керуючих дій певним чином поєднані в цілісну діяльність.

Діяльність як специфічна форма відношення до навколишнього середовища може мати різні прояви: предметно-практичний, виробничий, пізнавальний і управлінський. Для людини об'єкти природи втрачають свою безпосередність і стають предметами, та, перш за все, засобами виготовлення знарядь праці, використання яких допускає формування мети діяльності як образу потрібного продукту.

Різні види діяльності людини формуються і розвиваються у процесі історичного розвитку суспільства, а форма їхнього прояву залежить від характеру суспільних відносин.

Операторська діяльність як особливий вид діяльності сформувалась у зв'язку з досягненнями науково-технічного прогресу, розвитком технічних систем і систем управління ними. Останнє висуває нові вимоги до людини-оператора, які пов'язані з прийманням і переробкою інформації, прийняттям відповідальних рішень у ситуаціях дефіциту часу.

Діяльність в інженерній психології розглядається як предмет об'єктивного наукового пізнання. Вона розкривається і відтворюється в теоретичних схемах і моделях відповідно до методологічних принципів і залежно від конкретних завдань.

Мета діяльності людині-оператору задається, як правило, іззовні і полягає в забезпеченні функціонування СЛМ (до якої він сам і належить) щодо встановленої програми для отримання необхідного кінцевого продукту. Об'єктом діяльності людини-оператора виступає машина. Залежно від характеру поставленої мети діяльність людини-опера-тора може розглядатися на різних етапах управління об'єктом. Для уточнення меж діяльності використовують термін цикл діяльності, який визначається сукупністю дій для виконання повної трудової задачі (наприклад, провести потяг між двома станціями або витримати швидкість потягу на окремому відтинку шляху) або періодом безперервної роботи (вахта, зміна). Для того щоб зовнішня мета стала особистісною, вона повинна відповідати його потребам. Але при розподілі праці оператор може виконувати такі функції, які самі по собі не задовольняють його потреби. В цих випадках людина задовольняє потреби тільки завдяки своїй участі в колективній праці. Мотиви останньої тісно пов'язані з особистісними мотивами діяльності оператора.

З виникненням мети діяльності у вигляді "моделі потрібного майбутнього" у свідомості людини завжди актуалізується план дій з досягнення цієї мети. Подібні плани виникають на основі досвіду оператора і його екстраполяції на майбутнє, тобто продовження предметної діяльності у внутрішній, мисленнєвій сфері. План формується у вигляді послідовних дій, спрямованих на досягнення проміжної мети даної діяльності.

Таким чином, кінцевою метою будь-якої трудової діяльності є отримання певного результату, досягнення якого йде поетапно, через вирішення проміжних задач, які теж можуть поділятися на складові. Елемент діяльності, який забезпечує виконання простої проміжної задачі, у психології прийнято називати дією. Саму дію теж можна розглядати як систему рухів, організовану певним чином. Дія характеризується значною динамічністю і пластичністю, які формуються в процесі діяльності. Одна і та сама дія може бути виконана різними способами. Спосіб виконання кожної наступної дії залежить від результатів попередніх дій і конкретних умов діяльності.

Але діяльність не може бути описана як система послідовно виконаних дій. Тільки стереотипну, доведену до автоматизму діяльність можна умовно представити як суму послідовно виконаних дій. У цьому разі варто замість людини використати автоматизований пристрій.

Діяльність - це складна, багаторівнева, динамічна структура зі значними можливостями переходу від одного рівня до іншого. Кожний момент виконання певної дії характеризується значною мірою адекватності предметові, знаряддям та умовам праці за рахунок оперативності суб'єктивного образу, який виступає регулятором самих дій. Завдяки оперативному образові окремі рухи органів людського тіла організуються в єдину систему - дію*

Важливу роль відіграють сигнали зворотного зв'язку, які належать оперативному образові і водночас коригують його, забезпечуючи тим самим адекватність наступних дій.

В інженерній психології сучасна праця розглядається як форма функціонування систем "людина-машина" і визначається, по-перше, технічним рівнем знарядь праці (від простих механізмів до автоматичних засобів і ЕОМ), по-друге, - дистанційним характером управління. Процес трудової діяльності розглядається як циклічний процес приймання, переробки і видачі інформації, а також її контролю на основі довготривалих і оперативних концептуальних моделей, які формуються на базі інформаційних моделей предмета, умов і процесу праці.

Таким чином, трудова діяльність людини складається не тільки із зовнішніх, а й із внутрішніх, розумових дій. У трудовій діяльності має місце не тільки інтеріоризація, а й екстеріоризація дій оператора.

З психологічної точки зору трудову діяльність можна розглядати удвох пов'язаних між собою планах: зовнішньому і внутрішньому. В зовнішньому плані для інженерного психолога праця - це процес матеріальної, енергетичної та інформаційної взаємодії суб'єкта з предметом праці. Ці взаємодії опосередковані знаряддями праці і розгортаються в часі і просторі відповідно до певної технології, організації та умов праці. У процесі технологічних перетворень предмета виробляються різні продукти (результати праці), які певною мірою задовольняють особистісні або суспільні потреби. Суб'єкт праці постає рушійною силою і організатором усього процесу праці і, залежно від своєї кваліфікації і працездатності, таким, що забезпечує відповідну ефективність праці.

У внутрішньому плані праця є суб'єктивним відображенням суб'єктом праці зовнішнього плану діяльності, тобто у внутрішньому плані праця являє собою функціонуючу образно-поняттєву модель зовнішнього плану. У внутрішньому плані об'єктивні суспільні потреби перетворюються і поєднуються з особистісними потребами, опредметнюються у вигляді загальнотрудових і конкретно-професійних мотивів, потім конкретизуються як цілі діяльності, що пізніше порівнюються з результатами і коригуються до необхідної якості.

Сам механізм психічної регуляції має складну побудову, в якій виділяють декілька рівнів:

o рівень відчуття і сприймання;

o рівень уявлень;

o мовно-мисленнєвий рівень.

Перший рівень (відчуття і сприймання) належить до окремих дій і переважно забезпечує регуляцію зовнішніх дій відповідно до конкретного плану, умов, предмета та знарядь праці.

Другий рівень (уявлень) забезпечує можливість перенесення прийомів виконання дій з одних умов на інші, тобто узагальненість і панорамність вторинного образу надає можливість гнучко діяти операторові.

Третій рівень (мовно-мисленнєвий) належить, головним чином, до внутрішніх дій, до розумового плану діяльності, оскільки в мовно-мисленнєвих процесах відображаються загальні і суттєві зв'язки між явищами. Цей рівень забезпечує можливість передбачати розвиток подій і планувати діяльність у цілому.

В реальній трудовій діяльності ці рівні пов'язані між собою, але залежно від її специфіки кожен із них може домінувати. До того ж співвідношення між ними може змінюватися завдяки навчанню, тренуванням у процесі формування певних навичок. Різні стадії формування навичок пов'язані зі зміною рівнів регуляції діяльності оператора.

Нейрофізіологічною основою діяльності є функціональна система, теорія якої розроблена академіком П. К. Анохі-ним [4].

Функціональна система являє собою організацію, що динамічно формується і вибірково поєднує різні центральні і периферійні апарати на основі їхньої взаємодії для отримання необхідного для організму результату. Структура операторської діяльності має певні специфічні особливості, які полягають в тому, що оператор взаємодіє з предметом праці (об'єктом управління) через інформаційну модель, тобто через систему технічних засобів, і впливає на об'єкт через систему технічних засобів (органів управління).

Психологічна система діяльності оператора наведена на схемі 6.

Ця схема відображає реальні психологічні процеси, які спонукають, програмують, регулюють і реалізують діяльність. Психологічна система діяльності містить шерег функціональних блоків - мотивів і цілей професійної діяльності, прийняття рішень, програми діяльності, - які дуже щільно пов'язані між собою.

Слід зауважити, що діяльність людини залежить не тільки від нервової системи, а й усього організму - кровоносно-судинної, дихальної, м'язової та інших систем. Функціональна система організує працездатність усіх органів тіла, підпорядковуючи їх основному завданню управління, і тому в усіх функціях організму певним чином відображаються всі її властивості. Ось чому параметри пульсу, артеріального тиску, дихання, м'язового напруження тощо є важливими для розуміння психологічних особливостей діяльності та її нейрофізіологічних основ. Тому ці показники широко використовують в інженерно-психологічних дослідженнях.

Таким чином, людина-оператор у СЛМ розглядається як найважливіший компонент системи, який не тільки визначає мету діяльності, а й організовує всю систему для досягнення заздалегідь визначеного результату. Тільки людина-оператор, маючи мету, визначає і завдання, вирішення яких забезпечує її досягнення. Технічні засоби, котрі використовує оператор, сприяють виконанню його дій і в той самий час несуть інформацію про їхні результати. Формування у свідомості оператора образу-мети пов'язане з прогнозуванням змін у стані об'єкта управління. Якщо технічні засоби

відображення інформації не сприяють розгортанню цього процесу або йому перешкоджають, то це призводить до порушень у діяльності оператора, зокрема - до помилок, відмов, затримок виконання дій тощо. До того ж формування оперативного образу поточного стану об'єкта теж залежить від особливостей інформаційної моделі, її структури і конкретних технічних засобів. Подальше формування концептуальної моделі управління визначає спрямованість пошуку адекватного рішення і впровадження його у систему через сформовану програму дій. Сама програма дій, як і всі інші компоненти механізму регуляції операторської діяльності, будується з урахуванням конкретних технічних пристроїв, за допомогою яких вона реалізується. Про результати виконаних дій оператор отримує інформацію через інформаційну модель, а сформований образ об'єкта порівнює з образом-метою.

Діяльність в інженерній психології є об'єктом управління, предметом проектування і предметом оцінки і, крім цього, відображає початок, зміст і завершення інженерно-психологічного аналізу, проектування, організації та оцінки самої діяльності.

Основними психологічними складовими операторської діяльності є образ-мета, оперативний образ, прогнозування розвитку ситуації, прийняття рішень, програма дій, зворотний зв'язок.

Незважаючи на те, що діяльність оператора в різних системах має ряд загальних властивостей, кожній з них притаманна і певна специфічність. Специфіка діяльності оператора пов'язана зі спрямованістю СЛМ, характером її використання, ступенем участі і кількістю операторів, умовами її експлуатації. Виходячи з цього, спочатку класифікуємо системи "людина-машина" і на цій основі розглянемо класифікацію операторської діяльності.

СЛМ можна класифікувати за різними ознаками.

В історичному аспекті виділяють три основні стадії розвитку техніки і відповідно трудової діяльності:

o ручна праця;

o механізована праця;

o автоматизована праця.

В інженерній психології переважно розглядається діяльність людини в автоматизованих системах, яку поділяють на п'ять видів:

оператор-маніпулятор, що керує роботами, маніпуляторами, тобто технічними системами, які підсилюють м'язову енергетику людини або дублюють її рухи. В цих видах діяльності основну роль відіграють механізми сенсомоторної діяльності, а також, хоча і меншу, образного і поняттєвого мислення;

оператор-наглядач - контролер за роботою технічних систем, котрі працюють у реальному масштабі часу. Це класичний тип, до якого належать оператори спостереження за роботою радіолокаційної станції, диспетчери енергосистем і транспортних систем. Для даного типу діяльності характерна праця з інформаційними і концептуальними моделями, при цьому редукуються навички управління;

оператор-технолог, який безпосередньо керує технологічним процесом, працює в режимі негайного обслуговування, виконуючи керуючі дії згідно з розробленими інструкціями, правилами, алгоритмами. Відповідні документи, зазвичай, містять усі можливі ситуації і їхні рішення;

оператор-дослідиик різних профілів, який може використовувати сучасні комп'ютерні системи або дешифровувати зображення об'єктів. Органи управління відіграють незначну роль (введення інформації), оператор у своїй діяльності значною мірою використовує апарат поняттєвого мислення, а також досвід, що закладений в образно-концептуальних моделях. Суттєве значення має побудова інформаційних моделей, систем кодування;

оператор-керівник, який управляє соціотехнічними системами. В його діяльності головна роль відводиться процесам керування людьми, групами людей. При цьому цей процес може здійснюватись як безпосередньо, так і опосередковано, через технічні системи, канали зв'язку. Провідним психічним процесом у цій діяльності є оперативне мислення. Оператор-керівник, організатор повинні не тільки досконало знати можливості технічних компонентів системи, а й ураховувати психологічний портрет підлеглих, їхній стан, настрій тощо.

Щодо характеру перебігу процесу управління СЛМ можуть бути детерміновані, недетерміновані та ігрові.

Детерміновані системи функціонують за попередньо розробленим алгоритмом, і тому діяльність оператора підпорядкована прийнятим нормам, правилам, інструкціям. Оператору відома послідовність надходження інформації, її форма, а також необхідні дії та їхня послідовність. Діяльність оператора здійснюється згідно з технологічним графіком, а сам оператор, як правило, виконує роль наглядача або виконавця. Сама діяльність дуже часто характеризується монотонністю.

У недетермінованих системах діяльність оператора теж підпорядкована відомим правилам, але момент появи сигналів і самі сигнали, а також їхня послідовність заздалегідь не відомі оператору. В той же час зміст керуючих лій з появою певного сигналу оператору відомий.

Через те що характер надходження сигналів є випадковим, діяльність оператора складніша, і до того ж не створюються умови для формування динамічного стереотипу лій, тобто звичної їхньої послідовності. Людина, очікуючи сигнал, повинна зберігати стан "оперативного спокою", тобто бути постійно напоготові до термінових дій.

В ігрових системах операторові заздалегідь не відомі ситуації, що можуть виникати у процесі управління, бо кількість таких ситуацій велика, і тому неможливо їх зберігати в пам'яті. З виникненням ситуації оператор повинен кожен раз створювати (відшукувати) новий варіант рішення. Діяльність оператора в таких системах має евристичний характер і висуває підвищені вимоги до інтелектуальних здібностей і емоційно-вольових якостей людини, до її пам'яті і уваги.

За ступенем безперервності участі людини в процесі управління СЛМ поділяються на:

o неперервні;

o дискретні;

o змішаного типу.

Неперервні системи характеризуються тим. що технологічний процес триває безперервно, і за нормальної роботи оператор тільки спостерігає за ним. У разі відхилення цього процесу від норми оператор активно втручається у хід управління і за певний час повинен його відновити. Для таких систем характерний високий рівень автоматизації виробничих процесів (наприклад, не можна спостерігати в енергетичній, хімічній, металургійній промисловості).

У дискретних с и с т с м а х оператор дискретно втручається у процес управління, вирішуючи певні задачі в певний час. У перервах між ними оператор перебуває у стані очікування і підготовки до вирішення наступної задачі. Час роботи технічної системи і діяльності оператора збігається.

У змішаних системах технологічний процес триває безперервно, а діяльність оператора - дискретно, тобто він періодично вирішує задачі, послідовність яких йому відома. До таких систем належать системи автоматизованого зв'язку, радіолокаційні, транспортні, системи передавання даних.

Залежно від домінування певного психологічного процесу діяльність оператора може бути:

o сенсорно-перцептивна;

o моторна;

o інтелектуальна.

У сенсорно-перцептивній діяльності основне завдання оператора полягає у прийманні інформації та її оцінці. Логічна обробка інформації і прийняття рішення зливаються з процесом сприймання повідомлення. Виконавчі дії суттєво спрощені. Така діяльність характерна для операторів-наглядач і в.

Для моторної діяльності властивий значний обсяг виконавчих дій. Цій меті підпорядковані процеси приймання, переробки інформації та прийняття рішень. Прикладом такої діяльності може бути діяльність телеграфістів, операторів введення даних в ЕОМ.

Інтелектуальний тип діяльності характеризується тим, що головними є процеси обробки інформації та прийняття рішень. Така діяльність характерна для опера-торів-дослідників, диспетчерів.

Залежно від часу між моментами отримання інформації і виконання відповідних керуючих дій вирізняють діяльність оператора з негайним і відстроченим обслуговуванням.

За негайного обслуговування з технічних систем надходить незначна кількість доволі простих сигналів, що забезпечує їх симультанне сприймання і негайне виконання керуючих дій. Між сигналами і керуючими діями при цьому існує жорсткий зв'язок, який значно спрощує процес прийняття рішень.

За відстроченого обслуговування з технічних систем надходить складна інформація, що розтягує процес її сприймання і обробки. Завдяки розгорнутому процесові інформаційного пошуку необхідної інформації її обробка дещо затримується. Сама обробка і підготовка інформації до прийняття рішень теж потребують певного часу, тому що функціонують або за відомими алгоритмами діяльності, або за створеними у процесі роботи правилами-евристиками.

Таким чином, опис структури та класифікація діяльності операторів сприяє визначенню ролі та місця людини-оператора у СЛМ, розподілу функцій у системі, організації процесу навчання і тренувань, а також визначенню факторів, від яких залежить ефективність і надійність СЛМ.