131231 (Психологія професійної діяльності), страница 3

2. Моделі елементарного акта

Серед безлічі теорій, моделей і підходів до вивчення операторської праці ми виділили ті, котрі найбільш близькі до основних ліній нашої розробки: імітаційні, інформаційні, інформаційно-процесуальні і кореляційні моделі операторської праці.

2.1 Імітаційні моделі

Ці моделі служать гарним початком інженерно-психологічного аналізу. Прикладом є модель, розроблена Л. Зигелем і Дж. Вольфом. Розділивши відносно невелику, але важливу ділянку трудового процесу на окремі задачі, визначивши пріоритети між ними й установивши час виконання кожної - усе це робиться за допомогою досвідчених фахівців-операторів, задавши функцією, що визначає залежність точності і швидкості виконання задачі від індивідуальних особливостей оператора, автори зуміли з досить високою точністю пророчити статистичні результати реальних іспитів, таких як посадка літака на авіаносець, дозаправлення в повітрі повітряне перехоплення. Модель враховує гнучкість, характерну для досвідченого фахівця: темп праці залежить від обставин - у складній обстановці час, що витрачає оператор на одну задачу, може бути скорочене вдвічі в порівнянні з періодом спокійної, нормальної праці. Разом з тим зростає і випробовувана напруга, однак до деякої межі, після якого швидкість виконання роботи різко знижується. Модель дозволяє врахувати можливість оператора скоротити час на одну задачу за рахунок резервів групової діяльності: згуртованості і ін. У такий спосіб моделюється синхронізація, що типова для будь-якої праці, - сповільнюючи або прискорюючи дії, оператор домагається збігу в часі різних подій трудового процесу. На жаль, спроби втілити ідеї моделі на вітчизняному ґрунті поки не привели до успіху.

2.2 Інформаційні й інформаційно-процесуальні моделі

Велике поширення одержала модель У. Шеннона, що визначає інформацію як міру невизначеності сигналу. Інформація, що несе сигнал, залежить від його імовірності: найбільшу інформацію несуть найбільш рідкі з випадкових сигналів; сигнали, що не випадкові, не несуть ніякої інформації. Модель Шеннона була використана для моделювання процесів у каналі зв'язку між джерелом і приймачем інформації. Канал характеризується обмеженою пропускною здатністю: при проходженні через канал частина інформації губиться. Психологи використовували ці представлення для своїх описів разом з інформаційною мірою для визначення ємності пам'яті: 1 біт і міра пропускної здатності каналу (біт/с). У роботах по вимірі часу реакції на сигнали, що несуть різні кількості інформації, було встановлено, що час реакції зростає зі збільшенням невизначеності сигналу.

У наступних роботах основна увага була сконцентрована на якісному вивченні етапів перетворення інформації. Цей напрямок одержав назву «аналіз перетворень інформації, або інформаційно-процесуальний підхід». Це напрямок у свій час було прийнято як основне в описі праці людини за пультом керування. Аналіз перетворень інформації оператором припускає попереднє виділення окремого поведінкового акта або технологічної операції. Основні риси виділеного акта відтворюються в лабораторних умовах, а потім передбачаються анатомічному дослідженню, ціль яких - розчленувати цілий процес на окремі частини, вимірити час виконання перетворень у кожній з них, визначити характер самих перетворень. Модель цілісного процесу дозволяє проводить подальші дослідження або може бути використана в ході проектування або модифікації системи «людина-машина».

Рухаючи від простого до складного, розглянемо два класи моделей - лінійні і кільцеві.

Моделі лінійного типу: вимір часу окремих операцій. Головна особливість моделей лінійного типу полягає в тому, що вони використовуються для тимчасового аналізу процесу, що розглядається як послідовність операцій, виконуваних у ході простого, тобто одиночного акта. Це окремий руховий акт, результати якого не можуть бути поліпшені усередині нього самого, щоб поліпшити результати буде потрібно виконати інший акт. Тимчасовий опис такого простого акта проводиться одночасно з побудовою якісної моделі, блоки якого відповідають вимірюваним процесам. При такому супутньому виконанні двох різних видів робіт дослідник зіштовхується з двома типами труднощів: 1) вимір часу можливо тільки при виділенні і фіксації початку і кінця підпроцесу, тобто при відділенні послідовно розташованих блоків один від одного; 2) побудова структури вимагає вирішення методологічної проблеми - визначення простої дії, оскільки підібрати практичний або експериментальний аналог одиночної дії важко. Для тимчасового аналізу вибираються і використовуються інформаційні або логічні моделі. Маніпулюючи матеріалом, тимчасовим режимом пред'явлення, реєструючи точність відповідей і аналізуючи якість помилок, зіставляючи результати з інструкціями і з відповідями випробуваного, використовуючи дані неінструментальних спостережень, дослідники вводять у модель блоки з уже відомими тимчасовими характеристиками. Так, Д. Бродбент ввів у модель слухову пам'ять і блок послідовного зчитування, а Дж. Сперлінг - зорову тимчасову пам'ять і скануючий блок. Однак крім проблем, зв'язаних із проведенням експерименту, виникає інша складність: наскільки правомірна зв'язування тимчасового проміжку з блоком-операцією?

Проблема тимчасового аналізу схеми або цілого процесу незвичайно складна. Її поки не удалося вирішити в жодній лабораторії. Перешкодою є не тільки недолік устаткування, але і парадигма, у якій працює дослідник. У лабораторних умовах дослідження перцептивних процесів проводяться окремо від пам'яті, від ухвалення рішення, від рухових процесів. Кожне окреме дослідження будується на основі особливої моделі. Потім виявляється, що для виміру тільки одного підпроцесу необхідно вирішити безліч проблем - теоретичних, експериментальних, інженерних. Спільна модель цілісного процесу виявляється надзвичайно штучної, у ній утрачені всі характеристики суб'єкта, психологія введена до інформаційного процесу. Якщо перебороти полірований фасад математичної точності, то виникають питання:

що таке інформація? час підпроцесу? і ін. Як приклад може бути узята відома дискусія з приводу результатів виміру кількості інформації, що зберігається після однократного пред'явлення. Сперлінг вважав, що вся пред'явлена інформація зберігається протягом короткого часу, а Дикий спростовував це твердження, показуючи, наскільки невизначеної була процедура зчитування по післяінструкції, що розробив Сперлінг для доказу свого положення. Положення фокуса уваги на пропонованій таблиці Сперлінг не контролював, через обмежену тривалість досвіду розподіл сигналів-післяінструкцій по рядках не могло бути випадковим. Більш того, у міру наближення до кінця експерименту випробуваний міг легко прогнозувати дії експериментатора. Теоретична проблема виникла і при інтерпретації магічного числа 7, обсягу «безпосередньої» пам'яті. Неможливість вирішити ряд питань: у якій формі зберігається інформація в магічному обсязі? скільки часу? «безпосередня» пам'ять – це один або кілька блоків? скільки одиниць складає обсяг кожної з частин? чи однаковий час збереження в кожній? і т.д. Нескінченна низка питань. Ще більш складним є

питання про тотожність тимчасової міри, використовуваної при оцінці різних підпроцесів. Через це замість тимчасового аналізу дослідники звертаються до логічного аналізу. Відзначимо, що моделі Дж. Сперлінга і Д. Нормана не є чисто лінійними, оскільки містять блоки кільцевого типу. Така кільцева операція утримується й у моделі Д. Бродбента, що назвав її репетицією (внутрішньою підготовкою) зовнішньої явної відповіді. Така операція дозволяла підтримати в пам'яті сліди вхідної інформації.

З часу Ф. Дондерса нову спробу побудувати модель лінійного типу почав С. Стернберг. Отримана ним лінійна функція досить добре апроксимує результати виміру часу пошуку в пам'яті одиночного знака (букви або цифри). З трьох величин, що входять у її склад, дві перших, а і х, легко піддаються інтерпретації - множник а позначає час перегляду в пам'яті одного знака, аргумент х позначає число знаків в оперативній пам'яті. Вільний член b, якому можна інтерпретувати як сумарний час, складається з тривалостей трьох процесів: кодування при прийомі інформації, двійкового рішення в процесі пошуку в пам'яті й організації відповіді. Він є занадто громіздким і поки не піддається експериментальній перевірці. Питання про те, як організовані блоки моделі - послідовно або паралельно, поки не удалося вирішити за допомогою експериментів. Відзначимо, що Стернберг застосовував дисперсійний аналіз з метою виділити залежні і незалежні фактори. Якщо дисперсія визначається як сума незалежних факторів, то відповідним факторам блоки з'єднані послідовно. Взаємодії між факторами означали б рівнобіжне з'єднання.

М. Мейцнер і М. Трессельт розклали час простої реакції, використовуючи дані про латентний час викликаних потенціалів кори мозку. Відповідно до їх моделі, зоровий сигнал надходить у первинні поля зорової кори приблизно через 30 мс. Таким же є час проведення сигналу від моторної кори до рухової відповіді. Якщо з часу простої рухової реакції на зоровий стимул, що у середньому дорівнює 160 мс, відняти зазначені тривалості, то залишаться 100 мс. Автори інтерпретували їх як час центральної обробки стимулу. У лінійній моделі авторів є чотири блоки - вищі центри, затримка, пам'ять і суб'єктивне відчуття. Модель виявилася придатною для опису ефектів зорового маскування стимулів: при підборі просторово-тимчасових умов пред'явлення замість слова ЕКСПЕРИМЕНТ випробуваний бачить: КПРМН. Тобто сприймаються не всі букви.

Модель дає задовільні пояснення тільки для випадкових, не зв'язаних між собою наборів знаків. Вона не дозволяє зрозуміти, чому ефект маскування не виникає, якщо групи знаків складають осмислене слово. Модель не пояснює й ефектів послідовного накладення, тобто випадків, коли всі знаки пред'являються в одному місці екрана.

Часовий аналіз знаходиться в центрі інтересів інженерної психології. Результати тимчасового аналізу необхідні і для побудови імітаційних моделей, і для проектування, і для визначення напруженості праці, і для проведення ергономічних розрахунків. Однак мова йде не тільки про виміри. Одночасно повинен бути проведений якісний аналіз процесу, що повинен визначити, з яких операцій складається процес, як вони упорядковані усередині всієї системи (послідовно, паралельно або якось інакше). Визначення часу реакції і побудова моделі проводяться одночасно. Оскільки лінійна міра часу процесу є умовною, процес розвивається по своїх власних ритмах і правилам, що не обов'язково лінійні.

Лінійна модель виявилася придатною для виміру часу витягу сліду із сенсорної пам'яті і визначення часу сканування оперативної пам'яті. Часовий аналіз проводився за допомогою комплексу процедур, сфальцьованих на єдиній меті. Отримано оцінки величин для двозначних чисел-стимулів. Лінійна модель застосована для оцінки індивідуальних розходжень по блоках зорової і вербальної пам'яті. Дослідження показали, що в один випробуваних може бути великий обсяг зорової і малий обсяг вербальної пам'яті, а в інших навпаки - малий обсяг зорової і більший обсяг вербальної пам'яті і так далі. Лінійна модель була використана для розробки системи процедур оцінок працездатності.

Підводячи підсумок, поміркуємо про істинність лінійних моделей. На користь правильності лінійних моделей свідчать усі ті дослідження, у яких застосовувалися лінійні моделі: адже кожен автор, використовуючи лінійну модель, тим самим перевіряв її. Чи дійсно в лінійних моделях немає ніяких свідчень на користь паралельності обробки інформації або на користь наявності кільцевих зв'язків? Наш досвід показав, що, почавши роботу з лінійної моделі, неможливо утриматися в її рамках. До цього висновку ми прийшли в ході пошуків найменшого сполучення інтервалів між стимулами, при; якому випрямляється прогин у U-образної кривої точності відтворення послідовного ряду. У дослідженні зорового сканування ми переконалися, що навіть при виконанні простого сканування кілька блоків працюють паралельно. Ці процеси повинні виконуватися і координуватися за допомогою внутрішніх прямих і зворотних зв'язків. Було встановлено, що важливу роль грають зовнішні зворотні зв'язки, що регулюють ступінь зосередженості суб'єкта в кожній наступній пробі в залежності від результатів попередньої. Справді, виконання задачі в умовах швидкісного пред'явлення можливо тільки за умови максимальної концентрації. У ході експерименту у випробуваного виробляється здатність оцінювати точність виконання: задачі. Від показників попередньої проби залежить те, як випробуваний стане працювати в наступній. Кільцеві зв'язки замикаються тут через пам'ять про раніше виконану дію. Аналіз трудових процесів за допомогою лінійних моделей може бути ефективним у випадках, коли тривалість перетворення визначається тільки інформаційними процесами в системі, а міра часу залишається постійної по всіх блоках моделі. Оскільки з повсякденної практики відомо, що швидкість переробки інформації залежить також від зусиль, що прикладає суб'єкт для, настроювання кожного блоку, лінійні моделі й отримані з їх допомогою дані можуть бути використані з багатьма застереженнями.

Методика дослідження переробки інформації оператором

Ідея про те, що час між пред'явленням стимулу і відповіддю охоплює процес, що поділяється на послідовні стадії, була покладена в основу роботи ще Ф. Дондерсом (1868).

Дондерс розробив так називаний метод вирахування для виміру тривалості деяких з цих стадій і вивчення їхніх властивостей.

На основі ретельного експериментального вивчення різноманітних задач на бінарну класифікацію С. Стернберг розробив наступну модель процесу переробки інформації, що здійснюється в короткий відрізок часу між пред'явленням стимулу і виробництвом відповіді: стимул - перекодування (попередня обробка) - послідовні порівняння - бінарне вирішення - організація відповіді - відповідь.

Відомо, що в тахістоскопічних експериментах, коли одночасно або послідовно пред'являються кілька стимулів, неминуче виникають ефекти маскування й інтерференції, що виявляються в тому, що експозиція одних стимулів утрудняє обробку інших.

Як результат таких впливів точність відповіді знижується, а час реакції (ВР) збільшується. Кількість шумових елементів, їхня подібність з метою, розташування щодо мети і деякі інші фактори впливають на обробку цільового стимулу і виробництво правильної відповіді.

Апаратура. Експеримент проводився на стенді, до складу якого входили: керуюча ЕОМ, два семисегментних електролюмінісцентних знакових індикатори і виносний пульт, на якому знаходилися три кнопки з написами: «Готовий», «Так», «Ні». Відстань до індикатора дорівнювало 1,5 м, розміри індикатора - 3,2×2,4 см, яскравість - 60 нт. Вимір часу проводився за допомогою таймера ЕОМ з дискретністю рахунка 1 мс. Точність відліку часу пред'явлення цифр визначалася часом спрацьовування реле (5-6 мс). Досвід проводився в автоматизованому режимі з реєстрацією правильних відповідей і помилок, а також затримки часу відповіді.