Надежность АСОИУ (1088455), страница 26
Текст из файла (страница 26)
Экспериментальные исследования показали, что для правильного принятия решения и выработкиуправляющих сигналов оператору необходимо не более трех итераций.В некоторых АСОИУ подача на объект управления ошибочных сигналов может иметь катастрофическиепоследствия, вплоть до прекращения его функционирования. В этой связи обычно выходной сигнал звена человек-оператор перед подачей на объект управления поступает на блок «Модель объекта управления». И только после того,как оператор убедился в его правильности, сигнал подается на объект.На схеме рис. 2.1 блок моделирования объекта управления включен в контур обратной связи, так как результатымоделирования должны контролироваться оператором и используются им при подаче сигналов управления на объектили систему.Однако необходимо иметь в виду дополнительные временные затраты на моделирование поведения объекта послеподачи сигналов управления.
Если они неприемлемы (например, в АСОИУ динамическими объектами), тоиспользуются иные способы контроля за правильностью выработки управляющих сигналов.Различают три характерных типа деятельности человека-оператора: операционную, оперативную и тактическую.Операционная деятельность сводится к восприятию (наблюдению) информации, характеризующей состояние иусловия функционирования объекта управления, изменения его реального поведения в связи с изменениями параметровпроцесса функционирования.
Действия оператора доведены до автоматического навыка, жестко определенырегламентом и практически не отклоняются от него. Такую деятельность, когда оператор от восприятия информациисразу переходит к реализации действия, психологи называют информационным поиском с немедленнымобслуживанием.При этом используется «первый» уровень мыслительной деятельности оператора, в частности три вида дедукции:• мороническая (элементарная), при которой определенному сигналу соответствует определенная реакция(например, при загорании лампочки необходимо нажать определенную кнопку);• оптимизирующая (если изменилось положение точки на экране — измени положение метки);• адаптивная (если ускорилось движение яркостной отметки на экране — ускорь движение метки).Оперативная деятельность предполагает не только наблюдение за состоянием и условиями функционированияобъекта управления, но и принятие решения на основе альтернативных вариантов. При этом оператор используетдедуктивные, абдуктивные и индуктивные решения, т.
е. может действовать по определенным правилам, хранящимся вего памяти (абдуктивные решения), либо находить или выбирать для визуализируемых ситуаций правила длявыполнения действия (индуктивные решения).На оценку ситуации, выбор правил, составление плана действий оператор затрачивает определенное время(длительность мыслительного процесса — латентный период), прежде чем приступит к действиям. Такая деятельность,где от поступления сигнала до обслуживания проходит некоторое время (обслуживание начинается с запаздыванием),называется информационным поиском с отсроченным обслуживанием. Деятельность оператора в данном случае менеерегламентирована, чем операционная деятельность.Тактическая деятельность является наиболее сложной, поскольку связана с реализацией задач управления на основелогических умозаключений. Данный тип деятельности менее регламентирован, менее определен, так как процесспринятия решения чрезвычайно трудно формализуется.
Это связано с тем, что логические решения должны учитыватьмножество исходных факторов, причем не все факторы могут быть представлены в виде правил и рекомендацийнепосредственно в системе управления. Оператор осуществляет выработку прогностических решений, которыеотносятся к высшему уровню умственной деятельности. Главную роль в этой деятельности играет предвидение: спомощью индукции оператор строит гипотезу (модель поведения системы или объекта управления), дедуктивнымспособом выводит из нее следствие и находит результат решения, на основе которого возникает образ будущейситуации.
Именно оценивая будущую ситуацию, оператор осознанно выбирает управляющие воздействия.Таким образом, при операционной деятельности в АСОИУ используются такие свойства человека по восприятиюинформации, которые трудно, а порой и невозможно осуществлять техническими средствами. При оперативнойдеятельности используется способность оператора разрешать конфликтные ситуации на объектах управления.
Выборуправленческих решений в этих ситуациях можно возложить на аппаратно-программный комплекс АСОИУ, нооператорами они разрешаются быстрее, качественнее и с учетом большего числа слабоформализуемых факторов, чтохарактерно для индуктивных решений. При тактической деятельности используются мыслительные способностичеловека на уровне продуктивного мышления, базирующегося на предвидении, интуиции и т. п., которые присущитолько ему как субъекту управления.Все виды и этапы деятельности человека-оператора поддерживаются специализированными аппаратнопрограммными средствами, функционирование которых подчинено единой цели — поддержке деятельности операторапо выработке адекватных (или оптимальных) управляющих воздействий на объект или систему управления.Рассмотренная системодеятельностная модель человека-оператора носит в определенной степени условныйхарактер.
Во-первых, трудно отделить друг от друга задачи и время их решения в рамках этапов. Во-вторых, конецодного этапа и начало следующего, как правило, не совпадают, и этапы перекрываются. Это связано с особенностямичеловека-оператора как информационного звена, отличного от прочих аппаратно-программных звеньев АСОИУ.Оператор решает не отдельные задачи, а их совокупность: решая одну задачу, он имеет в виду и последующие.Тем не менее описанная модель дает возможность более наглядно представить процесс обработки информации взвене человек-оператор и понять сущность инженерно-психологических характеристик человека-оператора как звена пообработке информации.
Именно на основе анализа поэтапной деятельности оператора оказывается возможнымсформировать требования как к составу, так и к содержательной стороне процесса обработки информации в АСОИУ.2.1. Модель человека-оператора как звена по обработке информации в АСОИУ (все желтым в п. 2.1.)Человек-оператор как звено по обработке информации включен в контур управления, и его функциональныевозможности в значительной мере влияют на своевременность выработки сигналов управления и качество принимаемыхрешений. Поэтому для учета способностей оператора выполнять возложенные на него функции введены специальныеинженерно-психологические характеристики. Это дает возможность уже на этапе проектирования АСОИУ учесть влияние человека-оператора на скорость выработки стратегии управления и решить множество других проектировочныхзадач, связанных с представлением и обработкой информации в АСОИУ.
Так, задачи обнаружения и опознания сигналасвязаны с формой его представления. Поэтому характеристики анализаторов одновременно выступают и как инженернопсихологические характеристики оператора.Анализаторы представляют собой центр нервной системы, который обеспечивает прием и первичный анализинформационных сигналов.
Информация, поступающая через анализаторы, называется сенсорной, а процесс приемаинформации — сенсорным восприятием.Различают внешние и внутренние типы анализаторов. К внешним анализаторам относят: зрительный (рецепторглаза); слуховой (рецептор уха); тактильный; болевой; температурный (рецепторы кожи); обонятельный (рецепторносовой полости); вкусовой (рецептор на поверхности языка). К внутренним анализаторам можно отнести анализатордавления, кинестетический (рецепторы мышц и сухожилий), вестибулярный (рецептор в полости уха).Схема взаимодействия центральной нервной системы (ЦНС) и анализаторов представлена на рис.
2.2.Рис. 2.2. Схема взаимодействия Ц Н С и анализаторовОбщая функциональная схема анализатора включает периферийную (ПЧА) и центральную (ЦЧА) частианализатора. Рецепторы выполняют роль датчиков.Основными параметрами анализаторов являются:• абсолютная чувствительность к интенсивности сигнала (абсолютный порог ощущений);• предельно допустимая интенсивность сигнала (болевой порог);• дифференцированная или различительная чувствительность к интенсивности сигнала (абсолютная ∆I,относительная (∆I/I) · 100%);• для анализаторов, чувствительных к изменению частотных характеристик (зрение, вибрации), — границыцентральной чувствительности;• дифференциальная или различительная чувствительность (∆/) к изменению частотных сигналов (абсолютная иотносительная);• для вкуса и обоняния — число различных градаций сигнала;• пространственные характеристики для всех анализаторов;• временная характеристика — минимальная длительность сигнала, необходимая для восприятия ощущения.В АСОИУ в основном используются зрительный и слуховой анализаторы, т.
е. входные сигналы воспринимаютсязрительным и слуховым анализаторами человека. Считается, что порядка 90% информации оператор принимает спомощью зрительной системы. Оставшиеся 10% воспринимаются слуховым анализатором и другими органамичеловека. Поэтому рассмотрим более подробно характеристики зрительного и слухового анализаторов.Характеристики зрительного анализатораОсновными характеристиками зрительного анализатора являются пороги восприятия — абсолютный (верхний инижний), дифференциальный и оперативный. Понятие каждого из них может быть введено по отношению кэнергетическим (интенсивность), пространственным (размер) и временным (продолжительность воздействия)характеристикам визуального сигнала.Минимальная величина раздражителя, вызывающая едва заметное ощущение, носит название нижнего абсолютногопорога чувствительности, а максимально допустимая величина — верхнего порога чувствительности (это понятиевводится лишь по отношению к энергетическим характеристикам). Визуальные сигналы, величина которых меньшенижнего порога, человеком не воспринимаются.
Увеличение же интенсивности сигнала сверх верхнего порога вызываету человека болевое ощущение (слепящая яркость и т. д.). Интервал между верхним и нижним порогами носит названиедиапазона чувствительности анализатора.Раздражителем зрительного анализатора является световая энергия, а рецептором — глаз. Зрение позволяетвоспринимать форму, цвет, яркость и движение предметов. Возможность зрительного восприятия определяетсяэнергетическими, пространственными, информационными и временными характеристиками сигналов, поступающих коператоруСовокупность этих характеристик и их значения определяют видимость объекта (сигнала) для глаза.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
