Надежность АСОИУ (1088455), страница 36
Текст из файла (страница 36)
Такие информационные модели называют поликодовыми. Типичным примером поликодовыхмоделей являются известные всем из школьной подготовки географические и политические карты мира, России и еерегионов. Подобные электронные карты могут использоваться в качестве системы отсчета (статической информации).
Втабл. 2.5 приведены некоторые комбинации способов визуального кодирования в зависимости от решаемых задач.Таблица 2.5ПримерыСпособы визуального кодированиярешаемыхзадачФорма РазмерВыделениеинформацииспециального++Буквен-ЯркостьЦветЧастотаРасфоку-но-циф-мелька-сировкаровойний+назначенияСигнал++++++опасности,предупрежденияПоиск и+++опознаниеобъектаВыделение++++Точки контроля++Выделение зон++сигналов при ихбольшомколичествеВыделение++группэлементов+++++Информативность каждого из способов визуального кодирования характеризуется количеством градаций, которыечеловек способен выделить с помощью зрительной системы. Ориентировочные значения приведены в табл.
2.5.При использовании поликодовых моделей информативность способов визуального кодирования, как правило,превышает информативность этих моделей. Поэтому разработчики имеют возможность выбирать способы кодированияи соответствующее количество градаций, отвечающее характеристикам человека-оператора и обеспечивающеенадежный прием информации.Весь объем данных, выводимых на экран УОИ, условно подразделяют на несколько уровней по различнымпризнакам. Так, по скорости обновления различают динамическую, статическую и служебную информацию.Дальнейшая классификация возможна по принадлежности к объекту или его атрибуту.Общая длина алфавита R, необходимая для визуального кодирования данных на экране УОИ, может быть оценена спомощью соотношенияmR=∑i =1nk∑ ∑ τ ijk ,j = k k =1где rijk — длина алфавита, необходимого для кодирования к-й характеристики j-ro объекта; k— количество характеристик jго объекта; n — число объектов i-то типа; т— количество групп объектов информационной модели, включающейдинамическую, статическую и служебную информацию.Правильная идентификация объектов оператором обеспечивается при выполнении условияQ>Rгде Q — количество градаций используемой совокупности способов визуального кодирования.Так как указанные способы визуального кодирования состояний и условий функционирования объекта управленияне обладают универсальными свойствами и дополняют друг друга, то при выборе варианта алфавита целесообразнопредставлять информационную модель в виде совокупности геометрических элементов: символов, точек, линий,площадей и т.
д. Тогда последнее соотношение принимает видM + N + P + S < Q,где Q - максимально возможное число градаций используемых способов визуального кодирования; M, N, P, S - требуемоечисло различимых градаций для кодирования символов, точек, линий и площадей соответственно.Удлинение алфавита приводит к увеличению времени опознания символов и, следовательно, к увеличениювремени задержки между моментом предъявления сигналов и моментом восприятия информации оператором. В общемслучае это время определяется соотношениемt τ = t1 + t 2.Продолжительность t2 зависит от длины алфавита: где t x — время латентного периода ( t 1 = 0,15 — 0,20 с); t2 —время опознания предъявленного сигналаt2 =τlog 2 R,где r — количество символов алфавита, которое требуется опознать; R — общая длина алфавита; с— пропускнаяспособность человека-оператора.При выборе алфавита символов возникает необходимость в учете ошибок восприятия информации оператором(исключение для случая визуализации текстовой информации).
Наиболее характерными ошибками при восприятии буквявляются:• ошибки по общему сходству начертания букв: А-Д-Л, 3-Э, IH-Щ, Е-С-О;• ошибки по общему сходству отдельных частей букв: Б-В-Ь-Ы, 3-И, У-Ч;• ошибки зрительно-пространственного характера: И-Н-П-Ц и др.Отметим еще раз, что данные ошибки имеют место при индивидуальном (отдельном) предъявлении буквенныхсимволов, не объединенных в текстовой фрагмент, так как в последнем случае оператор воспринимает не отдельныебуквы, а их логическое объединение в виде слова и словосочетаний.Поэтому если имеется возможность сократить количество используемых букв, то тем самым можно повыситьуровень безошибочного приема информации человеком-оператором, а следовательно, и его надежность.Определение размеров символов на экране.
Визуализируемые символы должны быть легко различаемыми с рабочегорасстояния наблюдения за экраном. Зная это расстояние, можно вычислить угловой размер символа на экране по высоте(рис. 2.18).Рис. 2.18. Расположение символа на экране и глаза наблюдателяβ эл = α эл m,где βэл — угловой размер элемента или символа по высоте на рабочем расстоянии; αэл — острота зрения оператора; т —число дискретных элементов (пикселов) отображения в символьной строке но высоте.Зависимость между угловыми и линейными размерами определяется уравнениямиhэл = 2 Ltg ( β эл 2),bэл = hэл n m,где n— число дискретных элементов (пикселов) по ширине символа.При начертании букв оптимальным считается соотношение ширины букв и их высоты, близкое к 2:3.Размеры символа и межстрочных и межбуквенных промежутков (знакоместо) обычно определяются следующимивыражениями:hc = hэл + hn ,bc = bэл + bn ,где hn — величина межстрочного промежутка (по вертикали); bп — величина межбуквенного промежутка (погоризонтали).Значения указанных выше параметров выбирают исходя из характера отображаемой информации и требований кинформационной насыщенности визуализируемого изображения.
В то же время существуют рекомендации посоотношению между рассмотренными величинами:bn = (0,3 − 0,6)bэл , hn ≈ hэл ,Наиболее приемлемым (сточки зрения восприятия) соотношением толщины обводки и высоты букв является 1:6для прямой контрастности (черные буквы на белом фоне) и 1:10 для обратной контрастности (белые буквы на черномфоне).При написании слов и чисел расстояние между буквами и цифрами рекомендуется применять равным 0,3-0,6 ихширины.Расстояние между строками текста подбирается в соответствии с высотой букв ( в пределах от 1:1 до 1:2) и сучетом длины строк.
Чем длиннее строки, тем больше должно быть расстояние между ними. Так, машинописный текст,напечатанный через один интервал с длиной строки во весь лист, читается значительно хуже, чем тот же текст,напечатанный через два интервала. В то же время короткие строчки (например, стихи) читаются лучше при печатаниичерез один интервал.где bc и hc- размеры символа; Aи B — размеры экрана.Следует заметить, что сказанное выше чаще всего относят к формулярам или отдельным надписям. Для текстовойинформации с соответствующим шрифтовым и стилевым оформлением должен использоваться несколько иной подход.Например, для устранения психологического эффекта, связанного с различными значениями интервала между буквами,используется так называемый «кернинг пар», в результате чего происходит уменьшение интервала между некоторымибуквами, и приведенные выше расчетные соотношения оказываются несправедливыми ( в противоположностьмоноширинным шрифтам).Определение информационной емкости жрана и скорости представления информации.
Зная размеры экрана и рекомендациипо размерам символов монокодовых информационных моделей, можно определить количество возможных текстовыхстрок N n столбцов MN=BBB=или N = (0,6 − 0,75) ;bc bc + b nbcM=AAA=или M = 0,5hc hc + h nhcгде bc и hc- размеры символа; Aи B — размеры экранаИспользуя эти соотношения, можно определить информационную емкость экрана:H э = MN .Поскольку каждый символ в ЭВМ представляется в виде R-разряд-ного двоичного кода, получим:H э = NMog 2 Rc ,где Rc — разрядность кода полного алфавита.Реальная информационная емкость экрана может значительно изменяться при введении способа кодированияцветом (за счет увеличения основания кода признаков).Подобная оценка информационной емкости экрана справедлива в большинстве практических реализаций. Однакоболее обоснованным представляется подход, при котором размеры экрана определяются информационной емкостьюизображений моделей, а затем производится подбор соответствующего типоразмера из заданного ряда.
При этомнеобходимо учитывать:• при отображении монокодовых информационных моделей размеры экрана зависят от выбранного формата иоптимальных размеров символов;• при отображении сложных поликодовых информационных моделей решающее значение приобретают точность инадежность выполнения оператором его функций, в частности точность позиционирования положения объектов всистеме координат экрана и т. п.Объем информации, представленный на экране, должен быть рассчитан на возможность его приема человекомоператором.
Другими словами, скорость представления информации оператору должна соответствовать его пропускнойспособности.Например, во многих кинофильмах скорость визуализации титров не позволяет зрителю реально прочесть всюпредставляемую информацию. Такое положение в работе оператора недопустимо. К тому же пропускная способностьчеловека-оператора зависит от используемых видов информационных моделей и способов визуального кодированияинформации. Поэтому расчетное согласование допустимых объемов информации и скорости ее представления человекуоператору не всегда соответствует действительности и требует экспериментальной проверки на уровне опытныхобразцов или моделирования.Выбор поля зрения оператора.
Размеры поля зрения оператора для индивидуального экрана дисплейного пульта безучета специфики работы составляют 30-60° при неподвижном положении головы человека. При поворотах головы и еенаклоне углы обзора значительно увеличиваются. Однако при работе за индивидуальным пультом необходимаконцентрация внимания оператора, что снижает угол эффективной видимости до 30° в горизонтальной и вертикальнойплоскостях. Принимая во внимание, что размеры поля зрения зависят от качества выполнения операций, напримерпоиска цели, а также учитывая, что данная методика ориентирована на условия работы в реальном масштабе времени,целесообразно использовать поле так называемого ясного зрения, ограниченного размерами: 16-20° — по горизонтали(Y1), 12-15° — по вертикали (γ2).Определение расстояния наблюдения за экраном.
Оптимальное расстояние наблюдения, учитывая угол эффективнойвидимости, как по горизонтали, так и по вертикали, определяется следующими соотношениямиl1 =0,5a;tgY1 / 2l2 =0,56/ 2,tgY2где a, b— размеры экрана (по горизонтали и вертикали); I1 и Z2 — расчетные расстояния, до экрана исходя из егоразмеров.По классическим представлениям ближайшая точка для размещения экрана находится на удалении 400 мм отоператора. Как наиболее рациональное рекомендуется расстояние в диапазоне 400-800 мм.Размеры экрана. Одним из главных параметров экранных пультов являются размеры (или диагональ) экрана. Ониопределяются объемом информации визуализируемых информационных моделей. В АСОИУ, использующих образно-пространственное описание состояний и условий функционирования объектов и систем управления, необходимыеразмеры экрана пультов определяются размерами визуализируемой области, представляемой на экране в требуемоммасштабе.В качестве единицы размерности обычно используют сантиметры или дюймы.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
