Гелль П.П., Иванов-Есипович Н.К. Конструирование и микроминиатюризация радиоэлектронной аппаратуры (1984) (1092053), страница 54
Текст из файла (страница 54)
Единица информации. При ограниченном времени воздействия внешних факторов способности человека к восф":,!:-'! приятию и переработке информации резко падают. Поэтому необходимо знать средние способности человека к вос- приятию поступающей информации в количественном вы- рагкенни. Мерой количества информации служит единица «бптз (Ипату б!и!! — двоичное число). Обозначая количе- ство получаемой информации через Н, имеем Н =1д„— ', Р, где Р,— вероятность появления информации; Рз — вераят' ность появления информации данного вида, Если информация появится наверняка, то Р,=1. В дво- ичной системе число записывается с помощью нулей и еди- ния, Появление нуля или единицы равновероятно.
Следова- тельно, Р,=О,б. Тогда при 100 %-ной вероятности появле- ния информации (при отсутствии помех) ! Н =-!од — =- 1од 2. "оз Если за основание логарифма взять 2, то Н=!одз2= 1. Эта величина и получила название «бит». Она говорит о том, что произошло одно из двух равновероятных событий. Если каждый вид поступающей информации имеет разлнч- нук> вероятность, то количество индивидуальной информз. цин может быть найдено как й, =- 1опз —, где Р; — вероятность 1-го события. Для сложного события общее количество информации будет при отсутствии помех и при наличии помех, где (~, — вероятность появления индивидуальной информации.
Эти выражения позволяют количественно оценить информацию, поступающую к оператору. Количество информации, поступающей к человеку при различных видах его деятельности, оказывается весьма различным. Способность человека к восприятию информации зависит от ее смыслового значения. При восприятии бессмысленной информации человек за одну секунду способен воспринять и переработать всего 2 — 4 бит, а при приеме осмысленной информации — 15 — 20 бит.
Задача определения количественной оценки способностей человека к восприятию информации оказывается весьма сложной и трудоемкой. Большинство исследователей считает, что максимальная способность человека к приему информации не превосходит 50 бит(с. Поток информации, превышающий эту величину, не будет полностью восприниматься человеком, часть поступаюшей информации окажется за пределами его восприятия. Информационное содержание некоторых символов (в битах)! ь1ифра в двоичной системе..... 1 11ифра в десятичной системе..., . 3,3 Буква, письменный анак......
Б Кратковременная память человека .. ! Оа — !От долговременная память человека . . . !Ота Информация есть абсолютная величина, имеющая одно и то же численное значение для любого оператора. Однако ценность информации для оператора является относительной величиной, которая определяется способностью каждого отдельного оператора понять, осмыслить и использовать данную информацию в своей работе по управлению системой.
Ценностью полученной информации и определяется возможность ее использования. Ценность информации можно определить как приращение вероятности достижения данной цели в результате использования данной информа. цпн. Информация, которую получает оператор, должна быть нс только количественной, но и качественной. Если качественное выражение информации недостаточно, то оператор буде~ тратить большой объем памяти на ее анализ, что потребует большой тренировки и большего времени при выполнении данной функции в реальных условиях. Поэтому при выборе средств индикации следует учитывать не только количественные информационные характеристики, но и -',!3 качество получаемой информации. При перегрузке нпфор мацией оператор начинает пропускать входные сигналы или искажать их; снижение потока информации приводит к явлению, сходному с переутомлением: увеличивается число ошибок, снижается тонус и т.
д. Это говорит о том, что при проектировании пультов и выборе средств индикации пеоб".> э ходнмо ориентироваться на некоторую оптимальную скорость выдачи информации, не превышающую «пропускной способности» оператора. Информация должна поддержи- 3;: вать активность оператора на высоком уровне и давать возможность переключения различных анализаторов в процес- 4- се работы (например, переходить с визуального приема информации па слуховой). Такой прием устраняет монотонность в работе и повышает активность оператора.
Человек получает до 80 $ всей информации через органы зрения. Глаз воспринимает электромагнитные колебания в диапазоне 300 †9 нм, однако чувствительность глаза к восприятию колебаний в этом диапазоне длин волн меняется в широких пределах. Чувствительность к волнам 300 и 950 нм в 1О' — 10' раз меньше, чем к волнам 500— 550 пм. Характеристики органов зрения и слуха человека. На рис.
5-34 приведены относительные спектральные характеристики сумеречного и дневного зрения, т. е. зависимости относительной чувствительности глаза 5 от длины световых волн Х. Как видно из рис. 5-34, характеристика сумеречного зрения сдвинута приблизительно на 48 нм в область коротких длин волн. Эта особенность человеческого зрения накладывает свой отпечаток на конструкцию пуль- 3!'' тов управления, предназначенных для работы в затемненных условиях.
Чтобы глаз не изменял свою чувствительность при переводе взгляда с освещенных шкал и надписей на затемненное пространство и наоборот, подсветку рекомендуется выполнять красным цветом. Этот цвет в затемненных помещениях не приводит к дополнительной утомляемости глаза за счет изменения его чувствительности, что благоприятно сказывается на работе оператора. Предел изменения яркости объектов, различимых глазом, находится в диапазоне от 6,4 10' до 3,2 10-з кд/мз, т.
е. глаз может воспринимать предметы, отличающиеся по 279 0,0 й4 Р,г 0 Х 55Р 40Р 450 500 550 500 050 700 яч 400 4г4 404 бгб 505 04г г00 а и и е я ъь Фз РЬ Ь Рнс, 5-34. Спектральная ь ч с зараьтерястнка чувствительности глаза яркости в 10ч раз. Глав может поворачиваться в горизонтальной и вертикальной плоскостях в пределах 80; однако наибольшей чувствительностью обладает область + 1О' от оси глаза, Разрешающая способность глаза 3 — 12', при наблюдении черных рисок на белом фоне острота зрения может доходить до 6".
Острота зрения зависит от длительности восприятия. При времени наблюдения, большем 0,6 с, острота зрения близка к максимальной, Способность глаза. приспосабливаться к ясному видению предметов, находящихся на различном удалении, называется аккомодаппей. Время аккомодации при переводе взгляда с предмета, расположенного на расстоянии 0,1 м, до предмета, удаленного на 0,6 м, составляет 0,6 — 1,2 с. Изменение чувствительности глаза при различной освещенности называют адаптацией. Лдаптация — одно из за. мечательнейших свойств глаза. Так, при переходе из светлого помещения в темное через час пребывания в темноте чувствительность глаза увеличивается в 200 тысяч раз по сравнению с первоначальной. Среднее время адаптации при переходе из светлого помещения в темное составляет 20 мин. Глазу свойствен так называемый обман зрения.
При мерцании источников света создается эффект движения. Нанесенная на поверхностьтела сетка илн концентрические окружности вызывают видимое искажение формы этого тела. Границей различимых мерцаний считают 15 — 20 мерцаний в секунду. Прн меньшей частоте мерцаний глаз фиксирует отдельные вспышки, при большей — воспринимает как непрерывный свет. Совместное действие нескольких раздражителсй (например, слуховых и зрительных) создает эффект усиления восприятия. Частота звуковых колебаний, воспринимасмых здоровым человском, леакит в пределах !6 — 20000 Гц.
При увеличении частоты колебаний в два раза высота тона увслнчивается на одну и ту же величину, называемую октавой. Весь слышимый диапазон частот содержит примерно 10 октав. Наибольшую чувствительность ухо имеет в диапазоне частот 1000 — 3000 Гц. Число различимых по частоте и силе тонов, воспринимаемых ухом, приблизитсльно 540 тысяч.
Можно считать, что минимальное различение частоты са. ставляет 0,3 с!в исходной. Оценка влияния шума на человека. Минимальное звуковос давление, необходимое для того, чтобы звук былслышен, называется порогом слышимости. Порог слышимости зависит от частоты и в диапазоне 800 †20 Гц составляет примерно 2 1О-' Па.
На рис.5-35 приведены кривые равной громкости. Уровень громкости звука Е„ (в фонах) опреде- 105 ь 55 В й~' ~яр' 5Ч5' 15' ГЧ Рвс. о 35. Крввыс равной гроввоств Таблица 6-2 Характеристики гиума Уронена гром- кости сауна, дп Интеисиа- аостй наук», Вт/ма Звуковое даал ение, Па Действие шума ка человека 1Π— ае !Π— та 10 — тт 0 80 90 2.! 0-а 2 10 — т 6,3 10 — т Порог слышимости Шум заметен Шум беспокоит, разговор тре бует повышенного голоса Шум мешает Разговор невозможен Шум подавляет и раздражает Болевые ощущения 100 1!0 120 130 10 — те 1Π— е 1Π— и !Π— т 20 !0-т 63.
1Π— ' 20 63 ляется как усиление или ослабление звука по отношению к порогу слышимости: 282 Реев РаафСр где ро,ээ — эффективное давление (Па) на пороге слышимости звукового тона в 1 кГц; р,ье, — измеренное эффективное звуковое давление (Па) для чистого звукового тона и 1 кГц. Фон — уровень громкости звука, для которого звуковое давление равногромкого с ним звука частотой 1 кГц равно 1 дБ.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
