Манухина С.Ю. (сост.) Инженерная психология и эргономика: хрестоматия

Подождите немного. Документ загружается.

Роль анализаторов при приеме

и обработке информации

являются селективная адаптация и уставание чувствительных

к восприятию движения детекторов, характерные для челове-

ка, воспринимающего движение какого-либо объекта.

Рассматривание «водопада» или прокручивание текста

(см. вышеописанные экспериментальные подтверждения), т.е.

восприятие в течение какого-то периода времени только дви-

жения вниз, приводит к тому, что детекторы, чувствительные к

движению такого типа, утомляются, или адаптируются, в ре-

зультате чего становятся менее активными. Поэтому, когда

человек, наблюдавший за движением вниз, переводит свой

взгляд на неподвижную композицию, чувствительность его

рецепторов, воспринимающих движение вниз, оказывается

пониженной и ему кажется, что и неподвижная композиция, и

ее элементы перемещаются вверх. На каком уровне зритель-

ной системы находятся рецепторы, обеспечивающие ЭПД?

Сегодня у нас нет определенного ответа на этот вопрос, одна-

ко варьирование условий, при которых они возникают, дает

возможность высказать некоторые предположения. Например,

если эти рецепторы лежат на уровне сетчатки, то адаптация к

действию движущегося стимула только одного глаза должна

привести к тому, что второй, неадаптированный глаз не почув-

ствует ЭПД. Иными словами, если происхождение ЭПД свя-

зано с функционированием сетчатки, адаптация одного глаза

не должна повлиять на состояние другого. Однако когда та-

кой эксперимент был проведен, оказалось, что неадаптиро-

ванный глаз тоже ощущает ЭПД, что свидетельствует в пользу

центрального, или кортикального, происхождения этого фе-

номена (Nitchell, Reardon & Muir, 1975; Mitchell & Ware, 1974;

Murakami & Cavanagh, 1998. Фундаментальный обзор литера-

туры, посвященной ЭПД, читатель найдет в Mather et al, 1998).

Прогнозирование траектории движения

Заключительный раздел главы посвящен преимущест-

венно не восприятию движения объектов, а прогнозированию

траекторий их движения. Этот вопрос вполне заслуживает

краткого обсуждения, поскольку некоторые объяснения дви-

Особенностипринятияиобработкиинформации

человекомоператоромвсистемеСЧМ

жения объектов по определенным траекториям получены на

основании такого явления общего характера, как восприятие

движения, рассмотрению которого была посвящена эта глава.

Поскольку большинство людей постоянно имеют дело с ди-

намическими событиями, происходящими в окружающем

мире, и в первую очередь – с движущимися объектами, можно

было бы предположить, что им уже знакомы некоторые базо-

вые принципы и законы физики и понятна предсказуемость

траекторий движения объектов. Между тем в том, что касается

движения объектов даже, казалось бы, в простых условиях, все

еще немало заблуждений, а нередко и ошибочных представ-

лений. Приведены результаты экспериментов (McCloskey,

Carramazza & Green, 1980; см. также: Kaiser, Proffitt &

McCloskey, 1985), проведенных для оценки способности испы-

туемых точно предсказать траекторию движения объектов на

основании решения таких простых физических задач, как две

первые задачи, представленные на рис. 5.

Рис. 5. Прогнозирование траектории движения объектов.

Правильное решение задач (сплошные стрелки) и наиболее

распространенные ошибки (пунктирные стрелки). (Источники:

McCloskey, 1983; Kaiser, Proffitt & McCloskey, 1985; McCloskey,

Caramazza & Green, 1980)

Роль анализаторов при приеме

и обработке информации

Когда испытуемых, преимущественно студентов кол-

леджа, из которых 70% как минимум изучали физику в сред-

ней школе, спросили о траектории движения предмета, вы-

пущенного из изогнутой трубы, на удивление многочислен-

ная группа оказалась не готовой дать точный ответ. Они отве-

чали, что выпущенный из изогнутой трубы предмет будет

продолжать двигаться по кривой даже в отсутствие внешнего

воздействия. Более того, увеличение числа неправильных от-

ветов при переходе от задачи 1 к задаче 2 позволяет предпо-

ложить, что, по мнению большинства испытуемых, кривизна

траектории движения объекта зависит от времени его пребы-

вания в трубе, и чем это время больше, тем более изогнутой

будет и траектория. Правильный ответ на обе задачи непо-

средственно вытекает из закона инерции, или первого закона

Ньютона: движение тела изменяется только под воздействием

приложенного к нему внешнего усилия. Если тело находится в по-

кое, оно будет оставаться в покое. Если оно находится в движении,

оно будет продолжать двигаться с постоянной скоростью до тех

пор, пока к нему не будет приложено внешнее усилие.

В ходе бесед, проведенных с испытуемыми после экспе-

римента, выяснилось, что причина неправильных ответов – не

зрительные искажения или перцептивная предвзятость, а ис-

ключительно их наивные представления о движении. Основ-

ное заблуждение участников эксперимента базировалось на

вере в то, что предмет, который «заставили» двигаться в изо-

гнутой трубе, приобретает «момент движения», или импульс,

«заставляющий» его продолжать криволинейное движение и

после выхода из трубы даже тогда, когда он не испытывает

никакого внешнего воздействия. А это значит, что траектория

движения станет прямолинейной только после того, как по-

степенно «израсходуется» импульс. Мак-Клоски считает ис-

точником этих наивных представлений о движении, которые

полностью соответствуют представлениям классической фи-

зики, доньютоновскую теорию импетуса («первотолчка»), гос-

подствовавшую в Средние века (McCloskey, 1983). Согласно

этой теории, приведенный в движение объект приобретает

Особенностипринятияиобработкиинформации

человекомоператоромвсистемеСЧМ

силу, или импульс, который и поддерживает его движение.

Этот импульс постепенно истощается, что вызывает сначала

замедление движения, а затем и полную остановку объекта.

Дополнительные доказательства того, что неверные от-

веты явились результатом наивных представлений, а не про-

блем перцептивного характера, основаны на следующем: ис-

пытуемые узнавали правильные траектории движения объек-

тов, когда ситуации, аналогичные описанным в задачах 1 и 2

(Рис. 5), были предъявлены им в видеозаписи (Kaiser, Proffitt &

Anderson, 1985). Когда испытуемым показывали разные, пря-

молинейные и криволинейные, траектории движения мяча,

выпущенного из изогнутой трубы, практически все выбрали

правильную траекторию. Как наиболее естественный путь

они воспринимали правильную прямолинейную траекторию,

а не ошибочную, криволинейную, которую нередко предска-

зывали на основании стационарных репрезентаций.

Известны также и неверные прогнозы относительно па-

дающих объектов, которые могут быть основаны на перцеп-

тивных процессах. Задача 3 на рис. 8.16 касается самолета, ле-

тящего на определенной высоте с постоянной скоростью и

сбрасывающего на землю какой-то предмет. Нужно опреде-

лить траекторию полета этого предмета с момента его отде-

ления от самолета до приземления. На рисунке представлены

и правильный ответ, и два наиболее распространенных оши-

бочных ответа. Правильный ответ таков: падая по параболи-

ческой траектории, объект будет продолжать двигаться впе-

ред. Одно из объяснений наиболее распространенных оши-

бок заключается в зрительной иллюзии, основанной на мно-

гочисленных наблюдениях над объектами, падающими из

движущихся предметов по прямой. (McCloskey, 1983; Kaiser et

aL, 1985; McCloskey, Washburn & Felch, 1983). Когда человек на

бегу или на ходу роняет что-либо, он сам играет роль систе-

мы координат, относительно которой воспринимается упав-

ший предмет <…>. Иными словами, падение предмета вос-

принимается на фоне подвижной системы координат – иду-

Роль анализаторов при приеме

и обработке информации

щего или бегущего человека. Поэтому движение объекта от-

носительно движущегося фона может быть ошибочно воспри-

нято как движение относительно стационарного фона и ин-

терпретировано вследствие этого как его, объекта, абсолют-

ное движение. Мы видим, что предмет, который уронил

идущий человек, падает прямо вниз относительно идущего че-

ловека, и можем ошибочно решить, что траектория падения

этого предмета – прямая линия. Как правило, неверные суж-

дения о траекториях движения уроненных или сброшенных

предметов возникают в результате многократных наблюде-

ний за перемещением объектов относительно двигающейся

(подвижной) системы координат (Kaiser et al., 1985).

Вопросы для дискуссий

1. В чем заключается роль анализатор при приеме и обра-

ботке информации?

2. Какие основные факторы, влияющие на четкость вос-

приятии и передачи информации в системе ЧСМ Вы можете

обозначить?

3. В чем заключается специфичность применения знаний

об анализаторах человека и животных при создании техниче-

ских устройств вы можете привести?

Особенностипринятияиобработкиинформации

человекомоператоромвсистемеСЧМ

Тема 4.

Учет особенностей функционирования

психических процессов при

проектировании СЧМ

Зинченко Т.П. Исследование психологических закономер-

ностей формирования и динамики когнитивных карт у

авиадиспетчеров // Память в экспериментальной и когни-

тивной психологии. – СПб. : Питер, 2002, с.193–207

Когнитивные карты в деятельности диспетчера

по управлению воздушным движением

Профессия диспетчера по управлению движением воз-

душного транспорта является одной из первых среди опера-

торских профессий по напряженности труда. Технический

прогресс в управлении воздушным движением породил про-

блемы, обусловленные увеличением интенсивности воздуш-

ного движения. Анализ деятельности авиадиспетчера пред-

ставлен в ряде работ (Беседин В.П. и др., 1986; Казимир-

чак В.В., 1978; Гасов В.М., Соломонов Л.А., 1990; Цепляев Ю.Ф.

и др., 1990 и др.).

Главная цель деятельности авиадиспетчера – обеспече-

ние безопасности, регулярности и экономичности воздушного

движения. Деятельность авиадиспетчера можно классифици-

ровать как операторскую и представить в виде четырехуров-

невой иерархической структуры (Рис. 1).

Автор данного подхода В.В. Казимирчак (1978) считает,

что в качестве структурных единиц первого уровня целесооб-

разно выделить этапы деятельности, составляющие, в свою

очередь, систему со сложными взаимосвязями, центральное

место в которой занимает этап обработки информации и ре-

шения задач УВД (управления воздушным движением). Ос-

тальные этапы носят относительно подчиненный характер.

Часто этапность деятельности предполагает линейную струк-

Учетособенностейфункционированияпсихических

процессовприпроектированииСЧМ

туру, т.е. последовательное выполнение во времени всех эта-

пов. Для авиадиспетчерской деятельности это не характерно,

так как здесь имеет место одновременное управление

несколькими воздушными судами.

Рис. 1. Структура деятельности авиадиспетчера

В связи с этим возможно наложение или совмещение

этапов. Несмотря на это, этапы деятельности можно считать

инвариантными структурными единицами деятельности

авиадиспетчера. Каждый этап деятельности направлен на

достижение одной из целей УВД. При анализе деятельности

авиадиспетчера выделяют пять главных этапов:

• обработка информации и решение задач УВД;

• сбор и регистрация необходимой информации;

• реализация решений;

• контроль;

• координация (Рис. 2).

Центральное место в деятельности авиадиспетчера за-

нимает этап обработки информации и решения задач УВД.

Деятельность на этом этапе направлена на достижение основ-

ных целей управления – обеспечение безопасности, регуляр-

Особенностипринятияиобработкиинформации

человекомоператоромвсистемеСЧМ

ности и экономичности воздушного движения. Названные це-

ли можно ранжировать по значимости: в первую очередь

безопасность, затем регулярность и по мере возможности –

экономичность.

На этапе сбора и регистрации необходимой информа-

ции целью деятельности авиадиспетчера является создание

достаточной и достоверной информационной базы для ре-

шения задач УВД.

На этапе реализации решений преследуется цель доведе-

ния решений до исполнителей (экипажей воздушных судов), т.е.

передача командной и осведомительной информации. Целью

этапа контроля является определение правильности выполне-

ния команд управления экипажами воздушных судов.

Рис. 2. Взаимосвязь между этапами деятельности

авиадиспетчера и связь

Специфические условия деятельности авиадиспетчера

находят отражение в этапе координации. Весь полет воздуш-

ного судна делится на участки: движение по аэродрому, взлет,

набор высоты и выход на трассу, полет по трассе, снижение и

подход к аэродрому посадки. УВД также осуществляется по-

этапно, причем для каждого судна имеется свой диспетчер-

ский пункт, реализующий управление и несущий ответствен-

ность за безопасность. Кроме того, крупные и сложные зоны

управления делятся на участки, поэтому при переходе воз-

душного судна из одной зоны в другую или из одного участка

в другой требуется координация деятельности. На этапе ко-

ординации управления достигается цель обеспечения безо-

Учетособенностейфункционированияпсихических

процессовприпроектированииСЧМ

пасности воздушного движения не только в зоне контроля

данного диспетчера, но и в соседних зонах, а также на рубе-

жах передачи управления.

Структурными единицами на втором уровне являются

действия. В общем случае на втором уровне можно выделить

систему из L действий.

На этапе сбора и регистрации информации выделяют

следующие действия:

• прием визуальной информации;

• прием аудиальной информации;

• фиксация принятой информации.

На этапе обработки информации и принятия решений

можно выделить действия, связанные с решением следующих

задач УВД:

• задача приема и передачи управления воздушными су-

дами;

• стереотипные задачи, обусловленные установленной

технологией управления;

• проблемные задачи, связанные с конфликтными или

аварийными ситуациями.

Для этапа реализации решений характерны следующие

действия:

• регистрация принятых решений;

• передача команд управления.

На этапе контроля управления выделяются действия:

• передача запросов информации;

• регистрация отклонений параметров полета воздушного

судна от заданной программы;

• передача указаний по коррекции траекторий.

При координации управления:

• передача информации по координации;

• регистрация информации по координации.

Как отмечает В.В. Казимирчак, для данного уровня

структуры деятельности авиадиспетчера также характерно

совмещение и наложение структурных единиц во времени.

Однако это не мешает их непосредственному наблюдению,

Особенностипринятияиобработкиинформации

человекомоператоромвсистемеСЧМ

100

т.е. имеется возможность четко зафиксировать моменты их

начала и окончания.

В деятельности авиадиспетчера пространственный образ

ситуации, который можно рассматривать как когнитивную

карту, играет главенствующую роль.

Воздушная обстановка прежде всего характеризуется

структурой размещения самолетов в воздушном пространстве

по вертикали и горизонтали и динамикой этой структуры во

времени, т.е. направлением движения самолетов и их скоростью.

Для управления воздушным движением авиадиспетчеру

необходимо точное знание воздушной обстановки и ее посто-

янный анализ, который осуществляется на основе информа-

ции, закрепленной в опыте диспетчера (в виде постоянных

сведений о географической среде, инструкций, правил и на-

ставлений по производству полетов и руководству ими, схем

различных маневров, сведений о технической оснащенности

аэропортов и летных характеристик различных типов самоле-

тов и т. д.), и информации, поступающей к диспетчеру по

различным каналам связи (радиосвязь, индикационные уст-

ройства и т. д.) от других диспетчеров, диспетчерских и ин-

формационных служб и ведомых бортов (в виде оперативно

меняющихся сведений о характере и ходе полетов, состоянии

объекта управления, метеообстановки). Интегрируя всю по-

ступающую информацию, диспетчер создает некий субъек-

тивный образ, с опорой на опыт и экстраполяцию обстановки.

Пространство, используемое для полетов, разделено на

зоны, в которых управление движением самолетов осуществ-

ляет определенный диспетчерский пункт. Зона управления

разделена на секторы, в которых руководят полетами один-

два диспетчера. Сектор имеет строго ограниченное для пере-

мещения самолетов пространство – «коридоры». Схема «ко-

ридоров» похожа на карту участка автодорог. Наиболее на-

пряженными являются «коридоры» на маршруте между

крупными городами. Особого внимания от авиадиспетчера

требует управление на «перекрестках» или «узлах» «коридо-

ров», где траектории полетов пересекаются. «Коридоры» для