Страница 3: ДСТУ EN 894-1-2001. Безпечність машин. Ергономічні вимоги до проектування індикаторів та органів керування. Частина 1. Загальні принципи взаємодії людини з індикаторами та органами керування (62583)

А.2.2 Одночасна увага до кількох джерел

За певних умов людина здатна до одночасного виконання декількох дій. Оптимізувати такі дії можуть допомогти характеристики системи «людина — машина»:

1. невеликий просторовий інтервал між індикаторами може допомогти проводити паралель­не оброблення сигналів. Проте для акустичних індикаторів таке розміщення не рекомендується;

2. суміщені індикатори можуть поліпшити можливості паралельного оброблення сигналів;

3. якщо система вимагає паралельного оброблення сигналів, то розробник повинен викорис­товувати індикатори, розраховані на різні органи почуттів, тому що різні органи почуттів зв’язують разом різні ресурси уваги;

4. розробник повинен також враховувати, що від оператора вимагається більше уваги, якщо він мало знайомий з системою.

А.З Система сприйняття

Система сприйняття перетворює інформацію, що надходить із зовнішнього світу, в мислені уявлення. Процес розпізнавання будь-якого об’єкта може бути витлумачений як «упізнання зраз­ка», під час якого обробляються ознаки явищ подразнення і порівнюються з інформацією, що збе­рігається у довготривалій пам’яті. Досвідчений оператор має можливість упізнання певного комплексу просторових і часових зразків. Одразу після представлення подразників у візуальній пам’яті з’являється відображення візуального подразнення та звукової інформації — у звуковій пам'яті. Така сенсорна пам'ять містить інформацію, що фізіологічно зашифрована як аналог зовнішніх подразників.

Схожі сигнали, що з'являються в межах окремого циклу оброблення інформації, можуть комбінуватися в одне єдине сприйняття. Отже, існує критичний проміжок часу, в якому сигнали не можуть бути розпізнані як окремі подразники.

А.3.1 Час убування

Час убування (до половинного значення) інформації в сенсорній пам’яті становить близько 0,1 — 1с для візуальної пам’яті і близько 0,9 — 3,5 с — для звукової пам’яті.

А.З.2 Увага і очікування

Очікування людиною будь-якого подразнення чи сукупності_чподразників впливає на точність ідентифікації. Наприклад, завдяки інтенсивному очікуванню специфічних подразників для розпіз­навання подразника буде потрібно менше ознак, ніж при менш напруженому чеканні. Характери­стика зв’язку між очікуванням і сприйняттям є дуже важливою для розроблення органів керуван­ня та індикаторів. Так, наприклад, органи керування які мають багато загальних ознак форми, мо­жуть бути переплутаними, в той час як, досвідченому оператору для ідентифікації досить лише деяких із цих ознак.

А.3.3 Організація сприйняття

Деякі принципи, відомі як «Образні принципи формування сприйняття», чітко визначають, як психічно переробляється візуальна інформація. Принципи можуть вважатися природними і знач­ною мірою успадкованими тенденціями, що служать для структурування зовнішнього світу в логі­чне зв’язане сприйняття (образи).

1. «Принцип близькості» твердить, що елементи, розміщені дуже близько один від одного, сприймаються як єдине ціле;

2. «Принцип подібності» твердить, що схожі ознаки чи об’єкти можуть сприйматися як єдине ціле;

3. «Принцип гарного продовження» твердить, що елементи легко упорядковуються в харак­терні зразки. Елементи, що узгоджуються із зразками, сприймаються легше навіть за умови наяв­ності завад;

4. «Принцип цілісності» відбиває тенденцію, за якою відбувається наповнення зразками з метою відповідності «гарній формі» за умови загальної простоти та цілісності;

5. «Принцип спільної долі» твердить, що дві чи більше ознак сприймаються як єдине ціле, якщо вони мають спільне походження (тобто напрямок руху, синхронне загоряння тощо).

Наведені вище принципи можуть служити рекомендаціями для розміщення органів керуван­ня та індикаторів і значною мірою являють собою основу ергономічних принципів, що стосуються розміщення індикаторів і органів керування.

А.4 Пізнавальна система

Пізнавальна система складається з двох важливих і пов’язаних між собою видів пам'яті: дов­готривалої пам’яті, яка зберігає інформацію тривалий час, і короткочасної пам’яті, яка тримає на­поготові інформацію, що тимчасово активізується та є легко доступною для оператора.

А.4.1 Короткочасна пам’ять

Найважливішою характеристикою короткочасної (чи робочої) пам'яті є її обмежений як щодо кількості інформації, що запам’ятовується, так і щодо швидкості її убування.

Численні фактори — наприклад, застосована методика процесу пізнання, використовувані органи почуттів (візуальні, звукові чи на дотик), кількість та характер активованої інформації — визначають час зменшення інформації короткочасної пам’яті. На практиці, однак, найважливіши­ми є такі ознаки:

1. чим більше інформації в короткочасній пам’яті активовано, тим швидше вона зменшується;

2. об’єм короткочасної пам’яті обмежений невеликою кількістю одиниць інформації (тобто букв, слів, чисел тощо). Точне значення об’єму оцінити важко. На підставі експериментів пропонується вважати, що приблизно 5-9 одиниць інформації становлять верхню межу кількості інформації, що може легко зберігатися в короткочасній пам’яті;

3. чим більш схожі одиниці інформації, тим більша можливість появи помилок.

Проектувальник системи «людина — машина» повинен враховувати граничний об’єм корот­кочасної пам’яті. Повинні бути розглянуті такі пропозиції:

1. не повинно пропонуватися інформації більше, ніж необхідно;

2. інформаційні дані повинні надходити дискретно, щоб ризик помилок було зведено до мінімуму;

3. слід пам’ятати, що для оператора утруднене прийняття рішень, якщо він повинен зберіга­ти у своїй короткочасній пам’яті занадто велику кількість одиниць інформації.

А.4.2 Довготривала пам’ять

З теоретичних і практичних причин необхідно враховувати різницю між двома структурами довготривалої пам’яті: декларативною і процедурною. Декларативна пам’ять містить інформацію про фактичні знання, наприклад ідентичність будь-якої деталі машин, значення будь-якого символу, правил безпеки тощо. Декларативна пам’ять містить також пам’ять для збереження особистого досвіду людини. Іншим типом пам’яті є процедурна пам’ять, чи пам’ять, що зберігає різні навички людини.

А.4.2.1 Декларативна пам’ять

Специфічні ознаки декларативної пам’яті, що є особливо важливими для проектувальника системи «людина — машина», такі:

Із декларативної пам’яті інформація надходить або як (а) повторне упізнання, або як (Ь) до­вільне згадування. Виявлено, що людина може досить добре що-небудь повторно впізнавати, а ефективність довільного згадування порівняно менша. З цієї властивості пам’яті випливає, що проектувальник повинен, по можливості, представляти інформацію таким чином, щоб вона могла розпізнаватися, замість того, щоб покладатися на довільне її згадування оператором. Якщо інфор­мація, наприклад, відображається на відеотерміналах, у певних випадках рекомендується вико­ристовувати систему меню, у якій можуть розпізнаватися окремі ознаки замість того, щоб довіри­тися довільному згадуванню оператором певних команд.

Слід також нагадати , що виклик інформації з пам’яті великою мірою залежить від контексту. Якщо деякі специфічні ознаки вивчалися у певному контексті, то їх простіше згадати за наявності оригінального контексту. Це, наприклад, поширюється на оформлення настанов та інструкцій, які для підвищення ефективності повинні містити достатню кількість інформації (рисунки, діаграми тощо), наближеної до реальної робочої ситуації чи ідентичної їй.

А.4.2.2 Процедурна пам'ять

Найважливіша ознака процедурної пам’яті полягає в тому, що добре засвоєні навички мають тенденцію до майже автоматичної реалізації з мінімальним навмисним контролем і увагою. Але за добре засвоєних навичок потрібен тільки мінімум контролю та уваги, тому в подібних випадках існує підвищений ризик помилок. Так, наприклад, оператор, що виконує добре опановану по­слідовність дій, може зробити помилку при відхиленні від нормальних умов чи обставин, бо він приділяє менше уваги на розпізнавання цих обставин. Наприклад, водій автомобіля, що звик до певного маршруту, може легко забути свій намір відхилитися від маршруту в певному місці.

А.4.2.3 Очікування

Як зазначено вище, очікування людини є важливими для розуміння виклику інформації з па­м’яті. Взагалі, люди здобувають певні стереотипні уявлення, що асоціюються з різними типами на­явних даних. Стереотипні уявлення допомагають під час структурування інформаційних даних та підготовлення до дій. Однак стереотипні уявлення в певних ситуаціях можуть призвести до того, що людина припускає, що вона це знає, хоча цього не було у вихідній ситуації. Тому необхідно завжди аналізувати, які стереотипні уявлення може мати оператор щодо машинних систем. Як зазна­чалось у цьому стандарті, стереотипні уявлення мають більш загальне значення, ніж у контексті виклику інформації з пам’яті. Зокрема, вирішальне значення мають очікування, що асоціюються з переміщенням органів керування і показань індикаторів.

А.4.2.4 Засвоєння навичок

Під час набування нової навички процес відбувається звичайно від вимагання уваги до авто­матичного виконання. Взагалі, процес засвоєння будь-якої навички до її автоматичного виконан­ня продовжується відносно довго. Навпаки, для засвоєння певних декларативних «фактів» про те, як повинне виконуватися завдання, «у принципі», може знадобитися менше часу. Але навіть якщо факти засвоєні на декларативному рівні і вони добре відомі, це не є гарантією того, що вони ефек­тивно реалізуються на рівні навичок. Доступ до знань може бути неефективним, якщо навичка не була добре розвинена.

А.4.2.5 Вирішення проблем

Вирішення проблем може бути визначене як поведінка, орієнтована на досягнення однієї чи кількох цілей. Для аналізу ситуацій вирішення проблеми доцільно бачити відмінність між:

1. вихідним станом, тобто умовами, правилами та обмеженнями, що існують на початку про­цесу вирішення проблеми;

2. проміжними станами, у яких перебуває той, хто вирішує проблему, на шляху до мети, та с) кінцевим станом.

Вихідний стан може виявитися найважливішім для вирішення проблеми. Для вирішення про­блеми в системі «людина — машина» важливо дати оператору знання, достатні для досягнення поставленої мети. Наприклад, оптимальна побудова системи з точки зору нормального режиму ро­боти може відрізнятися від оптимальної побудови з точки зору небезпечної ситуації, запуску чи вимкнення. Тому проектувальник не повинен розглядати систему лише з точки зору нормального режиму, він повинен враховувати й інші стани системи. Наприклад, щоб оптимізувати інформацію про початок розвитку аварійної ситуації, проектувальник може розглянути можливість обладнан­ня роздільних пультів керування для таких випадків.

У проміжних стадіях вирішення проблеми можуть перевірятися різні дії та оцінюватися їхні результати. У системі «людина — машина» на цій стадії важливим є зворотний зв’язок, що пови­нен бути швидким і точним. Уповільнений зворотний зв’язок може спонукати оператора до дій, що згодом виявляться неефективними.

У разі стресу здатність людини до вирішення проблем має тенденцію до зниження настільки, що оператор у цих умовах може здійснювати свою діяльність на «елементарному» рівні. Слід роз­глянути кілька типів «ментальних пасток», що виникають під час вирішення проблем:

1. оператор зосереджує увагу на деталях і пропускає важливу інформацію;

2. оператор зупиняється на будь-якій одній ідеї та випускає з уваги альтернативні ідеї;

3. оператор сліпо дотримується інструкції і не враховує того, що обставини більше не відпо­відають ситуації, що в ній зазначена;

4. оператор бариться з діями в очікуванні відповідної реакції системи.

Для мінімізації такого роду проблем можуть використовуватися такі методи:

1. виокремлення основних інформаційних даних, що відповідають поточному стану системи;

2. забезпечення допомоги оператору для знаходження альтернативних методів вирішення проблем;

3. забезпечення допомоги оператору для поглиблення знань про систему;

4. надання, по можливості, у розпорядження оператора зворотного зв’язку з системою у виді подальших інструкцій.

А.5 Час реагування рухової системи

Час реагування — це час з моменту подразнення будь-якого органа почуттів до реакції рухо­вої системи. Проста рефлекторна реакція вимагає приблизно 0,04 с, а мінімальний час реакції за участю головного мозку становить 0,15 с. Для очікуваних сигналів час реакції звичайно стано­вить 0,2—0,3 с. Якщо сигнал не очікується, то час реагування зростає і становить понад 0,5 с.

А.6 Фактори, що впливають на працездатність

У системі «людина — машина» оператор може перебувати у стані стресу, стомлення, нудьги та інших станах. Зниження працездатності і підвищення ймовірності робити помилки є наслідком подібних станів оператора. Отже, проектувальник повинен враховувати зовнішні обставини, за яких система повинна експлуатуватися, та вплив подібних обставин на працездатність оператора.

А.6.1 Підвищений стрес

Приклади факторів, що можуть підвищити рівень стресу оператора, є (а) високі вимоги до ро­боти, (Ь) терміновість, (с) важкі негативні наслідки помилок, (d) такі фактори навколишнього сере­довища, як шум і спека.

Вплив на працездатність підвищеного рівня стресу пов’язаний з:

1. зниженням уважності оператора за необхідності вирішення ним завдань, що складаються з декількох частин; під час стресу на другорядні задачі звертається менше уваги;

2. зменшенням ємності робочої пам'яті;

3. зниженням точності під час виконання завдань, що вимагають швидкого прийняття рішень.