Распределение информации между воспринимающими каналами человека-оператора

Категория:
Эргономика


Распределение информации между воспринимающими каналами человека-оператора

Между воспринимающими каналами человека-оператора информация должна распределяться на основе психологических особенностей восприятия информации различными анализаторами. Необходимо также учитывать взаимодействие и взаимное влияние анализаторов, их устойчивость к воздействию различных факторов среды: гипер—весомости и невесомости, вибрации, гипоксемии, изменении способности к восприятию информации в процессе длительной работы и др. Весьма существенное значение имеет вид информации, условия ее приема, а также характер деятельности оператора.

Выбор канала восприятия в зависимости от вида информации.

Передача количественной информации. Для передачи количественной информации используются зрительный, слуховой и кожный каналы восприятия. Выбор канала обусловливается числом градаций признака.

Зрительный канал обеспечивает наибольшую точность определения величины признака, особенно при использовании цифро-146 вых кодов, шкал, изменений положения указателей приборов. Он позволяет сравнивать и измерять информацию одновременно по нескольким признакам. Наименьшая точность наблюдается при кодировании величины яркостью.

Слуховой канал по точности восприятия количественной информации может конкурировать со зрительным только при передаче количественной информации в виде речевых сообщений. Точность приема количественной информации, закодированной с помощью частоты или интенсивности звукового сигнала, повышается при использовании эталона сравнения. Человек способен воспринять до 16— 25 градаций тональных сигналов, различающихся по высоте или громкости.

Кожный канал при передаче количественной информации значительно уступает зрительному и слуховому каналам. С его помощью можно передать не более 10 градаций величины за счет использования частоты вибротактильных или электрокожных сигналов (после соответствующей тренировки).

Передача многомерных сигналов. Использование многомерных сигналов,, различающихся по нескольким признакам, способствует более экономной передаче информации. С точки зрения возможности приема многомерной информации различные воспринимающие каналы человека не являются идентичными.

Зрительный канал, обладающий хорошо выраженными аналитическими свойствами, позволяет одновременно использовать несколько признаков в сигнале. Информация для этого канала восприятия может быть закодирована одновременно с помощью интенсивности и цвета световых раздражителей, формы, площади, пространственного расположения сигналов, отношений их отдельных параметров. Способность к поэлементному анализу большого числа отдельных составляющих сложного сигнала позволяет воспринимать с помощью этого канала большой объем информации, несмотря на то, что по шкалированию некоторых из них (например, интенсивности, частоты) зрительный анализатор не обладает выраженными преимуществами по сравнению с другими анализаторами.

Значительно повышает пропускную способность данного канала по отношению к многомерным кодовым сигналам синтез различных компонентов сигналов в единый зрительный образ. В этом отношении большую роль играет наличие возможности одновременного восприятия нескольких пространственно разобщенных зрительных образов.

Слуховой канал позволяет использовать при передаче многомерных звуковых’ сигналов интенсивность и частоту, тембр и ритм. Распределение частот п,о октавам и модулирование звуковых сигналов также повышает “их распознаваемость. Однако общий набор сигналов и возможность варьирования ими для этого анализатора меньше, чем для зрительного. Значительно ограничивает использование этого канала трудность приема и анализа информации, поступающей одновременно более чем от одного источника сигналов.

Кожный канал обладает меньшими возможностями для приема многомерных сигналов, чем два предыдущих. При передаче по нему многомерных сигналов практически могут быть использованы частота сигналов и их пространственная локализация.

Передача информации о положении объектов в пространстве.

Зрительный канал дает самую полную информацию о положении наблюдаемых объектов в пространстве (по трем координатам). Большая точность в оценке пространства и пространственных отношений обеспечивается за счет выраженной аналитической способности зрительного анализатора, константности восприятия, визуализации представлений, широкой возможности оперирования пространственными зрительными образами.

Кожный канал при передаче этой информации можно поставить на второе место. Он обеспечивает определение положения объекта в пространстве по двум координатам при непосредственном соприкосновении с объектом и при дистанционном определении положения его в пространстве за счет искусственных кодовых признаков. Такими кодовыми признаками могут быть частота вибротактильных или электрокожных сигналов и их локализация. Применение для этого изменений амплитуды, величины и площади давления тактильных сигналов ограничивается быстрым развитием адаптации в тактильном анализаторе.

Слуховой канал при бинауральном восприятии обеспечивает высокую точность определения направления на источник звука. Когда же применяется искусственный код (обычно изменение частоты акустического сигнала, его тона), точность локализации оказывается ниже, чем при использовании зрительного и кожного анализаторов. В основном, в этом случае с помощью слухового анализатора можно определять изменение положения объекта в пространстве только по одной координате.

Восприятие времени. Точность оценки временных интервалов зависит от их длительности, от того, заполнены они или не заполнены раздражителем, и от ряда других причин. Наибольшая точность отмечается при оценке заполненных временных интервалов.

Слуховой канал обеспечивает наибольшую точность в оценке временных характеристик сигналов (их длительности, темпа, ритма и т. п.). Ошибка в воспроизведении 3-, 5-, 10-секундных заполненных временнйх интервалов составляет при использовании слухового анализатора 1,2—4,7% заданных стандартов.

Кинестетический канал также может успешно использоваться для передачи информации по параметру длительности. При поступлении по этому каналу заполненных временнйх интервалов длительностью в 4,8 и 9,1 с ошибка в точности воспроизведения колеблется в пределах 6,4—16%.

Тактильный канал по точности оценки времени занимает третье место. Ошибка в точности воспроизведения 5,10-секундных интервалов при использовании этого анализатора составляет 7,4—-24,8% определяемых величин.

Зрительный канал обеспечивает наименьшую точность передачи временной информации. При поступлении сигналов в этот канал наблюдается меньшая точность и большая флюктуация в оценке длительности временных интервалов, чем при поступлении их по слуховому, кинестетическому и тактильному каналам. Ошибка в точности воспроизведения 3-, 5- и 10-секундных интервалов времени при использовании зрительного анализатора составляет 13,8—18% стандарта, а флюктуация— 1,2—2,9 с.

Передача информации об аварийных ситуациях. Сигналы, несущие информацию об аварийных ситуациях, можно подразделить на предупреждающие и сигналы, свидетельствующие об аварии и переключающие человека на деятельность по новому алгоритму.

Предупреждающие сигналы не должны нарушать заданного режима рабочей деятельности. Следствием аварийных сигналов должно быть изменение алгоритма работы для предотвращения развития аварийной ситуации и восстановления нормального функционирования системы.

Для передачи предупреждающего сигнала можно использовать любой канал связи (зрительный, слуховой, тактильный). Выбор его зависит от структуры деятельности, загруженности того или иного анализатора и вида алгоритма, на который должен быть переключен оператор. Выбор канала связи для передачи аварийного сигнала обусловливается тем, что сигнал должен быть обязательно и немедленно воспринят при ‘любых обстоятельствах, независимо от характера работы.

Слуховой канал восприятия при передаче информации об аварийном состоянии имеет те преимущества, что слуховой анализатор обладает выраженной способностью к экстренной мобилизации. Звуковой сигнал хорошо воспринимается независимо от местоположения его источника по отношению к оператору. Отрицательным свойством длительного интенсивного звукового сигнала является его выраженное тормозное влияние на высшую нервную деятельность.

Зрительный канал восприятия при передаче аварийной информации является также достаточно эффективным. Недостатком его является то, что источник информации обязательно должен находиться в поле зрения. Особенно важное значение приобретает данный канал в условиях интенсивного шума.

Кожный канал восприятия также может быть использован при подаче аварийных сигналов. При передаче аварийного сигнала в некоторых случаях может использоваться бвлевая чувствительность, однако данный вопрос требует дополнительного изучения.

Распределение информации в зависимости от характера деятельности оператора. Передача информации при работе в режиме слежения. При распределении информации между воспринимающими каналами при работе оператора в режиме слежения необходимо учитывать наличие двух основных видов слежения: с преследованием и компенсирующего.

Зрительный канал необходимо использовать во всех случаях слежения с преследованием, так как оно требует анализа большого объема информации о поведении объекта управления и регулирующей системы.

Восприятие пространственных отношений объектов, требующих совмещения, за счет зрительного анализатора является наиболее естественным и полным. При его использовании легко обнаруживаются качественные и количественные стороны движения, в том числе такие важные его составляющие, как скорость и ускорение. Большим преимуществом данного канала восприятия является возможность прогнозировать траекторию движения, экстраполировать ее.

Компенсирующее слежение является более простым видом слежения. При его осуществлении оператор в основном воспринимает только разность между входным и выходным сигналами (величину и знак рассогласования). Когда для этого невозможно использовать зрительный анализатор, могут использоваться слуховой и кожный воспринимающие каналы.

Слуховой канал особенно удобно использовать для компенсирующего слежения в условиях помех. Его применение позволяет сравнительно легко отстроиться от помехи за счет варьирования кодом. По мере тренировки качество слежения с использованием слухового анализатора приближается к слежению при получении информации за счет зрительного анализатора.

Кожный канал по качеству передачи информации при компенсирующем слежении занимает третье место после зрительного и слухового анализаторов. Для достижения удовлетворительных результатов при получении информации по этому каналу восприятия требуется гораздо более длительная тренировка, чем при восприятии ее по слуховому каналу. В качестве кодовых признаков могут использоваться, главным образом, пространственная локализация вибрационных и электрокожных сигналов и их частота.

Проприоцептивный канал (двигательный анализатор) при работе в режиме слежения целесообразно использовать в качестве дополнительного источника сигналов обратной связи. Для пилотирования его роль может быть сравнима со зрительным анализатором.

Передача информации при работе в режиме информационного поиска. При выборе воспринимающего канала для работы в режиме информационного поиска необходимо исходить из характера сигналов и времени их предъявления, а также длительности их хранения в памяти.

Зрительный канал должен использоваться для сигналов, идентификация которых требует анализа и сопоставления отдельных элементов многомерного кода при одновременном предъявлении сигналов, а также при необходимости запоминания сигналов в течение длительного времени в процессе обслуживания. В этих условиях используются аналитические свойства зрительного анализатора и его способности к приему, сопоставлению пространственно расчлененных сигналов и запечатлению информации в памяти.

Важным преимуществом предъявления информации в виде визуальных сигналов является возможность длительного ее предъявления и повторного обращения к ней оператора.

Слуховой канал может использоваться при работе в режиме информационного поиска для восприятия сигналов, составляющих целостные образцы, при поочередной подаче информации и небольшом сроке ее реализации.

Кожный канал обладает очень небольшими возможностями для восприятия информации в режиме информационного поиска из-за ограниченного числа характеристик сигнала, отрицательного влияния адаптации, а также из-за сложности хранения сигналов в памяти.

Использование дополнительных воспринимающих каналов при недостатке информативных признаков в сообщении. Когда информации, поступающей по одному из каналов, оказывается достаточно для принятия решения, тогда информация о том же событии, поступающая по другому каналу, не является значимой для оператора, а иногда воспринимается как шум. Например, было установлено, что про-приоцептивные сигналы и сигналы с вестибулярного аппарата не улучшали качество управления, когда через зрительный канал оператору поступала вся необходимая информация. Следовательно, в таких случаях подключение второго воспринимающего канала является нецелесообразным, а иногда даже вредным.

С другой стороны, если информации в одном канале оказывается недостаточно, тогда дополнительная подача информации по другим каналам может значительно повысить качество ее переработки. Как уже отмечалось раньше, совместное использование слухового и зрительного анализаторов для распознавания некоторых сигналов дает более хорошие результаты, чем прием информации только на слух.

Передача информации в условиях помех. При помехах очень важно повысить разборчивость сигнала. В данном случае, как и при недостатке информативных признаков в сообщении, целесообразно использовать прием информации по двум или нескольким каналам, а также производить повторную передачу сигнала по этим каналам. Такими путями обеспечивается восприятие недостающих признаков и восполнение информации до целостного образа. Большое значение в данном случае может также иметь уменьшение масштаба шкалы сигналов, передаваемых с помощью различных каналов восприятия.

Выбор воспринимающего канала в зависимости от его устойчивости к факторам окружающей среды. Выбор воспринимающего канала может диктоваться также его устойчивостью по отношению к тому или другому воздействующему фактору окружающей среды.

Например, известно, что чувствительность зрительного анализатора быстро снижается при кислородном голодании. Имеются данные о нарушении восприятия пространственных отношений в зрительном анализаторе при переходе к состоянию невесомости. Кожный анализатор считается сравнительно устойчивым по отношению к кислородному голоданию.


Читать далее:



Статьи по теме:


Реклама:




Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум