- •Раздел I
- •Предмет и задачи инженерной психологии
- •1.1. Предмет инженерной псннологни
- •1 .2. История развития инженерной и психологии
- •1.3. Задачи инженерной психологии
- •1.4. Методологические принципы и системный подход в инженерной психологии
- •1.5. Связь инженерной психологии с другими науками
- •Глава II инфо0рмационное взаимодействие между человеком и мишиной
- •1 2.1. Общие понятия об информации
- •2.2. Основные свойства и характеристики информации
- •2.3. Система переработки информации человеком
- •2.4. Обеспечение информационный процессов
- •2.5. Воспроизведение информации в системе «чешек-машина»
- •Система «человек - машина»
- •1 3.1. Особенности n классификация счм
- •Содержание инженерно-психологического обеспечения счм
- •3.2. Показатели качества систем «человек-машина»
- •3.3. Основные концепции анализа и проектирования систем «человек-машина»
- •3.4. Конфликты в системе «человек-машина» и способы их решения
- •Деятельность оператора в системе «человек - машина»
- •4.1. Понятие о профессии оператора
- •4.2.Оператор в системе «человек-машина»
- •Этапы деятельности человека-оператора
- •4.3. Психические явления в деятельности оператора
- •4.4. Психологическая характеристика деятельности оператора
- •4.5. Физиологическая характеристикадеятельности оператора
- •4.6. Деятельность оператора в особых условиях
- •4.7. Деятельность оператора в условиях потока сигналов
- •Общая характеристики методов
- •5.1. Классификация методов
- •5.2. Методы описания и анализа деятельности оператора
- •Многоуровневое описание операторской деятельности
- •1 5.3. Моделирование в инженерной психологии
- •Психологические методы
- •6.1. Опрос, наблюдение, эксперимент
- •6.2. Физическое моделирование деятельности оператора
- •6.3. Психологическое тестирование
- •6.4. Личностные методы
- •Объективные методы оценки свойств темперамента
- •6.5. Самонаблюдение, самооценка, самоотчет
- •Физиологические методы
- •7.1. Основные физиологические показатели оператора
- •7.2. Методы получения и обработки физиологической информации
- •Математические методы
- •8.1. Математическая обработка экспериментальных данных
- •8.2. Возможности формализации деятельности оператора
- •8.3. Математическое моделирование деятельности оператора: модели задачи
- •8.4. Математическое моделирование деятельности оператора: модели оператора
- •Имитационные методы
- •9.1. Физическая (психологическая) имитация деятельности оператора
- •9.2. Цифровая (статистическая) имитация деятельности оператора
- •Техническое обеспечение инженерно-психологических исследований
- •10.1. Приборы и аппаратура для инженерно психологических исследований
- •10.2. Применение эвм и автоматизация инженерно психологическим исследований
- •10.3. Теоретические основы психологических измерений
- •10.4. Методы регистрации и измерения показателей деятельности оператора
- •Прием информации оператором
- •11.1. Психофиологическая характеристика процесса приема информации
- •11.2. Энергетические и информационные карактеристики зрительного анализатора
- •Значения коэффициента отражения
- •Значения слепящей яркости для различных уровней адаптации
- •11.3. Пространственные и временные характеристики зрительного анализатора
- •11.4. Характеристики слухового анализатора
- •Нормы разборчивости речи
- •11.5. Характеристики кожного и других анализаторов
- •11.6. Взаимодействие анализаторов при приеме информации
- •Объем кратковременной памяти (количество запоминаемых символов) при мономодальном и полимодальном предъявлениях информации
- •Хранение и переработка информации оператором
- •12.1. Процессы памяти
- •Характеристика блоков хранения информации в трехкомпонентной модели памяти
- •12.2. Характеристики оперативной памяти
- •Зависимость продуктивности памяти от вероятности появления символов
- •12.3. Оперативное мышление
- •12.4. Моделирование мыслительных процессов
- •Принятие решения в деятельности оператора
- •13.1. Психологические аспекты проблемы принятия решения
- •13.2. Информационная подготовка решения
- •Характеристика процессов принятия решения
- •13.3. Принятие решения на перцептивно-опознавательном уровне
- •Вероятность опознавания фотоизображения объектов
- •13.4. Особенности принятия решения на речемыслительном уровне
- •13.5. Групповое принятие решений
- •Управляющие действия оператора
- •14.1. Рабочие движения человека-оператора
- •Скоростные характеристики движений рук
- •Размеры зон досягаемости человека, мм
- •Усилиякоторые могут развить руки человека, н
- •Рекомендуемые усилия на органы управления
- •14.2. Психомоторика оператора
- •Зависимость ошибочных реакций от вида движения
- •14.3 Антропометрические характеристики
- •Амплитуда движений различных частей тела
- •Антропометрические характеристики взрослого населения России, см
- •Исходные данные для выбора диапазона изменения антропометрических характеристик
- •Поправки на одежду и обувь для некоторых размеров тела
- •14.4. Физические качества, энерготраты и тяжесть труда оператора
- •14.5. Речевой ответ оператора
- •Функциональные состояния оператора
- •15.1. Общая характеристика функциональных состояний
- •Признаки функциональных состояний оператора
- •15.2. Эмоциональные состояния оператора
- •15.3. Утомление оператора
- •15.4. Контроль функционального состояния оператора
- •Возможности различных методов контроля
- •Требования к различным видам контроля
Вероятность опознавания фотоизображения объектов
Вероятность предъявления |
Результаты опознания | ||
Контрольная группа |
Экспериментальная группа | ||
R1=12 мин/мм |
R2=19 мин/мм | ||
0,3 0,7 |
0,11 0,28 |
0,15 0,43 |
0,20 0,54 |
Как видно, знание априорных вероятностей предъявления объектов, особенно при затрудненных условиях их восприятия, способствует повышению результатов опознания, причем в большей степени для более высоковероятных объектов. Это положение имеет особенно большое значение для правильной организации операторской деятельности.
Системный подход к построению образов дает возможность выдвинуть гипотезу о структурном характере их сопоставления с использованием некоторых вероятностных и эвристических процедур. На каждом уровне сопоставления используется, очевидно, своя система эталонов, отличающихся по структурной целостности и «категориальной» значимости. При сопоставлении образов идет активная, избирательная переработка информации, связанная с поиском отличительных признаков между образами и установлением отношений между ними. Завершается опознание альтернативными ответами или переходом на более определенный уровень.
Процедура выбора «эталонной» гипотезы иллюстрируется с помощью рис. 13.1. Информация об опознаваемом объекте через приемник сигналов поступает в блок исследования признаков и формирования образа. В этот же блок из долговременной памяти поступают эталонные гипотезы, которые проходят через блок учета априорных вероятностей. На основании учета априорной информации, поэлементного или целостного сопоставления сформированного образа с эталонами выбирается гипотеза и оценивается ее
апостериорная вероятность. В простых случаях, при опознании отдельных объектов на основе использования независимых, равновероятных, прямых признаков, этот процесс с известной степенью приближения описывается теоремой Байеса:
где— апостериорная вероятность гипотезы Ni при использовании признака— априорная вероятность появления объекта— условная вероятность признака А^ при наличии объекта Ni.
Апостериорные вероятности гипотез сравниваются с порогом αпор. При превышении его происходит опознание. Регуляция процесса исследования признаков, сопоставления образов и ввода новой серии эталонных гипотез осуществляется через генератор системы гипотез. Как только вероятность одной из гипотез достигнет необходимого максимума, энтропия данной системы гипотез падает ниже величины Hmin и исследование признаков, сопоставление образов прекращается. Опознание объекта на основании обратной связи изменяет априорные вероятности гипотез в оперативной памяти. Если порог опознания не будет превзойден, через генератор системы гипотез вводится новая серия гипотез и осуществляется экстраполяция к ним. Как видно, в ходе проверки гипотез происходит перераспределение их вероятностей.
Из всего сказанного видно, что решение задачи и принятие решения на опознавательном уровне сводится, во-первых, к выделению информации о воспринимаемых объектах, и во-вторых, к логической обработке извлеченной информации, включая оценку выдвинутых эталонных гипотез, их проверку и принятие окончательного решения о классе опознаваемых объектов.
Рассматриваемая до сих пор схема решения опознавательной задачи справедлива лишь для относительно простых случаев. Очень часто информация, предъявляемая оператору с первичных информационных моделей (оптические, радиолокационные, фотоэлектронные, картографические и другие изображения), имеет «зашумленный» характер. Примерами его являются: действие радиолокационных и тепловых контрастов, большая информационная емкость при загрубленности и искажении элементов структуры, крайняя структурная неоднородность, наличие неоднозначных связей между элементами моделей и реальных объектов.
Процесс решения опознавательной задачи в этих условиях существенно отличается от рассмотренного выше. В результате проведенных экспериментальных исследований [157] по восприятию зашумленных изображений была выдвинута гипотеза о слойно-ступенчатой природе решения перцептивной задачи в этих условиях. Процесс решения подобной задачи включает:
«послойный» анализ структуры изображений, при котором происходит движение от слоев с крупноразмерными элементами к слоям с мелкоразмерными элементами;
ступенчато-этапную обработку информации в пределах слоя;
формирование на выходе слоев промежуточных образов с последующим их укрупнением;
экстраполяцию этих образов к эталонам различного информационного содержания.
Указанные процедуры опираются на сложное взаимодействие эвристических и вероятностных механизмов. Подробное их описание является сложной задачей и приводится в специальной литературе [157].