Тема: Функциональная структура исполнительных (перцептивно-моторных) действий

Понятие исполнительного действия

Стимульно-реактивный подход к управлению исполнительного действия

Управление по открытому контуру регулирования исполнительными действиями

Управление по закрытому кон­туру регулирования исполнительными действиями

Теория перцептивных действий

Понятие исполнительного действия

Работа всегда была и всегда остается жизненной функ­цией мышечной системы человека, как бы ни вытесняла современ­ная техника из промышленной жизни мускульный труд человека. Для решения задач управления и оптимизации исполнительной деятельности и задач проектирования ее новых видов и форм необ­ходимо провести ее анализ и выявить общие принципы развития и становления ее функциональной структуры.

Это необходимо для организации рационального обучения и тренировки, формирования совершенных навыков, организации режимов труда и отдыха, препятствующих утомлению.

Исполнительное или управляющее действие в эргономике — это приобретенное в результате обучения и повторения умение (навык) решать трудовую задачу, оперируя орудиями труда (ручной инструмент, органы управления и т. п.) с заданной точностью и скоростью.

Обычно исполнительные действия входят в качестве компонента в более широкие структуры трудовой деятельности и обеспечивают ее эффективное выполнение наряду с такими компо­нентами, как познавательные (когнитивные), включая и принятие решения.

В зависимости от вида трудовой деятельности удельный вес исполнительных действий может быть весьма различен. Эти действия могут совершаться либо эпизодически, либо занимать все рабочее время. Иными словами, в структуре деятельности в целом они могут занимать место основной цели либо выступать в качестве средства ее достижения, например передачи команды, реализации принятого решения и пр. В последнем случае исполни­тельные, моторные акты, как правило, просты и не требуют дли­тельного научения.

В тех случаях, когда исполнительные действия составляют основное содержание деятельности (работа с ручным инструментом, работа станочника, водительские профессии, работа телеграфиста, оператора ЭВМ, работа в режиме слежения) тре­буется длительное формирование соответствующих умений и навы­ков, обеспечивающих своевременное и точное выполнение трудовой деятельности.

Стимульно-реактивный подход к исследованию исполнительного действия

Для эргономического обеспечения этих видов исполнительных действий долгое время было достаточно традиционных представ­лений о моторном и сенсомоторном научении и представлений о двигательных навыках как об автоматизированных в значитель­ной степени стереотипных реакциях, возникающих при многократ­ном повторении сенсомоторных и кинестетических актов.

Формиро­вание навыков описывалось обычно в терминах стимулов и реакций, рефлексов, проб и ошибок. При повторении этих элемен­тов, когда это повторение достигает успеха либо подкрепляется, прежде отдельные реакции заменяются комплексами, изолирован­ные движения объединяются в целостные кинетические структуры, своего рода «моторные формы», или «кинетические мелодии».

Подобный «атомарный» или в более позднее время стимульно-реактивный подход, ориентированный на результат, эффект отдель­ного, сравнительно простого действия, длительное время состав­лял научные основания концепции «инженерного проектирования» методов работы, которая связана с именами Ф. Тейлора и Ф. Гилбрета.

Методическую основу такого проектирования составил моторно-временной анализ элементарных действий и операций.

Ф. Гилб­рет выдвинул идею универсальных микродвижений (терблигов), из комбинаций которых, отличающихся по составу и последова­тельности терблигов, должна состоять любая операция. Выделение терблигов положило начало симплификации¹ и стандартизации трудовых функций работающих.

Эта идея была использована на заводах Г. Форда, где путем тщательного проектирования весь трудовой процесс сборки был разбит на столь большое число мель­чайших операций, что автомобиль собирался, находясь в безоста­новочном движении. Форд стремился к тому, чтобы рабочий вы­полнял единственную работу единственным движением.

Ф. Гилбрет изучал движения с помощью хронометража, фото- и киносъемки, циклографии. Сформулированные им принципы экономии движе­ний позволяли отсеивать лишние и выбирать из всех возможных наиболее быстро осуществляемые и требующие минимальных уси­лий, а также добиваться сокращения перерывов между последо­вательными движениями.

Практические задачи проектирования работы положили начало изучению кинематических и динамичес­ких характеристик трудовых движений человека. Результаты и методы этих исследований, а также сформулированный Гилбретом принцип экономии рабочих движений применялись при решении задач организации рабочих мест, конструировании ручного инстру­мента, размещения органов управления и т. д.

Системы Ф. Тейлора и Ф. Гилбрета, несомненно, внесли суще­ственный вклад в изучение элементарных действий и операций. Однако с помощью моторно-временного анализа движений в том виде, в котором он был предложен, нельзя выявить структуру и механизмы целостной исполнительной деятельности человека.

Подобный инженерный подход к проектированию работы (при всей его первоначальной полезности) подвергается справедливой критике по ряду оснований. Очевидными следствиями предельной симплификации труда, сведения его к отдельным элементарным двигательным актам являются монотония и слабая удовлетворен­ность работой. И то и другое отрицательно сказывается на произ­водительности труда.

Что касается более сложных видов трудовой деятельности, то по отношению к ним этот подход уже исчерпал свои «оптимиза­ционные» возможности. А сложность исполнительных действий настолько возрастает, что стандартные моторные «формы» или даже кинетические «мелодии» не могут обеспечить ее эффективное выполнение.

Речь идет о том, что в условиях современного произ­водства стереотипия трудовых движений постепенно уступает мес­то выполнению целесообразных, разумных, произвольных исполни­тельных действий.

Во многих видах трудовой деятельности все чаще требуется защита от автоматизмов, от импульсивных, реф­лекторных реакций. Ошибочные действия, иногда приводящие к аварийным ситуациям, нередко происходят не потому, что чело­век не успел, а потому, что он поторопился.

Это справедливо и по отношению к станочнику, и по отношению к летчику. Современное механизированное и автоматизированное производство требует от человека выполнения не только заучен­ных, усвоенных действий, но и действий, так сказать, беспреце­дентных, которые необходимо не вспоминать, а построить в новой, неожиданно возникшей ситуации.

Все более распространенными являются случаи, когда при профессиональном обучении невоз­можно воспроизвести все существенные условия реального трудо­вого процесса и доучивание происходит при выполнении не учебного, а трудового, исполнительного действия.

Адаптация к реальным условиям особенно трудна, если выполнение действии требует совершенной сенсомоторной координации.

Ярким приме­ром подобных ситуаций может быть деятельность космонавтов, которым в условиях невесомости необходимо осуществлять стыков­ку, расстыковку, переходить из одного объекта в другой, выходить в открытый космос, оперировать ручным инструментом, совершать ручную посадку, т. е. оперировать органами управления в пере­менных условиях гравитации, трансформирующих привычные сен­сомоторные координации, силовой рисунок хорошо освоенных прежде движений. В частности, невесомость влияет не только на двигательную сферу, но может вызвать разнообразные неприятные ощущения, нестойкие пространственные иллюзии или даже явле­ния деперсонализации и дереализации восприятий субъекта.

Не меньшую психическую нагрузку вызывает необходимость осуществления исполнительных действий в условиях задержанной обратной связи о результативности выполненного действия.

К чис­лу таких действий относится управление луноходом, где задержка не превышает нескольких секунд, и управление супертанкером, где задержка соответствующих эволюций корабля после осущест­вления управляющего действия исчисляется несколькими минута­ми.

Появление целого ряда сравнительно новых видов деятель­ности, связанных с управлением космическими кораблями и станциями, дистанционным исследованием планет, манипуляциями радиоактивными элементами, управлением разнообразными дви­жущимися объектами, в том числе и роботами, привело к тому, что в эргономике в качестве специального объекта исследования выделилась деятельность оператора-манипулятора.

В этом виде деятельности главенствующую роль играют перцептивно-моторные координации и взаимодействия, хотя, разумеется, значительную роль играет также аппарат образного и понятийного мышления.

Исполнительные действия оператора-манипулятора реализуются посредством так называемых «регламентированных движений», требующих высокой не только пространственной, но и временной точности. Это означает, что с точки зрения эффективности их вы­полнения информативным показателем является не только конеч­ный результат действия (как в случае нажатия на кнопку, клави­шу, тумблер), но и текущие характеристики движений, определяю­щие динамику объекта управления.

Совершенные перцептивно-моторные координации необходимы и для выполнения многих технологических процессов. Ярким при­мером является деятельность по изготовлению и эксплуатации микроустройств. Размеры микрообъектов и необходимая плотность их компоновки предъявляют такие высокие требования к техноло­гии их изготовления, что производство приборов на их основе стало ювелирной работой.

Трудовая деятельность человека, заня­того в сфере сборки, например интегральных схем, осуществляется в условиях постоянного зрительного контроля, повышенной напря­женности, обусловленной необходимостью выполнять высокоточные и тонкокоординированные, прецизионные двигательные акты. Влияние этих факторов усугубляется еще и тем, что размеры микроустройств находятся на грани видимости невооруженным глазом и визуальный контроль технологических операций возмо­жен лишь при использовании увеличивающих оптических прибо­ров. Хорошо известно, что их использование имеет в качестве следствий закрепощенность позы, гипокинезию, суженное поле зрения и т. п.

Обслуживание многих станков требует высококоординированной работы обеих рук при непрерывном зрительном контроле. Временной интервал, в котором должны быть осуществлены коор­динированные движения, в некоторых случаях не должен превы­шать 60—80 мс. Необходимость оптимизации подобных видов деятельности привела к выделению в качестве специального объекта эргономического исследования деятельности оператора-технолога.

Приведенные примеры свидетельствуют о том, что «атомар­ный», стимульно-реактивный подход к исследованию и оптимиза­ции деятельности оператора-манипулятора и оператора-технолога не может удовлетворить современную эргономику.