Эргономика Березкина 2013

2.На обработку информации влияют полученные челове­ ком социальные предписания.

Социальные предписания отражают требования той соци­ альной группы, к которой человек принадлежит. Это язык, определяющий и ограничивающий круг общения человека, национальные особенности жизни данного человека, семей­ ные устои, религиозные традиции, обычаи повседневной жиз­ ни (быта).

Социальные предписания выражаются в характерных сло­ вах, присущих данной социальной группе (жаргон), манере одеваться, жестах и их значении (кулак с поднятым большим пальцем в Европе означает одобрение, на Востоке - осужде­ ние), правах женщин, кухне.

3.На обработку информации воздействуют индивидуаль­ ные (личностные) предписания.

Индивидуальные (личностные) предписания базируются на родовой программе, социальных предписаниях и личном опы­ те. Индивидуальные предписания включают в себя четыре ос­ новных индивидуальных свойства человека: черты характера, мысли, эмоции и поведение.

Это отношение человека к самому себе, к близким людям и

клюдям вообще, его симпатии и антипатии, идеология, жиз­ ненные установки, уровень агрессивности и все другие инди­ видуальные особенности, отличающие одного члена данной социальной группы от другого.

Индивидуальные предписания часто вступают в противо­ речие с родовой программой и социальными предписаниями, порождая внутренние конфликты личности.

Информация из окружающего мира, прошедшая вышеука­ занные стадии обработки, фиксируется ядром подсознания, ко­ торое является своеобразным хранилищем накопленного под­ сознательного опыта и подсознательных сводных правил. Ядро подсознания непрерывно отслеживает все изменения по­ ступающей в него информации, уточняя социальные и инди­ видуальные предписания и формируя таким образом подсо­ знательную модель окружающего мира.

4.Происходит корректировка подсознательной модели мира на сознательном уровне при помощи тактического и стратегического анализа информации.

Тактический анализ - анализ происходящего в данный момент (что надо делать и как это сделать).

81

Стратегический анализ - анализ происходящего в про­ шлом (предположения, что может произойти в будущем, что понадобиться сделать в будущем и каким образом это можно будет сделать).

В результате формируется ядро сознания, которое является своего рода хранилищем накопленного сознательного опыта, сознательных образов и сводных правил, которые и определя­ ют представление человека о самом себе и об окружающем мире.

3.4.Восприятие человеком окружающего мира

3.4.1.Психофизиологические основы восприятия

Окружающая среда наполнена всевозможными сигналами, из которых мы можем уловить лишь часть. Другую часть ин­ формации человек не воспринимает на сознательном уровне, так как не может ее почувствовать, хотя она оказывает на него сильнейшее влияние (например, инфразвук, ультразвук, радио­ волны или рентгеновское излучение), т.е. человек анализирует не всю, а лишь доступную ему реальность.

Элементарное психическое явление, возникающее в ре­ зультате непосредственного воздействия предметов объектив­ ного мира на органы чувств человека, субъективно переживае­ мое человеком как качество, присущее самим предметам, на­ зывается ощущением.

Восприятие - форма психического отражения в сознании человека предметов или явлений при их непосредственном воздействии на органы чувств, в ходе которого происходит упорядочение и объединение отдельных ощущений в целост­ ные образы этих предметов или явлений.

Помимо ощущений в процессе восприятия задействован предыдущий опыт человека - осмысление воспринимаемой информации. В связи с этим включаются психические про­ цессы более высокого уровня, такие, как мышление, память и внимание.

Спомощью мышления производится выделение основных ведущих признаков.

Спамятью восприятие связывает необходимость группи­ рования и классифицирования воспринимаемых признаков,

82

Данный процесс происходит на основе накопления предыду­ щих знаний о предмете.

Предмет, интересный для человека, будет восприниматься им более активно по сравнению с другим материалом, что подразумевает участие внимания в восприятии, рефлекторную реакцию на информацию, которая может выражаться движе­ нием глаз, головы, туловища. Возможна рефлекторная реакция организма и на сигнал опасности (одергивание руки, сужение зрачков и закрытие глаз).

Восприятие не всегда бывает абсолютно истинным. Из­ вестны ложные положения объекта в пространстве (иллюзия горизонта, источника света, положения тела в пространстве и т.д.) и ложное восприятие времени. (Некоторые иллюзии стали источником инноваций в живописи - например, особен­ ности творчества Клода Моне* были напрямую связаны с со­ стоянием его зрения: он страдал катарактой.)

Психофизический закон восприятия - закон Вебера-Фехне- ра устанавливает логарифмическую зависимость (1п) интен­ сивности раздражителя от величины субъективного ощуще­ ния. Общий вид функциональной зависимости может быть представлен формулой

8 = К - Ш + С ,

где 5 - субъективная величина ощущения, К и С - константы, ^ - величина (интенсивность) раздражителя (стимула). Учиты­ вая, что при интенсивности раздражителя, равной абсолютно­ му порогу (7 = 70), ощущение исчезает (8 = 0), из предыдущей формулы можно вывести формулу Фехнера для измерения ощущений:

8=К • 1п — .

Л>

Закон справедлив для любого ряда раздражителей - силы звука, яркости света, температуры, вкусовых ощущений; ему также подчиняется зрительное восприятие длины, площади, удаленности, скорости мельканий, субъективных шкал элек­ трического удара и т. д.

* Клод Моне - один из основателей импрессионизма.

83

В графическом виде закон можно представить в виде ри­ сунка 3.2.

Кривая стремится в область адаптации человека к дей­ ствию стимула. В физиологии это понимается как преодоле-

Стимулы (раздражитель)

Рис. 3.2. Реакция органов чувств человека в соответствии с законом ВебераФехнера

ние порога (например, болевого), когда изменение величины стимула уже не приводит к адекватной оценке этого измене­ ния и практически не замечается. (Британские ученые из Кее1е Ш 1Уег8Йу пришли к выводу, что ругательства и проклятья сни­ жают болевой порог. В Гарвардском университете за это «от­ крытие» они получили так называемую «Шнобелевскую пре­ мию» за 2010 год. Мужчины имеют склонность стоически вы­ носить боль, т.е. болевой порог у них выше, чем у женщин).

В условиях рассмотрения функционирования системы «че- ловек-машина-среда» процесс восприятия реализуется в ин­ формационной модели деятельности и концептуальной моде­ ли человека-оператора.

Информационная модель деятельности оператора - это условное отображение информации о состоянии объекта воз­ действия, системы «человек-машина-среда» и способов управления ими.

Воспринимая информационную модель, оператор произ­ водит анализ и оценку сложившейся ситуации, планирует управляющие действия, наблюдает и оценивает результаты ре­ ализации этих действий.

Информационная модель формируется следующими сред­ ствами отображения информации:

•изобразительный ряд на экране монитора;

•цифровая и световая сигнализация на корпусах техниче­ ских средств и приводных элементах органов управления;

84

•звуковая информация;

•тактильная информация и т.п.

Концептуальная модель человека-оператора - совокуп­ ность представлений оператора о целях и задачах деятельно­ сти, состояниях объекта воздействия и системы «человек-ма- шина-среда», а также способов воздействием на них.

Образы и представления, включенные в содержание кон­ цептуальной модели, не являются только отображением обста­ новки в системе «человек-машина-среда». Они позволяют сформировать и сопоставить альтернативы действий, соста­ вить схематичное представление выполняемых действий, вы­ брать необходимое решение и последовательность действий при его исполнении.

В соответствии со структурой построения процесса мыш­ ления человека (тактический и стратегический анализы) раз­ личают постоянные и оперативные концептуальные модели.

Постоянные концептуальные модели включают общие временные и пространственные представления, стратегиче­ ские цели деятельности, систему ценностей, показателей и оценок.

В оперативных концептуальных моделях актуализируются лишь образы и действия, связанные с непосредственно решае­ мыми задачами.

Технической основой для формирования информационной модели являются средства отображения информации (СОИ).

При разработке информационных моделей деятельности оператора устанавливаются соответствие информационной модели характеру управляемого объекта или процесса, состав отображаемых информационных параметров, способы ото­ бражения управляющих воздействий, объем отображаемой информации и соотношение информации различных видов, способы совмещения статической и динамической информа­ ции, способы ее кодирования и способы обобщения.

Физиологической основой восприятия являются процессы, проходящие в органах чувств, нервных волокнах и централь­ ной нервной системе. Интеграция и последующий анализ ин­ формации от различных анализаторов позволяют организму формировать свои действия. Например, для сохранения поло­ жения тела, поддержания его тонуса или позы организм осу­ ществляет постоянную мышечную работу.

85

Восприятие как процесс, обеспечивающий непосредствен­ но-чувственную ориентировку в окружающем мире, обладает определенными свойствами.

К основным свойствам восприятия относятся предмет­ ность, целостность, структурность, осмысленность, избира­ тельность, константность, апперцепция.

Предметность - это способность отражать объекты и яв­ ления реального мира не в виде отдельных ощущений, а в виде предметов, которым присущи данные ощущения.

Целостность - это внутренняя органическая взаимосвязь частей и целого в образе. Образ предмета складывается на ос­ нове обобщения информации об отдельных свойствах и каче­ ствах предмета. Например, вычленяя сложные отношения между звуками, мы узнаем мелодию, сыгранную другими ин­ струментами, в другой обработке и т.д. Даже при неполном от­ ражении свойств воспринимаемого объекта происходит мыс­ ленное достраивание полученной информации до целостного образа предмета.

Структурность - отнесенность каждого образа к некото­ рому классу объектов. Для этого необходимо обращение к хра­ нящемуся в памяти классу сходных объектов.

Осмысленность - способность установить сходство объек­ та с другими объектами на основании осознания его функции.

Избирательность (селективность) - выделение какихлибо объектов (или их частей), находящихся в поле вос­ приятия, в то время как остальные объекты являются фоном восприятия.

Константность (от лат. сопз1апз - постоянный) - относи­ тельная независимость образа от физических условий воспри­ ятия. Для зрительного восприятия - постоянное, неизменное сохранение зрительного образа при изменении условий вос­ приятия (освещенности, удаленности от наблюдателя, положе­ ния в пространстве). Не будь этого свойства, при всяком на­ шем движении, изменении расстояния до предмета, повороте головы, изменении освещения непрерывно менялись бы все основные признаки, по которым человек узнает предмет.

Апперцепция (от лат. рейербо - восприятие) - зависимость восприятия от общего содержания психической жизни и про­ шлого опыта субъекта. Большое значение здесь имеют уста­ новки, эмоции, интересы. Существуют сенсорные эталоны - например, шкала музыкальных звуков, система геометриче­ ских форм, язык. Люди по-разному воспринимают цвета, вку­

86

совые ощущения, звуки. В качестве воздействующих характеристик выступают интенсивность, частотный диапа­ зон, а также ассоциативность по отношению к источнику. Вос­ приятие зависит от пола: например, девочки лучше различают вкус продуктов, чем мальчики.

3.42. Характеристики анализаторных систем человека

Информация из окружающего мира поступает через орга­ ны чувств человека, формируя биосигналы, которые после их преобразования дают зрительные, слуховые, осязательные, обонятельные и вкусовые образы.

Анализатор - анатомо-физиологическая система, обеспе­ чивающая восприятие, анализ и синтез раздражителей, дей­ ствующих на человека.

Любой анализатор состоит из трех частей:

1)рецептора, производящего преобразование энергии раз­ дражителя в процесс нервного возбуждения;

2)проводникового отдела, передающего биосигналы в

ЦНС;

3)центрального отдела, представленного определенными участками подкорки и коры головного мозга, куда адресуются

сигналы.

Различают внешние и внутренние анализаторные системы.

Квнешним анализаторам относятся зрительный, слуховой, тактильный (кожный), обонятельный, вкусовой.

Для обычной бытовой обстановки информация, поступающая из внешней среды, распределяется следующим образом: зритель­ ная занимает 90%, слуховая - 7%, тактильная - 3%. На осталь­ ные анализаторы приходятся оставшиеся доли процента.

Квнутренним анализаторам относятся висцеральный, ки­ нетический, вестибулярный.

Зрительным анализатором является орган зрения. Про­ цесс зрительного восприятия начинается с формирования изо­ бражения на сетчатке глаза. Немецкий ученый Иоганн Кеплер

вXVII в. первым рассмотрел глаз как оптический прибор и выявил, что предметы внешнего мира имеют на сетчатке пере­ вернутое и уменьшенное изображение. Поступившие сигналы идут по нервным волокнам. Их совокупность образует зри­ тельный нерв. В месте соединения волокон, называемом «зри­ тельный перекресток», или «хиазма», около половины воло­ кон сетчатки каждого глаза направляется в противоположное полушарие мозга, другая половина остается на той же сторо­

87

не. Волокна зрительного нерва идут через наружное коленча­ тое тело в зрительную область коры головного мозга.

Зрительная система человека воспринимает электромаг­ нитные колебания (видимый свет) в диапазоне волны 380720 нанометров.

Критическая длительность стимуляции света - 0,1 с.

Кпериферической части глаза относятся глазное яблоко, защитный аппарат глазного яблока (верхнее и нижнее веки, глазница), придаточный аппарат глаза.

Глазное яблоко занимает основное место в орбите или глазнице, которая является костным вместилищем глаза и слу­ жит также для его защиты. Стенки глазницы образованы че­ репными и лицевыми костями. В глазнице находятся связоч­ ный и подвешивающий аппарат, мышцы глаза, жировая клет­ чатка, которая выполняет амортизирующие функции и в ней проходят сосуды и нервы. Глазное яблоко весит около семи грамм. Форма глазного яблока представляет собой слегка сплюснутый в переднезаднем направлении шар.

Входящие в защитный аппарат глазного яблока верхнее и нижнее веки обеспечивают защиту глазного яблока от попада­ ния различных частиц. Они смыкаются даже при движении воздуха и при малейшем прикосновении к роговице. При по­ мощи мигательных движений век с поверхности глазного яблока убираются мелкие частицы пыли и равномерно распре­ деляется слезная жидкость. Свободные края век плотно при­ легают друг к другу при их смыкании. Кожа век тонкая, легко собирающаяся в складки. Подкожная клетчатка содержит чрезвычайно мало жира.

Внутренняя поверхность век покрыта слизистой оболоч­ кой - конъюнктивой. Конъюнктива имеет множество нервных окончаний, а ее клетки выделяют специальный секрет, смазы­ вающий поверхность глазного яблока.

Кпридаточному аппарату глаза относятся слезная железа,

еепротоки, а также глазодвигательный аппарат, состоящий из мышц. Слезный аппарат состоит из слезных желез, располо­ женных в верхненаружной стенке глазницы, слезных каналь­ цев, слезного мешка и слезно-носового канала. Мышечная си­ стема в глазнице имеет 8 мышц, участвующих в движении глазного яблока.

Стенка глазного яблока состоит из трех оболочек глазного яблока:

• наружной;

88

•средней;

•радужной.

В центре радужки находится отверстие - зрачок, который исполняет роль диафрагмы, регулируя количество света, попа­ дающее в глаз. Суживается и расширяется зрачок благодаря работе двух мышц. Цвет радужной оболочки зависит от ко­ личества в ней специальных клеток - меланофоров, содержа­ щих меланин. Чем больше меланина, тем темнее цвет ра­ дужки. По периферическому краю радужка переходит в рес­ ничное тело.

К отросткам ресничного тела при помощи специальной круговой связки прикрепляется хрусталик. При сокращении ресничного тела связка ослабляется и хрусталик становится более выпуклым, фокусируясь на ближних предметах, и, нао­ борот, при расслаблении ресничной мышцы хрусталик прини­ мает более плоскую форму для улучшения зрения вдаль. Конвенгерция, т.е. акт нацеливания обоих глаз на одну и ту же точ­ ку, является совместной функцией глазных мышц и хрустали­ ка. Среднее время, необходимое для нацеливания глаз на новую точку и их фокусировку, называется фиксацией (ре­ фиксацией).

Еще одной функцией ресничного тела является выработ­ ка внутриглазной жидкости. Жидкость увлажняет образования глаза, не имеющие собственных сосудов (роговица, хруста­ лик, стекловидное тело), и создает постоянное внутриглазное давление.

Внутренняя оболочка глазного яблока - это сетчатка глаза. Она представляет собой рецептор зрительного анализатора, где световая энергия преобразуется в нервные импульсы и происходит первичный анализ зрительной информации.

Внутренняя часть глазного яблока включает:

1)внутриглазную жидкость в передней части глаза;

2)переднюю камеру глаза (пространство между роговицей

ирадужкой);

3)заднюю камеру глаза (пространство между радужкой и хрусталиком);

4)жидкость внутри камер, которая постоянно циркулирует;

5)хрусталик (прозрачное тело, имеющее форму чечевицы или двояковыпуклой линзы);

6)стекловидное тело (прозрачную студнеобразную массу, содержащую 98% воды; находится за хрусталиком, участвует в преломлении световых лучей, а также поддерживает тонус и

89

форму глазного яблока), которое занимает основную часть по­ лости глазного яблока.

Проекции видимого мира отображаются на сетчатке обоих глаз в виде двухмерных (почти идентичных) изображений предмета, отличающихся только из-за разницы положения глаз. Расстояние (база) между глазами у людей составляет 6075 мм. Две плоские проекции предмета в правом и левом глазу сливаются в восприятии наблюдателя в один трехмерный объ­ ект. Это свойство называется свойством стереоскопии или би­ нокулярного зрения и лежит в основе восприятия объема и глубины. Объемное восприятие возникает даже при совсем незначительной разнице между проекциями.

Объекты, расположенные на расстоянии порядка 6 м и да­ лее от наблюдателя, находятся, по существу, в оптической бесконечности, и фокусирование на эти объекты не требует аккомодации*. Впоследствии мы только на основании опыта полагаем, что предмет объемный. Это свойство в большей мере свойственно человеку, чем животным (у животных глаза находятся сбоку черепа и у каждого глаза в основном свое поле зрения). Связано это с большими возможностями мозга человека, который в состоянии обработать не только отдель­ ные изображения в каждом глазу, но и произвести их сопо­ ставление и сделать изображение объемным.

Пример

Плоское изображение машины ГАИ или постового милиционера, которые на расстоянии кажутся реальными объектами и распознают­ ся только при приближении.

Глаза не бывают неподвижными. Их постоянное движе­ ние - необходимое условие построения визуального образа. Глаза постоянно ищут и выделяют наиболее информативные точки, привлекающие внимание.

Сетчатка глаза наполнена палочками и колбочками, распре­ деленными неравномерно. При слабом освещении функцио­ нируют палочки, воспринимающие только оттенки серого цве­ та. При дневном свете функционируют колбочки, обеспечивая цветовые (хроматические) ощущения. Палочек больше на пе­ риферии, а колбочек - в центре сетчатки. В связи с этим при слабой освещенности наиболее чувствительна область 10-20° к периферии от центра сетчатки, а в дневных условиях - цен­ тральная область сетчатки. Поэтому цветовое кодирование

* Аккомодация - приспособление к чему-либо.

90