Исследование мышления диспетчера

 1 .Абсолютная  чувствительность к интенсивности  сигнала характеризуется минимальным значением воздействующего раздражителя, при котором возникает ощущение.

 2.Пространственные  характеристики чувствительности  специфичны для каждого анализатора.

 3.Минимальная  длительность сигнала необходима  для возникновения ощущения.

 Рассмотренные характеристики и устройство анализаторов позволяют сформулировать общие требования к сигналам - раздражителям, адресованным оператору:

 - интенсивность сигналов должна соответствовать средним значениям 
диапазона чувствительности анализаторов, которая обеспечивает наиболее 
оптимальные условия для приема и переработки информации;

 -для того  чтобы оператор мог следить  за изменением сигналов, сравнивать  их между собой по интенсивности, длительности, пространственному положению, необходимо обеспечить различие между сигналами, превышающее оперативный порог различения;

 - перепады между сигналами не должны значительно превышать 
оперативный порог, так как при больших перепадах возникает утомление; 
следовательно, существуют не только оптимальные пороги, но и 
оптимальные зоны, в которых различение сигналов осуществляется с 
наибольшей точностью и скоростью;

 - наиболее  важные и ответственные сигналы  следует располагать в тех  зонах сенсорного поля, которые соответствуют участкам рецепторной поверхности с наибольшей чувствительностью;

   - при конструировании индикаторных устройств необходимо правильно выбрать вид сигнала, а, следовательно, и модальность анализатора (зрительный, слуховой, тактильный и т. д.).                               В зависимости от специфики принимаемых сигналов различают 2 типа анализаторов — внешние и внутренние. К внешним относятся: зрительный, слуховой, тактильный, болевой, температурный, обонятельный и вкусовой анализаторы. К внутренним относятся: анализатор давления, кинестетический, вестибулярный, а также специальные анализаторы, расположенные во внутренних органах и полостях тела.

   Условия  деятельности человека в системе  «человек - машина» связаны с явным преобладанием зрительной информации (до 90 % общего объема), на втором месте стоит использование звуковых сигналов и речи, и очень незначительный объем приходится на долю всех остальных анализаторов.

                            1.3РИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗАТОР.

   Назначение зрительного анализатора - это прием и анализ информации в

световом диапазоне 400 - 700 нанометров. Раздражителем зрительного анализатора является световая энергия, а рецептором - глаз. Зрение позволяет воспринимать форму, цвет, яркость и движение предметов. Человек - оператор около 90% всей информации получает через зрительный анализатор.

   Глаз  человека работает по принципу  фотографической камеры, роль объектива  в которой выполняет хрусталик.  Световые лучи, проходя через  хрусталик, преломляются и создают уменьшенное обратное изображение на внутренней стенке глазного яблока (сетчатке). На сетчатке находятся светочувствительные нервные окончания (рецепторы), которые носят название палочек и колбочек. Рецепторы поглощают падающий на них световой поток и преобразуют его в нервные импульсы, которые передаются по зрительному нерву в мозг. Величина этих импульсов зависит от освещенности сетчатки на том ее участке, на котором получается изображение рассматриваемого предмета.

   Возможность  зрительного восприятия определяется  энергетическими, пространственными,  временными и информационными характеристиками сигналов, поступающих к оператору. Совокупность этих характеристик и их численные значения определяют видимость объекта (сигнала) для глаза. В соответствии с названными характеристиками сигналов целесообразно рассмотреть четыре группы характеристик зрительного анализатора.

   Энергетические  характеристики зрительного анализатора  определяются мощностью (интенсивностью) световых сигналов, воспринимаемых  глазом. К ним относятся: диапазон  яркостей, воспринимаемых глазом, контраст, цветоощущение. Световой поток, излучаемый источником или отражаемый светящейся поверхностью, попадая в глаз наблюдателя, вызывает зрительное ощущение. Оно будет тем сильнее, чем больше плотность светового потока.

   Яркость  является основной характеристикой  света. Величиной яркости определяется величина нервных импульсов, возникающих в сетчатке глаза. В  общем случае яркость предмета определяется двумя составляющими - яркостью излучения и яркостью отражения. Яркость излучения определяется мощностью источника света и его светоотдачей. Яркость отражения определяется уровнем освещенности данной поверхности и ее отражающими свойствами. Коэффициент отражения во многом определяется цветом поверхности.

 Так как в  поле зрения оператора могут попадать предметы с различной яркостью, в инженерной психологии вводится понятие адаптирующей яркости. Под ней понимают ту яркость, на которую адаптирован (настроен) в данный момент времени зрительный анализатор. Приближенно можно считать, что для изображения с прямым контрастом адаптирующая яркость равна яркости фона, а для изображений с обратным контрастом - яркости предмета.

 Диапазон  чувствительности зрительного анализатора  весьма велик. Видимость предметов  определяется их контрастом по отношению  к фону. Различают два вида контраста: прямой (предмет темнее фона) и обратный (предмет ярче фона). Работа при прямом контрасте является более благоприятной, чем работа при обратном контрасте. Цветовой контраст характеризуется чувствительностью к изменению длины волны. Она максимальна в оранжево - красном и оранжево - желтом областях спектра.

 Большое влияние на условия видимости  предметов оказывает величина внешней  освещенности. Однако это влияние  будет различным при работе оператора с изображениями, имеющими прямой и обратный контраст.

 В поле зрения оператора могут быть сигналы разной интенсивности. При этом сигналы с большей яркостью могут вызвать нежелательное состояние глаз - ослепленность. Слепящая яркость определяется размером светящейся поверхности и яркостью сигнала, а также уровнем адаптации глаза. Следовательно, для создания оптимальных условий зрительного восприятия необходимо не только обеспечить требуемую яркость и контраст сигналов, но также и равномерность распределения яркостей в поле зрения.

 Глаз человека воспринимает электромагнитные волны в диапазоне 380 — 760 нм. Однако чувствительность глаза к волнам различной длины не одинакова. Наибольшую чувствительность глаз имеет по отношению к волнам в середине спектра видимого света (5500 - 600 нм). Этот диапазон соответствует излучению желто - зеленого цвета.

 Влияние цвета  в деятельности оператора очень  велико. Во-первых, он может использоваться как один из способов кодирования информации, во -вторых, - для эстетического оформления помещений и пультов управления с точки зрения улучшения зрительного восприятия.

 Пространственные  характеристики зрительного анализатора  определяются воспринимаемыми глазом размерами предметов и их месторасположением в пространстве. К ним относятся: острота зрения, поле зрения и объем зрительного восприятия.

 Остротой  зрения называется способность глаза различать мелкие детали предметов. Она определяется величиной, обратной тому минимальному

 размеру предмета, при котором он различим глазом. Угол зрения, равный 1 градусу, соответствует единице остроты зрения. Острота зрения зависит от уровня освещенности, расстояния до рассматриваемого предмета и его положения относительно наблюдателя, возраста.

    Важной характеристикой зрительного восприятия является его объем: число объектов, которые может охватить человек в течение одной зрительной фиксации. Объем зрительного восприятия ограничен, с одной стороны, объемом оперативной памяти (4-8 элементов), а с другой стороны, 
пространственными характеристиками зрения (размерами зоны ясного 
видения). Следует, однако, иметь в виду, что в процессе поиска размеры 
зоны ясного видения составляют примерно 10 градусов. В итоге под объемом 
восприятия в данном случае следует считать то количество предметов (но не 
более 4 - 8), которое одновременно попадает в зону, ограниченную углом 10 
градусов в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Однако объем 
воспроизведенного материала определяется не столько объемом восприятия, 
сколько объемом памяти.

   Условно все поле зрения можно разбить на три зоны: Центрального зрения (около 4 градусов), где возможно наиболее четкое различение деталей; ясного видения (30-35 градусов), где при неподвижном глазе можно опознать предмет без различных мелких деталей; периферического зрения (75 - 90 градусов), где предметы обнаруживаются но не опознаются. Зона периферического зрения играет большую роль при ориентации во внешней обстановке. Объекты, находящиеся в этой зоне, легко и быстро могут быть перемещены в зону ясного видения с помощью установочных движений (скачков) глаз.

 Большую роль в процессе зрительного восприятия играют движения глаз. 
Они делятся на два больших класса: поисковые (установочные) и 
гностические (познавательные). С помощью поисковых движений 
осуществляется поиск заданного объекта, установка глаза в исходную 
позицию и корректировка этой позиции. Длительность поисковых движений

определяется  углом, на который перемещается взор. К гностическим, относятся движения, участвующие в обследовании объекта, его опознании и различении его деталей. Основную информацию глаз получает во время фиксации, т. е. во время относительно неподвижного положения глаза, когда взор пристально устремлен на объект. Во время скачка глаз почти не получает никакой информации.

   Временные характеристики зрительного анализатора определяются временем, необходимым для возникновения зрительного ощущения при тех или иных условиях работы оператора. К ним относятся: латентный (скрытый) период зрительной реакции, длительность инерции ощущения, критическая частота мельканий, время адаптации, длительность информационного поиска.

   Латентным периодом называется промежуток времени от момента подачи сигнала до момента возникновения ощущения. Это время зависит от интенсивности сигнала (чем сильнее раздражитель, тем реакция на него

  короче), его значимости (реакция на значимый для оператора сигнал короче, чем на сигналы, не имеющие значения для оператора), сложности работы оператора (чем сложнее выбор нужного сигнала среди остальных, тем реакция на него будет больше), возраста и других индивидуальных особенностей человека. Эти особенности работы зрительного анализатора следует учитывать при организации деятельности оператора.

 Восприятие  мелькающего света имеет специфические  особенности. Критической частотой мельканий называется та минимальная частота проблесков, при которой возникает их слитное восприятие. Эта частота зависит от яркости, размеров и конфигурации знаков. Она изменяется от 14 до 70 герц в зависимости от формы импульсов, их яркости, уровня адаптации и функционального состояния зрительного анализатора. Наименьшее зрительное утомление будет при частоте мельканий 3-8 герц.

 К временным  характеристикам зрительного анализатора  относится и время адаптации. В процессе адаптации в значительной степени меняется чувствительность зрительного анализатора. Различают две формы адаптации: темновую (при переходе от света к темноте) и светловую (при обратном переходе). Время адаптации зависит от ее вида и составляет десятки минут при темновой адаптации и единицы, и даже доли минут при Светловой.

 Весьма тесно  связано с временными характеристиками зрительного анализатора и восприятие движущихся объектов. Минимальная скорость движения, которая может быть замечена глазом, зависит от наличия в поле зрения фиксированной точки отсчета.

 Основные  требования к организации информационного  поля оператора с точки зрения минимизации времени поиска:

1. Элементы поля следует располагать так, чтобы в объем фиксации, 
   ограниченный зоной 10 градусов, попадало не более чем 4-8 объектов.

2. Следует по возможности уменьшать объем поля, не допуская 
   нахождения в нем ненужных элементов.

3. Искомые элементы следует выделять таким образом, чтобы обеспечить 
   наименьшее время фиксации: наилучшим является выделение искомого 
   элемента другим цветом или с помощью светового маркера, более 
   плохие результаты получаются при его выделении проблесковым 
   свечением или изменением размера и яркости.