Класификация систем "человек-машина"

Министерство  образования и науки Украины

Одесский  национальный университет имени  И.И. Мечникова

Первомайский  институт 
 
 
 
 
 

Контрольная работа № 4 
 
 

По предмету: Инженерная психология 

Студента         Дементьевой Навтальи Ивановны 
 
 

Шифр               022-07            группа  33       специальность психология 
 

Адрес                г. Южноукраинск, п-т Коммунистический 10, кв. 197. 

                     Тел. 067-765-86-04 
 

Регистрационный №________________________________________________ 

Оценка____________________________________________________________ 

Рецензент__________________________________________________________ 

Подпись___________________________________________________________ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Класификация систем "человек-машина" 
 
 
 

ПЛАН. 
 
 
 

      Введение.

1. Особенности классификации системы «человек – машина»
2. Системы «человек — машина»
3. Принципы системного подхода к изучению СЧМ

    Заключение. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение 

                     Инженерная психология есть научная  дисциплина,

изучающая объективные закономерности процессов информационного

взаимодействия  человека и техники с целью  использования их в практике

проектирования, создания и эксплуатации СЧМ. Процессы информационного

взаимодействия  человека и техники являются предметом  инженерной психологии.

               С давних пор при создании  орудий и средств труда учитывались

те или иные свойства и возможности человека. В начале интуитивно, а позже с привлечением научных данных решалась задача приспособления техники к

человеку. Однако предметом анализа последовательно становились различные свойства человека.

                 Инженерная психология возникла  на стыке технических и

психологических наук. Поэтому характерными для нее  являются черты обеих

наук.Как психологическая  наука инженерная психология

изучает психические  и психофизиологические процессы и  свойства человека,

выясняя, какие  требования к отдельным техническим  устройствам и построению СЧМ в целом вытекают из особенностей человеческой деятельности, т. е. решает задачу приспособления техники и условий труда к человеку.

              Как техническая наука инженерная  психология изучает принципы

построения сложных  систем, посты и пульты управления, кабины машин,

технологические процессы для выяснения требований, предъявляемых к

психологическим, психофизиологическим и другим свойствам человека-

оператора.

         Система «человек — машина»  представляет собой частный случай

управляющих систем, в которых функционирование машины и деятельность

человека связаны  единым контуром регулирования. При организации взаимосвязи человека и машины в СЧМ основная роль принадлежит уже не столько анатомическим и физиологическим, сколько психологическим свойствам человека: восприятию, памяти, мышлению, вниманию и т. п. От психологических свойств человека во многом зависит его информационное взаимодействие с машиной. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Особенности классификации системы «человек – машина»

 

           Под системой в общей теории  систем  понимается комплекс

взаимосвязанных и взаимодействующих между собой  элементов, предназначенный для решения единой задачи. Системы могут быть классифицированы по различным признакам. Одним из них является степень участия человека в работе системы. С этой точки зрения различают автоматические, автоматизированные и неавтоматические системы. Работа автоматической системы осуществляется без участия человека. В неавтоматической системе работа выполняется человеком без применения технических устройств. В работе автоматизированной системы

принимает участие  как человек, так и технические  устройства. Следовательно, такая система представляет собой систему «человек — машина».

         На практике применяются самые  разнообразные виды систем «человек  — машина». Основой их классификации могут явиться следующие четыре группы признаков: 

• целевое назначение системы
• характеристики человеческого звена
• тип и структура машинного звена
• тип взаимодействия компонентов системы

 

       Целевое назначение системы оказывает  определяющее влияние на многие ее характеристики и поэтому является исходным признаком. По целевому назначению можно выделить следующие классы систем:

        а) управляющие, в которых основной  задачей человека является

управление машиной (или комплексом);

         б) обслуживающие, в которых  человек контролирует состояние

машинной системы, ищет неисправности, производит наладку, настройку, ремонт и т.п.;

        в) обучающие, т. е. вырабатывающие  у человека определенные навыки

(технические  средства обучения, тренажеры и  т. п.);

        г) информационные, обеспечивающие  поиск, накопление или получение

необходимой для  человека информации (радиолокационные, телевизионные,

документальные  системы, системы радио и проводной  связи и др.);

        д) исследовательские, используемые  при анализе тех или иных

явлений, поиске новой информации, новых заданий (моделирующие установки,

макеты, научно-исследовательские  приборы и установки).

     Особенность  управляющих и обслуживающих  систем заключается в том, что объектом целенаправленных воздействий в них является машинный компонент системы. В обучающих и информационных СЧМ направление воздействий противоположное — на человека. В исследовательских системах воздействие имеет и ту, и другую направленность.

По признаку характеристики «человеческого звена» можно выделить два класса СЧМ:

а) моносистемы, в состав которых входит один человек и одно или

несколько технических устройств;

б) полисистемы, в состав которых входит некоторый коллектив людей и взаимодействующие с ним одно или комплекс технических устройств.

Полисистемы в  свою очередь можно подразделить на «паритетные» и

иерархические (многоуровневые). В первом случае в  процессе взаимодействия людей с машинными компонентами не устанавливается какая-либо подчиненность и приоритетность отдельных членов коллектива. Примерами таких полисистем может служить система «коллектив людей — устройства жизнеобеспечения» (например, система жизнеобеспечения на космическом корабле или подводной лодке). Другим примером может быть система отображения информации с большим экраном, предназначенная для использования коллективом операторов.

          В отличие от этого в иерархических  СЧМ устанавливается или

организационная, или приоритетная иерархия взаимодействия людей с

техническими  устройствами. Так, в системе управления воздушным движением диспетчер аэропорта образует верхний уровень управления.         Следующий уровень — это командиры воздушных судов, действиями которых руководит диспетчер. Третий уровень — остальные члены экипажа, работающие под руководством командира корабля.

По типу и  структуре машинного компонента можно выделить инструментальные СЧМ, в состав которых в качестве технических устройств входят инструменты и приборы. Отличительной особенностью этих систем, как правило, является требование высокой точности выполняемых человеком операций.

            Другим типом СЧМ являются простейшие человеко-машинные системы, которые включают стационарное и нестационарное техническое устройство (различного рода преобразователи энергии) и человека, использующего это устройство. Здесь требования к человеку существенно различаются в зависимости от типа устройства, его целевого назначения и условий применения. Однако их основной особенностью является сравнительная простота функций человека.

             Следующим важным типом СЧМ  являются сложные человеко-машинные системы, включающие помимо использующего их человека некоторую совокупность технологически связанных, но различных по своему функциональному назначению аппаратов, устройств и машин, предназначенных для производства определенного продукта (энергетическая установка, прокатный стан, автоматическая поточная линия, вычислительный комплекс и т. п.). В этих системах, как правило, связанность технологического процесса обеспечивается локальными системами автоматического управления. В задачу человека входит: общий контроль за ходом технологического процесса, изменение режимов работы, оптимизация отдельных процессов, настройка, пуск и остановка.

          Еще более сложным типом СЧМ  являются системотехнические

комплексы. Они  представляют собой сложную техническую  систему с не

полностью детерминированными связями и коллектив людей, участвующих в ее использовании. Для систем такого типа характерным является взаимодействие не только по цепи «человек — машина», но и по цепи «человек — человек — машина». Другими словами, в процессе своей деятельности человек взаимодействует не только с техническими устройствами, но и с другими людьми. При всей сложности системотехнических комплексов их в большинстве случаев можно представить в виде иерархии более простых человеко-машинных

систем. Типичными  примерами системотехнических комплексов различного уровня и назначения могут служить судно, воздушный лайнер, промышленное предприятие, вычислительный центр, транспортная система и т. п.

           В основу классификации СЧМ  по типу взаимодействия человека  и

машины может быть положена степень непрерывности этого взаимодействия. По этому признаку различают системы непрерывного (например, система «водитель— автомобиль») и эпизодического взаимодействия. Последние, в свою очередь, делятся на системы регулярного взаимодействия. Примером системы регулярного взаимодействия может служить система «оператор — ЭВМ». В ней ввод информации и получение результатов определяются характером решаемых задач, т. е. режимы взаимодействия во времени регламентируются характером и объемом вычислений. Стохастическое эпизодическое взаимодействие имеет место

в таких системах, как «оператор — система централизованного  контроля»,

«наладчик —  станок» и т. п. Рассмотренная классификация СЧМ не является единственно возможной. Примеры иных подходов к решению этой задачи приводятся в специальной литературе. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2. Системы «человек — машина» 

           Несмотря на большое разнообразие систем «человек —

машина», они  имеют целый ряд общих черт и особенностей. Эти системы

являются, как правило, динамическими, целеустремленными,

самоорганизующимися, адаптивными.

          Системы «человек — машина»  относятся к классу сложных