Инженерная психология возникла как самостоятельное направление сравнительно недавно, около двух десятилетий назад. Ее основной задачей является разработка принципов согласования орудий труда с психическими особенностями и характеристиками человека. В решении этой задачи инженерная психология исходит из общего теоретического представления о человеке как звене систем управления и контроля. В такой системе человек и машина образуют единый контур регулирования -- систему «человек -- машина». Основной теоретической задачей инженерной психологии является выяснение закономерностей деятельности человека по приему, переработке и передаче информации, циркулирующей в системе «человек -- машина».

Поэтому в совершенно новом аспекте выступила проблема -- приспособления машины к человеку. Если раньше при разработке и конструировании машин речь шла главным образом об учете анатомических и физиологических особенностей человека, то теперь на первый план выдвинут вопрос об учете особенностей психических. Конструкторов современных машин прежде всего интересуют характеристики восприятия, внимания, памяти и мышления. Вопросы же оптимальной рабочей позы, рациональной организации движения и т. п. становятся подчиненными. Они рассматриваются лишь в связи с анализом общих условий деятельности человека, основным содержанием которой является прием информации от машин, ее преобразование, формирование решений и команд и выполнение управляющих действий.

Основными проблемами инженерной психологии являются следующие:

  • 1) анализ задач человека в системах управления, распределение функций между человеком и автоматическими устройствами, в частности компьютерами.
  • 2) исследование совместной деятельности операторов, процессов общения и информационного взаимодействия между ними;
  • 3) анализ психологической структуры деятельности оператора;
  • 4) исследование факторов, влияющих на эффективность, качество, точность, скорость, надежность действий операторов;
  • 5) исследование процессов приема человеком информации, изучение сенсорного «входа» человека;
  • 6) анализ процессов переработки информации человеком, ее хранения и принятия решения, психологических механизмов регуляции деятельности операторов;
  • 7) исследование процессов формирования команд и выполнения управляющих действий человеком, характеристик его речевого и моторного «выхода»;
  • 8) разработка методов психодиагностики, профессиональной ориентации и отбора специалистов операторского профиля;
  • 9) анализ и оптимизация процессов обучения операторов.

В процессе развития инженерной психологии произошел переход от изучения отдельных элементов деятельности к изучению трудовой деятельности в целом, от рассмотрения оператора как простого звена системы управления к рассмотрению его как сложной высокоорганизованной системы, от машиноцентрического подхода -- к антропоцентрическому.

Проблема «человек и техника», частью которой является вопрос о деятельности человека в системах управления (система «человек-- машина»), стала сейчас одной из важнейших. Она принадлежит к числу тех проблем, которые определяют общее развитие современной науки: В изучении различных аспектов этой проблемы участвуют специалисты из различных отраслей: инженеры, математики, физиологи, врачи.

Инженерная психология развивается поистине как комплексная наука. Но решающую роль в ее становлении как самостоятельного направления сыграла психология, которая объединила специалистов из других областей. Это обусловлено тем, что именно в психологии накоплены данные, характеризующие познавательные процессы человека (обнаружение, различение, восприятие, опознание, представление, память, мышление), выявлены их основные закономерности и раскрыты некоторые принципы психической регуляции трудовых действий.

Важно отметить также существенную роль кибернетики, в которой сформулированы некоторые общие принципы управления и строения управляющих систем, а также разработаны методы математического описания процессов передачи, переработки и хранения информации. Это позволило подойти к решению проблемы согласования характеристики машин с характеристиками человека с единой позиции, рассматривать различные по своей природе звенья систем управления в одних и тех же терминах и пользоваться общими методами исследования этих звеньев. В начальный период развития инженерной психологии создавались группы и лаборатории, обслуживающие отдельные ведомства и предприятия и решающие частные прикладные задачи. Но уже в конце пятидесятых годов возникла необходимость разработки теоретических основ этой науки. В 1959 г. в Ленинградском государственном университете организуется первая университетская лаборатория инженерной психологии. В 1960--1961 гг. подобные лаборатории создавались в Московском университете, в Научно-исследовательском институте технической эстетики, в Харьковском университете, в Институте психологии Академии педагогических наук РСФСР. Небольшие группы инженерных психологов работают также в Киевском институте психологии, в Тбилисском университете, Институте психологии АН Груз. ССР и в некоторых других городах Советского Союза.

Проблемам инженерной психологии в течение ряда последних лет были посвящены различные совещания и конференции.

На них было обсуждено множество докладов по всем направлениям ведущихся исследований. Смысл конференции состоял в том, чтобы подвести итоги работ, определить круг наиболее актуальных проблем и наметить перспективы дальнейшего развития инженерной психологии.

Конференция показала, что поток исследований в области инженерной психологии ширится буквально с каждым днем; в различных лабораториях накапливается масса фактического материала. Становится совершенно очевидной необходимость систематизации и обобщения накапливаемых данных, выработки некоторых принципиальных позиций и создания на этой основе такой теории, которая могла бы служить практическим целям конструирования современной техники.

Исследования по инженерной психологии можно объединить вокруг нескольких основных проблем, краткая характеристика которых дается ниже.

К ним относятся:

  • - проблема передачи информации человеку-оператору;
  • - проблема управляющих действий человека-оператора;
  • - проблема оперативного мышления;
  • - проблема памяти человека-оператора;
  • - проблема деятельности человека-оператора в системах контроля и управления;
  • - проблема надежности человека-оператора.

В связи с их разработкой решаются и такие вопросы, как распределение функций между человеком и машиной в системах управления, оценка передаточной функции человека-оператора, определение требований к средствам изображения и органам управления в каждой конкретной системе и др. Отметим, что перечисленные проблемы разрабатываются неравномерно.

Проблема передачи информации человеку-оператору относится к числу, наиболее интенсивно разрабатываемых проблем инженерной психологии, что обусловлено широким развитием систем дистанционного управления и контроля, поставившим задачу согласования технических средств сигнализации с закономерностями познавательных, прежде всего, сенсорных процессов. В общей и экспериментальной психологии проблеме сенсорных процессов (ощущения, восприятия и представления) уделялось большое внимание. Психология и физиология накопили значительный экспериментальный материал, раскрывающий особенности ощущений разных модальностей, их зависимости от физических характеристик, стимулов, взаимодействие ощущений, динамику становления перцептивного образа, физиологические механизмы сенсорных процессов.

Накопленные данные послужили основой для постановки рассматриваемой проблемы инженерной психологии. Вместе с тем необходимо подчеркнуть, что проблема передачи информации человеку-оператору не сводится к проблеме сенсорных процессов в ее классической постановке. Она включает по крайней мере три основных аспекта.

Один из них касается отношения свойств физического сигнала, несущего информацию, к таким «параметрам» анализатора, как чувствительность, динамика адаптации, сенсибилизации и т. п. Это психофизический аспект, связанный с выбором физического алфавита сигналов, т. е. вопрос о том, какие свойства стимулов, различаемых человеком, целесообразно в том или ином случае использовать в качестве сигналов, несущих информацию.

Другой, теоретико-информационный аспект рассматриваемой проблемы касается оценки предельного количества воспринимаемой человеком и перерабатываемой в единицу времени информации. Он связан с решением таких задач, как определение оптимальной длины алфавита сигналов, «насыщение» сигналов информацией, оценка числа их измерений (признаков), необходимых для передачи данного количества информации, распределение поступающих сигналов во времени и т. д.

Вопросы применения информационных мер при изучении психических явлений до сих пор окончательно не решены. Одни исследователи пытаются применять эти меры всюду, полагая, что они могут служить в психологии основным средством количественного анализа. Другие относятся к ним более осторожно (а иногда и просто отрицательно), указывая на ограниченность информационных мер и на необходимость прежде всего качественного анализа психических явлений. Применение этих мер в настоящее время оказалось результативным лишь при изучении очень ограниченного круга явлений (в основном реакций выбора и актов идентификации). Попытки их применения к другим моментам деятельности человека наталкиваются на значительные трудности.

Требуется еще большая совместная работа психологов и математиков для того, чтобы в полную меру оценить силу и границы методов теории информации.

Последний аспект рассматриваемой проблемы -- собственно психологический касается изучения тех психических Процессов, посредством которых человек принимает и перерабатывает информацию. Речь идет, прежде всего, о формировании субъективного образа сигнала и декодировании поступающей информации. Исследования, проведенные в плане как общей, так и инженерной психологии, показывают, что формирование перцептивного образа является фазным процессом.

Знание фаз и последовательности различения признаков сигнала, а также динамики становления его образа важно для решения таких инженерно-психологических задач, как выбор оптимального начертания знаков, определение числа строк в телевизионном изображении, скорость передачи сигналов, смены кадров в проекционных системах отображения и т. д.

В этой связи возникает также проблема «помехоустойчивости» восприятия, т. е. возможности человека реконструировать сигналы, частично разрушенные помехами.

Большую роль при построении перцептивного образа играют представления (вторичные образы), сформированные у человека в процессе развития. Акт восприятия есть вместе с тем и соотнесение формирующего образа с некоторым хранящимся в памяти эталоном. По данным ряда авторов для представления характерна схематизация образа и элементарный уровень обобщения. Можно предполагать, что система представлений, хранящихся в памяти человека, образует своеобразную «субъективную шкалу», с которой соотносятся те или иные перцептивные образы. Это значительно ускоряет процесс восприятия, но вместе с тем иногда может служить источником ошибок опознания. Вопрос о формировании «субъективных шкал» и их использовании в актах восприятия сигналов нуждается в изучении, результаты которого могли бы быть весьма полезны для разработки систем оптимального кодирования информации и принципов обучения операторов.

Значительным и решающим моментом операции приема информации является декодирование. Восприняв и опознав сигнал, оператор должен оценить состояние управляемого объекта, т. е. трансформировать образ первого в образ второго, или создать «концептуальную модель» (термин А. Т. Велфорда). Эта трансформация может осуществляться либо как перевод перцептивного образа в представление на основе механизма ассоциаций, либо путем более сложных преобразований на уровне рече-мыслительных процессов. Характер трансформации в конечном счете определяется той задачей, которую должен решить оператор.

Очевидно, скорость, точность и надежность трансформации зависят от тех соотношений, которые устанавливаются между сигналами и отображаемыми в них объектами. В этой связи, прежде всего, возникает вопрос о соотношении числа признаков объекта и сигнала. Имеющиеся экспериментальные данные показывают, что оптимальной является такая система кодирования, при которой отношение числа признаков сигнала к числу признаков объекта равно единице. При этом должна соблюдаться строгая субординация признаков и в соответствии с нею степень их различимости.

Другой не менее важный вопрос той же проблемы касается соотношения признаков сигнала и объекта по качеству, по природе.

Все сигналы, с которыми человек имеет дело, можно разделить на сигналы-изображения, в которых свойства сигнала так или иначе воспроизводят свойства объекта, и сигналы-символы, обозначающие лишь свойства объекта, т. е. являющиеся их условными знаками. Степень полноты воспроизведения объекта в сигнале-изображении может быть различной: от более или менее полной картины (типа телевизионного цветного объемного изображения) до схемы (контурный рисунок, чертеж).

В операциях приема информации, передаваемой с помощью сигналов-изображений, процессы восприятия и декодирования как бы слиты благодаря действию механизма ассоциации по сходству, что -- как показывают эксперименты -- приводит к сокращению времени трансформации. При использовании сигналов-символов эти процессы могут расходиться, что естественно требует дополнительного времени для трансформации образа сигнала в «концептуальную модель».

Однако это не значит, что сигнал-изображение всегда является наилучшим. Применением сигналов этого типа достигается выигрыш в скорости и помехоустойчивости приема информации, но снижается точность (последняя здесь полностью определяется возможностями измерительной функции анализаторов). При выборе типа сигнала в конечном счете следует исходить из задач, решаемых оператором. В большинстве современных средств отображения используются сигналы, сочетающие моменты изображения и символа.

В последнее время большое внимание привлекает идея разработки особой разновидности сигналов-символов, отображающих различные признаки объекта управления в виде целостной пространственной структуры («пространственное кодирование»). К ним, в частности, относится графическая индикация, являющаяся одним из экономных способов передачи человеку информации о физических величинах (диаграммы, графики, номограммы и т. п., получаемые с помощью средств электроники на основе переработки первичной информации в информационно-логических машинах). Графическая индикация, позволяющая переводить почти любые измеряемые величины (в том числе и такие как время, сила, скорость, напряжение и т. п.), а также непосредственно ненаблюдаемые зависимости между ними в пространственную схему, не является изображением в подлинном смысле слова. Она не воспроизводит свойств объекта, в ней в виде целостной условной картины отображаются различные признаки объекта.

Есть основания предполагать, что замена массы отдельных приборов, передающих дискретно информацию об отдельных параметрах управляемого объекта, целостной пространственной схемой (условной картиной), изменяющей свою конфигурацию в соответствии с взаимосвязанными изменениями параметров, позволит значительно повысить скорость и надежность приема информации человеком. Такого рода интегральная система кодирования рассчитана на естественный для человека симультанный способ оценки большого комплекса параметров.

Рассмотренные аспекты проблемы передачи информации человеку-оператору касаются некоторых общих принципов оптимального кодирования. Результаты исследований, ведущихся в перечисленных направлениях, могут служить исходным основанием при разработке средств отображения.

  • Анализ задач человека в системах управления, распределения функций между человеком и автоматическими системами, в том числе с искусственным интеллектом.
  • Инженерно-психологическое проектирование
  • Исследование совместной деятельности операторов, процессов общения и информационного взаимодействия между ними.
  • Анализ психологической структуры деятельности операторов.
  • Исследование факторов, влияющих на эффективность, качество, точность, скорость, надежность действий операторов.
  • Исследование процессов приема человеком информации, изучение сенсорных «входов» человека.
  • Исследование формирования команд выполнения управляющих действий человеком, характеристик речевого и моторного «выхода».
  • Анализ процессов переработки информации человеком, ее хранения и принятия решений, психологических механизмов регуляции деятельности операторов.
  • Разработка методов психодиагностики, профессиональной ориентации и отбора специалистов операторского профиля.
  • Разработка методов защиты операторов от эмоционального выгорания.
  • Анализ и оптимизация процессов обучения операторов.
  • Использование результатов исследований для проектирования и эксплуатации человеко-машинных (человеко-информационных) систем.
  • Использование результатов исследований для виртуальной психологии.

Инициаторами создания этого направления выступили американские и английские психологи А. Чапанис, Мак-Фердан, У. Гарнер, Д. Бронбет и др. В России первые исследования инженерно-психологического типа были проведены в двадцатые годы XX века в рамках психологии труда и психотехники.

В марте 1957 года, на Всесоюзном совещании (конференции) по вопросам психологии труда в Москве, инженерная психология была определена как самостоятельная область исследований. В том же году была создана в институте лаборатория индустриальной психологии под руководством Д. А. Ошанина.

Ведущую роль в организации и консолидации работ по инженерной психологии сыграл Б. Ф. Ломов, который возглавил, созданную в ЛГУ, лабораторию индустриальной (инженерной) психологии.

В течение 1960 гг. аналогичные лаборатории созданы были в МГУ (руководитель - Щедровицкий Г.П.), НИИ технической эстетики (В. Ф. Венда). В Институте психологии АН СССР лаборатория инженерной психологии была открыта в 1973 г. по инициативе Б. Ф. Ломова и В. Ф. Рубахина. Созданы кафедры психологии труда и инженерной психологии на факультетах психологии ЛГУ (1966г.), КГУ (1967 г.), МГУ (1968 г.)

В Институте психологии РАН сложилась академическая школа инженерной психологии под воздействием идей и при активном участии в исследовательских работах Б. Ф. Ломова, В. Д. Небылицина, В. Ф. Рубахина, Ю. М. Забродина, К. К. Платонова, В. Ф. Венды, А. И. Галактионова, а также в последние годы - Л. Г. Дикой, В. А. Вавилова, В. А. Бодрова.



Психология труда - раздел психологии, который рассматривает психологические особенности трудовой деятельности человека, закономерности развития трудовых навыков. Существует мнение, что следует разделять описание этой науки в широком и узком смыслах. В рамках этого подхода в узком смысле под психологией труда понимается «комплекс научных дисциплин о труде как процессе функционирования и развития человека как субъекта труда, как отдельного индивида; это комплекс дисциплин о теоретико-методологических, психофизиологических и психологических основаниях труда, о психологических характеристиках конкретной профессиональной деятельности, о профессионально важных качествах отдельного индивида как субъекта труда, профессиональных кризисах и деструкциях, деформациях, заболеваниях». Психологией труда в широком смысле называют «комплекс научных дисциплин о труде, как культурной и социальной активности человека, выступающего в качестве его субъекта, его ключевого компонента, ее системообразующего фактора». Последнее определение является достаточно емким, но, по сути, является определением не одной науки «психология труда», а целого ряда научных дисциплин – эргономики, инженерной психологии, социологии, экономической психологии и т.д., и поэтому не подходит для определения конкретной дисциплины. Если попытаться обобщить и сжать все вышеприведенные описания данной науки, то можно дать следующее определение: "Психология труда – это область психологии, изучающая психологические процессы, состояния и закономерности работы психики человека, связанные с трудовой деятельностью "

Главные задачи психологии труда на современном этапе непосредственно связаны с общественными задачами совершенствования производственных отношений и повышения качества труда, улучшения условий жизни, устранения аварийных ситуаций, демократизации и формирования психологического типа работника, соответствующей культуры труда. Выделяются следующие основные направления исследований: - способы повышения производительности труда - рационализация труда и отдыха, - формирование профессиональной мотивации - оценка профессиональной пригодности - оптимизация отношений в трудовых коллективах. - психологическая подготовка молодежи к трудовой деятельности - проблемы и кризисы профессионального развития - профессиональные стрессы и конфликты - психология безопасности труда

В качестве методов исследования в психологии труда используются: - естественный и лабораторный эксперимент, - наблюдение, - интервью, - анкетирование, - психологические тесты, - тренажеры, - метод функциональных проб и другие методы.

Педагогическая психология - это отрасль психологии, изучающая закономерности развития человека в условиях обучения и воспитания. Она тесно связана с педагогикой, детской и дифференциальной психологией, психофизиологией.

Структуру педагогической психологии составляют три раздела:

  • психология обучения;
  • психология воспитания;
  • психология учителя.

Предмет психологии обучения - развитие познавательной деятельности в условиях систематического обучения. Таким образом, раскрывается психологическая сущность учебного процесса. Исследования в этой области направлены на выявление:

  • взаимосвязей внешних и внутренних факторов, обусловливающих различия познавательной деятельности в условиях различных дидактических систем;
  • соотношения мотивационного и интеллектуального планов учения;
  • возможностей управления процессами учения и развития ребенка;
  • психолого-педагогических критериев эффективности обучения и др.

Предмет психологии воспитания - развитие личности в условиях целенаправленной организации деятельности ребенка, детского коллектива. Психология воспитания изучает закономерности процесса усвоения нравственных норм и принципов, формирования мировоззрения, убеждений и т.п. в условиях учебной и воспитательной деятельности в школе.
Исследования в этой области направлены на изучение:

  • содержания мотивационной сферы личности учащегося, ее направленности, ценностных ориентацией, нравственных установок;
  • различий в самосознании учащихся, воспитывающихся в разных условиях;
  • структуры детских и юношеских коллективов и их роли в формировании личности;
  • условий и последствий психической депривации

Предмет психологии учителя - психологические аспекты формирования профессиональной педагогической деятельности, а также те особенности личности, которые способствуют или препятствуют успешности этой деятельности. Важнейшими задачами этого раздела педагогической психологии являются:

  • определение творческого потенциала педагога и возможностей преодоления им педагогических стереотипов;
  • изучение эмоциональной устойчивости учителя;
  • выявление позитивных особенностей индивидуального стиля общения учителя и учащегося и ряд других

Общая задача педагогической психологии состоит в выявлении, изучении и описании психологических особенностей и закономерностей интеллектуального и личностного развития человека в условиях учебно-воспитательной деятельности, образовательного процесса. Соответственно задачами педагогической психологии являются (см. анимацию):

  • раскрытие механизмов и закономерностей обучающего и воспитывающего воздействия на интеллектуальное и личностное развитие обучаемого;
  • определение механизмов и закономерностей освоения обучающимся социокультурного опыта (социализация), его структурирования, сохранения (упрочивания) в индивидуальном сознании обучаемого и использования в различных ситуациях;
  • определение связи между уровнем интеллектуального и личностного развития обучаемого и формами, методами обучающего и воспитывающего воздействия (сотрудничество, активные формы обучения и др.);
  • определение особенностей организации и управления учебной деятельностью обучаемых и влияние этих процессов на интеллектуальное, личностное развитие и учебно-познавательную активность;
  • изучение психологических основ деятельности педагога;
  • определение факторов, механизмов, закономерностей развивающего обучения, в частности развития научного, теоретического мышления;
  • определение закономерностей, условий, критериев усвоения знаний, формирование на их основе операционального состава деятельности в процессе решения разнообразных задач;
  • разработка психологических основ дальнейшего совершенствования образовательного процесса на всех уровнях образовательной системы и др.

Психофизиология - наука, изучающая нейрофизиологические механизмы психических процессов, состояний и поведения. В рамках психофизиологии решается также психофизиологическая проблема о соотношении мозга и психики.

Предмет и задачи инженерной психологии (26)

§ 1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИНЖЕНЕРНОЙ ПСИХОЛОГИИ

Инженерная психология - наука, изучающая системы «че­ловек - техника» 1 с целью достижения их высокой эффектив­ности и разрабатывающая психологические основы:

Конструирования техники и организации управления тех­нологическим процессом;

Подбора людей, обладающих необходимым уровнем инди­видуально-психологических профессионально-важных качеств для работы с определенной техникой;

Профессиональной подготовки людей, использующих в своей трудовой деятельности сложные технические устрой­ства.

Инженерная психология как наука имеет двойственный ха­рактер. С.одной стороны, это самостоятельная психологическая дисциплина, изучающая человека во. всей полноте проявлений психики в трудовом процессе. С другой стороны, в инженерной психологии имеет место выраженный технический, инженерный аспект, касающийся конструирования техники. Это обусловле­но особенностью самого двойственного по своей природе объ­екта исследования -систем «человек - техника».

Такая двойственность объекта исследования в инженерной психологии порождает ряд специфических методологических особенностей. Кроме того, следует иметь в виду, что любая система «человек - техника» - это своего рода микроэлемент макросистемы, в роли которой выступает система производи­тельных сил. Поэтому в системах «человек - техника» прояв­ляется ряд таких общих закономерностей развития производи­тельных сил, которые обусловлены наличием в них материального (прежде всего технического) и субъективного (человече­ского) начал. Одна из таких закономерностей касается опре­деляющих моментов производительности общественного труда. Производительность общественного труда на каждом уровне развития производительных сил определяется, во-первых, со­вершенством техники, а во-вторых, накопленным производ­ственным опытом людей, их навыками к труду. Все это нахо­дит свое отражение в эффективности систем «человек - техни­ка». Эффективность каждой такой системы будет определяться производительностью и надежностью техники, подготовлен­ностью человека, согласованием рабочих характеристик чело­века и техники.

Другая общая закономерность связана с тем, что произво­дительные силы существуют в единстве с производственными отношениями. Социалистический способ производства предоп­ределяет труд как первейшую жизненную потребность челове­ка, основу его всестороннего развития. Капиталистический же способ производства неизбежно порождает отчуждение труда, его дегуманизацию, разрушающую личность. Если рассматри­вать с этих позиций системы «человек - техника», то можно сделать вывод, что условия социализма предъявляют качест­венно новые требования к технике. Хотя техническая политика и в условиях капитализма, и в условиях социализма направ­лена на создание производительных и надежных технических устройств, однако при социализме техника должна не только обеспечивать высокоэффективный производственный процесс, но и служить делу развития и совершенствования человека, расширению его знаний, воспитанию творческого отношения к труду.

Решая вопросы согласования человека и техники как эле­ментов единой системы, инженерная психология обосновывает и формулирует требования и рекомендации к конструированию техники, к организации управления технологическим процес­сом, подбору и подготовке специалистов, обслуживающих тех­нику. К этим требованиям присоединяются требования других психологических дисциплин, а также физиологии, гигиены, ана­томии, антропометрии, биомеханики.

Инженерная психология широко взаимодействует с такими дисциплинами, как кибернетика, системотехника и общая тео­рия систем, теория связи, теория автоматического управления и регулирования, теория надежности, техническая эстетика и художественное конструирование и др.

Инженерная психология составляет также ядро обширной области научного знания, получившей название эргономики 2 .

Границы этой области очерчиваются в основном междисципли­нарными связями инженерной психологии. Эргономика обычно рассматривает системы «человек - техника - среда», усиливая, таким образом, прежде всего физиолого-гигиенический аспект исследований и рекомендаций. Не отрицая правомерности тако­го понятия исследуемой системы, отметим лишь, что исполь­зуемое в инженерной психологии понятие системы «человек - техника» основано на положении, что всякая система функцио­нирует в условиях внешней среды, способных оказывать то или иное воздействие на систему. Учет факторов внешней среды всегда был обязательным при инженерно-психологических исследованиях и практических разработках систем «человек - машина».

Необходимо отметить, что инженерно-психологические ис­следования трудовой деятельности человека, деятельности, свя­занной с новой и новейшей техникой, имеют высокую значи­мость в общем плане познания человека. Трудовая деятельность характеризуется установлением бесконечного многообразия отношений с окружающими физической, биологической и соци­альной средами. Именно в трудовой деятельности аккумули­руются и наиболее ярко проявляются все индивидуально-пси­хологические характеристики человека как личности, как субъекта деятельности. Результаты исследований поведения человека в автоматизированных системах, кроме очевидного прикладного значения, имеют важное значение и для общей системы человекознания.

§2. ЦЕЛЬ И СТРАТЕГИЯ ИНЖЕНЕРНОЙ ПСИХОЛОГИИ

Весь комплекс теоретических и практических инженерно-психологических исследований имеет главной целью, как ука­зывалось выше, обеспечение высокой эффективности систем «человек - техника». Эффективность любой системы определя­ется ее производительностью и надежностью при таких прочих равных условиях, как, например, качество продукта (резуль­тата), долговечность, энергозатраты и т. п. Ясно, что эффектив­ная работа систем «человек - техника» требует наличия высо­копроизводительной и надежной техники; далее, конструкция техники и организация производственного процесса должны позволять человеку реализовать все технические возможности. И, наконец, человек должен быть способным по своим качест­вам реализовать эти возможности, добиваться высокой произ­водительности труда и обеспечивать выполнение производствен­ных операций.

Достижение главной цели инженерной психологии осуществ­ляется, во-первых, за счет улучшения технологических харак­теристик трудового процесса, а во-вторых, за счет характери­стик трудового процесса и условий труда, стимулирующих трудовую активность человека и в конечном счете его отноше­ние к труду.

Улучшение технологических характеристик трудового про­цесса означает следующее:

Минимизацию времени выполнения отдельных действий и операций в трудовом процессе;

Исключение грубых ошибок типа промахов в трудовой деятельности;

Минимизацию вероятности ошибок, отрицательно сказы­вающихся на ходе технологического процесса, качестве про­дукта (результата) или отрицательно влияющих на состояние техники или человека;

Сохранение высокой (заданной) работоспособности чело­века в течение длительного (заданного) времени путем мини­мизации энергозатрат (психического и физического напряже­ния) в трудовом процессе 3 .

Под улучшением характеристик трудового процесса, стиму­лирующих трудовую активность человека, подразумевается прежде всего следующее:

Надежность работы технических устройств;

Рациональная конструкция техники;

Соответствие сложности техники уровню подготовлен­ности человека;

Совершенный эстетический вид технических устройств и производственных помещений;

Отсутствие вредных и мешающих работе внешних фак­торов.

Конечно, трудовая активность человека стимулируется не только улучшением характеристик трудового процесса. Суще­ственную роль играют здесь социальные условия, определяю­щие все отношение человека к труду. Однако нельзя недооце­нивать роль характеристик трудового процесса в формирова­нии личности человека, в создании высокого уровня мотивации к данному виду трудовой деятельности. Условия социалистиче­ского общества предъявляют, как указывалось выше, качест­венно новые и в принципе более жесткие требования к техни­ке, к ее. развитию и совершенствованию, поскольку «автомати­зация и комплексная механизация служат материальной осно­вой для постепенного перерастания социалистического труда в труд коммунистический» (Программа КПСС. М., 1961, с. 67).

§3. ЗАДАЧИ ИНЖЕНЕРНОЙ ПСИХОЛОГИИ

Теоретические задачи инженерной психологии связаны с изучением человека как субъекта деятельности, с исследова­нием информационной сущности всех форм психического отра­жения, психической регуляции и психических (психофизиоло­гических) состояний в процессе трудовой деятельности и в под­готовительный период, когда осуществляются профотбор, обу­чение, тренировка, а также с раскрытием основных законо­мерностей взаимодействия человека с людьми и техникой в системах «человек-техника» 4 . В инженерно-психологических исследованиях, как правило, уделяется большое внимание выяс­нению того, какие психические и физиологические процессы и каким образом реализуются при обработке информации человеком, управляющим машиной. Изучение информационных систем человека, закономерностей кодирования внешнего сиг­нала, формирования психического образа и его регулирующей функции составляет один из главных аспектов инженерной психологии.

Практические задачи инженерной психологии касаются согласования человека и техники как элементов единой систе­мы. Под согласованием понимается, во-первых, максимальное приспособление техники к человеку (по параметрам конструк­ции и технологического процесса); во-вторых, максимальное приспособление человека к технике (по параметрам профес­сиональной пригодности и профессиональной подготовлен­ности); в-третьих, рациональное распределение функций между человеком и автоматическими устройствами в системах «чело­век- техника».

Приспособление техники к человеку должно осуществляться с помощью ряда последовательных целенаправленных инже­нерно-психологических разработок на всех этапах проектирова­ния. В целом они составляют суть инженерно-психологического обеспечения проектирования АСУ. Инженерно-психологическое обеспечение проектирования систем есть в то же время и про­ектирование деятельности человека. В период эксплуатации техники ее приспособление к человеку очень ограничено и ока­зывается возможным лишь при модернизации 5 .

Приспособление техники к человеку затрагивает структур­ную и функциональную стороны их взаимодействия.

Структурное приспособление связано с организацией сенсомоторного поля в рабочих зонах, с учетом рабочего положения сидя или стоя. Основаниями для структурного приспособления являются следующие данные:

Размеры и форма тела человека и отдельных его частей;

Пределы и характер движений в суставной системе;

Силовые характеристики мышечной системы;

Поле зрения;

Чувствительность анализаторов.

В соответствии с указанными данными определяются следу­ющие параметры техники:

Размеры и форма пульта управления и кресла;

Размеры и форма панелей органов управления;

Размеры и форма органов управления (манипуляторов, педалей);

Объем, направление и характер движений органов управ­ления;

Сопротивление органов управления;

Размеры и форма приборных панелей;

Раамеры элементов индикационных частей приборов;

Сила сигнала (визуального или слухового).

Функциональное приспособление техники к человеку связа­но с особенностями деятельности информационной системы человека. Исходными данными для решения вопросов функ­ционального приспособления являются:

Объем и время восприятия;

Объем оперативной памяти и длительность хранения ин­формации;

Структурно-временные характеристики мышления;

Особенности внимания;

Особенности представлений;

Пределы регуляции произвольных движений;

Особенности координации движений;

Особенности взаимодействия анализаторов.

В соответствии с этим при разработке техники определяют­ся следующие параметры:

Количество сигналов и частота их поступления;

Длительность существования сигнала;

Признаки привлекающего эффекта сигналов;

Мнемические признаки сигналов;

Признаки отражения в сигнале существенных характери­стик объекта - источника информации;

Соотношение изменений индикационных элементов и дви­жений органов управления;

Соответствие характеристик сигналов представлениям человека о реальной ситуации, об объекте;

Размещение индикаторов и органов управления в соот­ветствии с их значимостью и очередностью использования;

Полнота информационного представления объекта. Важным вопросом согласования характеристик человека и техники, как указывалось выше, является приспособление человека к технике. Оно включает в себя профессиональную ориентацию, профотбор и профессиональную подготовку.

Исходя из потребностей в определенной профессиональной деятельности, требований, предъявляемых той или иной про­фессией к человеку, и качеств, которыми должен обладать человек для успешного выполнения данной деятельности, про­водится профессиональная ориентация. Целью ее является обеспечение оптимального распределения людей по различным профессиям, которое достигается, во-первых, профпропагандой и профпросвещением, направленными на формирование знаний о профессии, необходимых для обоснованного ее выбора, устой­чивой мотивации и методов самоподготовки и развития про­фессионально-важных качеств; во-вторых, профконсультацией, предполагающей предварительное психологическое (и обычно медицинское) обследование с последующей рекомендацией по поводу выбора профессии.

Профессиональный отбор (профотбор) имеет целью опре­деление пригодности людей к обучению и последующей про­фессиональной деятельности. Профотбор проводится на осно­вании оценки различных психологических и других (медицин­ских, социальных) показателей, полученных в результате обследования, изучения документов, собеседования, наблюде­ния за поведением, конкурсных экзаменов и т. п. Из психоло­гических показателей наиболее часто оцениваются показатели внимания, мышления, памяти, произвольных реакций, интеллек­туальных способностей, тревожности, эмоциональной устойчи­вости, целеустремленности, дисциплинированности, честности, общительности, идейной убежденности, принципиальности и т. п.

В результате профотбора для обучения профессиональной деятельности (с учетом прогнозов успешной работы после обу­чения) должны быть рекомендованы прежде всего люди, име­ющие высокий уровень индивидуально-психологических качеств, необходимых в данной профессиональной деятельности. Далее, должны быть отведены все лица, имеющие явные противопока­зания к данной деятельности или столь низкий уровень исход­ной подготовки, который не позволяет надеяться на успеш­ность обучения в заданные сроки. В процессе обучения резуль­таты профотбора уточняются (методом исключения лиц, заклю­чение о профпригодности которых оказалось ошибочным).

Профессиональная подготовка является одним из сущест­венных моментов приспособления человека к технике. Это прежде всего профессиональное обучение, направленное наприобретение знаний, умений и навыков. Обучение сначала осуществляется преимущественно в рамках тренировки; причем начальный этап тренировок может быть связан лишь с разви­тием профессионально-важных качеств (внимания, быстроты действий и т. п.).

Согласование человека и техники как элементов единой системы связано с необходимостью решения вопросов распре­деления функций между человеком и машиной (автоматом). При решении этих вопросов устанавливается, какие функции целесообразнее оставить человеку, а какие должны выполнять­ся автоматическими устройствами. Следовательно, и трудовая деятельность человека по своей форме и содержанию, и поли­тика автоматизации в отношении различных видов технических систем будут существенно зависеть от распределения функций. Распределение функций между человеком и автоматом осуще­ствляется обычно по принципу преимущественных возможно­стей.

Стабильность выполнения однообразных действий;

Быстрота выполнения вычислительных операций, просче­та многочисленных вариантов с целью нахождения наилучше­го по заданным критериям;

Большой объем памяти и быстрота извлечения необхо­димых данных;

Быстрота и точность классификации относительно про­стых сигналов при малых уровнях помех;

Использование для передачи информации форм энергии, к которым рецепторы человека не имеют специфической чув­ствительности (например, электромагнитных колебаний в диа­пазоне радиоволн);

Выполнение операций строго по заданным программам и алгоритмам;

Нечувствительность к влиянию социальной среды;

Относительная простота создания защитных (от внешней среды) устройств.

Основными преимуществами человека можно считать:

Способность к обнаружению и опознанию сигналов в ус­ловиях высоких уровней шумов, при наличии специальных мер маскировки и т. п.;

Возможность принимать решения на основе обобщения данных и знаний, относящихся к различным областям науки, техники, производства;

Способность вырабатывать индивидуальный стиль дея­тельности как эффектную адаптационную меру;

Способность находить новые решения, новые способы выполнения рабочих (технологических) операций;

Способность принимать информацию по различным сенсорным каналам, легко переходить от одной модальности сиг­налов к другой;

Способность накапливать информацию и использовать накопленный опыт для совершенствования способов работы;

Возможность использовать для взаимодействия с техни­ческими устройствами различные индикаторы и органы уп­равления;

Возможность усиливать интерес к работе за счет нали­чия в трудовом процессе творческого, поискового компонента;

Способность сохранять готовность к действию в неожи­данных ситуациях;

Способность находить новые пути в неожиданных (экст­ренных) ситуациях.

Конечно, человек может поддерживать относительно высо­кий и стабильный уровень работоспособности лишь в пределах какого-то ограниченного времени. В процессе работы человек может отвлекаться, он утомляется и, следовательно, скорость и точность его действий могут значительно снижаться. В отно­шении длительной стабильности однообразной работы машина бесспорно превосходит человека, она способна при этом вы­полнять десятки тысяч счетных операций. Однако человек имеет неоспоримые преимущества при работе в сложных усло­виях, он обладает также колоссальными возможностями ком­пенсации, может в течение короткого времени не только пол­ностью восстанавливать работоспособность, но и выполнят работу на более высоком уровне.

Очевидно, что в любой системе управления функции между человеком и автоматическими устройствами должны распре­деляться таким образом, чтобы обеспечить возможность про­явления всех тех качеств, которые аккумулированы в совре­менном человеке как результат трудовой деятельности пред­шествующих поколений. В этом отношении автоматические, устройства, от простейших до самых сложных, призваны в пер­вую очередь обеспечить высокопроизводительную и надежную работу систем, при этом освободить человека от тех функций, к которым он наименее приспособлен, и максимально предста­вить в рабочем процессе функции, наиболее отвечающие каче­ствам человека как личности, как субъекта деятельности.

1Понятие системы «человек - техника» используется как обобщающее. Оно может быть отнесено как к случаям, когда система включает одного человека и одно или несколько технических устройств, так и к случаям, когда система включает несколько человек и сложные технические устройства.

2Эргономика пока вряд ли может рассматриваться как самостоятельная наука, хотя в литературе имеют место такого -рода утверждения. Кардиналь­ным решением в формировании эргономики как науки может быть лишь разработка методологических основ и специфических методов исследования.

3Трудовая деятельность всегда была и будет связана с определенным физическим, а в условиях автоматизированного производства прежде всего психическим напряжением. Исходя из общего требования, обеспечения в нашей стране условий безопасного и безвредного труда, сказанное выше следует понимать как исключение нагрузок, резко ухудшающих функциональ­ное состояние или отрицательно влияющих «а здоровье человека.

4В связи со сказанным необходимо особо подчеркнуть, что наряду | с исследованием формальной (прежде всего количественной) стороны психи­ческого в инженерной психологии должно уделяться большое внимание содержательной стороне. Это необходимо, во-первых, потому, что перед инженерной психологией стоит задача изучения человека как субъекта дея­тельности, а во-вторых, потому, что необходима разработка оценок семанти­ческих характеристик информации.

5В период эксплуатации приспособление техники к человеку может осуществляться также за счет тех регулировок, которые предусмотрены в процессе проектирования. Это, например, изменение высоты сидения кресла применительно к росту человека, изменение громкости или яркости сигнала в зависимости от конкретных условий работы и т. п.

Научного направления выделяют два этапа.

    Первый этап связан с возникновением новой области знаний и активным накоплением практических исследований (20-60 гг. 20 века). Это было обусловлено развитием техники и проведением экспериментов, которые подготовили основу для зарождения инженерной психологии как науки. Основателями инженерной психологии как нового научного направления стали американские и английские психологи: А. Чапанис, Мак-Фердан, У. Гарнер, Д. Бронбет. В России первыми исследованиями инженерно-психологического характера стали разработки, проведенные в двадцатые годы XX века в сфере психологии труда и психотехники. В октябре 1959г. в ЛГУ была организована лаборатория индустриальной психологии, где руководителем был Б. Ломов. В 1963 г. была выпущена его монография «Человек и техника». Именно данная работа стала тем научным трудом, которая послужила роль толчка к проведению масштабных исследований по главным проблемам инженерной психологии. Данный этап характеризуется «машиноцентрическим» подходом, когда осуществлялось активное накопление эмпирического материала. Именно эти наработки и стали в дальнейшем основой различных методических рекомендаций, инженерно-психологических нормативов, всевозможных учебников.

    Второй этап связан с теоретическим оформлением инженерной психологии (60-90 гг. 20 века). Преобладающим становится «антропоцентрический» подход, согласно которому человек рассматривается как субъект, а техника - средство труда. Данный этап характеризуется переходом от обезличенного к индивидуальному человеку, в руках которого находится пульт управления.

    Третий этап характеризуется системными исследованиями в инженерной психологии (90 гг. 20 века - настоящее время). Человек рассматривается не просто как звено системы «человек - машина», акцент смещается на проектирование деятельности человека в системах «человек-техника».

Цели и задачи инженерной психологии

Определение 1

Инженерная психология – это научная дисциплина, которая занимается изучением объективных закономерностей процессов информационного взаимодействия человека и техники с дальнейшим использованием их при проектировании, создании и эксплуатации системы «Человек-машина».

Главной целью направления является обеспечение эффективного информационного взаимодействия человека-оператора и технического средства. Задачи дисциплины делятся на две группы: общие теоретические и частные практические.

К первой группе относятся следующие моменты:

  1. Адаптация техники к человеку.
  2. Адаптация человека к технике.
  3. Рациональное распределение функций между человеком и техникой.

В состав второй группы входят следующие задачи:

  1. Диагностические: анализ основных составляющих деятельности оператора; познание сущности преобразования информации человеком-оператором; изучение влияния психологических факторов на эффективность систем «человек-машина».
  2. Эксплуатационные: создание принципов функционирования рабочих мест операторов; изучение функциональных состояний оператора; разработка основ профессиональной подготовки операторов; инженерно-психологическое проектирование и оценка систем «человек-машина».

Инженерная психология и другие науки

Являясь новой отраслью, инженерная психология акцентировала внимание на психологическом содержании и практической направленности. Главным отличием научной дисциплины стало ее создание на границе гуманитарной и технической сферы знаний. На сегодняшний день установлено взаимодействие инженерной психологии с кибернетикой, теорией связи, теорией автоматического управления и регулирования, технической эстетикой. Кроме того, основой для решения задач инженерной психологии стали общая и экспериментальная психология, гигиена и психология труда, социальная психология, техническая эстетика.

Инженерная психология является основой такой области науки как эргономика. Предмет эргономики связан с трудовой деятельностью человека при взаимодействии его с техническими системами. Еще одной наукой которая тесно взаимодействует с инженерной психологией является психология труда. В качестве главной ее задачи выступает акцент на психологических особенностях работы человека, при этом в число задач инженерной психологии входит приспособление техники к возможностям человека.

Предмет и основные понятия инженерной психологии.

Инженерная психология – направление, возникшее на базе изучения психологии труда и технических наук. Инженерная психология изучает вопросы взаимодействия, взаимного согласования возможностей человека и современной техники в рамках единой системы «человек-машина-среда» (СЧМС). Согласование человека с техникой происходит на разных уровнях, соответственно изучают его разные дисциплины (См. Схему)

Как мы видим, поначалу человек использовал для управления техникой свою мускульную силу. Требовалась: физическая сила, высокая координация движений, ловкость. Было важно: форма орудий труда, влияние рабочей деятельности на состояние организма...

В начале ХХ века появились новые виды трудовой деятельности (управление автомобилем, самолетом), которые требовали учета не только антропометрических и физиологических качеств человека, но и главным образом его психологических качеств – скорость реакции, особенности памяти и внимания, эмоциональная установка и т.д. изменение характера в\д человека и техники привело к появлению психологии труда. Она изучает психологические особенности трудовой деятельности человека и формирования у него профессионально важных качеств для повышения производительности труда.

Наконец, широкое внедрение автоматизированных систем управления (АСУ) в различных отраслях заставило психологию обратить внимание на человека-оператора.

Инженерная психология решает следующие задачи : 1. рациональная организация деятельности людей в системах «человек-машина», предназначенных для управления и обработки информации;

2. целесообразное распределение функций между управляющим и обслуживающим персоналом и техническими средствами автоматизации;

3. оптимизация процессов информационного обеспечения и принятия решения.

В решении этих задач инженерная психология основывается на данных смежных наук, таких, как психология личности, психология труда и др., а также тесно взаимодействует с системотехникой и инженерными дисциплинами.

Эргономика - (от греч. érgon - работа и nómos - закон), научная дисциплина, комплексно изучающая человека (группу людей) в конкретных условиях его (их) деятельности в современном производстве. Поэтому при проектировании новой и модернизации существующей техники особенно важно заранее и с максимально доступной полнотой учитывать возможности и особенности людей, которые будут ею пользоваться.

Система «человек-машина-среда» состоит из:

    машины (М) – все то, что искусственно создано руками человека для удовлетворения своих потребностей (технические устройства, информационное обеспечение и т.д.);

    человека (Ч) - человека - оператора, который при взаимодействии с машиной выполняет определенные функции управления для достижения поставленной цели;

    среды, которую условно можно разбить на два вида – окружающую среду (ОС) и социальную среду (СС).

    Окружающая среда характеризуется такими основными параметрами, как микроклимат, шум, вибрация, освещенность, запыленность, загазованность и т.д.

    Социальная среда характеризуется социально– экономическими и политическими отношениями в обществе.

Человек и машина, при своем взаимодействии, составляют подсистему в рамках СЧМС, которая называется система «человек-машина» - СЧМ.

Основу классификации СЧМ составляют четыре группы признаков:

    целевое назначение системы;

    характеристики человеческого звена;

    тип машинного звена;

    тип взаимодействия компонентов системы.

По целевому назначению СЧМ делятся на:

    управляющие, в которых основной задачей человека является управление машиной;

    обслуживающие, в которых задачей человека является контроль за состоянием машины;

    обучающие - выработка у человека определенных навыков;

    информационные - поиск, накопление или получение необходимой информации;

    исследовательские - анализ тех или иных явлений.

По характеристикам человеческого звена СЧМ делятся на:

    моносистемы, в состав которых входит один человек;

    полисистемы, в состав которых входит целый коллектив и взаимодействующий с ним комплекс технических устройств.

Полисистемы можно подразделить на паритетные и иерархические (многоуровневые).

    В паритетных системах между членами коллектива нет подчиненности и приоритетности.

    В иерархических СЧМ устанавливается организационная или приоритетная иерархия взаимодействия человека с техникой.

Деятельность человека-оператора.

Деятельность человека-оператора представляет собой процесс достижения поставленных перед СЧМ целей, состоящий из упорядоченной совокупности выполняемых им действий. Особенности операторской деятельности :

    Человек должен управлять все большим числом объектов, что усложняет оценку их состояний, организацию контроля и управления.

    Человек все более удаляется от управляемых объектов и процессов, не может воспринимать их непосредственно. Поэтому он общается с имитирующими их образами, или информационными моделями. Он должен постоянно декодировать информацию.

    Растут требования к быстродействию человека и одновременно к надежности его работы.

    С физиологической точки зрения операторская деятельность – качественно новый вид деятельности. Главная функция оператора – анализ обстановки и принятие решения.

    Растет степень ответственности за выполняемые действия.

    Нарушаются привычные условия работы человека. Уменьшение мышечной работы. Использование малых групп мышц. Социальная изоляция.

    Требуется высокая готовность к экстренным действиям. При этом переработка большого количества информации за короткий промежуток времени. Это приводит к перегрузкам и стрессу.

Различают несколько типов операторской деятельности :

    оператор-технолог – человек непосредственно включен в технологический процесс;

    оператор-манипулятор – основная роль деятельности человека это сенсомоторная регуляция (управление манипуляторами, железнодорожным составом и т.д.);

    оператор-наблюдатель – классический тип оператора (диспетчер транспортной системы, оператор радиолокационной станции и т.д.);

    оператор-исследователь – исследователи любого профиля;

    оператор-руководитель – организаторы, руководители различных уровней, лица принимающие ответственные решения.

По типу машинного звена условно можно выделить два вида признаков:

      информационные - машины, обеспечивающие обработку информации и решающие задачи духовного плана;

      материальные – машины, обрабатывающие материальные носители.

По типу взаимодействия компонентов системы в СЧМ выделяют два вида:

    информационное – взаимодействие, обусловленное передачей информации от машины к человеку;

    сенсомоторное – взаимодействие, направленное от человека к машине для выполнения поставленной цели.