ЧМИ как элемент системы управления

⇐ ПредыдущаяСтр 17 из 51Следующая ⇒

Человеческий фактор – наука (исследования) по эффективному использованию человеческих способностей в технической среде. Зародилась в 1940-х годах в США и использовалась для отбора персонала для выполнения определенных задач (например, для управления военными самолетами). Позднее человеческий фактор стали изучать и в Европе, изменив направление исследований на проблемы формирования рабочей среды, соответствующей возможностям работников.

Эргономика - междисциплинарная наука, объединяющая знания из области техники, физики, физиологии и психологии.

Пользователь (инженер) создающий и модернизирующий АС должен понять и решить, в каком составе и форме данные о процессе будут выводиться на терминалы и панели управления, определить набор управляющих команд для оператора (диспетчера).

Пользователь (оператор) должен разобраться в основных принципах работы СА и управлении системой.

Общая тенденция – возрастание сложности СА, сокращение персонала, повышение объема ответственности на человека в системе, повышение требований к интерфейсу пользователя.

Интерфейс пользователя (ИнтП) - видимая часть системы управления реально взаимодействующая с человеком. Выполняет свое назначение, если реально позволяет эффективно преодолевать барьер между СПА и действительными намерениями человека.

Должен способствовать:

v повышение ответственности,

v облегчение работы,

v снижение стресса,

v уменьшение вероятности ущерба от человеческих ошибок.

Часто вопреки эргономике дружественный интерфейс становится самоцелью и понимается как набор множество цветных картинок на экране, система окон и поддержка диалога с пользователем на национальном языке. Эргономика помогает оценить качество ИнтП, а в ряде случаев и самой АС и управляемого технического процесса.

По принципам эргономики ИнтП должен быть прост для понимания, удобен для применения и свидетельствует о хорошей структурированности АС по функциям и средствам.

Однако эргономика в разработке ИнтП не сводится просто к применению нескольких правил, а в первую очередь указывает, что не нужно делать, чтобы не перейти границ человеческого восприятия.

Разработка ИнтП требует критического мышления и постоянной переоценки принятых решений, для их совершенствования с течением времени.

В любом техническом процессе можно выделить 3 составляющие (рис. 11.1):

· цели, задачи,

· пользователь/оператор,

· техническая система/процесс (инструмент).

Рис.9.1. Взаимосвязи между пользователем, целями и технической системой (инструментом)

Инструмент является интерфейсом между пользователем и целью и должен быть прозрачен для пользователя, не отвлекая его содержанием своего функционирования (например, собирая изделие, мы следим не за отверткой, а за винтами и деталями).

Однако в АС управляющее оборудование и СПУ не могут быть прозрачными, поскольку, кроме функций ИнтП самостоятельно влияют на процесс.

Рис. 9.2. Применение СПУ в управлении СА

Модель, представленную на рис. 11.1, расширяют, чтобы выделить собственно техническую систему и управляющую часть - вместе они формируют новый инструмент пользователя (рис. 11.2):

· техническая система/процесс (инструмент);

· управляющее оборудование, управляющая ЭВМ (инструмент).

Если управляющее оборудование или СПУ не соответствуют точно технической системе, то работать пользователю сложно, поскольку он должен иметь представление о самой системе, инструменте управления и их взаимодействии. В течение достаточно длительного времени из-за неадекватных и несовершенных IT-технологий операторы нередко должны были уделять больше внимания вычислительным средствам, чем управляемым ТС. Но это был единственный способ взаимодействия с технической системой.

Несоответствие между инструментом управления и управляемой системой (например, при неправильном выборе датчиков и исполнительных механизмов), приводит к большим нагрузкам на оператора или к сложному интерфейсу. Таким образом, требования технической системы и знания о познавательных и психологических способностях человека должны быть основой построения ИнтП.

СПУ постепенно отодвинуло операторов далеко от управляемого процесса, особенно в системах супервизорного управления, сочетающих мониторинг процесса с функциями автоматизированного управления. Не всегда внедрение СПУ облегчает работу операторов. Напротив, часто разработчики, стараясь исключить оператора, оставляют ему выполнение тех задач, которые не могут автоматизировать, поэтому оператору приходится управлять не только производственным процессом, но и тем, что подразумевал под этим процессом разработчик системы управления.

Требования к процессу и навыки оператора при разработке интерфейса, как правило, не сопоставляются друг с другом, а наибольшее внимание уделяется оборудованию. Эта проблема может считаться и культурной, и образовательной, поскольку роль оператора редко рассматривается в инженерных курсах.

Функции операторов по управлению технической системой должны быть элементом системного проектирования, а не рассматриваться как отдельная задача, на которую можно обратить внимание только после завершения проекта. Техническая система и ИнтП должны разрабатываться в соответствии с набором операций, выполняемых пользователем, а не в соответствии с внутренними свойствами технической системы.

Психологические модели

Физиология и познание

Психология - наука о человеческом поведении, опыте и о соответствующих мыслительных процессах. Напрямую используется при разработке ИнтП. Особенно результаты касающиеся познания и восприятия (т. е. постижения чего-либо с помощью чувств), запоминания и обработки информации. Используя эти возможности, человек приобретает знания, решает проблемы и планирует будущее.

При взаимодействии с СПУ и другим оборудованием восприятие является практически полностью зрительным или слуховым. Наиболее важным чувством является зрение, слух важен лишь в случае звуковых сигналов. Осязательная информация необходима только при использовании некоторых типов манипуляторов (механических исполнительных механизмов, тормозов, и т.д.), поскольку создает своего рода обратную связь. С современных СА этот тип ощущений исчезает или заменяется на зрительными образами, например комбинацией светодиодов или символов на экране.

Объем информации, поступающий к человеку извне, оценивается в 10 ⁹ бит/с, из которых лишь около 100 бит/с обрабатываются сознанием. Мозг всегда стремится к уменьшению количества обрабатываемой информации. Если интенсивность (количество, поступающей в единицу времени) информации, возрастает, то способность к ее обработке теряется, а внимание концентрируется только на ее части.

Восприятие цветов - один из важнейших факторов в организации интерфейса. Человеческий глаз лучше всего воспринимает зеленый цвет и хуже - цвета высокочастотного конца спектра, т. е. голубой и фиолетовый. Глаз фокусируется на разные цвета в зависимости от расстояния - если красный и голубой расположены рядом друг с другом, глазу будет казаться, что они находятся на разных расстояниях, и в результате вся картинка будет восприниматься неверно. Кроме того, около 8 % мужчин и 0.5 % женщин в Европе и Америке страдают разной степенью цветовой слепоты и не различают некоторых цветов или цветовых сочетаний.

Как правило, более высокий уровень внимания соответствует неожиданному раздражителю и понижается, если раздражитель повторяется. Другие факторы, повышающие внимание: интенсивность, размер, контрастность и движение. Мозг прекрасно отфильтровывает образ или звук из набора цветов и шумов (например, когда человек смотрит на картину, глаз стремится сосредоточиться на наиболее важных деталях). Аналогичный эффект существует и для звуков - человек может одновременно слышать несколько голосов, но лишь один из них воспринимает сознательно.

⇐ Предыдущая 12 13 14 15 161718 19 20 21 Следующая ⇒