Трансформационная динамика эргономических систем

Эргономические исследования систем человек — машина — среда (СЧМС) имеют особое значение для прогнозирования повышения эффективности и безопасности транспортных и технологических комплексов, а также крупных инженерных сооружений.

Анализ динамики процессов фазовых и структурных переходов в термодинамике, металлургии, кристаллографии, системах автоматического управления, физиологии, многочисленные эргономические эксперименты и проекты СЧМС в разных отраслях народного хозяйства (в энергетике, химии, металлургии, на транспорте, в радиотехнических и вычислительных системах) позволяют сформулировать следующие законы взаимной адаптации и трансформации структур, которые могут дополнить основы теории динамики эргономических систем.

Закон взаимной адаптации. Формирование и развитие любой системы есть процесс взаимной адаптации компонентов системы между собой и системы в целом с внешней средой. На основе этого закона уточнены некоторые важные для эргономики понятия и категории, такие как качества и свойства системы, ее структура, стратегия, сложность, эффективность, эргономические критерии и факторы сложности деятельности операторов, дивергенция, конвергенция и синхронизация компонентов системы, обучение операторов, эволюция и трансформация структур и стратегий системы и др.

Известно, что важнейшими качествами и свойствами системного объекта являются функциональные, структурные и системные. Функциональное свойство СЧМС — ее стратегию — можно определить как характеристики процессов взаимной адаптации СЧМС с внешней средой; структурные качества — как характеристики процессов взаимной адаптации внутренних компонентов СЧМС между собой; системные качества СЧМС, например эффективность, надежность, безопасность, — это совокупные характеристики процессов взаимной адаптации внутренних компонентов СЧМС между собой и СЧМС с внешней средой. Аналогичные определения верны и для каждого компонента СЧМС, в частности для человека-оператора.

Взаимосвязанный анализ и синтез всех указанных уровней, факторов и параметров СЧМС для выработки оптимальных инженерных решений составляет главный методологический принцип, научную и практическую специфику эргономики.

Из закона взаимной адаптации следует, что необходимо исследовать не отдельно динамику человека, машины и среды как таковых, а динамику процессов взаимной адаптации между ними. В расчет должны приниматься не собственные параметры человека, машины и среды, а факторы эффективности и сложности процессов взаимной адаптации между ними, в том числе эргономические (в частности, психологические) факторы сложности деятельности оператора F_j.

Общая методика эргономического проектирования и оптимизации систем отображения информации (пульта управления, станка, панели кабины самолета и т. п.) сводится к следующему. Пусть критерий сложности решения оператором задач определяется величиной С. Это может быть число ошибок, затраты времени на решение и т.д. Обозначим через C_p его реальное значение, а через C_т теоретически оптимальное. Значения соответствующих факторов сложности будут F_jp и F_jт. Параметры системы отображения информации обозначим через q_i, q_ip и q_iт.

Экспериментально определяется вид статистической связи C_p и F_ip. Например, в экспериментах было линейное уравнение множественной регрессии C_p=α₁F_1p+α₂F_2p+...+α_nF_np+α_o. (1)

Если в это уравнение подставить аналитически рассчитываемые F_iт, то получим минимальное значение критерия сложности C_т=α₁F_1т+α₂F_2т+...+α_nF_nт+α_o. (2)

Условием такой подстановки является принадлежность всех F_ip и F_iт одной стратегии деятельности операторов, так чтобы C_т=C_p(F_1т)=С_max.

Максимально возможный прирост эффективности деятельности оператора составляет ΔQ=C_p-C_т.

Сравнивая (1) и (2), найдем те члены α_j F_j, для которых разности α_jF_jp-α_jF_jт имеют наибольшие значения. Для выбранных F_ip определяются зависимости от q_ip, например, в виде F_jp=b₁q_1p+...+b_mq_mp+b_o (3) F_iт=b₁q_1т+...+b_mq_mт+b_o. (4)

На правах рекламы:
Применение новейших технологий, а также высокий профессионализм всех сотрудников объясняет, почему предлагаемые ТД Вессель полипропиленовые трубы столь качественны, надежны и долговечны. Мы стараемся делать линейки полипропиленовых и пластиковых труб разнообразными.