Система человек-машина. (Лекция 2) презентация

Показатели качества СЧМ

План лекции:

элементов,
предназначенный для решения единой задачи.
Под СЧМ понимается система, включающая
человека-оператора и машины, посредством
которой осуществляется трудовая деятельность.
Машиной в СЧМ называется совокупность
технических средств, используемых человеком-
оператором в процессе деятельности. СЧМ и
является объектом инженерной психологии.

1. Общая характеристика системы «человек-машина» (СЧМ)

В эргономике в качестве машин
рассматриваются:
1) производственная техника;
2) непроизводственная техника;
3) военная техника.

Общая характеристика системы «человек-машина» (СЧМ)

целеустремленная система, включающая:
человека или группу людей (например оперативный
персонал энергоблока);
техническое устройство — средство деятельности
(например блочный щит управления энергоблоком);
объект деятельности (собственно энергоблок);
среду, в которой находится группа людей
(котлотурбинный цех).

Общая характеристика системы «человек-машина» (СЧМ)

Эффекторы (органы движения);
6.Органы управления.

Структурная схема системы "человек-машина"

которую он воспринимает и интерпретирует, используя для этого в качестве устройства для обработки данных свой мозг. Далее человек производит необходимую установку органов управления машиной, чтобы изменить ее выходные данные. Таким образом, человек и машина образуют единую систему, в которой используются возможности каждого из них.

на подводных лодках,
- космических аппаратах,
- работа радаров, эхолокаторов, морских подводных лабораторий;
- автомобилестроение, городской транспорт,
- офисная среда,
- атомные электростанции, горные разраб.,
- интерактивные компьютеры,
- ракетные системы.

Человечеством создано огромное разнообразие человеко-машинных систем, ориентироваться в котором достаточно трудно.

структуры между элементами; разнообразие природы элементов; перестраиваемость структуры и связей между элементами; автономность элементов, т.е. способность их автономно выполнять часть своих задач.

Общие черты и особенности систем "человек – машина " :

систем. Существенной особенностью целеустремленных систем является их способность получать одинаковые результаты различными способами. Системы этого класса могут изменять свои задачи; они выбирают как сами задачи, так и средства их реализации. Целеустремленность СЧМ обусловлена тем, что в нее включен человек. Именно он ставит цели, определяет задачи и выбирает средства достижения цели.

Общие черты и особенности систем "человек – машина " :

самоорганизующихся систем, т.е. систем, способных к уменьшению неопределенности после вывода их из устойчивого, равновесного состояния под действием различного рада возмущений. Это свойство становится возможным благодаря целенаправленной деятельности человека, способности его планировать свои действия, принимать правильные решения и реализовывать их в соответствии с возникшими обстоятельствами.

Общие черты и особенности систем "человек – машина " :

системы. Свойство адаптации заключается в приспособлении СЧМ к изменяющимся условиям работы, в изменении режима функционирования в соответствии с новыми условиями. До недавнего времени свойство адаптации СЧМ реализовалось благодаря приспособительным возможностям человека, гибкости и пластичности его поведения, возможности его изменения в зависимости от конкретной обстановки. В настоящее время ставится вопрос о создании СЧМ, в которой свойство адаптации реализуется путем соответствующего технического обеспечения.

Общие черты и особенности систем "человек – машина " :

операции, которые раньше были его прерогативой, сейчас начинают выполнять машины. Однако, каких бы успехов ни достигала техника, труд был и остается достоянием человека, а машины, как бы сложны они ни были, являются лишь орудиями его труда. В процессе труда человек, используя машины как орудия труда, осуществляет сознательно поставленные им цели.
Создание эффективной системы человек-оператор заключается в поиске оптимального сочетания возможностей машины и человека.

Определяет рациональное распределение функций между человеком и техническим средством. Играет существенную роль в определении уровня автоматизации комплексов "человек - машина".
Принцип эквивалентности входных и выходных характеристик человека и технических устройств. Основывается на анализе потоков информации, организации каналов связи "техническое устройство - человек - техническое устройство". Определяет количество информации, которое необходимо предоставлять человеку для обеспечения высокой и устойчивой работоспособности в течение длительного времени, выбор сенсорного канала и качеств сигнала.

Принципы распределения функций между человеком и машиной:

высокой готовности к действию и сохранение работоспособности.
Принцип максимизации показателей. Предполагает выделение ведущего параметра деятельности и обеспечение условий его реализации.
Принцип ответственности. Предусматривает распределение функций, исходя из их значимости в процессе управления.

Принципы распределения функций между человеком и машиной:

по её многим сложно связанным характеристикам, а также при неполной информации о ней;
- осуществлению функций индуктивного вывода, т.е. обобщению отдельных фактов в единую систему;
- решению задач, в которых отсутствует единый алгоритм или нет четко определённых правил обработки информации;
- решению задач, в которых требуется гибкость и приспособляемость к изменяющимся условиям, особенно задач, появление которых заранее трудно предвидеть;
- решению задач с высокой ответственностью в случае возникновения ошибки.
- решение творческих задач, связанных с логическим анализом ситуации, оценкой и прогнозом её изменений, должно выполняться человеком

Распределение функций в системе «человек и машина»:

повторяющихся операций, реализуемых по заданному алгоритму;
- хранение и динамическое представление больших объёмов однородной информации;
- решение задач, требующих дедуктивного вывода, т.е. получения на основе общих правил решений для частных случаев;
- выполнение действий, требующих высокой скорости реакции на команду.
- на машину возлагается выполнение рутинных, повторяющихся операций, в основном комбинаторно-вычислительного характера, а также хранение, обработка и оперативная выдача больших объёмов информации.

Распределение функций в системе «человек и машина»:

лучше, чем машина. Он может оценивать работу системы на основе самых разнообразных факторов с учетом опыта, накопившегося по управлению системой;

Основные отличия в возможностях человека и машины:

Сенсорный вход человека сравнительно широк, пластичен и гибок. Человек способен замечать оттенки, тонкости информации, оценивать тенденции ее изменения, воспринимать информацию по косвенным признакам, брать ее за расчетными для системы пределами. Машина же воспринимает только ей непосредственно адресованные прямые сигналы (команды);

Основные отличия в возможностях человека и машины:

реальных условиях работы способен воспринимать в секунду несколько двоичных единиц информации, машина же в сотни и тысячи раз больше;

Основные отличия в возможностях человека и машины:

по гибкости и тонкости выполнения этих операций человек во много раз превосходит машину;

Основные отличия в возможностях человека и машины:

машина способна решать, она решает несравненно быстрее и точнее человека;

Основные отличия в возможностях человека и машины:

более пластичны; он может легко и быстро перестраиваться в зависимости от условий, может находить новые способы исполнения;

Основные отличия в возможностях человека и машины:

уступает машине;
машина, в отличие от человека, не способна забывать программу, утомляться, отвлекаться. Человек же, кроме того, подвержен влиянию разнообразных субъективных факторов, которые могут отрицательно сказываться на качестве его действий.

Основные отличия в возможностях человека и машины:

на машину и на человека. Рассмотрим вариант такого распределения.

для частных случаев;
выполнение математических расчетов, так как машина отличается быстродействием и точностью вычислений;
выполнение однообразных, повторяющихся операций согласно заданному алгоритму;
хранение в памяти большого количества информации, которую требуется быстро вводить в машину;
быстрая реакция на команды.

Машине целесообразно передавать функции, где требуется:

основе неполной информации;
узнавание объекта в целом, а не только отдельных его характеристик;
гибкость и приспосабливаемость к изменяющимся условиям, особенно к непредвиденным ситуациям;
решение задач при отсутствии алгоритма.

Человеку следует отдавать предпочтение при выполнении функций, где требуется:

в процессе проектирования, производства и эксплуатации СЧМ.

человека;
Б) По целевому назначению;
В) По характеристике "человеческого звена" ("человеческого фактора");
Г) По типу взаимодействия человека и машины;
Д) По типу и структуре машинного компонента в СЧМ.

2. Классификация систем "человек - машина".

без человека);
2) автоматизированные (человек работает вместе с техническими средствами);
3) неавтоматизированные (человек больше работает без применения сложных технических средств).

Критерии классификации СЧМ:

автомобилем, самолетом, прокатным станом и др.);
- обслуживающие, к которым относятся контрольно-измерительные и ремонтные системы;
- обучающие, например тренажеры и имитаторы;
- информационные — локационные и информационно-поисковые системы;
- исследовательские — информационно-экспертные системы, моделирующие стенды, измерительные приборы.

Критерии классификации СЧМ:

входит один человек и одно или несколько технических устройств)
2) полисистемы (состоят из коллектива операторов, взаимодействующих с комплексом техни­ ческих устройств), где выделяются: "паритетные" (когда все операторы работают "на равных") и иерархические (с четкой соподчиненностью операторов).

Критерии классификации СЧМ:

"водитель - автомобиль", в которых человек ведет постоянный конт­роль и управление движущимся объектом или технологическим процессом);
2) эпизодическое взаимодействие (в которых контроль и управление осуществляются регулярно (оператор—ЭВМ») или вероятностно («оператор — система целенаправ­ленного контроля», «наладчик—станок»).

Критерии классификации СЧМ:

простейшие человеко-машинные системы. 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;
3) сложные человеко-машинные системы включают помимо использующего их человека некоторую совокупность технологически связанных, но различных по своему функциональному назначению аппаратов, устройств и машин, предназначенных для производства определенного продукта.
4) системотехнические комплексы.

Критерии классификации СЧМ:

одну функцию, и одно или несколько технических звеньев.
СЧМ второго порядка состоит из двух уровней управления. Примером такой системы является управление самолетом в зоне аэропорта. Здесь первый уровень (летчик) осуществляет управление самолетом, а второй уровень (диспетчер аэропорта) руководит действиями всех летчиков, самолеты которых находятся в зоне аэропорта. В системах второго и более высокого порядка особенно остро встает проблема организации групповой деятельности.

В зависимости от количества уровней управления целесообразно различать СЧМ первого, второго и т.д. порядка.

то же время зависящих от его деятельности

1. Быстродействие;
2. Надежность;
3. Точность работы оператора;
4. Своевременность решения задачи СЧМС;
5. Безопасность труда человека в СЧМС;
6. Степень автоматизации СЧМС;
7. Экономические показатели.

3. Показатели качества СЧМ

Они учитывают совокупность специфических свойств СЧМС, обеспечи­вающих возможность осуществления в ней эффективной деятельности оператора (группы операторов).

Качественный показатель:

обслуживаемость (соответствие физиологическим и психофизиологическим характеристикам оператора);
в) освояемость (соответствие системы антропометрическим характеристикам оператора);
г) обитаемость (соответствие гигиеническим требованиям).

В целом эргономичность СЧМ предполагает: