32. Использование в инженерной психологии методов теории информации, теории массового обслуживания и теории автоматического управления.

Наиболее широкое использование для описания деятельности оператора нашли методы теории информации, теории массового обслуживания и теории автоматического управления.

Применение теории информации в инженерной психологии основано на представлении человека-оператора в качестве канала связи, задачей которого является передача информации от средств отображения к органам управления.

При этом под информацией понимаются любые изменения в управляемом процессе или условиях внешней среды, поступающие к оператору от средств отображения информации или непосредственно воспринимаемые оператором, а также команды и указания о необходимости осуществления тех или иных воздействий на процесс управления.

О сновным понятием теории информации является количество информации (энтропия), которое вычисляется по формуле:

где P_i– вероятность появления i-го сигнала; n – число различных сигналов;

k– коэффициент, учитывающий выбранное основание логарифма (k =1, если log₂).

В случае, если все сигналы равновероятны (Р_i=1/n), то количество информации достигает при данном nсвоего максимального значения

Эти выражения представляют собой наиболее общие формулы для расчета количества информации.

Методы теории информации применяются в инженерной психологии при решении ряда задач.

• Во-первых, количество перерабатываемой информации может использоваться как мера сложности работы оператора, следовательно, такой способ позволяет сравнивать между собой различные виды операторской деятельности.

• Во-вторых, зная количество информации, можно оценить время, которое затрачивает оператор на переработку этой информации, поскольку между ними, как правило, существует линейная зависимость.

• В-третьих, знание количества информации позволяет согласовать скорость ее выдачи (производительность источника информации) с психофизиологическими возможностями человека по ее приему и обработке.

Условием неискаженной передачи информации является следующее: скорость поступления информации к оператору должна быть меньше пропускной способности оператора.

Методы теории массового обслуживания.

Для построения моделей деятельности оператора может использоваться также математический аппарат теории массового обслуживания.

Информация от средств отображения и от взаимодействующих операторов, а также сигналы внешней среды образуют входящий поток заявок (требований на обслуживание). Заявки поступают или прямо к оператору, или становятся в очередь на обслуживание (если оператор занят обслуживанием предыдущей заявки).

Устройством для хранения очереди могут быть средства отображения информации или память оператора.

В зависимости от организации очереди могут быть различные системы массового обслуживания:

• с ожиданием или без потерь (любая заявка хранится до тех пор, пока не будет обслужена оператором);

• с ограниченным ожиданием (заявка, хранится в очереди ограниченное время);

• с ограниченной длиной очереди (в очередь может становиться лишь ограниченное число заявок);

• с потерями (заявки, поступившие в момент занятости оператора, в очередь не становятся и к обслуживанию не принимаются).

Организация очереди определяется характером деятельности оператора. Поэтому при проектировании деятельности следует стремиться, чтобы она была организована по схеме массового обслуживания с ожиданием.

Это позволяет обеспечить максимальную эффективность функционирования СЧМ.

Для построения математических моделей деятельности оператора в системах непрерывного типа (транспортные средства: самолет, автомобиль, корабль; системы, в которых оператор выполняет функции слежения или наведения; системы регулирования параметров, работающие с участием человека, и т. п.) могут применяться методы теории автоматического управления.

С позиции теории автоматического управления человек-оператор рассматривается как элемент следящей системы, какой представляется в данном случае система «человек - машина». На работу системы влияют динамические связи элементов системы друг с другом и человеком.

Процесс анализа системы состоит из трех этапов:

• установление критерия поведения замкнутой системы и определение ее передаточной функции;

• нахождение такой передаточной функции оператора, которая позволила бы получить требуемую функцию всей системы;

• проведение системы мероприятий (отбор, тренировка операторов, соответствующее оформление технической части СЧМ), обеспечивающих требуемую функцию оператора.