Психологические основы кодирования зрительной информации для человека-оператора

7.    Уровень сформированности психосемиотической системы определяется индивидуальными особенностями человека. Наиболее значимыми факторами являются степень развития знаковой функции (вербальный интеллект), мотивация в деятельности, скорость протекания умственных процессов.

8.    Надежность и устойчивость функционирования психосемиотической системы зависит от психического состояния человека, работающего со знаковой информацией, а также от условий ее предъявления.

9.    Закономерности формирования и функционирования психосемиотической системы накладывают определенные ограничения на процесс кодирования информации, поэтому необходимо ввести психологические критерии и показатели оценки знаковой информации, учитывающие эти закономерности. Нами разработана система психологических критериев и методов оценки ЗС для каждого уровня переработки.

10.  В основу процесса кодирования должны быть положены требования к формированию объективной семиотической система; сформулированные с учетом особенностей функционирования субъективной психосемиотической системы. Эти требования нашли свою реализацию в трех группах психологических принципов кодирования, разработанных нами:

-      принципы, устанавливающие отношения между знаком и кодируемым объектом;

-      принципы построения знаков и знаковых моделей, учитывающие соотношение между объективной и субъективной сложностью;

-      принципы взаимодействия ЗС и эффективность их использования в деятельности.

11.  Закономерности взаимодействия между объективной семиотической и субъективной психосемиотической системами, выявленные в исследовании, позволяют прогнозировать эффективность применения различного типа знаковой информации в деятельности человека-оператора.

Практическая значимость исследования. Результаты нашего исследования были проверены и внедрены при разработке реальных АСУ. Нами разработаны несколько алфавитов знаков, предложены методы улучшения картографических знаков, а также усовершенствована структура языка кодограмм, употребляемых для диалоговой системы, разработана мнемосхема. Нами внедрен целый ряд практических рекомендаций по кодированию и организации информации на дисплеях, которые используются разработчиками новейших средств отображения информации.

Результаты исследования опубликованы в 41 печатной работе и  в 12 научных отчетах по хоздоговорным  работам с различным организациями  разработчиков и проектировщиков  систем управления, а также изложены в докладах на пяти всесоюзных конференциях по инженерной психологии, на двух - по средствам отображения информации, на семинарах в институте психологии АН СССР и четырех симпозиумах  по отдельным проблемам общей  и инженерной психологии.

Работа прошла апробацию  на кафедре инженерной психологии и  эргономики ЛГУ им. А.А. Жданова и  в лаборатории инженерной психологии института психологии АН СССР.

Объем работы: 347 машинописных листов, 53 рисунка и 33 таблицы.

2. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Работа состоит  из 6 глав, введения, заключения и практических рекомендаций в приложении. В главе первой раскрывается проблема кодирования информации и обосновывается необходимость нового психосемиотического направления ее исследования. В главе второй излагается сущность и основные принципы психосемиотического подхода; дается анализ системы знаковой информации. В третьей главе разрабатывается вопрос о психологических особенностях системы переработки знаковой информации на основе теоретических и экспериментальных исследований. В четвертой главе дается система психологических критериев и методов оценки знаковых систем (ЗС). В главе пятой дан анализ специфики использования знаков при кодировании простого и сложного сообщения. В шестой главе предлагается психологические принципы кодирования и их практическое применение в АСУ.

Комплексный психосемиотический подход к проблеме кодирования информации.

Психологическая семиотика  по своей сути предполагает объединение  наук, изучающих особенности знаковой информации с психологических позиций, поэтому ее можно считать стержнем комплексного подхода к проблеме кодирования информации в инженерной психологии. Значение комплексного психосемиотического  подхода заключается в следующем. Во-первых, он является основой для  анализа природы и структуры  знаковой информации; во-вторых, позволяет  раскрыть глубинные взаимосвязи  между системами объективной (ЗС) и субъективной (переработка знаковой информации); в-третьих, дает конструктивный метод для разработки требований к кодированию информации, передаваемой человеку-оператору в АСУ.

В результате теоретического исследования проблемы кодирования  в плане психологической семиотики  нами определены основные принципы психосемиотического  подхода к проблеме кодирования  информации.

1.    Принцип уровней знаковости, и развития знаковой функции человека. Знаковость - способность человека оперировать одними предметами как знаками других предметов в процессе познания и общения. Знаковость имеет различные уровни от естественных знаков-признаков до искусственных языков. Развитие знаковой функции у человека является необходимой предпосылкой для использования знаков в деятельности человека. На основе этого принципа строится типология и классификация знаков.

2.    Принцип психологической сущности знаков. Этот принцип вытекает из определения знака и предполагает выделение трех моментов: знак как материальный предмет; заместитель другого предмета в информационном отношении; функционирует в процессах общения и познания.

Этот принцип  предполагает определение физической структуры знака (объективной сложности) и правил перехода от знака к предмету.

3.    Принцип выделения знаковых ситуаций в деятельности человека.

4.    Принцип функционирования знаков, который заключается в определении основных функций, выполняемых знаком в деятельности человека.

5.    Принцип функционально-информационного отношения между знаком и предметом. Этот принцип связан с различными видами значения знаков: предметное, смысловое и прагматическое, а также определяет необходимость устанавливать взаимосвязь между знаком и предметом: а) качественную - мера абстрактности-наглядности; б) количественную - соотношения признаков знака и предмета.

6.    Принцип системного анализа знаковой информации и процесса приема и переработки знаковой информации. Этот принцип лежит в основе формирования взаимодействия между объективной системой знаковой информации и субъективной системой ее переработки.

Система знаковой информации. Проблема кодирования в системах управления тесно связана с вопросами семиотики, так как кодирование информация для человека - это, по существу, разработка принципов создания и функционирования знаков в системах управления. Выделение методов анализа языка, в психолингвистике проведено главным образом с точки зрения статического подхода к языку и элементам системы общения. Рядом с языковой системой предполагается наличие еще двух систем: системы вещей, их свойств и отношений - система объективная и система идей, мыслей или понятий - система субъективная. В плане психологической семиотики необходим переход от общего статического подхода к психологическому анализу динамичного взаимодействия выделенных систем. Наиболее важным вопросом является определение закономерностей формирования субъективной системы, под которой понимаются системы психических процессов, необходимые для переработки знаковой информации человеком.

В плане психологической  семиотики можно определить следующую  индивидуальную иерархию семиотических  уровней: 1) наиболее широким является прагматический уровень, т.е. уровень  непосредственного включения и  потребления знаков в деятельности человека; 2) семантический уровень, определяющий связь между знаком и управляемым объектом в плане  его смыслового и предметного  значения; 3) синтактический уровень - уровень  взаимодействия всех знаковых систем, включенных в деятельность человека.

В психосемиотики немаловажное значение имеет также  рассмотрение двух планов взаимоотношения  знаков: парадигмального и синтагмального. Парадигма означает сходство и различие знаков внутри одной знаковой системы. Синтагма - построение связного сообщения  из нескольких алфавитов знаков. В  парадигмальных отношениях находятся  те группы неязыковых замещающих знаков, которые обозначают отдельные объекты  или свойства. Это различные наборы знаков символов, условных знаков и  знаков-обозначений, в них обычно передаются простые сообщения в  виде отдельных слов или небольших  предложений. В синтагмальных отношениях находятся целые знаковые образования (типа формуляров, кодограмм), которые  передают сложные сообщения в  виде фраз о состояниях - свойствах  управляемых объектов. Поскольку  оператору, особенно в сложных системах управления, приходится иметь дело с многокомпонентными, динамичными  объектами управления, то для отображения  этих объектов, ситуаций и состояний  возникает необходимость использования  и парадигмальных и синтагмальных  отношений знаков. Особенности каждого  плана взаимоотношения влияют на эффективность деятельности оператора.

Знаковые ситуации и их виды. Из определения знаковой ситуации следует необходимость рассмотрения отношений, образуемых внутри семиотического треугольника. При рассмотрении неязыковых систем знаков в схеме знаковой ситуации, по нашему мнению, необходимо отдалить человека, который проектирует и создает знаки, от человека, который непосредственно оперирует этими знаками. Человек-проектировщик знаков формирует значение знака, отвлекая от предметов определенные информационные функции, необходимые для функционирования в проектируемой деятельности человека-потребителя знаков. Здесь усложняется схема знаковой ситуации, так как процесс создания знаков отделяется от потребления знаков именно на семантическом уровне. Такое разделение имеет принципиальное значение для неязыковых систем знаков, так как процесс создания этих знаков является, во-первых, производным от языковых систем знаков, во-вторых, довольно произвольным и искусственным процессом, осуществляющимся на договорных началах, в-третьих, знаки проектируются отдельно от потребителя, но необходимо должны учитываться особенности их потребления.

При проектировании деятельности немаловажным моментом становится выделение возможных знаковых ситуаций, определение их места в структуре  деятельности человека-оператора. Соответственно можно выделить несколько видов  знаковых ситуаций, для каждого из которых будет выделяться основной тип отношений человека и знака, знаков внутри знаковой системы и  между несколькими ЗС.

1.    Основное отношение между человеком-проектировщиком знаков, обозначенным предметом и знаком. Для этого типа отношений важно выделение информационных функций предмета деятельности и выбор соответствующих им знаков, знаковых систем. На этом уровне определяется смысловая нагрузка знака и его коммуникативные функции. Этот вид знаковой ситуации предваряет любую деятельность, в которой используется ЗС.

2.    Основное отношение - человек-потребитель и знак как предмет восприятия. Для этого типа отношений основную роль играет материальная форма знака и условия его предъявления. Такой вид знаковой ситуации характерен для оператора-картографа.

3.    Основное отношение: человек-потребитель знаков и знак, обозначающий предмет. Для этого вида основными являются отношения между человеком-потребителем знаков, обозначенными предметами и самими знаками внутри одной знаковой системы. Такие знаковые ситуации наиболее типичны для деятельности операторов-картографов и диспетчеров УВД.

4.    Отношения усложняются необходимостью оперировать в деятельности несколькими системами знаков, взаимодействующими между собой. Этот вид знаковой ситуации можно выделить в деятельности картографов, пользователей АСУ, диспетчеров УВД.

Рассмотренные виды знаковых ситуаций дают возможность  предложить более сложную функциональную схему знаковой ситуации.

Основные функции знаков в деятельности человека-оператора.

Большое значение для анализа природы знаковой информации имеет также определение  основных функций знаков и ЗС в  деятельности оператора. На основе обобщения  собственных исследований и литературных данных нами выделено пять таких функций.

1.    Сигнальная как побуждение к действию.

2.    Наглядно-образная. Знак рассматривается как предмет восприятия, и главное внимание обращено на организацию его материальной структуры.

3.    Информирующая. Эта функция выявлена в плане взаимосвязи знака и характеристик кодируемого объекта.

4.    Интегративная. Эта функция определена в случае кодирования сложного сообщения, как объединение информации в семантическом комплексе.

5.    Структурирующая - организующая и настраивающая систему приема и переработки знаковой информации.

Основные понятия психологической  теории кодирования. Структура знаков и знаковых систем. Отправным моментом для психологической теории кодирования информации является определение некоторых основных понятий, которые должны быть сформулированы на основе психологической семиотики. Нами сделана попытка определить эти понятия.

Кодирование - преобразование сообщений о реальных объектах и  процессах в знаковую информацию, рассчитанную на прием и декодирование  ее человеком. Декодирование - трансформация  образа знака в образ управляемого объекта и его характеристик. Код - правило перехода от кодируемого  объекта к кодовому знаку.

От структуры  сообщений зависит выбор методов  кодирования и соответствующих  методов декодирования. Если сообщения  поступают единичные по отдельным  признакам (состоят главным образом  из элементарных сигналов и букв алфавита), применяется на входе последовательное кодирование информации по каждому  признаку, а на выходе соответственно последовательное декодирование. Но наиболее экономным способом является блочное  декодирование информации.

В основе кодирования  лежит понятие кодового знака, которое  является исходным в построении систем кодирования. Кодовый знак - это замещающий знак, его характерной особенностью является передача информации об управляемых  реальных объектах в данной системе  управления со свойственными ей устройствами отображения. Системы кодирования - это алфавит кодовых знаков, построенный  по определенным принципам для передачи информации о целом классе объектов, взаимосвязанных между собой. Кодовый  знак является элементарной единицей при построении системы кодирования. Категория кодового знака - вид условных знаков, которые выбираются для данной системы кодирования. Уровень кодирования  – связан с количеством элементарных единиц, используемых для системы  кодирования и с внутренней структурой кодового знака. Уровень кодирования  рассматривается в двух планах: 1) как насыщение одного знака информацией  путем "сгущения" элементарных единиц, т.е. повышение уровня сложности  знака; 2) как совмещение в одном  знаке нескольких разных категорий, таких как цвет, форма, размер и  т.д. Уровень кодирования определяет одномерность и многомерность кодов, которые используются при кодировании  нескольких параметров объекта. Тип  кодирования - определенная структура  сообщения, предъявленного на экране индикатора, причем внутри этой структуры могут  использоваться различные системы  кодирования и дополнительные опознавательные  признаки. Способ кодирования - это  более широкое понятие, чем система  кодирования, ибо предполагает выбор  комплексного способа подачи информации, связанного с определенным устройством  отображения, может быть адресован  любому анализатору человека. Системы  кодирования, кодовые знаки определяются и создаются тогда, когда выбран способ кодирования информации.