Система «Человек – машина»

 

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ВОЗДУШНОГО ТРАНСПОРТА

ФЕДЕРАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ 

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

Иркутский филиал федерального государственного

бюджетного образовательного учреждения высшего

профессионального образования

«Московский государственный технический университет

гражданской авиации» (МГТУ ГА)

____________________________________________________________________

 

Кафедра Летательных аппаратов

 

 

 

 

 

 

Реферат

 

по дисциплине

«Человеческий фактор »

 

 

Тема ____________Система «Человек – машина»_____________

________________________________________________________

 

 

 

 

 

 

Проверил                                                    Выполнил

 

Преподаватель                                          Шифр:_162300_______   

_____Барсуков__ _А.Г._   Студент_Крюков_ _А.С._

_______________ ______   Группа__М-31__________

_______________ _______   _________________________

(дата, подпись,  иниц., фамилия) (дата, подпись,  иниц., фамилия)

 

 

 

 

Иркутск – 2015

ПЛАН.

 

1. Введение.
2. Основная часть.

1. Особенности классификации системы «человек – машина».

2. Показатели качества системы «человек – машина».
3. Оператор в системе «человек машина».

   III. Заключение.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I.Введение

 

                     Инженерная психология есть научная  дисциплина, изучающая объективные закономерности процессов информационного взаимодействия человека и техники с целью использования их в практике проектирования, создания и эксплуатации СЧМ. Процессы информационного взаимодействия человека и техники являются предметом инженерной психологии.

               С давних пор при создании  орудий и средств труда учитывались те или иные свойства и возможности человека. В начале интуитивно, а позже с привлечением научных данных решалась задача приспособления техники к человеку. Однако предметом анализа последовательно становились различные свойства человека.

                    На первых порах основное внимание  уделялось вопросам строения человеческого тела и динамики рабочих движений. На основе данных биомеханики и антропометрии  разрабатывались рекомендации, относящиеся лишь к форме и размерам рабочего места человека и используемого им инструмента. Затем объектом исследования становятся физиологические свойства работающего человека. Рекомендации, вытекающие из данных физиологии труда, относятся уже не только к оформлению рабочего места, но и к режиму рабочего дня, организации рабочих движений, к борьбе с утомлением. Предпринимались попытки оценить различные виды труда с точки зрения тех требований, которые они предъявляют человеческому организму.   

               Как самостоятельная научная  дисциплина инженерная психология  начала формироваться в 40-х годах  нашего века. Однако идеи о  необходимости комплексного изучения человека и технических устройств высказывались русскими учеными еще в прошлом столетии.

         Русские ученые еще в конце  прошлого века предприняли попытки разработать научные и теоретические основы учения о труде. Пионером в этой области явился великий русский ученый И. М. Сеченов, который первым поставил вопрос об использовании научных данных о человеке для рационализации трудовой деятельности. И. М. Сеченов занялся изучением роли психических процессов при выполнении трудовых актов, поставил вопрос о формировании трудовых навыков и впервые показал, что в процессе трудового обучения изменяется характер регуляции: функции регулятора переходят от зрения к осязанию. Он ввел понятие активного отдыха как лучшего средства повышения и сохранения работоспособности.

                 Инженерная психология возникла  на стыке технических и психологических  наук. Поэтому характерными для нее являются черты обеих наук.

                     Как психологическая наука инженерная  психология изучает психические  и психофизиологические процессы  и свойства человека, выясняя, какие  требования к отдельным техническим устройствам и построению СЧМ в целом вытекают из особенностей человеческой деятельности, т. е. решает задачу приспособления техники и условий труда к человеку.

              Как техническая наука инженерная  психология изучает принципы  построения сложных систем, посты  и пульты управления, кабины машин, технологические процессы для  выяснения требований, предъявляемых  к психологическим, психофизиологическим  и другим свойствам человека-оператора.

                Научно-техническая революция привела  к существенному изменению условий, средств и характера трудовой деятельности. В современном производстве, на транспорте, в системах связи, в строительстве и сельском хозяйстве все шире применяются автоматы и вычислительная техника; происходит автоматизация многих производственных процессов.

Благодаря техническому перевооружению производства существенно изменяются функции и роль человека. Многие 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.

           Следовательно, с развитием и  усложнением техники возрастает  значение человеческого фактора  на производстве. Необходимость изучения этого фактора и учета его при разработке новой техники и технологических процессов, при организации производства и эксплуатации оборудования становится все более очевидной. От успешности решения этой задачи зависит эффективность и надежность эксплуатации создаваемой техники,

функционирование технических устройств и деятельность человека, который пользуется этими устройствами в процессе Труда, должны рассматриваться во взаимосвязи. Эта точка зрения привела к формированию понятия системы «человек — машина" (СЧМ). Под СЧМ понимается система, включающая человека-оператора (группу операторов) 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.

         Система  «человек — машина» представляет  собой частный случай управляющих  систем, в которых функционирование машины и деятельность человека связаны единым контуром регулирования. При организации взаимосвязи человека и машины в СЧМ основная роль принадлежит уже не столько анатомическим и физиологическим, сколько психологическим свойствам человека: восприятию, памяти, мышлению, вниманию и т. п. От психологических свойств человека во многом зависит его информационное взаимодействие с машиной.

 

 

 

 

 

II. Основная часть.

 

1. Особенности классификации системы «человек – машина».

           Под системой в общей теории  систем  понимается комплекс взаимосвязанных  и взаимодействующих между собой элементов, предназначенный для решения единой задачи. Системы могут быть классифицированы по различным признакам. Одним из них является степень участия человека в работе системы. С этой точки зрения различают автоматические, автоматизированные и неавтоматические системы. Работа автоматической системы осуществляется без участия человека. В неавтоматической системе работа выполняется человеком без применения технических устройств. В работе автоматизированной системы принимает участие как человек, так и технические устройства. Следовательно, такая система представляет собой систему «человек — машина» .

         На практике применяются самые  разнообразные виды систем «человек  — машина». Основой их классификации  могут явиться следующие четыре  группы признаков: целевое назначение системы, характеристики человеческого звена, тип и структура машинного звена, тип взаимодействия компонентов системы.

       Целевое назначение системы оказывает  определяющее влияние на многие  ее характеристики и поэтому  является исходным признаком. По  целевому назначению можно выделить следующие классы систем:

        а) управляющие, в которых основной  задачей человека является управление  машиной (или комплексом);

         б) обслуживающие, в которых человек  контролирует состояние машинной  системы, ищет неисправности, производит наладку, настройку, ремонт и т.п.;

        в) обучающие, т. е. вырабатывающие у  человека определенные навыки (технические средства обучения, тренажеры и т. п.);

        г) информационные, обеспечивающие  поиск, накопление или получение необходимой для человека информации (радиолокационные, телевизионные, документальные системы, системы радио и проводной связи и др.);

        д) исследовательские, используемые  при анализе тех или иных  явлений, поиске новой информации, новых заданий (моделирующие установки, макеты, научно-исследовательские приборы и установки).

     Особенность управляющих и обслуживающих  систем заключается в том, что  объектом целенаправленных воздействий в них является машинный компонент системы. В обучающих и информационных СЧМ направление воздействий противоположное — на человека. В исследовательских системах воздействие имеет и ту, и другую направленность.

По признаку характеристики «человеческого звена» можно выделить два класса СЧМ: а) моносистемы, в состав которых входит один человек и одно или несколько технических устройств; б) полисистемы, в состав которых входит некоторый коллектив людей и взаимодействующие с ним одно или комплекс технических устройств.

Полисистемы в свою очередь можно подразделить на «паритетные» и иерархические (многоуровневые). В первом случае в процессе взаимодействия людей с машинными компонентами не устанавливается какая-либо подчиненность и приоритетность отдельных членов коллектива. Примерами таких полисистем может служить система «коллектив людей — устройства жизнеобеспечения» (например, система жизнеобеспечения на космическом корабле или подводной лодке). Другим примером может быть система отображения информации с большим экраном, предназначенная для использования коллективом операторов.

          В отличие от этого в иерархических  СЧМ устанавливается или организационная, или приоритетная иерархия взаимодействия людей с техническими устройствами. Так, в системе управления воздушным движением диспетчер аэропорта образует верхний уровень управления.         Следующий уровень — это командиры воздушных судов, действиями которых руководит диспетчер. Третий уровень — остальные члены экипажа, работающие под руководством командира корабля.

По типу и структуре машинного компонента можно выделить инструментальные СЧМ, в состав которых в качестве технических устройств входят инструменты и приборы. Отличительной особенностью этих систем, как правило, является требование высокой точности выполняемых человеком операций.

            Другим типом СЧМ являются  простейшие человеко-машинные системы, которые включают стационарное  и нестационарное техническое устройство (различного рода преобразователи энергии) и человека, использующего это устройство. 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.

             Следующим важным типом СЧМ  являются сложные человеко-машинные  системы, включающие помимо использующего их человека некоторую совокупность технологически связанных, но различных по своему функциональному назначению аппаратов, устройств и машин, предназначенных для производства определенного продукта (энергетическая установка, прокатный стан, автоматическая поточная линия, вычислительный комплекс и т. п.). В этих системах, как правило, связанность технологического процесса обеспечивается локальными системами автоматического управления. В задачу человека входит общий контроль за ходом технологического процесса, изменение режимов работы, оптимизация отдельных процессов, настройка, пуск и остановка.

          Еще более сложным типом СЧМ  являются системотехнические комплексы. Они представляют собой сложную техническую систему с не полностью детерминированными связями и коллектив людей, участвующих в ее использовании. Для систем такого типа характерным является взаимодействие не только по цепи «человек — машина», но и по цепи «человек — человек — машина». Другими словами, в процессе своей деятельности человек взаимодействует не только с техническими устройствами, но и с другими людьми. При всей сложности системотехнических комплексов их в большинстве случаев можно представить в виде иерархии более простых человеко-машинных систем. Типичными примерами системотехнических комплексов различного уровня и назначения могут служить судно, воздушный лайнер, промышленное предприятие, вычислительный центр, транспортная система и т. п.

           В основу классификации СЧМ  по типу взаимодействия человека  и машины может быть положена  степень непрерывности этого взаимодействия. По этому признаку различают системы непрерывного (например, система «водитель— автомобиль») и эпизодического взаимодействия. Последние, в свою очередь, делятся на системы регулярного взаимодействия. Примером системы регулярного взаимодействия может служить система «оператор — ЭВМ». В ней ввод информации и получение результатов определяются характером решаемых задач, т. е. режимы взаимодействия во времени регламентируются характером и объемом вычислений. Стохастическое эпизодическое взаимодействие имеет место в таких системах, как «оператор — система централизованного контроля», «наладчик — станок» и т. п.