4.2. Класифікація засобів відображення Інформації

4.2. Класифікація засобів відображення Інформації

Інформація про стан керованого об’єкта поступає від засобів відображення інформації (ЗВІ), якими є різні прилади і які формують сенсорне поле на робочому місці. За функціями інформації ЗВІ поділяються на командні (цільові) і ситуаційні. Перші дають відомості про необхідні дії для досягнення мети, другі — інформацію щодо протікання технологічного процесу та описують наявну ситуацію.

За способом використання показників ЗВІ поділяються на три групи:

-для контрольного читання. Оператор встановлює наявність чи відсутність умов роботи, норму чи відхилення від неї якихось параметрів;

-для кількісного читання. Ці індикатори передають інформацію у вигляді числових значень;

-для якісного читання. Інформація вказує на напрямок зміни керованого параметра.

Особливий інтерес для інже­нерної психології становлять ті технічні компоненти СЛМ, з якими має справу людина. Це перш за все різні технічні засоби відображення інфор­мації (ЗВІ), що взаємодіють із сенсорним входом людини, і технічні засоби введення інформації, завдяки яким людина впливає на функціонування СЛМ.

За допомогою технічних засобів відображення інформації створюється інформаційна модель процесу управління, яка слугує основою формування образно-концептуальної моделі управління СЛМ і, своєю чергою, є основою розробки та прийняття певних рішень і подальшою складання плану операцій з управління об'єктом.

Конкретні тини ЗВІ, їхня кількість і розташування ви­значаються характером функцій оператора у СЛМ, особ­ливостями його діяльності, а також психофізіологічними особливостями самої людини-оператора.

Різноманітність ЗВІ зумовила появу і різних форм їхньої класифікації:

1) За функцією інформації, що видається, ЗВІ діляться на командні (цільові) і ситуаційні (контрольні). Командні індикатори відображають мету управління, якої потрібно досягти, і налають відомості про необхідні дії. Такими інди­каторами с командні табло («Стій», «Іди») або командні прилади пілота при здійсненні посадки, або судновий теле­граф, то задає, напрямок руху судна чи кількість оберті» двигуна, тощо.

Ситуаційні індикатори дають інформацію не тільки про відхилення технологічного процесу від заданої програми, а й про окремі показники цього процесу, Однак ці сигнали не мо­жуть бути основою для вибору певного засобу керуючих дій.

Прикладом таких індикаторів є, різні датчики, розташо­вані на панелі приладів водія, на щиті управління оператора енергосистем тощо.

2) За способом використання інформації індикатори по­діляються на три групи; прилади контрольного, якісного, кількісною надання інформації.

За допомогою приладів контрольного надання інформації оператор вирішує задачу типу «так чи ні»; працює певний прилад чи ні, в нормі параметри його роботи чи ні, Для цьо­го застосовують сигнальні лампочки, табло, звукові сигнали, інколи стрілкові прилади, на яких позначені межі допу­стимих відхилень параметрів,

На індикаторах якісного відображення подається інфор­мація про спрямованість змін необхідною параметра (на­приклад, збільшується він чи зменшується), характер відхи­лення (вліво—вправо) тощо.

Індикатори кількісного відображення інформації переда­ють її и числових значеннях параметра, що контролюється. До цієї групи відносять більшість використовуваних при­ладів та індикаторів.

3)         За модальністю сигналу індикатори поділяються на зорові, акустичні, тактильні тощо.

Психофізіологічні характеристики і особливості прий­мання інформації людиною-оператором ми розглядали у третьому розділі.

4)         За формою сигналу, тобто за відношенням властивостей сигналу до властивостей об'єкта, розрізняють абстрактні і зображувальні ЗВІ.

У першому випадку сигнали передаються у вигляді абст­рактних символів (цифри, літери, геометричні фігури тощо), які у закодованому вигляді відображають стан об'єкта управ­ління. В другому випадку інформація передається у формі зображення, що характеризується схематизацією, деталіза­цією, а також кількістю відображених властивостей об'єкта.

Особливістю картинних зображень є здатність у наочній формі передавати цілий комплекс динамічних взаємопо­в'язаних властивостей об'єкта, сприйняття яких не потре­бує декодування,

5)         За рівнем деталізації інформації ЗВІ можуть бути ін­тегральними і детальними.

На інтегральних індикаторах інформація подасться в уза­гальненому вигляді, що скорочує час її пошуку і синтезу­вання. Прикладом такої форми подавання інформації мож­на вважати графік функціонування технологічного процесу, діаграми, номограми. Спостерігаючи за певним процесом, оператор може відшукати необхідну йому деталізовану ін­формацію для прийняття ефективного рішення і вибору.

Засоби відображення інформації є технічкою основою побудови інформаційної моделі процесу управління, з якою працює оператор.

Для створення умов ефективної діяльності оператора ін­формаційна модель має відповідати трьом основним вимо­гам:

- за змістом, адекватно відображаючи об'єкт управління і довколишнє середовище;

- за кількістю інформації, забезпечуючи оптимальний ін­формаційний баланс;

- за формою і композицією, слугуючи завданням управлін­ня і враховуючи психофізіологічні можливості оператора,

За допомогою різних технічних елементів індикації ство­рюють і засоби відображення інформації, які можуть бути виконані у вигляді табло, мнемосхем, панелей приладів, щитів.

На табло дані відображені у формі таблиць, інформа­ційне поле яких будується згідно з призначенням і обсягом необхідної інформації (табло-розклад прибуття і відправлен­ня поїздів на вокзалі або табло-ешелонатор у системі управ­ління повітряним рухом тощо).

Мнемосхема — це умовне графічне зображення виробни­чого процесу у вигляді комплексу символів, які відобража­ють окремі елементи системи з їх взаємозв'язками. Най­більше поширені мнемосхеми в енергетичній, хімічній, ме­талургійній промисловості, у системах управління різними транспортними потоками тощо.

Панель приладів складається з окремих приладів та інди­каторів, кожен з яких несе інформацію про певний пара­метр об'єкта.

Прикладів створення панелей приладів і щитів дуже ба­гато: це і панель приладів у кабіні літака і в салоні автомо­біля, не різні електричні щити приладів тощо. В багатьох випадках систему відображення інформації роблять комбі­нованою, тобто мнемосхема може бути складовою табло або панелі приладів, а на останній частина даних відображаєть­ся у вигляді табло і т.п.

Не менш важливе питання -- це організація інформа­ційною потоку, яка мас виключати можливість переванта­ження або недовантаження оператора.

В проектуванні ЗВІ наявні інженерно-психологічні спо­соби поєднуються з кількісними методами оцінки потоку інформації, що базуються на мате­матичних методах теорії масового обслуговування і теорії інформації. На завершальних етапах проектування ця оцінка уточнюється експериментальним шляхом, а на етапі випро­бувань - у процесі функціонування СЛМ.

Відносно останньої вимоги до інформаційної моделі, то перед усе необхідно враховувати у проектуванні ЗВІ психо­фізіологічні характеристики аналізаторів. Крім цього, в побудові інформаційних моделей слід дотримуватися певної послідовності організації уваги, при розташуванні елементів моделі створювати умови для мак­симального розвантаження оперативної пам'яті за рахунок певного розташування ЗВІ і органів управління, а також за­стосування різних наочних матеріалів.

Найбільші трудноті у проектуванні інформаційних мо­делей пов'язані з забезпеченням оптимального співвідно­шення ознак сигналу і об'єкта.

Як відомо, всі сигнали, що з ними мак справу оператор, поділяються на два класи: сигнали-зображення, в котрих властивості сигналу відтворюють властивості об'єкта з різ­ною мірою наочності (від телевізійного зображення до схе­ми, малюнка, креслення), і сигнали-символи, які познача­ють властивості об'єкта за допомогою абстрактних символів, умовних знаків.

При використанні сигналів-зображень процеси сприй­манні! і декодування інформації немовби поєднуються, що суттєво скорочує час приймання інформації.

В абстрактних ЗВІ інформація подається у вигляді сигналів-символів, для чого використовують три основні фор­ми зорової індикації     стріл коку, знакову, графічну.

Стрілкова індикація - це спосіб відображення інформації для забезпечення оператора відомостями про хід і спрямо­ваність змін, а також кількісними характеристиками пара метрів, що контролюються, у зоні допустимих значень.

Основними перевагами стрілкових індикаторів є просто­та їхньої конструкції, зручність і легкість в експлуатації, а також мала собівартість, Незважаючи на певні недоліки — обмежену наочність, відображення тільки одного параметра

відносно велику площину шкали — стрілкові індикато­ри широко використовуються, оскільки оператори дуже лег­ко пристосовуються до них.

Як свідчать результат експериментів, ефективність сприйняття інформації з таких індекаторів залежить від ха­рактеристик окремих їх елементів: шкали, стрілки, оциф­ровки, розмітки (рис. 1).

Р ис.  1.Приклади стрілкової індикації. Загальний вигляд пілотажних приладів

На загал необхідно враховувати співвідношення розміру деталей знака та їх кількості з розмірами основного контуру знака. Складність самою знака залежить від кількості до­даткових елементів. Знак, який складається тільки з конту­ру простої геометричної фігури, вважається простим, з од­ним додатковим елементом (літера, цифра, колір чи деталь) є середнім за складністю, а з кількома додатковими елемен­тами — складним. Ступінь складності знаків впливає на ха­рактер їх розрізнення і впізнання (табл. 14).

Таблиця 1

Характеристики розрізнення і впізнання неоднакових за складністю знаків

Показник	Розрізнення знаків			Упізнання знаків
	Простий	Середній	Складний	Простий	Середній	Складний
Пороговий час експозиції, с	0,05	0,15	0,35	0,03	0,03	0,05
Латентний період реакції, с	1,60	1,83	2,02	3,06	2,55	2,76
Відсоток правильних відповідей	81	45	8	80	98	97

Для відображення знакової інформації застосовуються різні типи індикаторів, порівняльна інженерно-психологіч­на характеристика яких наведена у таблиці 2. Універсаль­ними" засобами відображання інформації є електронно-про­меневі і рубки, алфавітно-цифрові і графічні дисплеї, які широко застосовують у сучасних складних СЛМ.        

Види індикатора	Розмір знака, мм	Висвітлюва­ний колір	Яскрав. світіння, кд/м3	Кут спо­стере­ження, град.	Символи
Електроме­ханічний	До 100	—	—	120	Цифри, символи
Електро­люмінес­центний	20 і більше	Зелений, блакитний, жовтий, червоний	20-50 для зеленого; 6—20 для інших кольорів	160	Цифри, літери, знаки, фігури
Вакуумно-розжарю-вальний	10-20	Жовтий	До 20000	140	Цифри, літери, знаки
Вакуумно-люмінес­центний	10-25	Зелений	250-500	140	Цифри, літери, знаки
Тиратрон тліючого розряду	7-13	Червоний, жовтий, зелений	40—70	100	Цифри
Газороз­рядний	До 20	Червоний	50-200	90	Цифри, літери, знаки
Світловий-1 проміню-вальний Діод	10-15	Червоний, зелений, жовтий	250	150	Цифри, літери, знаки
Рідкокрис­талічний	10	Темний	Не випро­мінює	150	Цифри, літери
Види індикатора	Розмір знака, мм	Освітлюваний колір	Яскрав. світіння, кд/м-	Кут спо­стере­ження, град.	Символи
На лампах розжарю­вання — проекцій­ний	25-35	Жовтий	30-50	150	Цифри
Світло-провідний	ЗО	Жовтий	30-50	40	Цифри

Таблиця 2

Порівняльна інженерно-психологічна характеристика різних типів індикаторів

При проектуванні абстрактних ЗВІ виникає проблема оптимального кодування інформації. Щодо діяльності оператора коду­вання визначає спосіб представлення інформації за допомо­гою умовних символів, Проблема оптимального кодуван­ня - це вирішення питань вибору категорій коду, довжини алфавіту сигналів, компонування кодового знака, можли­вості компонування сигналів у групи.

Категорія коду визначається .засобами кодування інфор­мації серед яких виділяють геометричні фігури, літери, цифри, колір, яскравість, розмір, орієнтацію, частоту мерех­тіння тощо.

Вибір категорій коду залежить від характеру вирішува­ного оператором завдання.

Певна категорій коду може бути ефективною для вирі­шення одних завдань і неефективною для інших. Експери­ментальні дані свідчать, що для інформаційного пошуку найбільш ефективною с категорія кольору, для визначення кількісних характеристик категорія числа, а для впізнан­ня — умовний знак.

Таблиця 3

Довжини алфавіту за різних засобів колупання

Засоби кодування	Довжина алфавіту
Форма символів: • літеро-цифрова • абстрактна • асоціативна	необмежена 16 200
Розмір символів	6
Кольоровий алфавіт	11
Орієнтація і довжина лінії	4
Кількість крапок	5
Просторова орієнтація символів	8
Яскравість, частота мерехтіння	4

Знак формують основні та додаткові деталі, які не по­винні викривляти його контур. Символи мають нагадувати об'єкт, що кодується, або яку-небудь його властивість. Як основні і допоміжні деталі символів слід використовувати наочно-образні та вербальні асоціації. Кращими за точністю і швидкістю ь символи, котрі зберігають наочній ь з псиною мірою стилізації, схематизації. Застосування багатомірного кодування (цифр, кольору, яскравості) суттєво розширює можливості кодів (рис. 24).

Рис.  2

Приклади кодування інформації:

а - спеціально розроблений шрифт; б – кодування додаткових ознак об’єкта;  в – прості геометричні фігури;

Інженерно-психологічні вимоги до акустичних індикаторів. Хоча значна кількість інформації операторові надходить завдяки зоровим сигналам, подеколи значно доцільніше застосовувати акустичні сигнали, які можуть передаватись у фор­мі звуків або в мовній формі і використовуються у таких

випадках:

-коли інформація проста, стисла і потребує негайної ре­акції;

-якщо застосування візуальної інформації неможливе за умовами роботи;

-при необхідності попередження оператора про надход­ження наступного сигналу;

-коли потрібен мовний зв'язок.

Звукові сигнали використовують для попередження опе­ратора про небезпеку або про перехід системи в інший стан, для нагадування про використання певних дій чи для при­вертання уваги оператора.

Проектування ЗВІ на основі загальних і часткових вимог до елементів індикації потребує вирішення конкретних зав­дань, серед яких;

- психологічний аналіз діяльності оператора, визначення

його функцій і необхідної інформації;

- вибір   або проектування певних ЗВІ;

- досягнення відповідності інтенсивності потоку інформації

реальній працездатності оператора;

- розробка інженерно-психологічних вимог до ЗВІ;

- композиційне і кольорове вирішення системи відображен­ня інформації;

- оцінка і порівняльний аналіз отриманих варіантів майбут­ньої системи відображення інформації.

Для вирішення цих завдань розроблено такі підходи, як структурно-психологічний, системно-лінгвістичний, графоаналітичний.

Контрольні запитання

1. Назвіть інженерно-психологічні вимоги до проектування засобів
відображання інформації і до проектування органів управління,

2. Як здійснюють кодування зорано інформації?

3. Яка структура процесу приймання інформації оператором

4. Проаналізуйте підходи до побудови систем введення інформації.

5. Які принципи спільного розташування індикаторів і органів управління?

6. Окрєсліть   інженерно-психологічні проблеми організації робочих місць операторів.

7. Висвітліть  психологічна   значення факторів виробничою середовища.

Список літератури:

1. Зараковский Г. М. Психофизиологический анализ трудовой деятельности. — М.: Наука, 1966. -114с.

2.  Климов Е А Психология профессионала Учеб пособие — М.-Воронеж: Институт практической психо­логии, 1996. - 509с.

3. Справочник по инженерной психологии / С.В.Борисов, В.А.Денисов, Б.А.Душков; Под ред. Б.Ф.Ло­мова, — М,: Машиностроение, 1982. — 368 с.

Фараджян Сергій