Библиографическое описание:

Паршина К. С., Гарькина И. А. Оценка психофизиологической напряженности оператора по параметрам управляющих воздействий // Молодой ученый. — 2015. — №1. — С. 88-89.

По Н. А. Бернштейну приобретение моторного навыка осуществляется не на основе простого повторения, а выработке умения каждый раз заново решать двигательную задачу. Движение направляется моделью потребного будущего (акцептор результата действия по Анохину П. К.; физиологический аппарат предвидения и оценки результатов действия), которая строится мозгом по информации о текущей ситуации на основе имеющегося опыта. Организм для выбора наиболее эффективных путей достижения цели постоянно осуществляет вероятностный прогноз и корректирует программу поведения в соответствии с особенностями внешней среды (принцип обратной связи). Такой подход во многом позволяет понять механизм прогнозирования действия и его психического моделирования (создание образа и контроля выполнения действия). Практические задачи обеспечения эффективности использования и надежности эргатических систем, в том числе, тренажеров транспортных систем побуждают к изучению психики человека в самых различных условиях, включая предельные состояния (естественной моделью является психическая патология). В этом случае возможна имитация деятельности оператора в условиях избытка побочных шумов, дефицита информации, артефактов (экспериментальный результат, возникающий из-за отклонений в проведении эксперимента) психического отражения ситуации и неадекватного поведения.

Деятельность оператора является поведенческим актом, включающим процессы восприятия и переработки информации, формирование и выполнение на этой основе двигательных действий. Двигательный компонент в структуре сенсомоторного навыка управления является интегральным показателем. В нем отражается полнота и качество переработки оператором информации, поступающей по каналам различных анализаторов. Фактически информация, воспринимаемая оператором, реализуется в управляющих движениях.

Поэтому так важно при разработке тренажеров, оптимизации математических моделей транспортных средств, оценке имитационных характеристик тренажеров добиваться по возможности малых значений разности  управлений, формируемых оператором на реальном объекте и тренажере. Оптимизация моделей и их корректировка должны производиться в два этапа: сначала достигается адекватность технических характеристик тренажера характеристикам реального объекта, затем — обеспечивается сближение структуры управляющих движений оператора.

Рассматриваемые эргатические системы обычно описываются уравнениями вида

, ,

где  — векторы фазовых координат, управляющих и возмущающих воздействий;  — матрицы соответствующих размерностей,  — вектор-столбец постоянных времени. Как правило, управляющие воздействия оператора можно рассматривать как узкополосный случайный процесс. Стиль управления по каждому из каналов определяется параметрами внутренней структуры случайных функций

, .

Выбор  осуществляется, исходя из доминирующей в  частоты ;  (часто принимается ).

Естественно описание  по корреляционной функции или совокупности законов распределения первого, второго и т. д. порядков. К сожалению, они не обладают требуемой наглядностью и простотой практического использования. Удобными оказались приводимые ниже показатели. Здесь управляющие воздействия рассматриваются как узкополосный случайный процесс.

Вид и структура управляющих воздействий оператора зависят от его оценки характеристик объекта управления в процессе функционирования эргатической системы. Они существенно зависят от собственных частот колебаний  и безразмерных коэффициентов демпфирования  (собственных чисел  матрицы ). Предпочтительными с инженерно-психологической точки зрения считаются значения , с-1; .

Управляющие воздействия оператора (при завершении его адаптации к конкретному объекту) по каждому из каналов в качестве доминирующей составляющей содержат гармонику с частотой, близкой к собственной частоте колебаний. Поэтому объективными характеристиками структуры управляющих воздействий являются оценки  локальных максимумов спектральной плотности . Адаптация оператора к значениям параметров  и  оценивается значениями

, ,

 и  — соответственно дисперсия, приходящаяся на участок ,

и вероятность попадания частоты  в управляющих воздействиях оператора на этот участок; значения  определяются по виду . Параметрами , , достаточно полно характеризуются управляющие воздействия оператора.

Объективным показателем формирования у обучаемых требуемого навыка управления является аддитивный глобальный критерий качества управления:

,

,,

( соответствуют идеальному оператору — эталону).

Приведенная методика оценки психофизиологической напряженности оператора по параметрам управляющих воздействий эффективно использовались при оценке имитационных характеристик обучающих комплексов для подготовки операторов различных транспортных средств [1…5].

 

Литература:

 

1.         Будылина Е. А., Гарькина И. А., Данилов А. М., Пылайкин С. А. Аналитическое определение имитационных характеристик тренажных и обучающих комплексов / Фундаментальные исследования. — 2014. — № 6–4. — С. 698–702.

2.         Гарькина И. А., Данилов А. М., Петренко В. О. Проблема многокритериальности при управлении качеством сложных систем / Мир транспорта и технологических машин. — 2013. –№ 2 (41). — С. 123–129.

3.         Гарькина И. А., Данилов А. М., Пылайкин С. А. Транспортные эргатические системы: информационные модели и управление / Мир транспорта и технологических машин. — 2013. — № 1 (40). — С. 113–120.

4.         Данилов А. М., Домке Э. Р., Гарькина И. А. Формализация оценки оператором характеристик объекта управления / Известия ОрелГТУ. Информационные системы и технологии, 2012. — № 2 (70). — С.5–11.

5.         Будылина Е. А., Данилов А. М., Пылайкин С. А., Лапшин Э. В. Тренажеры по подготовке операторов эргатических систем: состояние и перспективы // Современные проблемы науки и образования. — 2014. — № 4; URL: www.science-education.ru/118–13874.

Основные термины (генерируются автоматически): управляющих воздействий, управляющих воздействий оператора, воздействия оператора, управляющие воздействия оператора, параметрам управляющих воздействий, психофизиологической напряженности оператора, имитационных характеристик, оценке имитационных характеристик, управляющих движений оператора, характеристик объекта управления, узкополосный случайный процесс, структуры управляющих, структуры управляющих воздействий, оператора в условиях избытка, и структура управляющих воздействий, Управляющие воздействия оператора, управляющих воздействий эффективно, распределения управляющих воздействий, Адаптация оператора к значениям, Деятельность оператора.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle
Задать вопрос