Исследование мышления диспетчера

          Государственное  образовательное  учреждение высшего

                           профессионального  образования

Кафедра: Общей психологии

и акмеологии.  
 
 
 
 

                             КУРСОВАЯ РАБОТА 

                                         По дисциплине:

                              « Инженерная психология »

             по теме: « Исследование мышления диспетчера ». 
 
 
 

Руководитель:

Кандидат  технических

                                                                                                             наук, доцент.

Полянин В. А.  
 
 

Исполнители:

Студентки 3 курса

Группы  
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                            Содержание. 

1. Введение………………………………………………………………………3

2. 1 Теоретическая  часть.

      Характеристика анализаторов человека  – оператора…………………….6

2. 2 Практическая  часть.

      Исследование мышления диспетчера…………………………………….20

3. Заключение…………………………………………………………………..44

4. Литература…………………………………………………………………...45 

                                                     Введение.

   Диспетчер  – работник, координирующий из  центрального пункта ход работы, производственный процесс, движение   транспорта.

   Центральное  место в деятельности  диспетчера  занимает решение тех или иных задач, возникающих в ходе процесса управления. Диспетчер, участвующий в сложных системах управления, имеет дело с проблемными ситуациями. Он должен осмыслить их, выявить задачу и найти пути ее решения.

   Наше  исследование актуально, так как деятельность любого диспетчера не может протекать без процесса мышления.

   Проблема  исследования: необходимо выяснить, какую роль играет мышление в трудовой деятельности диспетчера. Для решения этой проблемы необходимо выдвинуть следующую гипотезу.

   Гипотеза: мышление играет очень важную  роль в профессиональной деятельности  диспетчера.

   Цель: исследовать  особенности мышления диспетчера. Из данной цели вытекают следующие  задачи:

   1.Исследование  теоретических источников по данной проблеме.

   2.Анализ проведенных исследований в рамках изучаемого вопроса.

   3.Формулировка  выводов по данному исследованию.

   Предметом  исследования является мышление  диспетчера.

   Объект  исследования – диспетчер. 

   Мышление — активный процесс отражения объективного мира в форме суждений, понятий, умозаключений. Мышление как социально  обусловленный   психический  процесс неразрывно связано с речью (и языком). В отличие от ощущений, восприятия и представлений, мышление

есть  процесс обобщенного и опосредованного отражения действительности.

   Различают наглядно-действенное,  наглядно-образное, словесно-логическое, оперативное и теоретическое  мышление.

 Наглядно-действенное  мышление — анализ и синтез познаваемых объектов в процессе практической деятельности с ними.

 Наглядно-образное мышление — процесс трансформации перцептивных образов и представлений объектов (например, мысленное вращение объекта, его реконструкция и т. п.). Теоретическое мышление выступает в форме отвлеченных понятий и рассуждений.

 Образное  мышление — процесс отражения и соотношение текущей информации о состоянии объекта с ранее накопленной информацией. Понятийное и образное мышление в реальной трудовой деятельности выступают в тесном единстве, переходят одно в другое, что обеспечивает конкретное отражение проблемной ситуации.

 Словесно-логическим или понятийным мышлением называется процесс отражения в создании человека существенных связей и отношений между предметами и явлениями материального мира.

   Для инженерной  психологии особое значение имеет  оперативное мышление. Под оперативным мышлением понимается такой процесс решения практических задач, в том числе и задач управления, в результате которого формируется субъективная модель предполагаемой совокупности действий (плана операций), обеспечивающей решение поставленной задачи. Оно включает выявление проблемной ситуации и систему ее мысленных и практических преобразований. Отражение общих свойств и существенных взаимосвязей между явлениями здесь сочетается с преобладанием наглядности. Наглядный образ ситуации как бы вбирает себя всю ту сумму знаний, которая получена путем дискурсивного мышления.

   Основными   компонентами   оперативного   мышления   являются

структурирование (которое проявляется в образовании  более крупных

единиц на основе связывания элементов ситуации между собой),

динамическое  узнавание (узнавание частей конечной ситуации в исходной проблемной ситуации) и формирование алгоритма решения (выработка принципов и правил решения задачи, а также определение  последовательности   действий).

    В  практике операторской деятельности  встречаются следующие категории  задач (по сложности):

   1. Простейшие  – стереотипные (стандартные). Решаются  по строго заданному алгоритму.

   2. Мыслительные  задачи. Для их решения оператор должен располагать соответствующими способами и правилами действий. В их решении задействовано оперативное мышление.

   3. Проблемные  задачи. Носят творческий характер. Для их решения нет стандартного  алгоритма. Для их решения необходимо  оперативное мышление.

   Выявлено три этапа процесса решения. На первом этапе наблюдается  стремление действовать только с одним элементом ситуации. На втором этапе имеет место группировка элементов определенным образом. Третий этап состоит в выработке общих принципов решения данной задачи. В деятельности оператора существенную роль играет образное или наглядное мышление, т. е. оперирование представлениями реальной ситуации, воссозданными на основе принятой и декодированной информации.

   Мышление  оператора не исчерпывается принятием  дедуктивных решений, так как его деятельность обычно протекает в затрудненных условиях, а обслуживаемая, им техника чрезвычайно сложна. Поэтому оператор должен не только соотносить информацию с управляемым объектом, но и реконструировать ее.

  В большинстве случаев диспетчер обнаруживает сигнал на фоне шумов. И здесь информация преобразовывается таким образом, что по заданному следствию нужно найти вызвавшую его причину. Только в этом случае оператор сможет уверенно выделить сигнал на фоне шума, восстановить искаженный образ сигнала. В отличие от дедуктивных решений, где оператор переходит на основе знания инструкции от причины к следствию, от сигнала к действию, в данном случае его мышление развивается как бы в противоположном направлении от следствия к причине. Движение мысли от следствия к причине принято называть абдуктивными операциями, а находимые таким путем решения — абдуктивными. Абдуктивные решения в отличие от дедуктивных характеризуются большей степенью неопределенности, так как одно и то же следствие (один и тот же сигнал) может вызываться (искажаться) разными причинами.

            Характеристика анализаторов человека - оператора.                      В соответствии со спецификой инженерной психологии, исследующей и проектирующей процессы информационного взаимодействия человека с техническими звеньями системы «человек - машина», в качестве инженерно - психологических характеристик рассматриваются процессы приема, переработки и передачи информации человеком в процессе деятельности по управлению системой «человек — машина».

    Деятельность  оператора по управлению начинается  с приема осведомительной информации  об объекте управления. Основными  психическими процессами, являются ощущение, восприятие, представление и мышление. Анализ этих процессов, раскрытие их природы и закономерностей необходимы для решения задачи оптимального построения информационной модели реальной обстановки.

    Прием  информации человеком - оператором  необходимо рассматривать 
как процесс формирования перцептивного (чувственного) образа. Под ним

понимается субъективное отражение в сознании человека свойств  действующего на него объекта. Исследования, проведенные в психологии, показывают, что формирование перцептивного образа является фазным процессом. Оно включает несколько стадий: обнаружение, опознание и различение.

    Обнаружение - стадия восприятия, на которой наблюдатель выделяет объект из фона, но еще не может судить о его форме и признаках.

    Различение - стадия восприятия, на которой наблюдатель способен раздельно воспринимать два объекта, расположенных рядом (либо два состояния одного объекта), выделять детали объектов.

   Опознание - стадия восприятия, на которой наблюдатель выделяет существенные признаки объекта и относит его к определенному классу.

   Длительность  этих стадий зависит от сложности воспринимаемого сигнала. 
   Целесообразная деятельность человека основывается на постоянном

приеме и анализе  информации о характеристиках внешней  среды и внутренних систем организма. Этот процесс осуществляется с помощью  анализаторов - подсистем центральной нервной системы, обеспечивающих прием и первичный анализ информационных сигналов. Информация, поступающая через анализаторы, называется сенсорной, а процесс ее приема и первичной обработки - сенсорным восприятием. Анализаторами называются нервные приборы, посредством которых человек осуществляет анализ раздражений.

   Любой  анализатор состоит из трех  основных частей: рецептора, проводящих  нервных путей и центра в  коре больших полушарий головного  мозга. Периферическая часть - рецепторы вынесена на поверхность тела для приема внешней информации. Проводящие нервные пути соединяют рецепторы с соответствующими зонами мозга. Рецепторы воспринимают поступающие к ним сигналы из окружающей среды, осуществляют их частичную переработку и преобразуют их в биоэлектрические сигналы, которые передаются в центральную нервную систему.

 С помощью  анализаторов человек может не только ощущать тот или иной сигнал, но и различать сигналы. Для характеристики различения вводится понятие дифференциального порога, под которым понимается минимальное различие между двумя раздражителями (сигналами), вызывающее едва заметное различие ощущений. Важнейшими свойствами анализаторов, имеющими большое значение для деятельности оператора, являются адаптивность и избирательность.

 Анализатор является самонастраивающейся системой. Это его свойство проявляется в адаптации, т. е. в изменении диапазона чувствительности в соответствии с условиями работы анализатора. Адаптация характеризуется величиной изменения чувствительности и временем, в течение которого она осуществляется. Эти показатели различны для разных анализаторов.

 Избирательность анализатора заключается в его  способности из множества раздражителей, действующих на человека, в каждый момент времени в зависимости от условий выделять лишь определенные. Избирательность является условием формирования адекватных ощущений и обеспечивает высокую помехоустойчивость анализаторов.

Выделяют следующие  параметры анализаторов:

 1 .Абсолютная  чувствительность к интенсивности  сигнала характеризуется минимальным значением воздействующего раздражителя, при котором возникает ощущение.

 2.Пространственные  характеристики чувствительности  специфичны для каждого анализатора.

 3.Минимальная  длительность сигнала необходима  для возникновения ощущения.

 Рассмотренные характеристики и устройство анализаторов позволяют сформулировать общие требования к сигналам - раздражителям, адресованным оператору:

 - интенсивность сигналов должна соответствовать средним значениям 
диапазона чувствительности анализаторов, которая обеспечивает наиболее 
оптимальные условия для приема и переработки информации;

 -для того  чтобы оператор мог следить  за изменением сигналов, сравнивать  их между собой по интенсивности, длительности, пространственному положению, необходимо обеспечить различие между сигналами, превышающее оперативный порог различения;

 - перепады между сигналами не должны значительно превышать 
оперативный порог, так как при больших перепадах возникает утомление; 
следовательно, существуют не только оптимальные пороги, но и 
оптимальные зоны, в которых различение сигналов осуществляется с 
наибольшей точностью и скоростью;

 - наиболее  важные и ответственные сигналы  следует располагать в тех  зонах сенсорного поля, которые соответствуют участкам рецепторной поверхности с наибольшей чувствительностью;

   - при конструировании индикаторных устройств необходимо правильно выбрать вид сигнала, а, следовательно, и модальность анализатора (зрительный, слуховой, тактильный и т. д.).                               В зависимости от специфики принимаемых сигналов различают 2 типа анализаторов — внешние и внутренние. К внешним относятся: зрительный, слуховой, тактильный, болевой, температурный, обонятельный и вкусовой анализаторы. К внутренним относятся: анализатор давления, кинестетический, вестибулярный, а также специальные анализаторы, расположенные во внутренних органах и полостях тела.

   Условия  деятельности человека в системе  «человек - машина» связаны с явным преобладанием зрительной информации (до 90 % общего объема), на втором месте стоит использование звуковых сигналов и речи, и очень незначительный объем приходится на долю всех остальных анализаторов.

                            1.3РИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗАТОР.

   Назначение зрительного анализатора - это прием и анализ информации в

световом диапазоне 400 - 700 нанометров. Раздражителем зрительного анализатора является световая энергия, а рецептором - глаз. Зрение позволяет воспринимать форму, цвет, яркость и движение предметов. Человек - оператор около 90% всей информации получает через зрительный анализатор.

   Глаз  человека работает по принципу  фотографической камеры, роль объектива  в которой выполняет хрусталик.  Световые лучи, проходя через  хрусталик, преломляются и создают уменьшенное обратное изображение на внутренней стенке глазного яблока (сетчатке). На сетчатке находятся светочувствительные нервные окончания (рецепторы), которые носят название палочек и колбочек. Рецепторы поглощают падающий на них световой поток и преобразуют его в нервные импульсы, которые передаются по зрительному нерву в мозг. Величина этих импульсов зависит от освещенности сетчатки на том ее участке, на котором получается изображение рассматриваемого предмета.

   Возможность  зрительного восприятия определяется  энергетическими, пространственными,  временными и информационными характеристиками сигналов, поступающих к оператору. Совокупность этих характеристик и их численные значения определяют видимость объекта (сигнала) для глаза. В соответствии с названными характеристиками сигналов целесообразно рассмотреть четыре группы характеристик зрительного анализатора.

   Энергетические  характеристики зрительного анализатора  определяются мощностью (интенсивностью) световых сигналов, воспринимаемых  глазом. К ним относятся: диапазон  яркостей, воспринимаемых глазом, контраст, цветоощущение. Световой поток, излучаемый источником или отражаемый светящейся поверхностью, попадая в глаз наблюдателя, вызывает зрительное ощущение. Оно будет тем сильнее, чем больше плотность светового потока.

   Яркость  является основной характеристикой  света. Величиной яркости определяется величина нервных импульсов, возникающих в сетчатке глаза. В  общем случае яркость предмета определяется двумя составляющими - яркостью излучения и яркостью отражения. Яркость излучения определяется мощностью источника света и его светоотдачей. Яркость отражения определяется уровнем освещенности данной поверхности и ее отражающими свойствами. Коэффициент отражения во многом определяется цветом поверхности.

 Так как в  поле зрения оператора могут попадать предметы с различной яркостью, в инженерной психологии вводится понятие адаптирующей яркости. Под ней понимают ту яркость, на которую адаптирован (настроен) в данный момент времени зрительный анализатор. Приближенно можно считать, что для изображения с прямым контрастом адаптирующая яркость равна яркости фона, а для изображений с обратным контрастом - яркости предмета.

 Диапазон  чувствительности зрительного анализатора  весьма велик. Видимость предметов  определяется их контрастом по отношению  к фону. Различают два вида контраста: прямой (предмет темнее фона) и обратный (предмет ярче фона). Работа при прямом контрасте является более благоприятной, чем работа при обратном контрасте. Цветовой контраст характеризуется чувствительностью к изменению длины волны. Она максимальна в оранжево - красном и оранжево - желтом областях спектра.

 Большое влияние на условия видимости  предметов оказывает величина внешней  освещенности. Однако это влияние  будет различным при работе оператора с изображениями, имеющими прямой и обратный контраст.

 В поле зрения оператора могут быть сигналы разной интенсивности. При этом сигналы с большей яркостью могут вызвать нежелательное состояние глаз - ослепленность. Слепящая яркость определяется размером светящейся поверхности и яркостью сигнала, а также уровнем адаптации глаза. Следовательно, для создания оптимальных условий зрительного восприятия необходимо не только обеспечить требуемую яркость и контраст сигналов, но также и равномерность распределения яркостей в поле зрения.

 Глаз человека воспринимает электромагнитные волны в диапазоне 380 — 760 нм. Однако чувствительность глаза к волнам различной длины не одинакова. Наибольшую чувствительность глаз имеет по отношению к волнам в середине спектра видимого света (5500 - 600 нм). Этот диапазон соответствует излучению желто - зеленого цвета.

 Влияние цвета  в деятельности оператора очень  велико. Во-первых, он может использоваться как один из способов кодирования информации, во -вторых, - для эстетического оформления помещений и пультов управления с точки зрения улучшения зрительного восприятия.

 Пространственные  характеристики зрительного анализатора  определяются воспринимаемыми глазом размерами предметов и их месторасположением в пространстве. К ним относятся: острота зрения, поле зрения и объем зрительного восприятия.

 Остротой  зрения называется способность глаза различать мелкие детали предметов. Она определяется величиной, обратной тому минимальному

 размеру предмета, при котором он различим глазом. Угол зрения, равный 1 градусу, соответствует единице остроты зрения. Острота зрения зависит от уровня освещенности, расстояния до рассматриваемого предмета и его положения относительно наблюдателя, возраста.

    Важной характеристикой зрительного восприятия является его объем: число объектов, которые может охватить человек в течение одной зрительной фиксации. Объем зрительного восприятия ограничен, с одной стороны, объемом оперативной памяти (4-8 элементов), а с другой стороны, 
пространственными характеристиками зрения (размерами зоны ясного 
видения). Следует, однако, иметь в виду, что в процессе поиска размеры 
зоны ясного видения составляют примерно 10 градусов. В итоге под объемом 
восприятия в данном случае следует считать то количество предметов (но не 
более 4 - 8), которое одновременно попадает в зону, ограниченную углом 10 
градусов в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Однако объем 
воспроизведенного материала определяется не столько объемом восприятия, 
сколько объемом памяти.

   Условно все поле зрения можно разбить на три зоны: Центрального зрения (около 4 градусов), где возможно наиболее четкое различение деталей; ясного видения (30-35 градусов), где при неподвижном глазе можно опознать предмет без различных мелких деталей; периферического зрения (75 - 90 градусов), где предметы обнаруживаются но не опознаются. Зона периферического зрения играет большую роль при ориентации во внешней обстановке. Объекты, находящиеся в этой зоне, легко и быстро могут быть перемещены в зону ясного видения с помощью установочных движений (скачков) глаз.

 Большую роль в процессе зрительного восприятия играют движения глаз. 
Они делятся на два больших класса: поисковые (установочные) и 
гностические (познавательные). С помощью поисковых движений 
осуществляется поиск заданного объекта, установка глаза в исходную 
позицию и корректировка этой позиции. Длительность поисковых движений

определяется  углом, на который перемещается взор. К гностическим, относятся движения, участвующие в обследовании объекта, его опознании и различении его деталей. Основную информацию глаз получает во время фиксации, т. е. во время относительно неподвижного положения глаза, когда взор пристально устремлен на объект. Во время скачка глаз почти не получает никакой информации.

   Временные характеристики зрительного анализатора определяются временем, необходимым для возникновения зрительного ощущения при тех или иных условиях работы оператора. К ним относятся: латентный (скрытый) период зрительной реакции, длительность инерции ощущения, критическая частота мельканий, время адаптации, длительность информационного поиска.

   Латентным периодом называется промежуток времени от момента подачи сигнала до момента возникновения ощущения. Это время зависит от интенсивности сигнала (чем сильнее раздражитель, тем реакция на него

  короче), его значимости (реакция на значимый для оператора сигнал короче, чем на сигналы, не имеющие значения для оператора), сложности работы оператора (чем сложнее выбор нужного сигнала среди остальных, тем реакция на него будет больше), возраста и других индивидуальных особенностей человека. Эти особенности работы зрительного анализатора следует учитывать при организации деятельности оператора.

 Восприятие  мелькающего света имеет специфические  особенности. Критической частотой мельканий называется та минимальная частота проблесков, при которой возникает их слитное восприятие. Эта частота зависит от яркости, размеров и конфигурации знаков. Она изменяется от 14 до 70 герц в зависимости от формы импульсов, их яркости, уровня адаптации и функционального состояния зрительного анализатора. Наименьшее зрительное утомление будет при частоте мельканий 3-8 герц.

 К временным  характеристикам зрительного анализатора  относится и время адаптации. В процессе адаптации в значительной степени меняется чувствительность зрительного анализатора. Различают две формы адаптации: темновую (при переходе от света к темноте) и светловую (при обратном переходе). Время адаптации зависит от ее вида и составляет десятки минут при темновой адаптации и единицы, и даже доли минут при Светловой.

 Весьма тесно  связано с временными характеристиками зрительного анализатора и восприятие движущихся объектов. Минимальная скорость движения, которая может быть замечена глазом, зависит от наличия в поле зрения фиксированной точки отсчета.

 Основные  требования к организации информационного  поля оператора с точки зрения минимизации времени поиска:

1. Элементы поля следует располагать так, чтобы в объем фиксации, 
   ограниченный зоной 10 градусов, попадало не более чем 4-8 объектов.

2. Следует по возможности уменьшать объем поля, не допуская 
   нахождения в нем ненужных элементов.

3. Искомые элементы следует выделять таким образом, чтобы обеспечить 
   наименьшее время фиксации: наилучшим является выделение искомого 
   элемента другим цветом или с помощью светового маркера, более 
   плохие результаты получаются при его выделении проблесковым 
   свечением или изменением размера и яркости.