Человеко-машинные системы — это системы, в которых оператор или группа операторов осуществляют взаимодействие с техническими устройствами при производстве различных материальных ценностей.
Введение
Человеко-машинной системой является система, в которой человек, являющийся оператор, или группа операторов осуществляют взаимодействие с техническими устройствами при производстве материальных ценностей, управлении, обработке информации и так далее. Человеко-машинная система, или эргономическая система (от греческого слова еrgon, что означает работа), является сложной целеустремленной системой, включающей в свой состав следующие компоненты:
- Одного или несколько человек (к примеру, оперативный персонал энергоблока).
- Техническое устройство, которое является средством деятельности (к примеру, блочный щит управления энергоблоком).
- Объект деятельности (к примеру, сам энергоблок).
- Среду, в которой расположена группа людей (например, котлотурбинный цех).
Проблемы развития человеко-машинных систем
Одной из самых важных проблем практического функционирования человеко-машинных систем является изучение методик и критериев определения возможностей и целесообразности автоматизации функций человека. Наиболее общие критерии на пути решения данной проблемы могут быть сведены к следующим действиям:
- Провести структурный анализ работы операторов.
- Выявить закономерности развития и формирования перцептивных, умственных и исполнительных действий человека.
- Определить возможности автоматизации данных действий.
- Определить необходимые модификации системы при автоматизации отдельных её звеньев.
Одним из важных моментов считается определение рационального уровня автоматизации деятельности человека и на этой базе осуществление оптимального распределения функций между человеком-оператором и техническими устройствами.
Следует иметь в виду, что операции, исполняемые человеком, технически могут быть реализованы на разном уровне. Некоторые из них, к примеру, операции решения, которые имеют эвристический, творческий характер, до конца не могут быть автоматизированы даже при самом высоком уровне автоматизации и останутся прерогативой человека.
Чтобы формализовать действия, которые могут быть легко автоматизированы и соответственно переданы машине, следует учесть следующие моменты:
- Присутствие четкой формулировки конкретной цели действия. Наличие стереотипности условий, в которых задана цель.
- Наличие однозначности методов исследования и преобразования условий задачи.
- Ясный и однозначный алгоритм исполнения действий и тому подобное.
Когда решаются вопросы автоматизации, необходимо учитывать место и общий вес деятельности отдельных лиц в системе управления. Прежде всего, необходима совокупность критериев, которые характеризуют работу системы в целом при учёте характеристик человека-оператора, параметров имеющихся подсистем, особенностей отдельных звеньев и так далее.
Подходы к разработке систем, которые были сориентированы на полную автоматизацию, не оправдали себя. В тех вариантах, когда удавались попытки создания таких систем, их потенциальные возможности оказывались весьма ограниченными.
Сравнение автоматических систем с автоматизированными, которые обслуживаются людьми, показало, что последние способны работать с большей надежностью за счет наличия в них пластичности и универсальности, присущих человеку.
Ещё одной важной прикладной задачей психологии системы «человек – машина» считается формирование критериев и принципов разделения функций человека-оператора и машинных звеньев системы.
Можно выделить следующие группы критериев оптимизации распределения функций между человеком и машинными звеньями системы:
- Критерии надежности.
- Критерии эффективности.
- Критерии экономичности.
Самыми важными из них безусловно считаются критерии надежности и эффективности. Для оценки надежности применяются принципы, методики и критерии теории надежности, которая разрабатывалась для технических устройств. В границах такого подхода совершаются попытки аналитического и экспериментального определения надежности систем «человек – машина». Очевидно, что применение данных методов зависит от знаний об имеющихся количественных характеристиках человека-оператора и машины, а также взаимных связей между ними.
Эффективность является понятием, которое шире понятия надежности. Под эффективностью понимается количественная мера достижений цели при учете присутствующих затрат. Эффективность системы может определяться большим количеством параметров, но не как сумма параметров, а в форме качественно нового образования.
И конечно, нельзя говорить о надежности и эффективности систем «человек – машина» без осознания человеческого фактора, то есть:
- Проблемы напряженности.
- Проблемы стрессоустойчивости.
- Проблемы наличия внутренних резервов человека и других.
При осуществлении разделении функций между человеком и машиной необходимо учитывать:
- Стоимость реализации данной функции, то есть, стоимость отбора, обучения операторов, если функция будет возлагаться на человека.
- Набор временных характеристик, то есть, графиков ее исполнения.
- Эксплуатационные характеристики исполнения этой функции.
Оптимальное распределение функций между человеком и машиной может быть реализовано на базе следующих принципов:
- Преимущественные возможности. Этот принцип базируется на сравнительном анализе возможностей человека и машины.
- Эквивалентность входных и выходных характеристик человека и машины. Этот принцип базируется на осуществлении анализа потоков информации, организации каналов связи «машина - человек – машина».
- Резервирование. Этот принцип отображает необходимость реализовать творческие возможности человека.
