Система "человек-машина"

Представим себе, что человек управляет каким-либо объектом. Будет ли это железнодорожный диспетчер или авиадиспетчер, летчик или машинист электростанции, - во всех случаях процесс управления имеет некоторые общие черты. Все изменения управляемого объекта улавливаются с помощью каких-либо датчиков, сигналы от датчиков преобразуются и подаются к приборам, за которыми наблюдает человек. Он воспринимает показания приборов, расшифровывает их, принимает решение, выполняет соответствующее действие, которое может быть и очень простым (например, нажим кнопки) и более сложное. Сигналы, возникающие в результате действия человека, преобразуется и поступает к управляемому объекту, изменяя его состояние. Новое состояние объекта вызывает изменение показаний приборов, которые информируют человека о результатах его действия. А это, в свою очередь, может потребовать от него новых действий.

Так в общих чертах выглядит замкнутая система регулирования, в которой человек, связанный прямыми и обратными связями с управляемым объектом, выступает в роли важнейшего, наиболее ответственного звена системы, а именно регулятора. Но, человек может и не получать сведений о результатах своих действий. Тогда он рассматривается как звено разомкнутой системы.

С развитием автоматики функции регулирования передаются автоматам. Однако в этом случае информация об управляемом объекте, а также о состояниях систем автоматического регулирования поступает на индикаторы, за которыми наблюдает человек-оператор. Его основными задачами становятся контроль за работой системы автоматического регулирования, предупреждение и профилактика аварий, выявление возникающих неисправностей. При нормальной работе системы автоматического регулирования оператор ограничивается только пассивным наблюдением за состояниями управляемых объектов. Но в те моменты, когда система автоматического регулирования по каким-либо причинам не справляется с задачей, оператор вынужден активно вмешаться в процесс регулирования.

Еще большими техническими возможностями обладают комплексно-автоматизированные системы, которые включают управляющие вычислительные машины. Эти машины могут осуществлять автоматический пуск управляемых агрегатов по оптимальной программе с учетом их состояний, поддерживать заданный режим работы, исходя из максимальной экономичности, предупреждать аварии, сигнализировать о нарушениях, освобождая тем самым человека-оператора от многих функций. Основной задачей человека становиться контроль за работой управляющих вычислительных машин. При выходе их из строя оператор берет на себя и функции управления. В таких системах на приборную панель оператора передается информация об управляемом объекте и о работе управляющих вычислительных машин.

Из выше сказанного видно, что при переходе от одного этапа развития к другому человек постепенно освобождается от ряда функций, которые передаются машинам. Но вместе с тем перед ним возникают новые и все более ответственные задачи. Человек становится интегральным звеном системы управления.

Основные параметры системы управления - время цикла регулирования (быстродействие), пропускная способность, точность и надежность - в значительной мере определяются возможностями и особенностями деятельности ее интегрального звена - человека. Без анализа его характеристик невозможно ни понять работу системы в целом, ни правильно рассчитать ее.

Жизнь показывает, что недоучет характеристик человека при конструировании систем управления ведет или к тому, что система оказывается не в состоянии работать, или к частым нарушениям ее работы, которые иногда заканчиваются авариями, или к преждевременному утомлению оператора (а это снижает надежность всей системы). Так, по данным американских авторов, значительное число аварий в авиации объясняется так называемым "человеческим фактором" - обычно ошибками пилота. Они происходят потому, что пилот неточно воспринял показания приборов, принял один прибор за другой, спутал органы управления, не успел вовремя отреагировать.

Знание возможностей человека выполнять те или иные функции и способов их выполнения является необходимым условием рационального конструирования систем управления.

Материалы по теме:

Индивидуальность человека
Как только австралопитек прошел все стадии развития и стал человеком, то он тут же стал замечать, что нет похожих друг на друга людей. Все они отличались не только внешностью, то есть физиологически, но и психологически. Это различия и в ...

Концепция «акцентуированных личностей» К. Леонгарда
Как практик и ученый, К. Леонгард пытался найти подход к целостному описанию человека через выделение основных характеристик, или черт, которые определяют стержень личности – ее развитие, процессы адаптации и психическое здоровье. Согласн ...

Требование надежности
Требование надежности - прежде всего требование внутренней согласованности частей методики и воспроизводимости результатов при повторном исследовании. "Надежность свидетельствует о свойстве метода приводить к одним и тем же результат ...