В общем виде деятельность оператора в автоматизированной системе управления (АСУ), по мнению И.А. Иваскевич определяют так: человек должен воспринимать и оценивать получаемую информацию, принимать своевременные и правильные решения, выполнять необходимую руководящую (командно-исполнительскую) деятельность
(действие), оперируя при этом соответствующими органами управления.
Оператор лишен возможности непосредственно наблюдать за объектами, которыми управляет, и вынужден пользоваться информацией, поступающей к нему каналами связи, то есть человек имеет дело не с реальными объектами управления, а с их отображением или информационными моделями.
Информационная модель - совокупность информации о состоянии и функционировании объекта управления и внешней среды, то есть она является тем источником информации, на основе которого оператор формирует образ реальной ситуации, анализирует и оценивает ее и принимает решения, обеспечивающие правильную работу системы. Физически информационная модель реализуют с помощью устройств отображения информации. Важнейшей особенностью работы человека с информационной моделью является необходимость сопоставления сведений, полученных с помощью приборов, экранов, табло, как между собой, так и с реальными объектами, которыми управляют. Если информационная модель неадекватно отражает реалии или не позволяет оператору быстро и точно воспринимать необходимые данные, то она непригодна. Информационные модели современных АСУ в большинстве случаев адекватно отражают объекты управления, но работа оператора с ними часто не соответствует требованиям точности и оперативности.
Деятельность оператора, по мнению И.А. Иваськевич, можно разделить на четыре основных этапа:
1. Восприятие информации - охватывает следующие операции:
- Виявлення22 объекта восприятия;
- Выяснение в объекте отдельных признаков, отвечающих задаче, поставленной перед оператором;
- Ознакомление с выделенными признаками;
- Узнавание объекта восприятия.
Обнаружение - начальная фаза развития любого акта восприятия; одновременно с этой операцией происходит выделение в объекте отдельных признаков, таких как цвет, яркость, величина, форма и др..
С множества выявленных признаков выделяют информативным и тесно связана с задачей оператора. В процессе ознакомления с выделенными признаками оператор устанавливает связи между отдельными свойствами, объекта восприятия, связывает их в единую схему, формирует собственные системы эталонов, на основании которых он может познать объект или ситуацию.
2. Оценки информации, ее анализ и обобщение на основе ранее заданных или
сформированных критериев оценки. Оценка выполняется на основе сравнения
воспринятой информационной модели со сложенной у оператора внутренней образно-
концептуальной "моделью ситуации (системы управления).
Концептуальная модель - это результат осмысления оператором сложившейся ситуации, с учетом поставленных перед ним задач. В отличие от информационной модели она относится к внутренним психологическим средств деятельности оператора.
К содержанию образно-концептуальной модели относятся образы и модели реальной и прогнозной ситуации, знание совокупности возможных действий, связанных с управлением, а также представления о цели и критерии функционирования системы, знания (ощущения) последствий решений, которые принимают. Соотношение элементов информационной модели образами и представлениями, входящих в состав концептуальной модели, является важным звеном переработки информации человеком. Главная сложность, которая возникает на этом этапе, связана с проблемой эффективного кодирования информации. Для каждого типа задач существуют свои способы эффективного кодирования. Экспериментальные исследования и опыт эксплуатации АСУ позволили выявить ряд категорий кодирования, соответствующие определенным задачам. Например, задаче обнаружения, или определения, места лучше соответствует цветовое кодирование, задаче познания - кодирование условными знаками, задаче определения количественных характеристик - цифровое кодирование.
Оператор должен иметь возможность, осуществляя минимальное количество запросов, получать информацию о критических (которые требуют немедленного вмешательства) состояния управляемого объекта или процесса.
И.А. Иваськевич отмечает, что следует различать постоянную (или медленно переменную) образно-концептуальную модель, хранящейся в долгосрочной памяти оператора, и оперативную (чрезвычайно подвижную), хранящейся в кратковременной или оперативной памяти. Если ситуация знакома, внешняя информационная модель вызывает в памяти оперативную концептуальную модель, и оператор немедленно начинает действовать.
При незнакомой ситуации оперативная модель формируется из данных информационной модели и с постоянной концептуальной модели.
3. Принятие решения на основе проведенного анализа информационной и образно-
концептуальной модели ситуации. В некоторых случаях задача оператора определяют
ранее заданному, известным оператору алгоритмом решения. При этом акт решения
сводится к выбору наилучшего, оптимального варианта.
Процесс принятия решения оператором усложняется, если ситуация не предусмотрена заданным алгоритмом решения. В этом случае взаимодействие оператора с информационной моделью имеет уже две цели - постановку самой задачи и поиск
Концептуальный - основан на какой-то системе доказательств определенного положения, системе взглядов на то или иное явление.
Постановка задачи связана со специальным преобразованием информационной модели. Поэтому нужно создавать такие модели, максимально облегчающих восприятие ситуации как проблемной. Оператор также использовать информационную модель для проверки различных вариантов решения задачи. В процессе принятия решения оператор манипулирует преобразованной входной информацией. Но от оператора требуют формирования образа, адекватного не только к реальной ситуации и конкретной задачи, стоящей перед ним, но также и к тем способам решения таких задач, которые есть в его памяти. Поэтому важно уметь практически использовать принцип согласования информационной и концептуальной моделей при максимально возможном облегчении условий деятельности операторов.
4. Выполнение принятого решения с помощью определенной системы действий или издания соответствующих распоряжений.
Первые два этапа деятельности оператора условно называют информационным поиском, который охватывает также и поиск проблемной ситуации, а последние два - объединяют понятием обслуживания. В реальной работе оператора необязательно присутствуют все перечисленные этапы. Может быть и разная их последовательность. Порой этапы настолько переплетены, что из них трудно какой-либо выделить.
Следовательно основной формой деятельности человека-оператора является использование и обработки информации. В общем случае деятельность человека-оператора состоит из четырех этапов: принятие информации, оценка и переработка, принятие решения, реализация принятого решения. Во многих формах интерактивной работы с машиной оператор должен обладать высоким уровнем оперативной памяти и внимания.
Схемы взаимосвязи человека с машиной изображенные на рис. 36. В случае простой одноконтурной схемы человек воспринимает сигналы органами зрения и слуха и обратной реакцией влияет на машину.
В случае наполовину автоматизированного производства сигналы от датчиков в машине передаются на информационную панель. Человек воспринимает информацию, перерабатывает и через пульт управления влияет на машину. При высоко автоматизированном производстве сигналы от датчиков поступают на устройство, которое изменяет выходные параметры и передаются на регулятор выхода программы. Человек-оператор воспринимает сигналы и обратной реакцией влияет на регулятор выхода программы, который через устройство, управляющий выходными программами, влияет на машину.
Все изменения управляемого объекта улавливаются с помощью датчиков, сигналы от которых преобразуются и подаются к приборам, за которыми наблюдает человек. Человек воспринимает показания приборов, расшифровывает их, принимает решение, выполняет соответствующие действия. Сигнал, возникающий в результате действий человека, превращается и поступает в управляемого объекта, изменяя его состояние.
У человека можно выделить органы чувств, с помощью которых он воспринимает информацию и через проводящие пути доносит в мозг, а мозг после соответствующей обработки действует на органы движения. У машины, соответственно, средства массовой информации, управления и информационно-логический и вычислительное устройство. Деятельность оператора при приеме информации связана с получением данных о состоянии объекта и среду обитания, после чего необходимо найти, выделить и распознать нужные сигналы. При оценке информации деятельность оператора направлена на анализ и обобщение сигналов, поступающих сравнения необходимого и действительного состояния системы "Человек-машина". Оператор выполняет действия, связанные с запоминанием, добычей из памяти и расшифровкой информации. Во принятия решения оператор сравнивает модель процесса, ЯИШЙ происходит, с базой данных, содержащихся в памяти системы "человек-машина", которая сформирована на основе знаний и умений, полученных во время обучения и накопления опыта работы с оперативной моделью, произведенной им в процессе обработки информации, поступающей.