Программа книгоиздания России

В-шестых, при распределении функций определяет­ся только, что будут делать человек и машина. При этом ничего не говорится о том, как машина работает. На современном языке это значит, что распределение функ­ций почти не влияет ни на архитектуру компьютеров, ни на особенности программного обеспечения.
В-седьмых, при распределении функций ничего не говорится о целях системы, а от них часто в первую очередь зависит, что будет требоваться от человека. Так, например, чтобы автоматизировать планирование рабо­ты цеха, можно использовать информационную систему в режиме генерации и, возможно, в реальном масштабе времени. Или можно использовать такую систему пассив­но, чтобы помочь пользователю понять особенности пла­нировочных алгоритмов и правил. Если в качестве цели проектировщик выбирает информационную систему для автоматической планировки, он тем самым налагает ог­раничения на действия, ожидаемые от людей. В методах распределения функций этот факт никак не отражен, и можно сказать, что они предусматривают вторичные, более детальные решения о распределении и опираются на основные проектировочные решения, уже принятые проектировщиком системы задолго до того, как,в процес­се проектирования встает вопрос о распределении функ­ций.
Наконец, проектирование — скорее искусство, чем наука. В нем смешались формальные и неформальные методы, анализы, математика, а также элементы сужде­ний и опыта. Чаще проектировщик знает, что для дости­жения заданного результата ему надо сделать то-то и то-то. Его опыт не побуждает проводить детальный ана­лиз задач, чтобы создать удовлетворительную работу для людей, которые будут использовать данную систему [20, с.218].

2.5. Моделирование в эргономике

2.5.1. Моделирование как средство выдви­жения и проверки гипотез в эргономичес­ких исследованиях

Использование метода моделирования получило до­статочно широкое распространение в эргономических исследованиях и проектировании. Моделирование таких в высшей степени сложных явлений, как деятельность человека, с достижением такого приближения и упроще­ния, которые позволяют сохранить, удержать в модели характеристики сложного оригинала и тем самым не исказить его природу или же сделать это в возможно минимальной степени, осуществимо на достаточно высо­ком уровне развития теории и экспериментальных иссле­дований. К последним относится построение модели предметного действия [22], которое было выполнено с помощью функционально-структурного анализа и яви­лось результатом глубокого и неординарного теоретичес­кого осмысления добротных результатов эксперимен-

55
тальных исследований (рис. 2-7). Модель выступает, с одной стороны, как средство, а с другой стороны — как предмет экспериментального исследования, заменяющий "подлинный" объект изучения.
В современном производстве стереотипность трудо­вых движений постепенно уступает место целесообраз­ным исполнительным действиям. Более того, во многих видах деятельности все чаще необходима защита от авто­матизма, от импульсивных, рефлекторных реакций. Ошибочные действия, иногда приводящие к аварийным ситуациям, нередко происходят не потому, что человек не успел, а потому, что поторопился. Целесообразные исполнительные действия понимаются как своего рода морфологические объекты, функциональные органы.
Известно, что по мере овладения человеком опреде­ленной системой действий, последняя стереотипизиру-ется. Но далее эта система постепенно превращается в своеобразный "орган индивидуальности", в средство выражения и реализации отношения человека к действи­тельности. Строение этого "органа", понимание и пред­видение того, что может быть реализовано с его помо­щью, представляет научный и практический интерес для эргономики.
Функционально-структурный анализ предполагает не только выделение компонентов, входящих в структу­ру, но и установление закона связи между ними. Прин­цип функционирования модели легче описать, идя от простого к сложному. Примем, что наиболее элементар­ным и простым действием является ответ на экстренно возникший сигнал (мигание в ответ на громкий щелчок или яркий пучок света, отдергивание руки от раскален­ной печи и т.д.). В таких случаях организация ответного действия совершается за очень короткие отрезки време­ни. Способ организации такого действия может быть представлен следующим образом.
Установочный сигнал, идущий от предметной ситуа­ции и приобретающий в этом случае характер пускового сигнала, попадает в полимодальный афферентатор, а затем в блок дифференциальных программ. Пусковой сигнал актуализирует элементарные или хорошо заучен­ные дифференциальные программы, которые трансфор­мируются в моторные команды, и ответная реакция осу­ществляется. Оценка степени целесообразности и ре­зультативности происходит постфактум. Такая схема ана­логична стимульно-реактивной схеме или схеме рефлек­торной дуги.
При формировании нового сложного предметного действия, несмотря на наличие у субъекта цели, двига­тельной задачи и общего представления о результате, появление установочного сигнала не может вызвать аде­кватного действия. Последнее должно быть построено, и его освоение происходит следующим образом.
Установочный сигнал поступает в интегральную про­грамму, а из нее — в схемы памяти, где начинается поиск близких или аналогичных поставленной цели схем (спо­собов) действия. Если такие схемы не находятся, субъект начинает использовать имеющиеся в его распоряжении схемы поисковых, в том числе перцептивных и опробу­ющих действий. Осуществление последних ведет к изменению предметной ситуации. Многократные, циклически повторяющиеся пробы оказываются все более эффектив­ными в достижении промежуточных результатов.
В ходе действий начинают заполняться предметным содержанием блоки, ответственные за образ ситуации, образ действия и интегральную программу. Это происхо­дит благодаря встрече информации (о совершенных в предметной ситуации изменениях), идущей через поли­модальный афферентатор по внешнему контуру, и ин­формации о совершенном движении, идущей по внутрен­нему контуру, которая транзитом (на этом этапе овладе­ния действием) проходит через пока еще перцептивно и процессуально пустой блок контроля и коррекций. В этом блоке еще нет представления о результатах действия, поскольку последние могут поступить в него лишь после того, как образ и интегральная программа будут сформи­рованы. Информация о движении, поступая в интеграль­ную программу, выполняет двоякую функцию. Во-пер­вых, она вместе с информацией, проходящей по внешне­му контуру, служит источником формирования образа, а во-вторых, модифицирует программу следующего пробу­ющего движения. В результате большого числа движе­ний, идущих по описанной схеме, складываются образ ситуации, образ действия и интегральная программа но­вого действия.
Интегральная программа, являясь производной от образа, содержит общую схему требуемого действия, обобщенную информацию о том, что и в какой последо­вательности необходимо сделать. Информация, посту­пающая в интегральную программу из образных компо­нентов, обогащается за счет схем и способов действия, хранящихся в блоке памяти. Результатом формирования образа и интегральной программы является не только сложившаяся схема действия, но и реальный план, про­грамма требуемых действий.
После того, как сформированы образ и интегральная программа, реализация действия идет по следующей схеме. Установочный сигнал через полимодальный аффе­рентатор актуализирует интегральную программу и образ действия, на основе чего возможно принятие ре­шения о целесообразности выполнения действия. На этой стадии интегральная программа становится производной от образа и представляет собой план действия. Информа­ция от интегральной программы идет по двум каналам: в блок контроля и коррекций и в блок дифференциальных программ. Информация, идущая по первому каналу, представлена в обобщенном виде как результат действия (схема действия). Информация, идущая по второму кана­лу, наоборот, достаточно конкретна: в ней отражены такие параметры требуемого действия, как время его выполнения, направление, степень пространственности, амплитуда перемещения, требуемые усилия и т.д. Инфор­мация о параметрах действия подвергается дальнейшей детализации в блоке дифференциальных программ. На­пример, информация о направлении действия и степени его пространственности трансформируется здесь в от­дельные моторные команды, ответственные за простран­ственно-временные характеристики движения по каж­дой координате.
56



Рис. 2-7. Функциональная модель предметного действия:
А— афферентатор полимодальный; П— схемы памяти; О_д— образ действия; О_с— образ ситуации; ИП — интегральная программа, план действия; М — моторный компонент; ДП — дифференциальная программа; К — контроль и коррекция;
1 — предметная ситуация (двигательная задача,
мотив);
2 — установочный сигнал;
3 — текущие и экстренные сигналы;
4— текущие и экстренные команды;
5— изменение предметной ситуации;
6 — информация из окружающей среды;
7 — информация из схем памяти;
8 — актуализация образа;
9— информация, релевантная двигательной задаче;
10 —формирование программы, плана действия;
11 — схема действия;
12 — детализация программ действия;
13 —моторные команды;
14— текущая информация от движения;
15— текущий коррекционный сигнал;
16— упреждающая обратная связь;
17— коррекционные моторные команды;
18— конечная информация от движения;
19— изменение предметной ситуации
(информация для образа ситуации и образа действия);
20— изменение предметной ситуации
(информация для полимодального
афферентатора);
21 — конечный результат;
22— информация в схемы памяти.
57
Основная функция дифференциальных программ состоит в декомпозиции плана целостного действия. Ин­формация из дифференциальных программ также идет по двум каналам: по каналу прямой связи она попадает в блок коррекций и контроля, а затем — в моторный компонент действия. Таким образом, в блоке контроля и коррекций еще до начала моторного ответа имеются общее представление о схеме действия и начальные условия — детали требуемого действия.
Решение о необходимости корректировки действия вырабатывается на основе сличения информации о на­чальных условиях, хранящейся в блоке контроля и кор­рекций, и текущей информации о движении, поступаю­щей из моторного компонента. В результате вырабатыва­ется коррекционный сигнал, который после переработки в блоке дифференциальных программ преобразуется в коррекционные моторные команды. Последние в виде" текущей информации вновь поступают в блок контроля и коррекций, где процесс сличения повторяется. В случае сложного движения процесс может повторяться много­кратно. Решение об окончании действия принимается на основе сопоставления информации о движении и инфор­мации о схеме действия. Эта информация поступает в интегральную программу, где она сравнивается с инфор­мацией об изменениях, внесенных моторным актом в предметную ситуацию. При их несовпадении план кор­ректируется, а в случае совпадения принимается оконча­тельное решение о выполнении действия и эта информа­ция поступает в схемы памяти и там хранится.
Сформировавшаяся система предметного действия может функционировать на разных уровнях: ее свойства удовлетворяют требованиям, предъявляемым к жестким, самонастраивающимся и самоорганизующимся систе­мам. Предложенная модель пригодна для описания раз­нообразных видов и форм человеческого действия: это дискретное и непрерывное слежение, медленное и бал­листическое, формирующееся и заученное, исполнитель­ное и пробующе-перцептивное, планируемое и экстрен­ное действия. В осуществлении любого из перечислен­ных действий принимает участие специфический для него набор компонентов и связей между ними.