Оператор в системе "Человек-машина"

5. Факторы деятельности, вызывающие утомление

Основным фактором, вызывающим утомление, является интегральная экстенсивная напряженность деятельности (нагрузка). Помимо абсолютной величины нагрузки, на степени развития утомления сказывается еще ряд факторов, среди которых необходимо выделить следующие:

- статический или динамический характер нагрузки;

- интенсивность нагрузки, т.е. ее распределение во времени;

- постоянный и ритмический характер нагрузки.

Статическая физическая нагрузка при прочих равных условиях ведет  к большему развитию утомления, чем  динамическая, причем субъективное ощущение усталости в этом случае выражено особенно отчетливо. Время наступления  утомления и его выраженность зависят от степени интенсивности  нагрузки следующим образом: при  увеличении интенсивности нагрузки утомление наступает раньше, при  уменьшении интенсивности нагрузки - время наступления утомления  не изменяется (в последнем случае производительность труда значительно снижается, что невыгодно).

Существует определенная оптимальная интенсивность нагрузки, при которой утомление развивается  медленнее всего. Помимо величины нагрузки существует ряд дополнительных или  способствующих развитию утомления  факторов. Сами по себе они не ведут  к развитию утомления, однако, сочетаясь  с действием основного фактора, способствуют более раннему и  выраженному наступлению утомления.

Эти факторы можно разбить  на три больших группы:

1) микроклимат;

2) использование техники;

3) нарушение режима труда и отдыха.

К первой группе относятся: пониженное содержание кислорода во вдыхаемом воздухе, повышенное содержание углекислого аза, высокая температура  среды, повышенная влажность, изменение  барометрического давления и т.п.

Наибольшим разнообразием характеризуется вторая труппа. Среди причин, входящих в эту группу, следует назвать изменение состава воздуха - загрязненность его различными газами (например, продуктами неполного сгорания топлива и др.); действие механических сил ведущих к вибрации, тряске, ускорениям, воздействие электромагнитных колебаний, шумов и ультразвука, изменение освещенности, неудобство рабочей позы и многое другое.

Наконец к третьей группе относятся факторы, связанные в  основном с нарушением режима труда  и отдыха: недостаточность времени  для восстановления сил после  утомления, неправильное использование  перерывов между работой, непродуманное планирование работы и отдыха.

На развитие утомления  сильно влияют эмоциональные факторы.

Среди видов утомления  следует специально указать на один специфический вид, возникающий  при отсутствии деятельности. Оно  довольно часто встречается в  современном производстве у специалистов, деятельность которых связана с  приемом нерегулярно и неожиданно поступающей информации, т.е. работающих в режиме ожидания. Этот вид утомления  занимает промежуточное место между  общим и умственным утомлением. Чувство  усталости у этих специалистов частично обусловлено статической рабочей  позой, хотя в основном определяется развитием сенсорной напряженности. Сказанное позволяет считать, что  описанные фазы определяются сочетанием физических и информационных характеристик работы.

Но существует еще одна специфическая форма изменения  функционального состояния оператора, в меньшей степени связанная  с физическими характеристиками. Это реакция организма оператора на информационную структуру системы.

Такая форма измененного  функционального состояния называется специфической напряженностью. Динамика работоспособности, динамика утомления  являются неспецифическими проявлениями организма, общей реакцией на интенсивность  и экстенсивность рабочей деятельности, в то время как состояние специфической напряженности зависит то структуры и содержания потока информации в СЧМ.

В связи с этим, основным критерием оценки специфической напряженности, вернее, оценки характера реакции организма на информационную структуру процесса является критерий адекватности.

Исследования были условно названы следующими терминами: состоянием адекватной мобилизации и состоянием динамического рассогласования.

Состояние адекватной мобилизации - это такое состояние оператора, которое является оптимальным или  близким к оптимальному, для данных условий работы человека, включенного в конкретную систему управления. Симптоматика и выраженность этого состояния зависят, прежде всего, от объема информации, ее плотности и экстенсивности, от семантической значимости информации, характера кодирования, наличия шума, требуемых программ реализации принятой информации и особенностей управляемой системы. Чем больше требуемое состояние отличается от состояния оперативного покоя, тем больше выражена активная мобилизация.

Характерной чертой адекватной мобилизации является ее линейность, т.е. наличие прямой зависимости  от субъективной трудности выполняемой  работы. Первым шагом диагностики, или  прогнозирования этого состояния  является количественный анализ информационной модели рабочего процесса для выяснения, какой элемент этой деятельности в первую очередь определяет степень  адекватной мобилизации. В большинстве  случаев оперативной точкой для  суждения служит положение найденных  характеристик на шкале предельных возможностей человека. Выявление ведущего элемента деятельности решает вопрос о том, какое свойство или свойства оператора определяют его выполнение, а состояние соответствующих  функций и будет в первую очередь  характеризовать степень адекватной мобилизации.

Однако помимо этого изменяется и состояние связанных с ведущей  функцией систем неспецифического обеспечения  и регулирующих нервных образований. Поскольку состояние этих систем не отвлекает оператора от выполнения основных обязанностей, а сами показатели довольно тесно коррелируют с уровнем работы основной системы, то о степени напряженности судят именно по состоянию этих систем.

Состояние адекватной мобилизации  характеризуется минимальным числом ошибок в работе и выбором оптимального алгоритма деятельности.

Может возникнуть вопрос: поскольку  внешние признаки стадии адекватной мобилизации очень близки к той  стадии работоспособности, которая  была описана как фаза компенсации, то не является ли такое разделение искусственным? Конечно, эти состояния  во многом сходны, однако два существенных обстоятельства позволяют их разделить. Во-первых, это связь состояния  адекватной мобилизации только с информационной структурой работы: при увеличении трудности работы выраженность стадии увеличивается, при уменьшении ослабевает; фаза компенсации более устойчива и мало меняется при временных колебаниях интенсивности работы. Во-вторых, она не связана со временем работы и может быть одинаково выражена как в начале, так и в конце ее.

В тех случаях, когда предъявляемые  к организму требования находятся  на пределе его физиологических  возможностей или превышают их, наблюдается  переход состояния адекватной мобилизации  в состояние динамического рассогласования. Однако динамическое рассогласование  может возникнуть при небольшой  информационной нагрузке, когда имеются различного рада эмоциональные сдвиги, особенно связанные с малым навыком в работе.

Состояние динамического  рассогласования. При динамическом рассогласовании нарушается основная закономерность предыдущей стадии - уровень  работы по восприятию информации не соответствует  ожидаемому физиологическому состоянию. О таком состоянии свидетельствуют  большие сдвиги вегетативных реакций, появление дополнительных реакций, в частности потоотделения, расширение сосудов кожи, нарушение мышечного  баланса и др. Это состояние  чрезвычайно важно для оценки работы оператора, поскольку оно сопровождается выраженными нарушениями работоспособности и появлением большого числа ошибок, лишними действиями, увеличением времени работы, вплоть до отказа от работы или ее прекращения. Обобщенный характер динамического рассогласования приводит к тому, что ошибки и неправильные действия наблюдаются даже тогда, когда оператор должен выполнять требуемые по ходу работы несложные для него действия, в ином состоянии выполняемые безотказно.

На этом основании основан  один из приемов оценки рассогласования, когда оператору по ходу работы предлагают выполнять ряд тестов возрастающей сложности, обычно хорошо выполняемых. Чем проще тест, при котором  появилось затруднение или ошибка, тем глубже динамическое рассогласование.

Например: Когда оператор (мой сын Валентин) находится в состоянии адекватной мобилизации, им обрабатывается 6 групп цифр, где в каждой группе было 20 цифр. В состоянии динамического рассогласования он смог обработать без ошибки только четыре группы. Динамическое рассогласование является более устойчивым, чем адекватная мобилизация; уменьшение интенсивности нагрузка не приводит к ликвидации этого состояния и появлению адекватной мобилизации. Должно пройти время, прежде чем признаки рассогласования исчезнут.

6. Характеристика эмоциональных состояний оператора

Под эмоциональными понимаются состояния, вызванные переживанием человеком его отношения к  внешнему миру и к самому себе и  характеризуемые изменениями количественных и качественных параметров ответов  на сигналы внешней среды. Таким  образом, эмоциональное состояние  тесно связано с индивидуальной семантической значимостью поступающей к человеку информации и являются, как бы коррекцией, вносимой человеком в ответ, определяемый только информационной структурой раздражителя. Например, можно установить закономерное усиление эмоциональных состояний по мере возрастания цены решения.

Показано, что при фиксированной  цене решения имеется прямая связь  степени эмоции от величины энтропии (характеризует вероятность определенного состояния любой физической системы среди множества возможных ее состояний), остающейся к моменту необходимой выдачи решения (недостаточность информации как эмоциогенный фактор по П.В. Симонову). Это положение делает понятным и ту связь эмоциональных состояний с описанными выше общими функциональными состояниями, особенно с состояниями адекватной мобилизации и динамического рассогласования и с рядом внутренних характеристик личности, например, уровнем тревожности, который сказывается на придаваемых значениях индивидуальной (субъективной) семантической значимости. Из сказанного становится также ясно, что любой вид сознательной человеческой деятельности всегда в той или иной мере связан с развитием эмоциональных состояний.

При изучении эмоциональных  реакций следует отчетливо различать  две его формы - эмоциональное  напряжение и эмоциональную напряженность.

Эмоциональное напряжение характеризует  степень мобилизации функций  организма для наиболее успешного  выполнения той или иной деятельности и связано с волевым актом, направленным на эту деятельность, т.е. оно характеризует ту степень  эмоциональных сдвигов, которые  обуславливают наиболее полное развитие состояния адекватной мобилизации. В тех случаях, когда наступает  динамическое рассогласование между  объективной значимостью ситуации и ее субъективной оценкой и появляются связанные с этим отрицательные  изменения в двигательных и психических  функциях, наступает состояние эмоциональной  напряженности. При этом наблюдается  и снижение устойчивости ряда психических функций.

Момент перехода эмоционального напряжения в эмоциональную напряженность  определяет так называемую эмоциональную  устойчивость. Чем меньше эмоциональная  устойчивость, тем скорее при меньших  значениях эмоционального фактора развивается состояние эмоциональной напряженности.

Эмоциональная устойчивость является показателем, очень тесно  связанным с таким свойством  личности, как уровень тревожности, она очень низка у лиц с высоким уровнем тревожности.

Следующее качество - эмоциональная  возбудимость - определяет быстроту развития того или иного эмоционального состояния, т.е. это качество очень близко к  тому, которое характеризует эмоциональную  устойчивость.

Рассмотрим факторы, определяющие развитие эмоциональных состояний. На основании представления о сущности эмоциональных реакций становится ясным, что их развитие определяют две группы факторов - внешние и внутренние.

Внешние эмоциогенные факторы. К ним относятся, прежде всего, так  называемые экстремальные факторы, т.е. такие, чьи физические или информационные характеристики которых ведут к развитию крайней степени напряжения физиологических и психологических функций с полным исчерпанием всех физиологических резервов. Чем более выражена экстремальность фактора, тем выше вероятность появления выраженных степеней эмоциональных сдвигов. Характер этих сдвигов определяется видом реакции, развивающейся в результате воздействия. В случае формирования адекватной реакции, т.е. реакции, направленной на преодоление действий фактора или на поддержание необходимого уровня деятельности при продолжении действия экстремальности, как правило, наблюдается та или иная степень эмоционального напряжения.

Развитие реакции тревоги, характеризующей тенденцию ухода  от экстремального фактора, правило, наблюдается  та или иная степень эмоционального напряжения. Развитие реакции тревоги, характеризующей тенденцию ухода  от экстремального фактора, неспособность  к мобилизации функций ведут  к появлению различных степеней эмоциональной напряженности полоть до появления резко выраженных отрицательных  эмоций. К этой же группе факторов относятся и те, которые характеризуются очень высокой значимостью, хотя сами по себе факторы не являются экстремальными. Знак возникающей эмоциональной реакции и сила ее развития в этом случае, как правило, определяется сочетанием ряда внутренних по отношению к человеку факторов.

Внутренние эмоциогенные факторы. Сами по себе эти факторы  не являются эмоциогенными, они лишь тому или иному внешнему фактору  необходимую степень эмоциональности. К этим факторам относятся такие, как характеристики нервной деятельности: темперамент, уровень тревожности, ригидность личности, и т.п. - они, как правило, определяют уровень реакции. Такие факторы, как характеристика энграммных преобразований (особенности памяти, внимание), ответственные за степень знакомости с возникающей ситуацией и быстроту и скорость принятия решения, определяют не только степень развития эмоциональных состояний, но и их знак. Весьма близка к ним и такая характеристика личности, как уровень притязаний.