Человеко-машинное взаимодействие. Восприятие информации

Процесс переработки информации человеком
с физиологической и психологической точек зрения
Распределение информации между воспринимающими каналами человека
План

Человек и его физические ограничения
Человек и удаление физических ограничений (трансформация человека)
А если третий путь: посредники, но без трансформации?
Наши возможности:

Притча о слепцах и слоне:
Шесть индостанских мудрецов, учености оплот,
Решили в штудиях Слона достичь больших высот
(Забыв нелепо, что из них был каждый слеп как крот).
Вот Первый подошел к Слону, но, вдруг споткнувшись, он
Наткнулся на широкий бок, и, этим удивлен,
Воскликнул: «Смею утверждать: похож на стену Слон!».
Нащупав бивень, закричал Второй: «О, знаю я
Ответ, что выдал мне конец большого острия:
Конечно, этот дивный Слон – подобие копья!»
А Третий, к твари подойдя, и смело в руки взяв
Слоновий хобот, гибкий как пожарного рукав,
Воскликнул громко: «Этот Слон – примерно что удав!»
Четвертый твердою рукой попал в одну из ног,
И, разобравшись, объявил всем мудрецам: «Мой Бог!
Мне очевидно: Слон похож на молодой дубок!»
И Пятый, тот, кому свезло нащупать уха часть,
Сказал: «Слепейшим из слепых известна эта снасть!
Похож на опахало Слон! Клянусь, чтоб мне пропасть!»
Шестой же шарил тут и там, но как-то невпопад
На хвост наткнулся. Он тому был несказанно рад.
«Ну ясно, — крикнул он, – ваш Слон – скорей всего, канат!»
Так Индостана мудрецы заспорились совсем,
И каждый с тезисом своим на каждого насел.
Пусть каждый был частично прав, но ошибались — все!
http://www.wordfocus.com/word-act-blindmen.html
Процесс переработки информации
человеком

Это высокоорганизованная внутренняя работа, в которой участвуют все психические процессы: внимание, воображение, память, мышление.
Для того, чтобы поступающая в мозг информация лучше усваивалась, ее необходимо осознавать или осмысливать.
Восприятие как раз и выполняет функцию своеобразного проводника между новой информацией и ее осознанием.
Восприятие информации человеком происходит на нескольких уровнях, которые затрагивают органы чувств и связаны с познавательными процессами.
Процесс восприятия информации
Каковы каналы восприятия информации? Какими характеристиками обладают? Каковы ограничения и особенности?

Функции человека в системе можно свести к следующему набору:
прием информации (восприятие информации)
хранение информации
переработка информации
принятие решения
осуществление управляющих воздействий
Процесс переработки информации человеком
с физиологической и психологической точек зрения

Прием и обработка информации основываются на следующих процессах:
Ощущение
(построение образов отдельных свойств предметов окружающего мира при непосредственном взаимодействии с ними. По модальности выделяют зрительные, вкусовые, слуховые, осязательные и другие ощущения) Отражают лишь отдельные свойства предметов.
Восприятие
процесс формирования при помощи активных действий образа предмета в целом (весь предмет).
Представление
наглядный образ предмета, воспроизведенный по памяти в воображении (остается самое характерное).
Мышление
(анализ, синтез, абстрагирование, обобщение и т.д.)
Процесс переработки информации человеком
с физиологической и психологической точек зрения
Что это?

Под каналами восприятия понимают преобладающую направленность в сторону одного органа чувств, которая обеспечивает лучшее усвоение поступающей информации. У каждого человека доминирует своя индивидуальная направленность:
Визуальный канал. Направлен на усвоение информации путем большего сосредоточения на зрительных образах.
Аудиальный канал. Направлен на усвоение информации путем концентрации преимущественно на слуховых образах.
Кинестетический канал. Направлен на усвоение информации путем сосредоточения преимущественно на физических ощущениях.
Дигитический канал. Направлен на усвоение информации путем концентрации на абстрактно-логических образах.
Каналы восприятия
Перечисленные каналы восприятия являются ведущими, но кроме них имеются и другие: вкусовой, обонятельный, семантический и т.д.
Современные интерфейсы призваны оптимально работать с каналами восприятия.

Сенсорное поле
К сенсорному (чувствительному) полю относят комплекс сигналов, которые воспринимаются человеком непосредственно от системы (шум, вибрация, ЭМП, показания приборов, индикаторов и т. п.
Сенсомоторное поле
К сенсомоторному полю относят комплекс сигналов от органов управления — рычагов, ручек, кнопок и т. д.
Взаимосвязь человека
с технической системой

Рецепторы - структурные нервные
образования, являющиеся датчиками
системы восприятия внешних воздействий (окончания чувствительных нервных волокон, способные возбуждаться при действии раздражителя).

по характеру ощущений:
Зрительные;
Слуховые;
Обонятельные;
Осязательные рецепторы;
Рецепторы боли;
Рецепторы положения тела в пространстве.
Классификация рецепторов

По способности к адаптации после длительного воздействия:
1. быстро адаптирующиеся (например, барорецепторы);
2. медленно адаптирующиеся рецепторы (фоторецепторы).
Классификация рецепторов

Различают зрительный, слуховой, тактильный, вкусовой, обонятельный, кинестетический (внутримышечный), температурный и вестибулярный анализаторы.
Важнейшими для системы человек-компютер является следующие анализаторы:
зрительные (90%)
слуховые (7%)
тактильные (3-2,5%)
Физиологическая основа –
работа анализаторов
Глаз способен воспринимать миллионы бит в секунду, ухо — только десятки тысяч.

Тактильный 0.09-0.22 секунды
Слуховой 0.12-0.18 с
Болевой 0.13-0.89 с
Зрительный 0.15-0.22 с
Температурный 0.28-1.6 с
Обонятельный 0.31-0.39 с
Вестибулярный 0.4 с
Быстродействие
различных видов анализаторов

Выбор канала восприятия в зависимости от вида информации
Передача количественной информации:
Зрительный
Слуховой
Кожный
Распределение информации между воспринимающими каналами человека
ЗК: Сравнивать и измерять информацию одновременно по нескольким
признакам. Наименьшая точность наблюдается при кодировании величины яркостью.
СК: Человек способен воспринять до 16 - 25 градации тональных сигналов, различающихся по высоте или громкости.
КК: 10 градаций величины за счет использования частоты вибротактильных или электрокожных сигналов

Передача многомерных сигналов:
Зрительный и Слуховой
Кожный
Распределение информации
между воспринимающими каналами человека
Информация для этого
канала восприятия может быть закодирована одновременно с помощью интенсивности и цвета
световых раздражителей, формы, площади, пространственного расположения сигналов,
отношений их отдельных параметров.
СК: позволяет использовать при передаче многомерных звуковых сигналов интенсивность и частоту, тембр и ритм.
КК: частота сигналов и их пространственная локализация
Особых преимуществ нет

Передача информации о положении объектов в пространстве:
Зрительный
Кожный
Слуховой
Восприятие времени:
Слуховой
Кинестетический
Тактильный
Зрительный
Распределение информации между воспринимающими каналами человека

Передача информации об аварийных ситуациях
Могут быть:
предупреждающие сигналы. Они не должны нарушать заданного режима рабочей деятельности
Сигналы об аварии. Переключают человека на деятельность по новому алгоритму.
Распределение информации
между воспринимающими каналами человека
зрительный, слуховой, тактильный

Передача информации об аварийных ситуациях:
Выбор его зависит от структуры деятельности, загруженности того или иного анализатора и вида алгоритма, на который должен быть переключен оператор.
Выбор канала связи для передачи аварийного сигнала обусловливается тем, что сигнал должен быть обязательно и немедленно воспринят при любых обстоятельствах, не зависимо от характера работы.
Распределение информации
между воспринимающими каналами человека

Передача информации об аварийных ситуациях
Распределение информации
между воспринимающими каналами человека

Передача информации об аварийных ситуациях
1. Слуховой канал
Преимущества:
слуховой анализатор обладает выраженной способностью к экстренной мобилизации.
Звуковой сигнал хорошо воспринимается независимо от местоположения его
источника по отношению к оператору.
Отрицательное свойство
Длительный интенсивный звуковой сигнал имеет выраженное тормозное влияние на высшую нервную деятельность.
2. Зрительный канал - достаточно эффективен (особенно в условиях интенсивного шума
Недостаток: информации обязательно должна находиться в поле зрения.
3. Кожный канал (не достаточно изучено).
Распределение информации
между воспринимающими каналами человека
Шутка: Одна за всех - Ночная Охранница: https://www.youtube.com/watch?v=M3cWme2vCUY

Параметры ЧМВ:
быстродействие, надежность, точность, безопасность труда, степень автоматизации, экономические показатели
А.М. Доронин, Д.А. Романов, М.Л. Романова Человеко-машинное взаимодействие и его показатели// ПРОБЛЕМЫ ЧЕЛОВЕКА И ИНФОРМАЦИОННЫЕ ПРОЦЕССЫ, МЕХАНИКА И МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ, https://elibrary.ru/item.asp?id=11792424&
Добавляют: Целесообразность организации человеко- машинного взаимодействия, Коэффициент выносливости человеко-машинной системы, Вариативность человеко-машинного взаимодействия – количество вариантов M работы системы для решения задачи, Прозрачность человеко-машинного взаимодействия, Многофункциональность – количество функций W, выполняемых системой.
Литература