Автор и составитель
Профессор Ю.К.Стрелков
Материалы к курсу

Глава 3. Задача.

Понятие профессиональной задачи

Термин 'задача' употребляется психологами столь же часто, как и 'действие'. 'Зависит от задачи' говорят психологи, когда хотят что-то объяснить друг другу. С давних пор психологи спорят, какое же понятие лучше использовать в качестве единицы анализа - 'действие' или 'задача'.

Время в определении задачи играет важную роль: задача пред-задается,пред-задана. Задача ориентирует субъекта на будущее исполнение.

Субъект получает задание от значимого другого - в этом социальный характер задачи. Значимость другого определяется тем, что он, другой, может дать задание, которое субъект обязан выслушать со вниманием. Принятие задания либо предполагается еще до выдачи, либо происходит во время его получения, выслушивания. Возможна ситуация, когда задание выслушано субъектом, но он должен подтвердить свое согласие или готовность выполнять задание. Контроль за исполнением, проверка результата, обсуждение итогов - все этосоциальные процессы, в которые включены ближайшие коллеги. Вербальное описание содержания задачи и результата.

Задача дается в вербальной форме, на технологическом или естественном языке. Формулировка на технологическом языке сопровождается неформальным толкованием на обыденном языке. Формулировка задачи указывает цель, какими средствами она может быть достигнута, в какие сроки выполнена и с какой пространственной точностью. Смысл задачи можно определить по вербальной формулировке.

Смысл задачи фиксируется в форме глаголов. Задача включает общую формулировку и детальную, где точно указывается, каким путем можно прийти к требуемому результату. Отдельные ступени такого пути также обозначаются глаголами. В формулировке задачи содержатся указания на пространственные и временные ограничения, которые должен соблюдать субъект в ходе решения задачи. Продумывание исполнения и оценка сложности задачи субъектом дают план исполнения. Следует указать на существенное отличие практической задачи от лабораторной ипознавательной: практическая задача выполняется с риском для жизни исполнителя, предполагает, что субъект знает об ответственности (административной, юридической и пр.), и переживает ее эмоционально, ошибки при выполнении практической задачи вызывают переживание вины. Выполнение задач в лаборатории основано на договоре между экспериментатором и испытуемым и проходит в условиях, когда экспериментатор гарантирует испытуемому безопасность участия.

По мере исполнения отношение субъекта к задаче меняется.

Групповое решение задач в операторском труде. Многое сказано в разделе о действиях. Выделим то, что относится к подготовке. Принятие задачи группой имеет свои особенности. В ходе такого принятия обсуждение идет особенно интенсивно. Обсуждаются условия выполнения - цена, план, распределяются роли. Члены группы обсуждают все, что связано с действием: формы коммуникации, временные и пространственные пункты координации. В ходе исполнения формулировка задачи служит точкой отсчета, критерием, который позволяет судить о приближении к цели. Задача и исполнение отличаются четко. Функция контроля может быть взята одним из членов, обычно - руководителем. При разборе выполнения при оценке неудач в отдельных фрагментах ведутся поиски виновного. Это становится поводом особенно жарких споров. От позиции индивида в группе зависит как быстро и легко он согласится принять вину на себя. Другие примеры и анализ содержатся в разделе о команде.

Принцип психологического анализа: за содержанием деятельности необходимо всегда видетьпсихологическое наполнение.

Таксономия задач в виде набора глаголов

Перцептивные. Мнемические. Мыслительные. Эмоциональные. Моторные. Коммунникативно-информационные.

При проектировании деятельности совокупность задач должна быть определена глаголами. Поскольку для операторских профессий характерна нагрузка на психические функции, то для описания деятельности потребуются соответствующие глаголы.. Для обозначения перцептивных задач будут использоваться глаголы: наблюдать, смотреть, вглядываться, прослушивать, обнаружить, различить,опознать и другие. Формулировки мнемических задач будут строиться на основе глаголов: вспомнить, запомнить, воспроизвести, сохранить, удержать, восстановить, узнать и прочих. Примерами глаголов, применяемых для формулирования мыслительных задач могут быть: оценить, выделить, сравнить, объединить, разложить, изучить,установить, выяснить. Любая профессия требует сосредоточения и напряженного внимания в одни моменты и расслабления - в другие. Здесь подходящими будут глаголы: настроиться, сосредоточиться, переключиться, расслабиться. Есть профессии, где необходимо создать и поддерживать позитивное отношение у других ( няня, стюардесса, продавец). " Эмоциональные" задачи в таких профессиях выражаются глаголами: доставить удовольствие, успокоить, посочувствовать, пожалеть и приласкать. Для обозначения моторных задач используется множество глаголов, таких как: отслеживать, включить, настроить, перестроить и прочие.

Таким образом, осваивая перечень глаголов, можно проникнуть в глубины профессии. Важно, чтобы список глаголов был достаточно богатым и точным.

При этом психолога ждут удивительные открытия. В качестве примера предлагаем поразмышлять над тем, какие корни в словах: вспоминать, воспринимать, помнить, понимать, мнительный, мыслить, думать, внимать.

Размышление над языком, глаголами, позволит проникнуть и в глубины психики человека.

Сформулируем здесь важный принцип анализа: внешний (двигательный, вербальный и пр.) способ фиксации результата перцептивной, мнемической или мыслительной задачи всегданеобходимо включать в структуру единицы психологического анализа - задачи. Почему важен этот принцип?

Простые и сложные задачи в труде оператора

Операциональное. Опыт субъекта в определении сложности. Факторы, определяющие сложность практической задачи.

1. К моменту прихода новичка на рабочее место в отрасли уже известно, какие задачи являются сложными, а какие - относительно простыми. Профессиональное определение сложности дается наиболее опытными специалистами. Можно говорить о технологической предзаданности профессиональной задачи. Сложные задачи поручаются только наиболее опытным специалистам или тем, кто прошел строгие испытания. Опыт освоения задачи специалистом основан на удачных и неудачных выполнениях. Сложная задача "сопротивляется" субъекту. Сложная задача отличается легкостью деавтоматизации. Сложность задачи определяется тем, насколькобыстро и легко удается специалисту освоить критические операции, необходимые для еевыполнения.

2.Операциональное определение сложности предполагает дробление задачи на отдельные мелкие фрагменты и оценке их количества и сложности движений, которые требуются для их выполнения. Показателями сложности задачи являются время иусилия, которые должен приложить человек.

Для определения сложности задачи решающее значение имеет опыт субъекта. Определение сложности изменяется по мере освоения задачи специалистом.

3.Факторы, определяющие сложность практической задачи: неопределенность, новизна и неожиданность событий и объектов окружающего мира, неполнота, неясность, неточность информации, поступающей к оператору. Принятие такой задачи предполагает построение особых планов и стратегий , для которых характерны: многовариантность, неполнота, неопределенность, незавершенность. Временной дефицит, и жесткие сроки сочетаются с реальной неопределенностью их достижения. Сложные задачи связаны с высокой ответственностью за промахи и социальным и административным давлением наисполнителя. Сложная задача отличается особой эмоциональной характеристикойожидания начала действия: после получения сложной задачи субъект испытывает беспокойство, страх, сопровождаемые тревожными сновидениями, нередки сожаления о согласии на участие и даже отказы от выполнения. В процессе исполнения субъект испытывает стресс, ведет напряженный контроль за исполнением,выделяя и ожидая сложных мест. Когда задача уже решена, субъекту невольно приходят мысли о том, как шло выполнение. Размышлениенад ходом и успешностью исполнения сопровождается оценками и переоценками субъектом своих возможностей. Субъект извлекает урок из выполнения задачи.

Мы хотим здесь подчеркнуть принципиальную, методологическую необходимость включения понятия неопределенности в основу рассмотрения темы сложности. Сложность задачи наряду с позитивными факторами зависит от неопределенности обстоятельств.

4. Временной анализ выделяет в трудовом процессе одиночные и повторяющиеся задачи. Сложность задачи тем выше, чем больше одиночных, уникальных подзадач содержится в ней.

Субъект. О необходимости множества подходов к изучению действий субъекта в ситуации

Понятие действия требует введения субъекта, решающего задачу в ситуации. Принцип 'Я-здесь- теперь' определяет начало отсчета при изучении поведения человека. Когнитивная психология изучает среди прочего некие структуры пространственного и временного опыта, управляющие поведением. Они работают автоматически, и человек, ведомый такими структурами, работает словно автомат. При опоздании или пространственной ошибке человек переходит на сознательный уровень анализа, когда к делу подключаются опознание ориентиров и воспоминания, анализ воспринимаемой или представляемой карты, осознанное применение систем отсчета. Оба способа рассмотрения человека - как автомата и как сознательного существа - основаны на разных положениях и ведутся посредством разных понятийных аппаратов. В рамках первого подхода сохраняет силу информационно-аналитический подход, а второй должен учитывать динамические отношения между сознанием и бессознательными структурами (например, вытесненными желаниями или стремлением к власти). Оставаясь в рамках заданного Гибсоном на примере восприятия 'экологического подхода' в понимании пространства и времени, мы вынуждены, исходя из предположения о необходимости множественности подходов к изучению поведения человека в ситуации, допустить необходимость применения множества временных и пространственных систем. Каждая адекватна своему подходу и фиксирует одну из сторон процесса. Для построения целостного описания необходимо найти способ совмещения подходов и построить переходы между отдельными пространственными системами. Аналогично для временных систем описания процесса.

Движения человека изучали многие ученые (Н.А.Бернштейн, С.Г.Геллерштейн, А.В.Запорожец, В.П.Зинченко, Н.Д.Гордеева, В.М.Девишвили, Т.А.Доброхотова, А.Р.Лурия, А.Н.Леонтьев, А.И.Назаров и другие). Но изучение в основном велось с целью восстановления двигательных функций, интерпретация - в терминах действия. Я хочу рассмотреть возможности моторики целого субъекта, возможности развития моторики и приспособления движений человека к особенностям стоящей перед ним задачи. Я хотел бы говорить о том, с какими препятствиями сталкивается человек, и как не удается ему преодолеть эти препятствия.

В исследовании действий целого субъекта должны проявляться свойства субъекта по отношению к отдельным функциям: целостность, высокий уровень. Изучение этого вопроса сделает понятным, что означает само понятие 'субъект', как он предстает в психологии. Это понятие особенно выпукло выступает на пересечении двух плоскостей: отдельных процессов и целого человека.

Психологическое описание функций строится узко, в терминах механизмов, которые работают автоматически. Субъект как понятие не участвует. Используется лишь термин, наименование, табличка, где полноценное и емкое понятие 'субъект' фактически подменяется поверхностным: 'испытуемый'.

Пространство ставит перед субъектом такие жесткие требования, что не всякий может уложиться в них. Субъект старается приспособиться, ищет выхода из ситуации.

Рабочий, получивший сложное задание (сделать столько деталей, сколько ему никогда не приходилось делать), оказывается перед необходимостью найти компромисс между скоростью и точностью (величиной отклонения). Обычные координации усилий и амплитуды, возможности быстро собраться или расслабиться, фоновые напряжения и другие возможности субъекта в целом становятся препятствием для приспособления к особенностям задания. Они не позволяют субъекту увеличить точность и быстроту до требуемой величины. Иногда рабочему удается выполнить задание с требуемой точностью. Но в среднем его производительность оказывается низкой. Человек сам строит прогнозы успешности на основе усредненной оценки по ограниченному количеству проб.

Субъект знает свои возможности исполнения разных задач. Он классифицирует задачи на доступные и недоступные для него. Субъект выходит за рамки движений или действий, ситуации исполнения. Он интегрирует результаты по многим действиям, ситуациям и задачам. Он помнит результаты предыдущих действий и свои ошибки. Субъект способен соотнести возможности своего тела и задачу, которую поставили перед ним. Субъект соотносит условия, опознает их как ситуацию в целом и оценивает их как знакомую или незнакомую ситуацию. Он соотносит ситуацию с предполагаемым результатом задачи, которую он должен выполнить в данных условиях. Оценив условия таким образом, субъект утверждает, что не сможет выполнить задачу в данных условиях. Такое утверждение становится возможным в силу того, что он знает собственные возможности и ограничения.

Субъект знает свои ошибки: когда и что ему не удавалось обнаружить из-за недостатков его зрения, обоняния или слуха. Здесь на уровне субъекта соединяются память и предвидение - оценка выполнения предстоящей перцептивной задачи. Субъект знает недостатки своей памяти. Если память не всегда его подводила, он надеется, что память не подведет, и соглашается попробовать выполнить задачу, которая требует запоминания информации.

Субъект вне действия

До начала действия: субъект получает задание (выслушивает ) и оценивает свои возможности, сопоставляя их с требованиями задачи. Соглашается принять задачу или отказывается от нее. Отказ от задачи основан на анализе исполнения предыдущих задач, на том, как оценили исполнение люди.

Выполняя действие, субъект воспринимает окружающий мир. Тем самым субъект выходит за рамки действия.

Выполняя действие, человек сравнивает качество, ход, характер исполнения с тем, что было при выполнении других задач.

Выполняя действия и оценивая ход исполнения по отношению к предыдущим случаям, субъект готовится с следующему действию, когда он возьмет на себя более высокие обязательства, либо отступит назад - снизит уровень качества, но попытается испытать новые приемы.

Говорят, что субъект - интегрирующая инстанция, что субъект интегрирует психические функции. Вместо термина 'интегрировать', который не всегда применим, мы использовали деепричастный оборот. Он позволяет выразить двойственность положения, показывает, наряду с включенностью в действие, субъект, совершает нечто, выходящее далеко за рамки действия.

Здесь мы можем найти путь к пониманию того, почему специалист может отказываться от выполнения задачи. После многократных попыток исполнить задачу, или после обдумывания причин одиночной неудачи субъект знает недостатки своего восприятия, ограничения памяти, недостатки мышления и эмоциональные срывы. Субъект способен сравнить свои исполнения действия в данных условиях с действиями других людей, отметить их успешность или недостатки по сравнению с собой. Продолжая исполнять руками, субъект работает мыслью. Мысль выходит за рамки исполняемого. Человек прогнозирует, вспоминает и сравнивает происходящее с прошлым. Оставаясь в настоящем, продолжая выполнять текущее действие, субъект выходит за рамки настоящего. При этом субъект воспринимает свое действие, оценивает себя в выполнении действия.

Субъект - это не просто инстанция, которая интегрирует функции восприятия, памяти, движения, речь и другие (П.Я.Гальперин). Субъект способен работать параллельно в разных пространственных масштабах. Работая 'здесь', и воспринимая себя и свое действие здесь, субъект может одновременно анализировать то, что будет 'там'. Речь идет не просто о том, что в основе пространств, в которых одновременно работает субъект, лежат разные меры длины. Пространства могут по-разному организованы, в основе каждого может быть своя пространственная схема, своя система координат и соответственно особая операциональная система.

Таким образом, вдумываясь в понятие 'субъект', мы приходим к пониманию того, что 'субъект' становится основанием для разработки идеи множества пространств в одной точке, в рамках одной ситуации, одного действия. Об этом же говорит известный принцип, согласно которому субъект, выполняя ориентирующие функции, руководствуется глобальными и локальными когнитивными картами.

Субъект действуя, выходит за пределы действия,. За пределы воспринимаемого пространства, за пределы переживаемого настоящего. Но важно то, что при этом субъект продолжает действовать, выполняя свою задачу в воспринимаемом пространстве и переживая течение времени. Как это совместить?

Действуя, субъект выходит за пределы действия: решает несколько задач, которые начались в разное время и в разные моменты закончатся. Задачи выполняются в разных пространствах и требуют разной пространственной точности. Задачи различаются по сути. Субъект оценивает свои возможности выполнения каждой из задач: одни задачи удавались ему чаще, другие - реже. Решая задачу, субъект переносит принцип решения из другой задачи, пользуясь принципом аналогии. Успех в решении одной из задач может укрепить уверенность человека в себе и он быстрее продвинется вперед в решении пока еще не законченной задачи.

Так накапливается и функционирует опыт. Он выступает теперь как возможность переходить по сложной системе связей из одной задачи в другую. Субъект выполняет эти переходы продолжая решать задачу или несколько задач сразу. Субъект подобен сложному процессору, который выполняет задачи разного масштаба, фиксирует успехи в продвижении и неудачи. Субъект работает с разными группами людей и приспосабливается к каждому, запоминая привычки, поступки и особенности поведения каждого. Субъект - это сложная система опыта, позволяющая отслеживать и продвигать вперед развитие отношений с разными людьми, которые идут с разной скоростью. Сравнивать успехи и неудачи и делать все это в рамках какой-то конкретной ситуации, в ходе решения конкретной задачи. Субъект способен подняться над ситуацией, взглянуть на нее сверху, откуда менее видны детали и текстура, но зато хорошо схватывается конфигурация в целом: внешняя и внутренняя. С такой 'высоты' субъекту лучше виден весь комплекс задач, видна конфигурация каждой отдельной задачи, смысл каждой отдельной задачи, разница между задачами, границы и пограничные области между смежными задачами - переходы между ними. Опыт выступает как сложная мыслительная работа объединения и разделения, привлечения и откладывания отдельных задач в ходе решения одной из них. При этом в деле участвуют восприятия и воспоминания, мысли, движения, ценности и переживания.

'Субъект' не означает 'хозяин', когда когнитивная карта пространства или времени указывает, что, где и когда делать. В этом случае субъект выступает в роли пассивного исполнителя.

Сознание не делает человека хозяином, поскольку оно обеспечивает всего лишь обостренное чувство присутствия и просветленность.

Цельность, не-двоение ума человека на 'исполняющего' и ' наблюдающего', что часто бывает при выполнении сложной задачи, становится сложным препятствием на пути изучения практических действий человека. После решения сложных задач человеку остается лишь разбирать происшедшее, поскольку он не имеет возможности изменить что-либо.

Принцип 'Я-здесь-теперь' неэффективен при изучении быстрых процессов, по крайней мере он должен применяться вместе с теми подходами, которые расшифровывают суть быстрого процесса.

Не всегда правильно утверждать, что субъект способен включать свое сознание или отключать его. Вообще, сознание вряд ли подвластно субъекту.

Сознание не менее абстрактное понятие, чем понятие субъекта.

Если человек в трудовом процессе действует как автомат, его вряд ли следует называть субъектом труда. Мы не можем называть субъектом автомат.

Что происходит при деавтоматизации? Она наступает сама собой при встрече с трудностью, при утомлении и проч. Автоматические действия тоже начинают выполняться сами собой. Автомат становится субъектом? Если подразумевать под субъектом просто способность к наблюдению за своими действиями - да, а если - хозяин действий, то нет. Человек, индивид - не может быть хозяином своего действия в полном смысле слова. Он может планировать свои действия, смотреть за ними со стороны, иногда контролируя их исполнение, разбирать их после окончания. Но это не значит, что он - хозяин.

Сознание и время - неразрывные понятия. Как связаны понятия субъект и время? Можно ли говорить о субъекте помимо времени? Нет, поскольку телесно и деятельно субъект пребывает в какой-то системе ритмов, которые необходимо сочетать с ритмами ближайшей группы и организации, с ритмами географического пункта, с поясным временем.

Понятия 'свертывания' и 'сокращенности' - основные в деятельностном подходе А.Н.Леонтьева. Они означают именно временную трансформацию. Свертывание и развертывание - преобразования прежде всего временного типа. Мы не можем использовать их пока не понимаем, каков характер этой временной трансформации.

Идея уровней - высших, сознательных и низших, автоматического исполнения - неотчетлива, потому что непонятно, как устроено соподчинение уровней в условиях сосредоточенной, нерефлексирующей разумности, какие уровни являются верхними , а какие - нижними. Она неэвристична, поскольку конструкция уровней не остается неизменной - она меняется. Рассуждение об уровнях - это рассмотрение пространственной организации действия или субъекта.

Пространство и субъект. Работа в знакомом пространстве сопровождается чувством уверенности и легкости. Попадая в незнакомое пространство, мы теряемся, испытываем тревогу и страх. Разумеется эти переживания сопровождаются осознанием факта: 'Я в незнакомом месте!' Осознание приходит само собой. Субъект работает с ориентирами. Эта работа имеет образный и вербальный характер. Память сама подсказывает, что должно быть, самостоятельно работает когнитивная карта, образная память. Субъект заставляет себя овладеть своим состоянием и выбирает путь поиска выхода. Человек преодолевает отказы своего тела двигаться, действовать. Вопросы: что, как, когда, куда? задает себе субъект, ставит себе задачу найти выход, пускается на поиски и находит его преодолев все препятствия. Вообще вся волевая деятельность является проявлением именно субъекта в человеке, субъекта-хозяина.

Понятие субъекта требует разработки понятия пространства (жизненного, деятельности, отношений, поиска и других). Как соотносятся понятия пространство действия и пространство субъекта? Пространство и сознание связываются через ориентиры. Пространство возникает для субъекта, когда субъект теряет ориентировку. Тогда он начинает думать о пространстве, осознает себя в пространстве. В нормальных условиях пространство не дано в сознании субъекта. Интересна ситуация, когда потерялся, или просто ищет дорогу другой. Спрашивая дорогу, другой заставляет нашего субъекта рассуждать о пространстве, осознавать схему и ориентиры, мысленно двигаться по пути и т.п. Нельзя забывать о телесности субъекта.

Встреча разных систем временного описания и разных систем пространственного описания происходит при использовании многих подходов к субъекту и его действию. Видимо, при каждой такой встрече необходимо сводить в единое целое разные пространственные и временные описания.

В отличие от того, что говорит Ананьев, мы рассматриваем не уровни, а подходы. Если пользоваться понятием уровней, то нет возможности определить, к какому из уровней может быть отнесен информационно-преобразующий подход, или подход, рассматривающий когнитивные аспекты психологии, что делать с активным или пассивным субъектом. Понятием уровней мы не пользуемся потому, что приоритеты могут меняться. Высшими являются то автоматические процессы, то воля субъекта. Смена уровней определяется знакомостью условий, привычностью действий, окружающих людей и проч. Мы не можем решить вопрос о том, как они коррелируют. Поэтому мы не говорим об уровнях и о корреляциях. По-видимому, нельзя пока свести к одному разные подходы. Мы остановились пока на идее о необходимости множества подходов.

Мышление оператора

Втруде опытного специалиста велика доля рутинного элемента. Представители профессий иногда утверждают, что оператор не должен думать, он обязан действовать - быстро и четко. Мыслит ли оператор? Требует ли мышления операторский труд? О необходимости мышления в операторском труде мы вынуждены заговорить в связи с рассмотрением сложных задач.

Но есть и другие основания. Сложность и условность знаковых систем, применяемых для описания устройства и правил работы системы, ограничения возможностей применения системы - все это должен освоить оператор и учитывать при решении любой сложной задачи. Решение задачи - это процесс преобразований выполняемых на основе анализа ситуации, совершаемого в терминах усвоенной знаковой системы. Преобразования практические предваряются преобразованиями в систем значений, два типа преобразований могут происходить и одновременно, важно то, что они неотрывны друг от друга. Назовем некоторые основные ситуации, которые не могут быть решены без мышления:

освоение системы,

анализ необычных ситуаций при разборе,

построение новых режимов эксплуатации техники,

возвращение системы из неустойчивого, переходного состояния в режим нормального функционирования,

определение сложности задания,

сроков исполнения,

экономической цены,

физиологической стоимости работ,

решение человеческих задач.

Особенности решение задач специалистами-энергетиками изучал В.И. Третьяков. Мышление инженеров и руководителей на предприятиях изучали Ю.К.Корнилов, М.В.Максимовская и другие. Мы проводили изучение решенияпространственных задач различными специалистами, работающими в транспортных системах: пилотами, штурманами, авиадиспетчерами.

Необходимость мышления в операторском труде обнаруживается при всяком техническом нововведении. Особенно ярко это показывает тот новый круг проблем, возникший при внедрении интеллектуальных дисплеев в авиации. Освоение системы в процессе обучения (при переходе на другой тип техники илипри изменении условий и правил работы) требует немалых усилий, которые связаны также с переделкой хорошо заученных схем мышления. Применяя автоматически старые схемы и принципы специалист оказывается в тупике. Это заставляет его искать правильное решение, объяснять причины ошибки заставляет строить мета схемы - заставляет мыслить. Сложность новых знаковых систем, которые должен заучить оператор, и особенно их условность, необходимость многое понять и запомнить - все это делает процесс переучивания еще более трудным, чем повседневная работа на прежней установке.

Решение сложных задач штурманами и пилотами

Анализ решения навигационных задач проводился с помощью комплекса методик, среди которых интервью, вопросники, лабораторные задачи, наблюдения за действиями специалистов на тренажере и в реальном полете. Установлено, что сложные действия штурманов имеют двухуровневую структуру. В первом уровне расположены простые действия, где значительную роль играют исполнительные операции, синхрония обеспечивается автоматически, за счет адаптивности и сенсомоторной гибкости. Во втором уровне преобладает мыслительная компонента. Для этого уровня характерна антиципация результатов и изменений обстоятельств действия. Мыслительные процессы обеспечивают точное решение задачи. Иначе не может быть, поскольку в условиях полета события могут развиваться очень быстро и нестандартным путем. Сложность определяется большой эмоциональной напряженностью ситуации и особенностями социальных условий работы: тесно сидящие в узком пространстве кабины пилоты работают в условиях социального давления и обязательно контролируют друг друга.

Суть мыслительных процессов: анализ информации, выделение наиболее важных, 'горячих' точек, выбор варианта действия и оценка последствий решения.

Направленность на аэропорт назначения особенно затрудняет правильный выбор - она становится настоящим препятствием для трезвого решения. Значительное влияние на выбор оказывает и прошлый опыт пилота. Если в какой-то ситуации действия летчика закончились неудачей, то встретившись вновь с подобными обстоятельствами, он старается действовать более простым способом, который не всегда может оказаться оптимальным. Уверенность пилота в своих способностях и возможностях машины - вот еще два важных фактора, которые учитывает пилот, принимая решение.

В экипаже окончательное решение принимает командир, а штурман должен проследить за тем, как экипаж выполняет его рекомендации. От компетентности, настойчивости и твердости штурмана зависит то, насколько повлияют рекомендации штурмана на решение командира, каким будет путь движения воздушного судна и, вообще, как будут развиваться события. В сложном действии штурмана сочетаются жесткие и гибкие программы: предварительный расчет по стандартному алгоритму, гибкая подстройка к условиям полета, где как раз и проявляются особенности мышления.

Снижение и заход на посадку - наиболее напряженные и ответственные этапы полета. Для исследования роли мыслительной компоненты в ходе их выполнения мы проводили интервью, предлагали профессиональные задачи и предлагали наборы субъективных шкал для оценки состояний и отношений.

Анализ результатов показал следующее.

1. Несмотря на жесткую регламентацию рабочих процедур, которые требуют от специалиста таких качеств как скрупулезность и педантизм, для летчиков характерны творческие способности и инициативность - они необходимы для выполнения полетов в сложных условиях. Тем более, что каждый полет отличается своеобразием и неповторимостью.

2. Из-за значительного влияния со стороны других членов экипажа и вариативности обстоятельств летчику трудно выдержать собственный стиль даже в одном экипаже.

3. В эмоциональную характеристику сложного действия входит страх наказания, который иногда важнее угрозы для жизни. Летчики допускают возможность свободного выражения эмоций в полете и сообщают о конфликтах в летных экипажах.

Изучение сложных действий штурманов и пилотов было использовано при построении концепции обучения и переподготовки летного состава. Ее цель - выработать у курсанта - будущего летчика инициативность и способность самостоятельно и уверенно решать сложные задачи, выполнять действия, требующие значительных усилий мышления, применять гибкие стратегии и тактики.

В процессе обучения психолог призван помочь осознать пилоту такие свойства, которые могут оказаться опасными (непокорность, импульсивность, безразличие, бесшабашность и др.). Для обучения необходим комплекс специальных средств, в том числе специализированные тренажеры и компьютерные сети и система специально разработанных задач. Для этого потребуются специально подготовленные кадры.

Сложность штурманских задач.

Оператору автоматизированной системы в процессе управления движением объекта или технологическим процессом на производстве время от времени приходится решать те или иные задачи. Одни отличаются преобладанием мыслительных компонент, другие - перцептивных, третьи - двигательных. Перцептивные задачи связаны прежде всего со сбором информации и предполагают выполнение таких перцептивных операций как обнаружение, различение, идентификация. Двигательные задачи предполагают сложные и тонкие движения органами, управляющие движениями объекта при одновременном слежении за результатами. Мыслительные задачи связаны с анализом информации, построением стратегии ее сбора и поиска, а также с выбором оптимального варианта действия. В этой главе мы сосредоточимся на рассмотрении нескольких типов мыслительных задач, характерных для навигационного труда.

Исследования мышления ведутся достаточно интенсивно и к настоящему моменту в психологии уже накоплен солидный арсенал теоретических подходов и экспериментальных методик ( О. Зельц, К. Дункер, М. Вертгаймер, С. Рубинштейн, А. Брушлинский, Л. Гурова, Я. Пономарев, А. Матюшкин, В. Давыдов, О. Тихомиров, Д. Богоявленская и др. ). Практическая важность таких разработок подчеркивалась многими авторами, которые сами внесли существенный вклад в разработку психологии практического мышления ( Г. Мюнстерберг, Б. Теплов, В. Пушкин, Н. Завалишина, Ю. Корнилов, А. Карпов и др.). Применение достижений психологии мышления способствовало продвижению в области психологии труда руководителя (см. сб.' Мышление и общение', Яр. ГУ, 1988; ' Практическое мышление', 1990; Корнилов 1982; Максимовская, 1990 ), а также в изучении тех профессий, где имеется возможность наблюдать со стороны за ходом трудового процесса: машинистов электростанций ( Батыщев, 1986; Чачко, 1986; Остроменская, 1990), железнодорожных диспетчеров ( Завалишина, Пушкин, 1965, Жорник, 1989; Новожилова, 1989 и др.), штурманов речных и морских судов ( Леонтьев, 1987). Благодаря этому появилась возможность не только изучать специфику методов исследования практического мышления, но и обратится к углубленному теоретическому исследованию понятий и механизмов оперативного мышления, практического мышления. Результаты исследования психологии мышления находят приложение при изучении некоторых новых профессий операторского типа, однако они почти не применяются при изучении профессий водительского типа, в том числе и летных (пилотов, бортинженеров, штурманов и др.). Причина такого отставания не только в отсутствии места для исследователя в тесном помещении кабины, но и в общепринятом мнении, что у летного состава труд состоит в реализации навыков, 'мышление просто не допустимо из-за недостатка времени'. Допуская, что решение умственных задач в труде водителей воздушных судов имеет свою специфику, мы попытались проанализировать наиболее типичные задачи, выполняемые штурманами и пилотами в обычном нормальном, неаварийном полете, а также при некоторых усложнениях условий, Такими типичными являются задачи микронавигации, которые, как известно, требуют особого внимания специалиста из-за увеличения интенсивности движения в районе аэропорта и уменьшения возможностей для маневрирования. Далее: задачи построения траектории снижения с эшелона высоты при подходе к аэродрому и задачи выбора пути следования при изменении условий полета в намеченном участке пути, а также задачи определения отказов навигационного оборудования.

Для характеристики мышления штурманов воспользуемся основной схемой: 'Субъект-действие-объект-окружающий мир'. Сложность штурманских задач определяется отдельно по каждому блоку схемы. Окружающий мир всегда несет в себе запас неопределенности, новизны, неожиданности, дефицита времени. Сложность возникает уже при восприятии: из-за замаскированности или зашумленности воспринимаемых объектов, сходства, влияющего на различение и идентификацию и т. д. Сложность порождается неточным и несвоевременным характером информации, поступающей оператору, от датчиков и систем. Здесь мы уже обращаемся к особенностям управляемого объекта, который также создает сложность из-за того, что его состояние не может быть точно определено, что при движении в воздушной среде он приобретает новые, неожиданные свойства. Сложность действия, выполняемого субъектом в определенном отрезке пространства-времени, определяется количеством и качеством преобразований, сложностью цели, соответствием средств, своевременностью и пространственной уместностью движений оператора. На стороне самого оператора сложность выступает как переживаемая, как трудность, как состояние субъекта при выполнении задачи. Это уже вопрос вовлеченности субъекта в процесс управления. Обычно ссылаются на закон Йеркса-Додсона, когда хотят определить влияние состояния субъекта на решение. Однако, самого по себе его недостаточно. Вообще на стороне субъекта характеристика сложности профессиональной задачи превращается в непростую проблему, поскольку сложность определяется опытом субъекта, его личными качествами и т.д.

Изучая систему обучения штурманов и пилотов, прослеживая процесс формирования профессионального опыта, фиксируя трудности, с которыми сталкивается специалист, и способы их преодоления, нельзя не удивляться, сколь сложными являются операторские задачи. Решение любой операторской задачи - это сложный процесс развертывания значения, зафиксированных в условном кодовом языке. Для решения задач требуются глубокие знания, которые формируются в длительном обучении и тренаже, а затем в ходе специальной отработки в ходе реального исполнения. Оператор знает, как устроена система, умеет выполнять в системе определенные функции, знает, как функционирует система в окружающей среде, знает социальное назначение системы и ограничения на ее работу в различных условиях. Следовательно, оператор овладел внутренним языком системы. Характеризуя сложность профессионального опыта, нельзя не отметить условность и глубокую специфичность тех перцептивных объектов, с которыми приходится работать оператору и тех средств, с помощью которых он выполняет свои двигательные задачи. Учитывая внутреннюю связность перцептивных, моторных, когнитивных и эмоциональных компонент профессионального опыта, целостность субъекта и его рабочего места, мы приходим к тому, что профессионал, овладевший в совершенстве своей профессией, выступает перед нами как совершенно иной, по сравнению с новичком, субъект, специалист, для которого сложность задачи должна определяться иначе, в соответствии с новым высоким уровнем его профессионального опыта. В профессиональном опыте властвует принцип исчезающей сложности. Возникают новые единицы, которые хорошо интегрированы и преобразование которых подчиняется новым соответствующим им простым правилам, но правила и единицы неразделимы: нельзя передать новичку только правила преобразований не построив в его опыте новых единиц, соответствующим этим правилам.

С накоплением профессионального опыта меняется не только трудность задачи, но и ее объективная сложность. В триаде, которая является нашей основной схемой, все элементы связаны, они определяются друг через друга и свойства каждого оцениваются через другие блоки. Сложность окружающего мира, объекта, сложность действия, определенные через субъекта, будут разными, если профессиональный опыт субъекта и другие его характеристики будут меняться.

Важной характеристикой субъекта является его отношение к выполняемой задаче. Принято считать, что практические задачи отличаются особой вовлеченностью субъекта в процесс решения, особым принятием задачи, что и отличает исследования практического мышления от лабораторного и ставит серьезные препятствия на пути построения теории мышления. Однако, нельзя считать, что вовлеченность всегда полная. Скорее это характерно только для этапов освоения профессии, при условии, что обучающийся заинтересован в работе. По мере совершенствования профессионального опыта отношение специалиста к выполняемым задачам меняется, возникает и закрепляется сочетания опасных установок или аттитюдов. К ним относятся: склонность к риску, уверенность в собственной неуязвимости, импульсивность, непокорность, безразличие. Эти свойства характерны для каждого человека, у каждого они все имеются, но в определенной степени. Объединяясь в целостное отношение к профессиональной задаче, они могут стать причиной повышения сложности решаемой задачи, а иногда - аварии или даже катастрофы. В то время как сам субъект считает задачу простой.

Анализируя мышление профессионала, необходимо дать характеристику самой мысли. Мысль может принимать форму абстрактной идеи, цели, сформулированной в знаковой форме. Это может быть план, образ, выделяемый из воспринимаемого, а может и совпадать с ним полностью. Мысль может целиком захватывать сознание субъекта, а может уходить на периферию и даже в область бессознательного, тогда она становится безобразной, не поддается самонаблюдению. Но когда субъекту удается ее 'поймать', он сообщит о ней психологу (вербально или рисунком), что явится самым важным свидетельством мыслительного процесса.

При изучении операторского труда психологу не просто выделить проблему, которую решает оператор, поскольку перцептивные процессы, осуществляющиеся в ходе первичного анализа, чрезвычайно свернуты, затруднения оператор преодолевает почти незаметно, обращаясь к своему богатому внутреннему опыту, выбор средств и путей проводит, пользуясь самым простым и испытанным способом, управляющие движения также бывают быстрыми, а его эмоциональное состояние замаскировано тем высоким напряжением, которое характерно для наиболее сложных этапов операторского труда.

В таких случаях оказывается полезным метод 'онтогенетической реконструкции', с помощью которого можно установить, возникали ли в прошлом у данного оператора трудности при выполнении задачи и каким путями ему удалось их преодолеть. Обращение к формированию профессионального опыта позволяет выявить ту систему задач, которую освоил оператор наилучшим образом, установить, как они систематизированы, насколько велик их перечень, насколько хорошо удалось оператору освоить стратегии и приемы их решения. Очень важно выяснить, какие самостоятельные шаги сделаны оператором для объединения задач в связную единую систему. Однако это становится трудным делом, поскольку операторский опыт формируется спонтанно, эпизодическими усилиями самого оператора и экипажа в котором он работает. Обучение инструкторами не поставлено на мощный педагогический фундамент. Участие инженерных психологов способствовало бы не только составлению классификации операторских задач, но и построению методик обучения и выявлению путей формирования профессионального опыта, созданию банка приемов, тактик, стратегий решения типичных задач.

Средства, используемые в операторском труде.

Всю высокоавтоматизированную систему управлению можно считать средством, например, при управлении современным самолетом - пилот использует автопилот и бортовой навигационный комплекс. Такая система может управлять процессом автоматически. Однако при нынешнем состоянии отечественной техники представляется более эффективным использование ее человеком именно как средства управления. Управление процессом ведется автоматически только при определенных, наиболее благоприятных условиях, в остальных случаях оператор решает задачу сам, используя те или иные условия подсистем, устройств, приборов и механизмов, входящих в состав системы.

Технические средства можно разделить на устройства сбора, хранения и обработки информации и силовые установки для выдачи управляющих воздействий. К средствам сбора информации относятся датчики и приборы, с помощью которых информация подается оператору: шкалы, циферблаты, экраны, сигнализаторы и прочее. Информация может поступать к оператору в 'сыром' виде, прямо от объекта, либо после предварительной обработки (сравнения, интеграции, коррекции и пр.), осуществляемой различными устройствами, включая цифровые и аналоговые вычислительные устройства. Воздействие на объект возможно напрямую от оператора, через механические рычаги и тяги, но также и через различные усилительные устройства, отдельные двигатели, автоматы. Все технические средства более или менее связаны. Крайним случаем является их полная разделенность, когда различные виды информации объединяет только сам оператор. При ненадежных системах управления операторы предпочитают именно такой способ использования различных систем, отвязывая их друг от друга технически, но объединяя их в своей деятельности.

В процессе работы операторы используют более или менее сложные инструменты (калькуляторы, измерительные устройства, специализированные счетные линейки). Их широкое применение определяется именно простотой и понятностью принципа работы, надежностью действия, независимостью от других устройств системы. Такие инструменты используются в тех видах труда, которые существуют давно и где автоматизация шла постепенно. В штурманском труде авиаторы используют навигационную линейку, вертушки для определения направлений, часы. Многие технические средства, инструменты авиаторы разрабатывали самостоятельно. Штабс-капитан А.Н. Журавченко, артиллерист и штурман 'Ильи Муромца', изобрел устройство для точного самолетовождения. Оно состояло из линеек, соединенных легко фиксирующимися винтами, закреплялось основанием на жестких конструкциях самолета и позволяло вести самолет в облаках, ночью, а также обеспечивало точное бомбометание. Штурман Б.В.Стерлигов (1930) описывает ветрочет - простое и остроумное устройство, содержащее изготовленные из тонкого картона диск и раму. Помогают здесь и эргономисты. Так, Жюльен Кристенсен, известный авиационный эргономист, получив разрешение на участие в арктических полетах на самолете В-29, изучил труд авиационных штурманов и разработал устройство для прокладки курса, которое затем было внедрено.

В своем труде операторы используют другие средства - вахтенные журналы, которые они заполняют по ходу развития технологического процесса, таблицы, справочники, памятки с заранее рассчитанными наиболее общими характеристиками процесса. В качестве справочного материала особое место занимают схемы и карты. Их использование формирует особый тип операторского мышления, где важное место занимает образный компонент. Использование карт различных масштабов, схем с разной степенью детализации требует развития умственных операций таких, как сжатие и растяжение образа, повороты в плоскости или пространстве, сдвиги и т.д.

Каждое средство предполагает наличие определенных двигательных навыков. Запуск, изменение режима, контроль, остановка требуют от оператора точного выполнения последовательности нажатий кнопок, переключений тумблеров, проверок показаний на экранах и циферблатах.. Это внешние компоненты мыслительного процесса.

Для быстрого использования средств (линеек, таблиц, карт, схем)требуются высокоавтоматизированные перцептивные и умственные навыки.

Навигационные средства.

Пожалуй, нет такого труда, где не требовалось бы учитывать и оценивать собственное положение среди других объектов, что и составляет суть пространственного ориентирования. В штурманском труде - это одна из основных задач.

Для ее решения штурман снабжен целым рядом устройств, приборов и систем. Автоматический радиокомпас и радиосистемы ближней или дальней навигации позволяют определить место самолета относительно приводной радиостанции или радиомаяка; радиолокатор - относительно специально выделенного радиолокационного ориентира, магнитный компас - относительно полюса (северного или южного), астрономический компас - относительно светила (солнца или звезды). Для точного управления движением на самолете имеется курсовая система, допплеровский измеритель скорости и сноса, навигационный вычислитель аналогового или цифрового типа. Каждая система обладает своими особыми характеристиками по точности и по условиям применения. Для каждой из них имеется настроечное устройство (пульт управления) и индикационный прибор, где с помощью стрелок и цифр указывается положение движущегося объекта относительно ориентира (маяка, радиостанции). Для каждой характерна особая система установочных двигательных операций, особый принцип считывания и особая система умственных приемов. Они используются вместе с картами, схемами, справочными таблицами и инструментами. Все эти средства позволяют штурману решать в полете сложные задачи, среди которых основная заключается в том, чтобы осуществлять точное вождение самолета по трассам.

Штурман воздушного судна первого класса располагает избыточным количеством навигационной информации ( при условии, что все устройства работают безотказно и дают точную информацию). Ее рациональное, иначе, комплексное использование требует значительной практики и профессионального опыта.

Поскольку жестких инструкций по применению навигационной информации в различных условиях не имеется, то наиболее опытные штурманы вырабатывают свои методы комплексного применения навигационных средств.

По степени интегрированности данных эти методы делятся на две группы:

одни основаны на использовании отдельных элементарных источниках навигационной информации,

другие - на использовании данных, которые уже интегрированы в структурно избыточной схеме навигационного комплекса.

Методы комплексного вождения самолета сложны и разнообразны. В значительной степени они остаются неизвестными. Мастера вождения рассказывают о них неохотно и скороговоркой. Комплексное вождение воздушных судов рассматривается некоторыми авторами 'как своего рода искусство'.

Основная задача штурмана в полете, точное вождение самолета по трассе или маршруту, может быть выполнена при условии, что штурман ведет контроль пути. Другая задача - ведение ориентировки, т.е. определение места самолета, выполняется при коррекции счисленных координат, либо при потере ориентировки. Две задачи близки по содержанию операций и по своему глубокому смыслу: полный контроль пути заключается в определении места самолета (Наставление по штурманской службе...., 1973).

Визуальное и приборное ориентирование.

Визуальное ориентирование осуществляется по отношению к видимым предметам. Задача ориентирования заключается в опознании отдельных предметов, совокупности их как целостной структуры и в определении своего места внутри совокупности. Она решается различением внутри совокупности направлений и определением расстояний до ближайших, основных или граничных объектов. Умение опознавать земные ориентиры (для этого недостаточно знать их отличительные признаки) также приходит вместе с профессиональным мастерством, т.к. вид ориентира существенно меняется в зависимости от времени суток, времени года и погоды. Условия визуального ориентирования ухудшаются в утренние и вечерние часы, когда косые лучи солнца окрашивают местность в красные тона; в сумерки экипажу приходится смотреть на затемненную земную поверхность из освещенного лучами заходящего солнца пространства. В переходное время года снеговые пятна создают пестрый ландшафт местности и затрудняют ориентирование, происходит разлив рек и озер, вследствие чего искажается их конфигурация. Существенное значение для характера перцептивного мира человека в полете имеет высота, поскольку от нее зависит площадь обзора и возможность восприятия ориентиров. При изменении высоты полета знакомая местность может приобрести совершенно новый вид, что привести к ошибке в определении места: о таком случае нам рассказывал инструктор тренажера КТС-Ил-62. См. также: Разумов, 1934.

Увеличение скорости движения самолета особенно имеет значение при полетах на малых высотах, поскольку сокращается время, необходимое для опознания ориентиров. Перечисленные выше факторы создают трудности в определении размеров и удаления местных предметов (что особенно важно при заходе на посадку).

Приборная навигация.

Трассовое вождение воздушных судов означает, что штурман контролирует боковое уклонение самолета от намеченной трассы в километрах, вправо или влево. Трасса имеет определенную ширину(5, 10 или 20км) и выход за пределы трассы запрещен, а вблизи границы - карается по закону. Боковые уклонения штурман определяет с помощью измерений и вычислений. Полученные данные штурман сопоставляет с картой.

По мере автоматизации штурман освобождается от необходимости постоянно проводить измерения. Скорость (путевая) и угол сноса измеряет допплеровский прибор, системы ближней и дальней навигации поставляют информацию о положении относительно заданных пунктов на земле, инерциальные системы выдают точную информацию о курсах следования.

Меняется содержание деятельности штурмана или пилота: он вводит данные в систему, ставит управление на автомат и переходит в режим ожидания, контролируя точность приборов. При частичных отказах штурман отключает навигационный комплекс от автопилота и использует его нормально работающие узлы и подсистемы, например, вычислитель, отдельные датчики навигационной информации. При отказах навигационного вычислителя штурман использует навигационную линейку, часы и другие простые средства. Отметим, что задача ведения ориентировки сохраняет свою значимость и при автоматическом управлении, поскольку при отказе автоматики вероятность ошибки резко возрастает, когда человек сохраняет состояние пассивного ожидания очередного пункта трассы.

Таким образом, рассмотрение средств, которые используются для вождения самолетов, и комплекса задач, выполняемых человеком, свидетельствует о сложности их и, соответственно, позволяют считать процессы решения навигационных задач мыслительными и ставить вопросы о специфике их осуществления и о специальном обучении.

Навигационный образ полета.

Решение навигационных задач включает в себя психологические процессы построения образа, выполнение умственных преобразований, переходы от одной системы отсчета к другой, согласно систем отсчета и проч. В данном разделе мы посвятим рассмотрению понятие навигационного образа полета.

В течение двух последних десятилетий понятие образ вошло и прочно закрепилось в работах по инженерной психологии. Вместо концепций информационной и концептуальной моделей разрабатываются понятия оперативного образа, динамического образа, образа полета, образа воздушной обстановки. В некоторых работах говорят об образе производственной ситуации, образе системы газовых коммуникаций, навигационного образе полета.

Понятие оперативного образа было введено в группе работ, выполненных Д.А. Ошаниным, О.А. Конопкиным, В.Ф. Вендой, В.И. Козловым, А.И. Миракяном, В.И. Моросановой, Н.Л. Мориной и др. Изучая образ у операторов различных профессий: летчиков, машинистов электростанций и т.д., авторы определяли его как целое, обладающее свойствами прагматичности, адекватности задаче, специфичности, лаконичности, свойством функциональной деформации. Д.А. Ошанин подчеркивал зависимость образа от профессионального опыта специалиста: субъект строит оперативный образ в соответствии со своим представлением об управляемом процессе и в соответствии с теми действиям, которые он должен выполнять. Оператор по-своему, особо видит даже ту информацию, которая представляется ему на мнемосхеме.

Понятие 'образ полета' было введено Н.Д. Заваловой и В.А. Пономаренко (1980), а затем активно использовалось многими авторами. С помощью понятия фиксировался феномен несоответствия между приборной информацией и ощущениями летчика. Н.Д. Завалова и В.А. Пономаренко различали в структуре образа: 1) инструментальную и неинструментальную информацию, 2) приборный образ и чувство самолета, 3) концептуальную модель, 4) цель действия и 5) образ несовпадения показаний приборов и ощущений летчика. Информация движется навстречу встречными потоками: от входа и от блока концептуальной модели. Модель показывает структуру тех составляющих, которые стоят за ощущением перевернутого полета или иллюзии крена.

В работе В.Е. Андриановой рассматривался динамический образ воздушной обстановки, воображаемое пространство с некоторым количеством самолетов. При небольшом количестве самолетов операторам удается представить трехмерное пространство; когда число самолетов превышает 3, оператор решает задачи, работая с плоскими картинами. Т.В. Барлас (1985) изучала статическую составляющую образа пространства у авиадиспетчеров. Это своего когнитивная карта того сектора и зоны, в которой работает оператор.

Сопоставление модели Н.Д. Заваловой и В.А. Пономаренко с анализом образа другими авторами показывает, что модель структуры образа полета разработана в традициях анализа преобразований информации, рассмотренного в первой главе диссертации. Модель носит формальный характер: в ней фиксируется разница между тремя источниками информации, их уровневая организация. Модели недостает содержательного описания пространства и времени. Характеристика оперативного образа как целого позволяет глубже проникнуть в психологическое содержание операторского труда.

Авиационные психологи временно исключили навигационную составляющую из образа полета и строят его только для описания положения тела в вертикальной плоскости. Пилоты современных воздушных судов, выполняющих рейсы по трассам, считают навигацию делом второстепенным, а штурманов называют 'бухгалтерами в воздухе'. Сами штурманы связывают суть своей работы с расчетами и перерасчетами.

Означает ли это, что представления, образы, восприятия теряют свое значение в штурманском труде, а основное содержание труда составляет только работа с цифрами?

При обсуждении различных вопросов в авиационной психологии в качестве аргументов приводятся данные о катастрофах. Но это очень сильное средство, механизм действия которого никогда не бывает до конца ясен, поскольку все причины, обстоятельства установить не удается. Мы в качестве обоснования нашей гипотезы о роли образов в штурманском труде обратимся к наблюдениям за обычным и, как кажется, неинтересным делом - подготовкой к полету.

Действительно, опытный штурман, выполнив несколько полетов по одной и той же трассе, при подготовке интересуется только числовыми данными, а к карте не прибегает даже в полете. Однако, это свидетельствует скорее о богатстве его образа пространства, чем о том, что содержание его мышления и памяти сводится только к цифрам.

Перед первым выходом на трассу штурман тщательно изучает маршрут, последовательно, шаг за шагом, разрабатывает все его детали: расположение, координаты и визуальную форму радиолокационных ориентиров, характер местности в районе аэродромов, конфигурацию путей подхода и схем захода на посадку. Штурман делает расчеты, выписывает числа из справочников, составляет таблички, а конфигурации важных объектов он выделяет на карте и прорисовывает на чистом листе бумаги. Это хорошо известное средство работы с памятью. Штурман хорошо помнит все изгибы в линии пути и может легко их воспроизвести, что и свидетельствует об образном характере их памяти, а следовательно и мышления, поскольку именно образы становятся предметами умственных преобразований.

Следующее рассуждение может послужить обоснованием необходимости проработки образных компонент в процессе подготовки к полету пилотами, выполняющими полеты в сокращенном составе экипажа, без штурмана.

При полете по трассе при выполнении каждой операции нет необходимости обращаться к полному и детализированному представлению о географическом пространстве и когнитивным картам времени полета. Однако, это совершенно необходимо в ряде ситуаций, сложность которых возрастает под влиянием напряжения, утомления и даже истощения, опустошения, в котором постоянно бывает летчик в полете.

1) Точное и полное представление о рельефе местности вокруг каждого коридора подхода и в районе круга, наложенное на карту скоростей полета по высотам и зонам, необходимо прежде всего для выполнения снижения и захода на посадку на горном аэродроме, поскольку катастрофы на горных аэродромах связаны с ошибками ориентировки.

2. При нестандартных командах авиадиспетчера, которые он дает относительно своего положения: чтобы выполнить такую команду, штурман должен представить географическое пространство, поместить в него диспетчерский пункт и самолет, летящий по трассе, относительно этого пункта и т.д.
1. При несигнализируемом отказе навигационных приборов и медленном уходе гироскопов от заданных значений.
2. Когда разрыв в сознании происходит из-за засыпания, что и приводит к потере ориентировки.

В любых нестандартных ситуациях, когда информация оказывается недостаточно полной и определенной, а иногда даже и противоречивой, когда летчику трудно работать на основе приборной информации, когда 'стрелки разбегаются' и летчику необходима дополнительная опора, чтобы понять ситуацию в целом, такой опорой может послужить систематически сформированное представление о полете, которое имеется у пилота до возникновения ситуации.

Под навигационной составляющей образа полета иногда понимают только представление о географическом пространстве. Даже эта статистическая составляющая должна быть гибкой, подвижной. Образ пространства должен иметь несколько ' входов' и быть инвариантным относительно расположения в плоскости входов. Образ должен легко распознаваться независимо от того, каким образом в него 'входят'.

Он должен сохранять свою целостность, но при этом легко поддаваться преобразованиям (растяжению, сжатию, поворотам, декомпозициям и проч.)

На представление о географическом пространстве должно быть наложено пространство воздушных путей и схемы подходов. Совмещение представлений - не простая задача и требует особого внимания при обучении и подготовке к полету.

Проработка совмещенного пространства в терминах движения, которая характерна для опытных штурманов, означает, что образ полета- это уже не представление о карте или даже системе карт, а представление о группе воздушных судов, движущихся вместе с самолетом, в котором находится наш субъект, пилот или штурман. Одни суда входят в это подмножество, другие выходят из него, каждое воздушное судно движется в своем направлении (на параллельном или встречном, пересекающихся курсах, попутно или навстречу). Это подмножество образует ближайшую воздушную обстановку в районе, окружающем наше воздушное судно. Такое динамичное представление должно быть вложено в другое - представление о воздушной среде (скорость и направление ветра, распределение ветров по высотам, расположение фронтов и тенденций развития грозовой деятельности и т.д.). Динамические образы являются уже своего рода воплощением отдельных фрагментов сложной системы когнитивных карт времени, которая содержится в структурах профессионального опыта специалиста. Такой динамический образ будущего полета, создаваемый специалистом во время подготовки к предстоящему дальнему полету, хотя и в самых общих чертах, позволит предвидеть опасные сближения воздушных судов на 'воздушных перекрестках'- в зонах с интенсивным воздушным движением, избежать столкновения с землей при подходе к аэродрому в горной местности, выбрать оптимальный путь спрямления или путь обходы грозы.

Здесь мы подходим к важнейшему тезису: психологическое содержание операторского труда представляет собой совместное функционирование устоявшихся, заранее сформированных структур профессионального опыта и текущих, наличных, ' свежих' восприятий, мыслей, переживаний и действий.

Поясняя этот тезис, отметим следующее. В полете, когда летчик напряжен, возбужден, или напротив, утомленный длительным ожиданием конца полета, опустошен, истощен, сложность решаемых задач возрастает. Она порождается самим состоянием летчика. В полете сложной становится задача, которая на земле казалась простой. Наибольшие сложности в полете быстро суммируются и превращаются в сложности большие, а летчик не всегда успевает решать простые задачи. Только серьезная и основательная работа на земле, всестороннее изучение и проработка особенностей пространства, времени, информации, будущих действий, когда летчик представляет возможные ситуации и способы их решения, является условием быстрого и правильного понимания информации в полете: показаний приборов, цифр из справочников и табличек, содержания информации, содержащейся в картах. Структуры опыта, оживленные, обновленные, дополненные данными при подготовке к полету, будут функционировать в процессе полета, принимая и обрабатывая показания приборов, сведения, получаемые по радио и др. Наличие образа и операциональных структур опыта, их совместное функционирование делает возможным быстрое отыскание и прочтение нужной информации - смысловой поиск, интерпретацию и адекватное действие. Только структуры опыта делают возможной адекватную антиципацию мест и событий.

Актуальные восприятия и возникающие из них представления плавно переходят одно в другое и каждое из них сопоставляется, преобразуется функционированием структур опыта, актуализированных в ходе подготовки к полету. Если по той или иной причине (например, при засыпании, или из-за отказа навигационных приборов) возникает разрыв в плавной последовательности восприятия и представлений и оператор должен быстро построить новое, адекватное неожиданно возникшей ситуации, то при недостаточной подготовке к полету понимание ситуации может оказаться неполным, ошибочным. В представление с большей вероятностью будет включена неполноценная, бесполезная и даже мешающая информация. Для адекватного понимания нужна напряженная и интенсивная работа мысли специалиста.

Таким образом, в представлении о ситуации, складывающейся в полете, мы различаем несколько слоев: 1) Структуры пространства и времени, сложившиеся в ходе предыдущей деятельности; 2) система перцептивных миров (актуальное восприятие); 3) мысленный образ самой ситуации и ее развития.

Выполнение задачи предполагает преобразование этих структур. Такие преобразования специалист выполняет уже в процессе подготовки к полету - они позволяют согласовать пространственные и временные составляющие образа, наложить и заставить функционировать динамическую часть создаваемого образа будущего полета. Такие преобразования необходимы в полете, при выполнении задачи определения места или при выполнении специальных процедур контроля навигационных приборов. Штурману необходимо контролировать в умственном плане свое положение относительно нескольких ориентиров. Строить в уме линию пути и прослеживать движение вдоль нее.

Для решения навигационных задач необходимо выполнение умственных трансформаций перцептивных или умственных объектов: сдвига, наложения, вращения, сжатия, растяжения. Эти операции включены в содержание структур опыта. Опытные специалисты выполняют их автоматически. Эти операции не поддаются самонаблюдению, субъекты о них не всегда знает. При специально построенном опросе можно выявит намеки на них. Так, если штурману приходится использовать в полете чужую карту, она кажется ему 'как-то не так сложенной'. Умственные преобразования необходимы штурману для чтения показаний навигационных приборов. Именно сдвиги, повороты, растяжения и сжатия видны на рисунках штурманов при моделировании в лаборатории решения навигационных задач.

Роль систем отсчета при ориентировании по приборам

Система координат является наиболее важным теоретическим средством навигации, Систему отсчета содержит каждая пространственная ( локальная и глобальная) и временная структура профессионального опыта. Изучение любой карты связано с изучением и применением систем координат. Совмещение различных представлений - это прежде всего совмещение и преобразование различных систем координат. Более того, сама система координат - это преобразование объекта: его сдвиги, вращения, сжатия и растяжения.

Исследования скорости мысленного и перцептивного вращения знаковых и геометрических форм посвящено большое количество работ. Установлены скорости вращения простых форм, таких, как буквы, цифры, лица. Однако мы не встречали статей о применении систем координат и переходах между ними.

Понятие системы отсчета применяется как завершающее объяснительное понятие. Психологическое исследование системы отсчета проводили Пиаже и его сотрудники. Рассмотрены перцептивное действие помещения в систему отсчета. Исследуя формирование спонтанной геометрии Пиаже, Инельдер и Семинска пишут: 'Интеллектуальное представление группы смен позиций выступает в тоже время как система отсчета или система координат, которая формирует их контекст'.

В советской психологии проводились исследования пространственного мышления школьников в процессе ориентирования. Шемякин, Якиманская и другие показали, какую важную роль играет субъектно-центрированная система отсчета в развитии географических понятий и представлений, в решении задач на ориентирование на местности. По мере развития школьники начинают все шире применять субъектно- центрированную систему отсчета для решения задач в реальном пространстве. Она применяется и для решения абстрактных геометрических задач - то есть становится средством мышления. Расширяется арсенал приемов, посредством которых субъект меняет свое положение в воображаемом пространстве. Сам акт смены позиции умственного наблюдения становится менее трудным. Постепенно субъект обретает способность использовать любую свободно выбираемую точку отсчета.

Установлено, что препятствиями для развития являются:

использование только одной, субъектно-центрированной системы отсчета;

неспособность легко перейти с одной позиции на другую в воображаемом пространстве;

неспособность использовать сразу несколько систем отсчета.

Система отсчета - это когнитивная структура, которая может функционировать сразу на разных уровнях. На перцептивном уровне она выступает как система одновременно воспринимаемых предметов, среди которых один - оцениваемый. На уровне представлений система отсчета наложена на умственные образы предметов и более подвижна. Здесь могут быть изменены не только нулевая точка, которая наложена на один из образов предметов и может быть передвинута с одного образа предмета на другой, словно в восприятии. Может быть мысленно изменено само множество предметов, на котором применяется система отсчета. На уровне понятия система отсчета применяется как логически организованная система знаний.

Но когнитивная структура - это не просто система знаний. Она слита с движениями, поскольку она применяется для овладения реальным пространством. Она формируется в активной деятельности и несет в себе следы движений и способы оценки расстояний и направлений, которые могут быть выполнены либо в виде движений, либо в умственном плане - образно и логически. Система отсчета, образованная перцептивным гештальтом, позволяет оценивать расстояния, направления и величины почти мгновенно и с места, без движений. То же можно сказать и о представляемом гештальте.

Особый интерес представляет система отсчета, которую субъект несет в себе в своей телесной - психофизиологической и анатомической организации. Она содержит три оси - вертикальную, задаваемую направлением земного притяжения, горизонтальную поперечную, определяемую плоскостью тела, и горизонтальную ось глубины - 'от себя вперед '. Постоянство, устойчивость трех направлений осей координат формируется в ходе выполнения различных двигательных задач. Затем система отсчета функционирует как схема (структура) тела.

Совместное использование субъектно - и объектно - центрированной систем отсчета позволяет получить наиболее точны оценки величин, форм и направлений.

Объектно-центрированная система отсчета основана на использовании двух объектов. Один из них служит для создания нулевого (иначе, главного) направления, а другой - для фиксации нулевой точки. Чтобы определить расстояние или направление на искомый предмет, с системой отсчета необходимо произвести преобразования (посредством движений или умственных манипуляций): сдвиги или повороты.

Направление из нулевой точки на главный ориентир отличается как наиболее важное. Система отсчета предполагает градацию направлений по важности.

Применение систем отсчета связано с известными эффектами децентрации (Пиаже, 1965).

Применение системы отсчета субъектом для определения собственного места при ориентировании возможно в том случае, если субъект умеет мысленно перейти со своей позиции на место ориентира- в нулевую точку-и там закрепится, чтобы оттуда определить отыскиваемое место. Трудность заключается в том, что субъект должен сделать это мысленно, фактически оставаясь в некотором неизвестном ему месте. При этом никогда не бывает так, чтобы субъект не сделал предположений о своем местонахождении, т.е. о своем положении среди других объектов. Возникает интерференция: предположение о месте в пространстве как бы сопротивляется применению системы отсчета: мысленному видению пространства из нулевой точки (с позиции ориентира). Ориентирование произойдет успешно, если субъекту удастся согласовать несовпадающие представления и уничтожить беспокойства и сомнения по поводу их несогласованности.

Система отсчета- это не только используемая математическая система координат (полярных, прямоугольных и т.д.), но это целый комплекс знаний, умственных приемов, двигательных навыков-операций вместе с определенным эмоциональным отношением, которое определяется точностью или возможностью применения систем отсчета в наличной ситуации.

Системы отсчета организованы в сложную иерархию. У конкретного штурмана упорядочение отдельных систем отсчета зависит от его субъективных, личных, индивидуальных предпочтений, от профессионального опыта и мастерства.

Иерархия не остается постоянной и может меняться в зависимости от объективных условий (например, умение быстро прочесть, понять и использовать в данных условиях показания того или иного прибора).

Комплексное применение предполагает переходы от одного навигационного средства к другому, сопоставление их данных между собой. Оно основывается на выборе наиболее точного средства для данного участка и для данных условий полета. Чтобы выбрать, нужно иметь критерий. В качестве критерия, образца служит наиболее точное средство. Его использование основано на уверенности субъекта в правильности его работы. В определенных точках маршрута штурман контролирует навигационные приборы и исправляет их показания. В этих точках и выделятся наиболее точное средство, с которым штурман совмещает свою субъективную систему отсчета.

Если точность всех средств приблизительно одинакова и не высока, то критерием будет служить субъективное средство, не совпадающее ни с одним из имеющихся навигационных средств.

Методика 1 Экспериментальное моделирование штурманского труда.

Для изучения психологических процессов, развертывающихся при выполнении навигационных задач штурманом и пилотом, была проведена серия экспериментальных исследований. Она была начата в 1980 году в работе Л.Н.Лучко, а затем была продолжена в дипломных работах ряда студентов, в работах аспирантов и соискателей, работавших под руководством автора. Первые работы проводились методами наблюдений, бесед и опросов. Этот этап был закончен в 1985 году созданием компактного опросника, направленного на выявление операциональных, когнитивных и эмоциональных аспектов штурманского труда. В 1986 году по предложению Н.С.Архипова мы начали исследования построения образа полета на основе показаний приборов. В задаче номер один положение самолета в одной точке задавалось показаниями магнитного компаса (в виде числа, без стрелок) и индикатором курсовых углов ближнего и дальнего приводов.

В задаче номер два испытуемые получали не одну, а пять карточек, на каждой из которых задавалось положение самолета в одной из точек траектории захода на посадку. Траекторная и временная последовательность задавалась показаниями барометрического высотомера и часов. Испытуемый должен был последовательно просмотреть карточки и построить фактическую линию пути.

Задачи предъявлялись пилотам и штурманам самолета Ил-62, пилотам Як-40 (всего 33 человека) и курсантам училища гражданской авиации, будущим инженерам-пилотам с налетом 35-50 часов.

Исследование показало, сколь велика роль структур профессионального опыта в построении образа полета.

Такими структурами прежде всего явились представления о целостном пространстве полета - той линии пути, по которому движется самолет при заходе на посадку. Эти представления обнаружились, когда испытуемые, решая задачу, выдвигали гипотезы, на основе которых строилось восприятие приборов. Это проявилось и в первой, и во второй задачах. Рассматривая карточку с изображением приборов, летчики пытались интерпретировать их показания, представить, в каком месте пространства полета находится самолет. Затем они изображали ситуацию на чистом листе бумаги. Когда ответ был быстрым и точным, то весь внутренний процесс чтения приборов оставался скрытым. Понять его можно было только по объяснениям летчиков. Но те летчики, для которых задача оказалась легкой, объяснений не давали. Говорили лишь те, кто испытывал затруднения. Особую важность для интерпретации имеют ошибочные решения. Мы их и рассмотрим в первую очередь.

В первой задаче 7 пилотов квалифицировали ситуацию как 'подход к четвертому развороту' и 6 пилотов - положение между дальним и ближним приводами.

Во второй задаче 13 человек (3 штурмана, 10 пилотов) дали неправильные изображения линии в целом.

Некоторые испытуемые исправили рисунки самостоятельно. Других после окончания решения мы выводили на правильное решение.

По первой задаче все случаи самостоятельного исправления ошибки относятся к изображению 1 (подход к четвертому развороту).

Во второй задаче испытуемые сами исправляли ошибки во 2-ой и 4-ой точках.

Для анализа умственных процессов оказалось полезным наблюдение за ходом изображения. Здесь были выделены три типа стратегий: 1) изображение по точкам, 2) иногда летчики отказывались соединять точки линией, изображение 'махом' всей линии пути и 3) изображение отрезками по мере просмотра карточек. Результаты представлены на рис.4.6. Видно, что число изображений по точкам вдвое меньше числа изображений 'махом'. Построение целой линии свидетельствует об образе полета, который сложился на основе чтения приборов.

Некоторые испытуемые 'видели' решение задачи как полет по коробочке.

Эти данные показывают, что при интерпретации показаний приборов штурманы и пилоты опираются на априорное представление пространства. Оно формируется в результате повторений в профессиональной деятельности. Представление о прямоугольной схеме маршрута столь устойчивая структура, как и система отсчета.

На рисунках мы находим свидетельства применения различных систем. Свидетельствами служат манипуляции во время рисования, изображения разных систем отсчета: курсовых углов радиостанции (которая совпадает с субъектно-центрированной системой отсчета) и географической. Из диаграммы на рис.4.7. видно, что при решении первой задачи вращали лист 8 человек, второй - 11. Вращали карточку с приборами 4 только при решение второй задачи. Два другие способа: один - вращение в уме, второй - вербальное решение. В первой задаче число случаев вращения в уме было 6, а во второй - 12, число решений, когда вращение не наблюдалось, а решение было вербальным - соответственно 12 и 13.

Разумеется наиболее явное свидетельство применение системы отсчета - ее изображение на рисунке. Стрелки курсовых углов изобразили в первой задаче 10 чел., во второй - 4, стрелку магнитного компаса - соответственно 18 и 16 человек. В основной массе летчики ориентировали взлетно-посадочную полосу на листе бумаги в соответствии с магнитным курсом посадки, задавая таким образом географические координаты полета.

Задача была построена так, что две системы отсчета - курсовых углов и магнитных курсов - интерферировали и это создавало трудности в чтении показаний приборов. Для изображения требовалось согласование двух систем отсчета, что и делали испытуемые вращениями, явными или скрытыми. Один летчик рассказывал, как ему трудно развернуться мысленно: 'Мне кажется, что перевернувшись вниз головой, я лечу спиной вперед, справа у меня ближний привод, слева - дальний'.

При решении задач летчик сидит неподвижно за столом, читая приборы, совмещает точки отсчета - нулевую точку прибора АРК с направлением взора, согласует две системы отсчета, но для этого необходимо совершить умственный поворот.

Передвигаясь мысленно по линии пути, испытуемый должен в каждой новой точке совмещать самолетно-центрированную систему отсчета с субъектно- центрированной.

В некоторых типах самолета штурман развернут относительно направления полета. Это вызывает затруднение лишь в начале летной практики. Потом оно исчезает. Но, по-видимому, оно появляется вновь в наиболее сложных случаях.

Нам кажется, что именно такого типа сложности были смоделированы в нашей экспериментальной ситуации, где 1) испытуемые были лишены наиболее привычного средства - схема полета вокруг аэродрома, 2) была выбрана одна из самых редких схем полета на горном аэродроме, где во второй точке меняется направление полета относительно обеих приводных радиостанций на 180 и 120 градусов, а курс меняется всего на 45 градусов.

Если испытуемые при чтении второй точки не учитывают географических координат, а полагаются на профессиональный опыт - это приводит к ошибкам.

Некоторые испытуемые использовали прямоугольные координаты, которые они накладывали на географические; они проводили ось ортодромии, обозначали прямой и обратный курсы - это облегчало решение задачи и иногда гарантировало от ошибок.

Исследование показало различие между пилотами и штурманами. Среднее время выполнения 1-ой задачи у штурманов оказалось наибольшим, а у пилотов Як-40 - наименьшим. Результаты пилотов оказались более кучными, чем у штурманов, которые делились на две группы (быстрые - менее 2 мин. и медленные более 10 мин.) По второй задаче время штурманов оказалось наименьшим (быстрые и медленные подтвердились), наибольшим было время пилотов Ил-62, промежуточным для пилотов Як-40.

Из таблицы 4.1. видна разница между пилотами и штурманами по количеству ошибочных решений. Табл. 4.1. показывает, что только трое штурманов дали ошибочные решения, а из 22 пилотов, участвовавших в эксперименте, 14 дали неправильные решения.

Разумеется, результаты связанные с умением читать приборы в необычном изображении и умением нарисовать представление о полете. Оба свойства более развиты у штурманов.

Роль опыта работы с разными системами отсчета тоже исключить нельзя. Она подтверждается еще и результатами, полученными на курсантах последнего курса высшего авиационного училища.

Таблица 4.1.Результаты решения задач курсантами, пилотами и штурманами (данные по времени выполнения и количеству правильных ответов).

время работы над заданием

менее1мин1-2 мин2,5-5 мин6-9 мин10-15 мин16-20 мин21-30 минболее 1часавсего решений (N)

доля правильных решений,%

Видно, что время решения первой задачи у 8 очень короткое, у остальных - 2 мин. Но только 3 правильных ответа, все даны быстро. 10 человек неправильно изобразили магнитный курс, курсовые углы и ориентации ВПП.

Вторую задачу решали дольше: четверо от 5 до 7 мин., семеро от 14 до 26, один 3 мин. и один более часа.

Особенно интересно, что семь курсантов дали несвязные изображения. У них не сложилась целостная идея полета, представление осталось разорванным. Профессиональный опыт их не содержит целостных структур, ставших хорошим инструментом деятельности.

Исследование позволяет допустить, что навигационный образ полета у штурмана является более расчлененным, полным и богатым деталями по сравнению с пилотским. Поэтому он более открыт для обогащения и ассимиляции новых знаний. Поэтому можно считать, что навигационное мышление штурмана является более гибким - он внимательно собирает данные, детально анализирует, тщательно выбирает варианты. Это подтверждают быстрые и точные решения штурманов.

Зависимость от поля и умственные манипуляции системами отсчета.

Но не все штурманы решили задачу. Но все умели отказываться от неправильного варианта даже после намека или прямого указания на ошибку.

Сложность, с которой мы здесь сталкиваемся, может быть, хотя бы частично, преодолена с помощью понятия психической дифференциации, которое предполагает у субъектов с низкой психической дифференциацией жесткие гипотезы.

Глобальный когнитивный стиль личности, который связан с полезависимостью, выражается в низкой расчлененности переживаний внешнего мира. Восприятие мира таких индивидов целостно, характер отношения к миру глобален. Поэтому повторяющиеся полетные ситуации отражаются во внутренних структурах личности летчика, в его профессиональном опыте как устойчивые, жесткие малоподвижные схемы, которые с трудом поддаются изменениям. При своей целостности, нерасчленимости они несколько диффузны и меньше связаны с отдельными стимулами.

Напротив, дифференцированный или артикулированный, когнитивный стиль характерен для независимых от поля личностей. Степень расчлененности переживания мира у таких лиц высока. Из ситуации легко выделяются отдельные части, она как бы заранее дана в комплексе таких дискретных частей, и они задают ее организацию. Гибкость и открытость внутренних структур личности обеспечивается дифференцированностью переживаний сцен и событий.

В летной деятельности человеку приходится быстро переходить от одной системы отсчета к другой, производить их согласование путем внешних и умственных манипуляций. Легкое выполнение такой задачи возможно при условии 'отключения', отвлечения от положения собственного тела. Другими словами, летчик должен быстро переместить субъектно-центрированную систему отсчета в некоторую точку мыслительного пространства, уметь совместить ее с другими системами отсчета.

Исследования, проведенные в рамках концепции когнитивного стиля личности, обнаружили связь между ориентацией тела в пространстве и поленезависимостью: независимые от поля лица быстрее и с меньшими трудностями приобретают способности, связанные с ориентацией, они более чувствительны к внутренним источникам информации, обладают высокой кинестетической чувствительностью. Все это позволило Виткину высказать предположение о большей сложности и расчлененности переживаний у независимых от поля лиц. Поскольку они обладают хорошо артикулированной схемой тела, они могут легко переносить ее различные точки мысленного пространства, совмещать ее с другими системами отсчета или отделять от них.

Это предположение изучалось в исследовании аспиранта Р.Фабри (1989). Им была создана специальная экспериментальная методика. Испытуемому предлагалось представить себя в роли пилота, управляющего машиной, и по команде с земли построить на листе бумаги линию пути.

Чтобы правильно выполнить задачу было необходимо мысленно передвигать воображаемый самолет вдоль воображаемой линии, совмещая ее ось с очередным участком маршрута. Поскольку при этом испытуемый оставался неподвижным перед листком бумаги, то в наиболее критических точках возникала интерференция между позициями двух субъектно- центрированных систем отсчета - реальной и мысленной.

Эксперимент проводился на 16 курсантах Института транспорта. На рис. 4.8. (см. Приложение) показана стандартная форма кривой. На ней кружочками отмечены наиболее сложные точки, те, в которых разница между реальной позицией испытуемого и направление вектора движения на очередном участке маршрута составляла 135 градусов и более.

Передвигая систему отсчета вдоль очередного отрезка нужно было в каждом конечном пункте устанавливать ее в соответствии с вектором движения, а не с реальной, позицией в которой находился сам испытуемый.

Результаты показаны в табл. 4.2. Четко выделяются две группы. Первая, из 5 чел., делает ошибки не более, чем на 10 градусов, вторая, из 4 чел., - на 27-40 градусов. Эти ошибки коррелируют с данными теста вложенных фигур, что и подтверждает связь между способностью отключаться от схемы тела и когнитивным стилем личности.

Этот эксперимент проводился без участия зрения. Эксперимент, где испытуемые имели возможность видеть изображаемую линию, дал близкие результаты. Из 11 испытуемых, студентов, занимавшихся горным туризмом, 6 совершили от 0 до 2 ошибок и дали высокие показатели по тесту вложенных фигур (16-18 очков). Трое, совершивших соответственно 5, 6 и 8 ошибок, дали низкие результаты по тесту вложенных фигур: 9, 9 и 2 очка соответственно.

Результаты показали, что одни испытуемые легко отключаются от реального положения в пространстве, передвигают и вращают субъектно-центрированную воображаемую систему отсчета, а другие очень жестко связаны реальным положением, не способны от него отключиться, передвинуть систему отсчета из одной точки умственного образа в другую.

Связь с показателями теста на поленезависимость позволяет предполагать, что за способностью выполнять навигационные задачи лежит поленезависимость, т.е. высокая сложность переживания мира и самого себя, гибкость в изменении систем отсчета, легкость умственных манипуляций пространственными расположениями предметов.

Этот результат подтверждает необходимость включения в процесс обучения летного состава психотехнических процедур, развивающих образное пространственное мышление.

Методика 2 Моделирование применения объективной системы отсчета.

Нами была составлена также задача, где кривая описывалась в полярных координатах. Эксперимент, проведенный на 20 летчиках, показал большую разницу между пилотами и штурманами: из 10 штурманов неправильно решил задачу один, а из 10 пилотов неправильно решили 7 человек: из них 5 решений были полностью неправильными (у испытуемых не возникло даже целостного образа полета), два содержали большое число ошибок. Правильные решения летчиков были получены при большем времени решения. У штурманов среднее время равнялось - 13 мин., а у пилотов - 23 мин.

Применение этой задачи обнаружило изъян в навигационной подготовке пилотов, который связан еще к тому же и с чисто психологической трудностью, связанной с определением места по объектно-центрированной системе координат.

Смена системы отсчета. В специальной серии экспериментов (проведенной А. Битуновой) изучались легкость и быстрота перехода от субъектно-центрированной к объектно-центрированной системе отсчета. Было три серии экспериментов: первый - по методике 'АРК' служил фоном. Он повторял эксперимент 'АРК', описанный на предыдущих страницах. Во втором эксперименте летчики решали две задачи одна за другой: сначала 'АРК', потом 'РСБН'. Определялось время решения каждой задачи и возможность отождествления линий пути, заданных в двух задачах.

В третьей серии положение самолета в точках задавалось либо в системах 'АРК+МК', либо 'Азимут+Дальность'. Система отсчета менялась при переходе от второй точки к третьей и от четвертой к пятой(рис.4.9. см. Приложение). Такой способ предъявления моделировал некоторые ситуации работы штурмана при отказах наземных радиотехнических средств.

Результаты второй серии представлены в табл.

Таблица 2. Количество правильных и неправильных решений и данные о времени решения в третьей серии.

время решен. мин,'РСБН'время решен. мин, комбинир. задачавремя переключения,мин комбиниров. задача

Видно, что правильно решили обе задачи только 6 штурманов. На основе решения первой задачи у них сложился целостный образ фактической линии пути, которую они узнали и в условиях второй задачи. Время их решения почти втрое меньше остальных. Все 6 штурманов, решивших задачи, считают, что для успешного вождения самолета необходимы все средства навигации. Трое, не решивших задачу, утверждали, что Автоматический радиокомпас - это 'дедовское средство', в настоящее время ' за штурманов все делает машина'.

Вторая серия позволяла судить о том, насколько легко происходит переход к полярным координатам в первой точке нашей задачи. Об этом свидетельствуют результаты 6 штурманов.

Третья серия показала, что в третьей точке переход осуществляется иначе: только у 3 штурманов переход был быстрым и не вызвал трудностей, у 3 штурманов время возросло до 4 мин. ( первые трое столько же в среднем тратили на всю задачу). Изменилось и субъективное переживание - испытуемые признали переход трудным. Трое испытуемых не смогли решить задачу вообще.

Данные двух последних серий сравнивали с оценками, которые давали штурманам инструктора тренажера КТС. Оценки были качественными, поскольку все испытуемые были штурманами первого класса с налетом не менее 6 тыс. часов.

Переходя от задачи АРК к задаче РСБН и к смешанной задаче, мы вводили расширение средств, которые предоставлялись в распоряжение оператора.

В задаче АРК такими средствами являются: 1) система курсовых углов, 2) система магнитных курсов, 3) ортодромические координаты (прямоугольные).

В задаче РСБН прибавляется 4) полярная координата. Но уже в задаче АРК мы наблюдали, что у отдельных летчиков (5) схема движения вокруг аэродрома играет роль своеобразной системы отсчета, которая становится основным средством ориентирования. Оно может быть и первичным средством, поскольку летчик использует его, не проводя дополнительных перешифровок. По-видимому этим же средством пользуется и авиадиспетчер, подавая команды и информацию воздушным судам. Задачи АРК и РСБН (чистые и смешанные) позволили проанализировать легкость и время перехода от одной системы отсчета к другой. Установлено, что такой переход иногда становится трудной задачей, время выполнения которой выходит за ограничения, накладываемые процессом снижения и захода на посадку.

Успешность и легкость перехода сопоставлены с данными о профессиональной успешности штурманов: в целом результаты задачи соответствовали оценкам инструкторов, хотя не всегда штурман, успешно справляющийся с работой, обнаруживает способность легко и быстро переходить от системы курсовых углов к системе полярных координат и обратно. Возможно, что такой переход не всегда осуществляется на прямую. Промежуточной ступенью может служить более привычная, например, прямоугольная система координат.

Изображение на рисунке системы отсчета, характерной для индивида

Из исследования психологических механизмов ориентирования на местности хорошо известно, что люди изображают маршрут движения двумя способами:

От себя вперед, принимая направление в первой точке за главное, затем располагают весь рисунок вокруг этой оси, нанося когда нужно курсовые углы, магнитные курсы, направление на север.

В координатах географических, когда задается основное направление на север, затем указывается магнитный курс посадки - это направление вторичное, оно становится осью главной ортодромии.

Для первого способа возможны два варианта: а) за главное направление карты-пути принимается посадочный курс - от себя вперед -, а затем вокруг него строятся все точки, вся линия пути; б) за главное принимается направление в исходной точке.

Первый способ особенно характерен для курсантов, пилотов самолетов 4 класса и реже - для специалистов, летающих на самолетах 1 класса. Мы обнаружили рисунки, исполненные по принципу прямо на полосу - от себя вперед - у трети курсантов-пилотов, реже у опытных специалистов. Этот проявился и у более опытных при решении задачи - полет по радиолокаторе при сложных метеоусловиях, где было необходимо пройти через коридор в грозовом фронте. В условиях задавался курс 170 градусов, но часто испытуемые рисовали курс от себя - вперед, начиная с первой точки. Таких испытуемых было приблизительно 1\4. Остальные изображали карту-обозрение. В эксперименте 'АРК' чаще изображали координаты географические, затем ориентиры, полосу и т.д. и это было свидетельством профессиональной культуры. В эксперименте с радиолокатором сам прибор подстегивал к такому изображению, хотя и не препятствовал изображению в виде карты обозрения, которую исполнили три четверти испытуемых.

Заканчивая эту часть, отметим, что задача позволила выявить некоторые психологические механизмы, участвующие в построении и функционировании навигационного образа полета.

Прежде всего это - представление о пространстве полета. В реальных условиях штурман и пилот пользуются схемой, на которую им указывает диспетчер и которая имеется у него перед глазами. Важнейшую функцию этого средства мы обнаружили, устранив его из наличных условий экспериментальной задачи. Гипотезы о пространстве полета летчики выдвигали сразу, целиком, на основе одного-двух признаков. Схема полета стала одной из важнейших образующих профессионального опыта. По своему значению и по функциям она сопоставима с системами отсчета.

Рисунки летчиков подтвердили важность систем отсчета в системе профессионального опыта летчиков и штурманов.

Различая объектно- и субъектно-центрированные системы отсчета, мы включили в эксперимент соответствующие типы средств. Исследование показало. что для успешного выполнение задачи, определения места необходимо использование обеих систем. Согласование их достигается с помощью ручных или умственных трансформаций.

Решение таких задач, как прокладка пути или восстановление ориентировки в полете, требует быстрого и легкого пере движения субъектно-центрированной системы отсчета вдоль представления о линии пути.

Установлено, что успешность таких задач связана с когнитивным стилем субъекта. У полезависимых лиц она ниже по сравнению с лицами, независимыми от поля.

Задача обнаружила различия между результатами штурманов и пилотов. Несомненно, на ее выполнение сказалась профессиональная специализация, особенно это касается штурманов и пилотов тяжелых самолетов.

Поскольку наше исследование носило идеографический характер, где каждый результат рассматривался отдельно, а не внутри статистического набора, то важно отметить, что пилоты хуже (в среднем) владеют такими простыми навигационными средствами как курсовые углы, магнитные пеленги и полярные координаты - азимут и дальность. Особенно ярко проявились недостатки в системе профессионального опыта, когда задача требовала перехода от системы курсовых углов к с полярным координатам.

Методика 3

Психологическое содержание труда при снижении и заходе на посадку.

Еще одна попытка исследовать мыслительные процессы летчиков: выбор точки начала снижения, задание и контроль режима снижения. Этот эксперимент проводился в два этапа. Первый проведен на 45 пилотах и штурманах в форме беседы. Основное внимание было направлено на выделение моментов подбора, подгонки, выбора, на выявление различий между штурманами и пилотами. Летчиков просили изобразить предпочитаемую траекторию снижения, описать случай, когда приходилось снижаться с наибольшей вертикальной скоростью. Экспериментальные данные были собраны в учебном центре А. Терентьевым и Т. Гудковой.

Самое главное, что обнаружили эксперименты - содержание труда летчиков на ответственнейшем этапе полета. Очевидное различие между пилотами и штурманами (штурман считает, пилот управляет самолетом) здесь вдруг исчезло: оказалось, что пилот, начиная снижение, просчитывает план снижения по всем основным точкам траектории вплоть до входа в глиссаду и учитывает при этом множество условий, касающихся самолета (полетную массу, центровку и т.д.), воздушной среды (скорость и направление ветра и т.д.), пассажиров и экипажа.

Глубина и дальность расчета обнаруживаются через два типа усложнений ситуации: команда авиадиспетчера ('продолжайте движение на высоте такой-то до команды') или требование старшего по должности (проверяющего или командира воздушного судна, если снижение выполняет второй пилот) 'снижаться помедленнее'. После разрешения диспетчера вновь начать снижение пилот вынужден вновь произвести расчет снижения, полностью отбросив прежний.

Две-три таких площадки сильно усложняют условия снижение прежде всего из-за изменений режима (от снижения - к горизонтальному полету, затем снова - к снижению и т.д.). Изменение режима работы двигателей становится сильным стрессогенным фактором. Растет тревога по поводу того, удастся ли снизить скорость до требуемой величины в каждом из соответствующих пунктов высотной траектории.

Расчет в уме траектории полета, который выполняет пилот, уступает в точности штурманскому, который выполнен с помощью счетной линейки или вычислительных средств. Штурман, получив от пилотов исходные условия, рассчитывает траекторию (скорости, воздушную и вертикальную высоты и т.д.) и требует их выдерживания - это дело профессиональной гордости. Пилоты не часто считают нужным обращать внимание на рекомендации и требования штурмана, в результате возникает конфликт (явный или скрытый), профессиональный энтузиазм штурмана снижается, возникает чувство обиды.

На вопрос о наличии момента выбора, о самом акте выбора в процессе снижения летчики отвечали однозначно 'да', 'разумеется'. Однако было видно, что выбор они связывают только с резким усложнением полетной ситуации (изменение погоды или отказ матчасти). Что касается подбора, то при подходе к заданной высоте для уменьшения скорости до требуемой величины пилоты используют методику подбора параметров на оставшийся участок траектории.

Нам не удалось обнаружить свидетельства того, что пилот имеет в уме несколько стратегий снижения. Наоборот, каждый сообщал о предпочитаемой траектории с несколькими параметрами (например, плавная или крутая). Почти никто не изобразил траекторию экстренного снижения с вертикальной скоростью до 40 м/с. Пилоты молча отказывались ее изображать, просто называли предельно допустимое значение вертикальной скорости.

Гипотеза, на которой основано наше исследование, заключалась в следующем. Опытный летчик не рассчитывает траекторию каждый раз полностью до мельчайших деталей, а пользуется как бы крупными блоками. В зависимости от условий летчик выбирает более или менее крутую траекторию полета. При этом он опирается на представление траектории снижения.

Однако, как показывает исследование, летчики руководствуются скорее численными совпадениями и различиями, чем визуальными представлениями траектории. В полете их заменяет реальное восприятие приборов и переживание снижения - крутого или пологого, периоды ускорения, замедления, короткого подъема перед занятием высоты горизонтального полета и т.д. Начиная снижение, летчики задают численные величины параметров и мысленно соотносят позицию самолета с определенной точкой впереди на линии пути, как бы фиксируются на ней мысленно. Теперь цель летчика состоит в том, чтобы в этой точке параметры полета соответствовали требованиям инструкции.

Гипотеза выбора режима снижения основана на анализе случаев, когда, задержав самолет на эшелоне почти четверть обычного пути снижения (например, из-за нелетной погоды в аэропорту назначения), авиадиспетчер спрашивает командира: 'Успеете снизиться до пункта ?...?' Пилот отвечает: 'Да' и начинает крутое снижение за 60-80 км. от ВПП, запросив при этом разрешение сделать круг через дальний привод, поскольку заходит 'с прямой'. Решиться на такое снижение пилот мог только при условии, что у него в уме мгновенно сложился расчет траектории.

Наше исследование показывает, что в нормальных условиях полета летчики используют режим, соответствующий их стилю -один определенный режим. В случаях, требующих экстренного снижения, пилот начинает крутое снижение, по ходу которого уточняет расчет, и, уменьшив скорость, подходит к точки с заданными параметрами. Слаженная работа всего экипажа позволяет выполнить расчеты с требуемой быстротой.

Как представляет себе траекторию пилот? Представлена ли ему вся траектория сразу, целиком? Что служит ее основой?

То, что после задержки на занятой высоте пилоту необходимо произвести новый расчет всей траектории, также как и недовольство пилота необходимостью перерасчета свидетельствуют в пользу того, что траектория составляет оперативную единицу. Ее основой является скорее представление о линии пути, чем о профиле снижения. Будучи единой траектория в представлении легко распадается на отдельные части, которые определяются высотой конечной точки и параметрами полета ( прежде всего скоростями - вертикальной и поступательной). Такие части более интегрированы по сравнению с целой траекторией: в основе каждой части лежит представление об отрезке пути с наименованием точки в конце отрезка.

Во время снижения контроль параметров требует сосредоточения внимания. При этом пилот контролирует 6-7 приборов сразу. Пилотируя самолет, пилот подводит стрелки индикаторов к заданным значениям на шкалах. Пилот сравнивает, двигает рычаги управления, преодолевает воздействия воздушной среды. В ходе снижения пилот решает сложную умственную задачу, а одновременно с ней - сложную перцептивную и далеко не простую двигательную. Что касается штурмана, то в нормальных условиях его действия соответствую режиму, который намечен командиром. Выбор ограничивается рамками тех функций, которые выполняет только штурман. Например, штурман может выбрать метод контроля удаления, контроля курса.

В экстренных случаях штурман продумывает наперед несколько путей ухода на запасной аэродром, в пределах каждого пути может наметить несколько вариантов программирования навигационного вычислителя ( на самолете Ил-62). При получении от командира информации о выбранном направлении штурман выбирает оптимальный вариант программирования вычислителя. Часто успех зависит от быстроты выбора и точности выполнения намеченного.

Примененная нами методика позволяет вести качественный анализ. Количественные показатели дает обработка рисунков. С целью стандартизации процедуры исследования мы предъявляли этапы полета на отдельных карточках. Летчики принимали такую задачу, охотно вступала в ее обсуждение, не отказывались изобразить траекторию полета и линию пути. Результаты были собраны А. Терентьевым.

Экипажи больших пассажирских самолетов работают в условиях жестких требований к выполнению технологии. Однако жесткое выдерживание параметров полета возможно только при максимальной собранности субъекта, сосредоточении его интеллектуальных, эмоциональных и операциональных ресурсов, поскольку в полете возможны быстрые изменения навигационной, воздушной и метеообстановки, возможны нарушения в работе приборов и систем и, ухудшения функционального состояния летчика, взаимодействия и отношений в экипаже.

Это положение очевидно для психолога и для самого летчика. Тем не менее, приходится постоянно искать новые аргументы для его доказательства администрации, которая исходит из очень жестких требований к летным специалистам. Эти требования исключают активность, инициативность, живое творчество, мышление и сознание. Допускаются только автоматические, бездумные действия. В авиационной среде эти обычные психологические термины используются только с негатиным оттенком, как впрочем и многие другие психологические понятия (эмоции, субъект, конфликт, беседа, отношения). Это вызывает затруднения в применении известных психологических методик.

Опыт работы со штурманами и пилотами показал нам, что наиболее эффективным средством оказывается та методика, которая содержит модель задачи, привычной для летчика. Она вызывает наибольшие огорчения в случае неудачи. Поэтому предложили задачу расчета траектории крутого снижения при неожиданном предложении авиадиспетчера зайти на посадку 'с прямой'. После выполнения задачи летчикам предлагалось отобразить предпочитаемый режим полета на шкалах приборов, сравнив их показания с тем, что требуется руководством по выполнению полетов. Кроме того, на трех дополнительных шкалах летчик должен был изобразить степень выраженности у него таких качеств, как скрупулезность, ситуативная инициативность, и склонность к творчеству. Результаты получены на 13 летчиках ( 6 КВС и 7 пилотов со стажем от 10 до 25 лет). Результаты показали, что мнение летчиков относительно возможности зайти 'с прямой' расходятся: из 9 летчиков 5 ответили твердо 'да', 2 - твердо 'нет', 2 - сочли заход 'с прямой' возможным, но для себя предпочли заход 'с обратным курсом'. Результаты шкалирования условий полета летчиками показаны на рис. 4.10. (см. Приложение). Видно, прежде всего, скопление точек в определенных областях шкал. Данные шкалирования колеблются от одного человека к другому, в них видна индивидуальность, они являются статистическими. При жестких требованиях технологии и документов летчикам хорошо известны числа, стоящие по краям шкал, однако точки не располагаются ни в середине, ни по краям. Они отражают субъективное видение ситуации, субъективное отношение к выполнению жестких требований. Убедительными кажутся расположение самооценки скрупулезности, инициативности и склонности к творчеству.

Несмотря на то, что инициативность и склонность к творчеству часто отвергается, особенно на уровне администрации, летчики считают их необходимыми и отмечают у себя их присутствие. Действительно, только при сознательном, творческом отношении к труду возможны фиксации ошибок и их анализ за пределами рабочей ситуации. Только инициатива позволит найти выход в сложной полетной ситуации.

В другой работе (В. Н. Кононова), список психологических шкал увеличен. Были введены характеристики устойчивости стиля специалиста и твердости в отстаивании своего стиля в присутствии другого, а также характеристика способности сдерживать выражение эмоций. Исходя из системы базовых потребностей человека были введены шкалы 'рискованность - осторожность' и 'опасение социальных последствий - страх за свою жизнь'. Характеристика отношений в экипаже строилась с помощью шкалы 'согласованность действий - конфликт'. Для получения дополнительных данных использовалась методика Люшера, наблюдение за решением летной задачи и беседа. Результаты по 23 летчикам (9 КВС с летным стажем 11-37 лет, 6 вторых пилотов, 6 штурманов, 2 бортинженера с летным стажем от 6 до 25 лет) представлены на рисунке. Отметим, что 6 человек твердо заключили о невозможности зайти на посадку 'с прямой', 15 человек также твердо ответили: 'Да, можно зайти с прямой'. Поскольку задача решалась коллективно, интересны данные о совпадении мнений: 4 экипажа (по 3 чел.) единогласно утверждали: 'Можно зайти', один так же единогласно: ' Нельзя, нужно с обратным курсом', в двух экипажах мнения разделились, 2 КВС, опрошенные отдельно, ответили отрицательно. Итак, задача действительно содержала момент выбора. Применение методики Люшера и ее интерпретация в рамках опроса и наблюдений вместе с данными других наших работ свидетельствуют об отгороженности обследуемых лиц от происходящего, об их неверии в возможность быстрых перемен к лучшему, о том, что у них блокировано стремление к независимости. Упорное сопротивление внешним воздействиям и скрытая решимость действовать по своему как раз и выражает стремление человека отстоять свою индивидуальность при работе в условиях жесткой регламентации.

Степень выраженности отдельных сторон стиля, черт и отношений летчики показали на шкалах. Шкала 'рискованность - осторожность' показывает, что летчикам, в общем, несвойственно стремление к опасным ситуациям, возможно потому, что они в их работе возникают сами собой. Шкала 'опасение социальных последствий - страх за свою жизнь' показывает, что для командира характерен сдвиг влево (социальные последствия), а для штурманов и бортинженеров - вправо. Это соответствует данным о зависимости состояния специалиста от степени вовлеченности его в ситуацию, его 'задействованности'. Специалисты обнаружили устойчивость стиля. Что касается твердости в отстаивании стиля, то она более характерна для КВС, а у вторых пилотов, штурманов и бортинженеров более выражена тенденция 'подчиниться мнению другого' (разумеется, в полетной ситуации). Этот факт соответствует данным зарубежных специалистов: смирение, ненавязчивость, нежелание настойчиво воздействовать на командира воздушного судна иногда становится одной из причин несчастного случая или катастрофы. Твердость приписали себе даже не все командиры: один оценил себя двояко, А двое склоняются к полюсу готовности 'изменить свой стиль под влиянием другого'. Более единодушны летчики в оценке устойчивости стиля. Свободное выражение эмоций в полете командиры для себя не считают возможным. Однако, только две оценки приближаются к полюсу 'сдерживания чувств', оценки сети командиров оказались сдвинутыми к середине шкалы. По этой шкале особенно ясно видно, что специалисты не старались дать социально желательный вариант холодного и расчетливого, работающего как автомат, оператора. Кроме того, нам хорошо известно, что, несмотря на огромную неустроенность профессии в целом, многие летчики всей душой преданы своей профессии. Они любят летать даже когда им за пятьдесят! Последняя шкала обнаружила наибольшее единодушие: почти точно на полюс легли данные шести КВС, шести штурманов, пилотов и бортинженеров. При этом пятеро дали сдвиг в сторону полюса, названного 'конфликтность'. Этот результат показывает, что члены экипажа действительно признают, что подлинным субъектом летного труда является экипаж, осознают значимость согласованности действий для решения полетной задачи и переживают возникающие в экипаже конфликты.

Таким образом, проведенная серия исследований показывает всю сложность социального субъекта, управляющего воздушным судном. Для успешного выполнения полетной задачи требуется не только точное выдерживание параметров, требований технологии и наставлений, но и согласованность отдельных действий, устойчивость стиля, твердость, сдерживание эмоций, инициатива, гибкое мышление, способность к творчеству.

Методика: обобщение

О некоторых особенностях построения методик.

Особенность всех наших экспериментов в той позиции, которую занимает психолог - к летчику он обращается прежде всего как к специалисту, имеющему большой стаж и опыт. Психолог не требует решить задачу, а просит дать консультацию по поводу задачи, дать совет, как ее лучше построить, высказать мнение о пригодности задачи для обучения курсантов летных училищ. Летчика уведомляли о том, что результаты имеют исключительно научный и практический характер и ничего общего не имеют с летной экспертизой. Фамилии не фиксировались. Такая ситуация, как правило, оказывалась благоприятной для проявления профессионального опыта*. Летчики охотно принимались за решение задачи, приводили подробные перечни факторов, обсуждали варианты действий. Подробно описывали случаи из собственного опыта.

Большую роль играет рисунок, который выполняет летчик по ходу беседы. Он служит своего рода отвлекающим средством, позволяющим снять напряжение: летчик может на время прекратить беседу и углубиться в расчеты, а психолог может, в случае трудности в беседе, обратиться к обсуждению деталей изображаемой ситуации.

Итогом беседы является новая крупица опыта, которую удалось выделить психологу в процессе обсуждения ситуации и задачи. По ней психолог мог судить о широте и глубине содержания мыслительного процесса, необходимого для решения профессиональной задачи. Анализируя записи, сделанные во время беседы, психолог пытается применить психологические понятия для описания структур знаний, представлений и мыслительных процессов, развертывающихся в уме летчика, в ситуации принятия решения.

И тогда особенно ясно видно, каким быстрым должен быть выбор, как решительно и точно выполняют его опытные пилоты и штурманы. Летчики, которым работа дается легко, сложные ситуации принимают как возможность для максимальной реализации своих профессиональных возможностей. Особенно большое значение имеет успешное завершение полета и даже удачное, когда основной аэродром в самый последний момент открывается и экипаж завершает полет на основном аэродроме.

В обсуждении путей развития ситуации, реакций членов экипажей на события, и особенно в перечислении вариантов собственных действий и описании процесса выбора, летчик выступает в своей профессиональной индивидуальности, которая предстает еще ярче, чем индивидуальность его внешнего облика. Теперь уже психобиологическая индивидуальность подкрепляется, усиливается профессиональной индивидуальностью.

Нам представляется, что только через такой контакт можно подступиться к изучению такой сложной и тонкой реальности как мыслительный процесс опытного специалиста.

О гибкости мышления операторов

Проблема гибкости мышления операторов в настоящее время остается нерешенной, хотя никто не отрицает, скорее наоборот, любое профессиографическое исследование операторского труда подчеркивает необходимость гибкого мышления. Среди операторов встречаются лица с высоким (иногда чрезвычайно) уровнем интеллекта. Они находят применение своему умственному потенциалу, совершенствую личные приемы и способы работы, создавая новые системы эксплуатации имеющегося оборудования. В то же время некоторые литературные данные свидетельствуют о другом. Так, Д. Б. Богоявленская (1983) с помощью методики, где оценка интеллектуального уровня проводилась на основе выделения неожиданных стратегий и оценки вариативности, разнообразие приемов решения цилиндрической шахматной задачи показала, что в обследованной ею выборке летчиков оказались в основном лица низкого и среднего интеллектуального уровня. Это соответствует данным о количестве и характере ошибок, совершаемых операторами в аварийных ситуациях при решении задач в реальных условиях, на тренажерах и в аудиториях. Такие факты заставляют задуматься об эффективности системы отбора операторов и тех ежегодных переподготовок, которые они проходят на тренажерах и в учебных центрах.

Несомненно, здесь необходима и дальнейшая работа по совершенствованию методик первоначального обучения и оценки операторов. Шахматные задачи, которые использовались для построения шкалы интеллектуальной активности, нельзя считать универсальным средством. Умственные задачи, используемые при тестировании, должны соответствовать содержанию труда, тем задачам, которые выполняет оператор.

Эти факты так же несомненны, как и то, что множество лиц, интеллект которых оценен как средний, успешно справляются с операторскими задачами на рабочих местах и в реальной производственной обстановке при эксплуатации оборудования в нормальных условиях.

Возможно, что расхождение данных экспериментальных исследований с рабочими показателями связано с той ролью, которую играет планирование в реальном трудовом процессе. Тот факт, что каждая рабочая смена начинается с этапа подготовки, что после краткого перерыва в трудовом процессе нужно снова войти в ситуацию, 'взять картинку', в решении задачи в ситуации видеть не только наличное, но и предвидеть развитие событий, означает, что с накоплением профессионального опыта решение задачи предполагает глубокое целостное включение личности в ее решение.

Планирование, антиципация предполагают постепенное, но активное вхождение в задачу, такое сосредоточение на ней, которое и обеспечит ей успешное выполнение.

Резюме

В штурманском труде можно выделить перцептивные, мыслительные и двигательные задачи. Они связаны с поиском и обнаружением объектов с расчетом и особенно перерасчетом режима полета, с заданием навигационного режима полета. Штурманские задачи сложны по характеру приборов и систем, документов, карт и других знаковых средств. Комплексное использование средств навигации является своего рода искусством.

Исследуя мышление невозможно провести эксперимент по логической схеме: сформулировать гипотезу, зафиксировать условия и, варьируя одну или несколько переменных, регистрировать выходные величины. Варьируется только характер задач, которые предъявляются испытуемым, содержащийся в них материал ( образный, абстрактный), тип связи между опытом испытуемого и материала (новая или типичная). Экспериментатор проводит наблюдение за процессом решения и одновременно анализирует его ход, привлекая данные отчетов испытуемых, ошибки, высказывания и движения, а также другие показатели.

В исследовании , которое мы проводили с летчиками, мы предлагали навигационные задачи (построить линию пути) в условиях, когда все приборные данные соответствуют друг другу, или имеется расхождение между данными разных приборов (отказ основного гироскопа). Читая приборы испытуемый должен был применить систему отсчета и построить точку, соответствующую месту самолета. Результатом был рисунок испытуемого и протокол в блокноте экспериментатора. При нынешнем отношении летчиков к психологии и психологам допустимы только эти виды регистрации. Наши задачи прежде всего были обращены к опыту летчиков, поэтому эксперимент мог быть проведен только при доверительном отношении испытуемых к экспериментатору. Иначе следовала формальная попытка решения и отказ при столкновении с первой трудностью.

В экспериментальных условиях мы предлагали штурманам, пилотам и курсантам различные навигационные задачи. Цель их: проследить, как происходит построение навигационного образа полета, как функционируют различные системы отсчета (центрированные на объекте и на субъекте) в построении образа, выявить и сравнить ошибки пилотов и штурманов. Результаты показали, что для успешного решения задач необходимы оба типа систем отсчета. Для их согласованного использования необходимы ручные или умственные преобразования их позиции на представляемой линии пути. Прокладывая путь или восстанавливая ориентировку, штурман должен передвигать систему отсчета вдоль линии пути, оставаясь в некоторой неизменной ситуации. Успешность решения таких задач связана с когнитивным стилем субъекта. У лиц с глобальным стилем, зависимых от поля, она ниже, чем у лиц с расчлененным, дифференциальным стилем, поленезависимых. Ошибки определяются и характером тех гипотез о схеме полета, которые априорно выдвигают испытуемые. В ошибках ярко проявилась профессиональная специализация.

Эффективным оказался принятый нами идеографический способ исследования - он стоит в центре методических средств разрабатываемого подхода и основан на уважении к профопыту специалиста.

Профессиональной мыслительной способностью летчиков является способность анализировать информацию, выбирать варианты действия, принимать решение и доводить до конца выполнение действия. Рассмотрены модели принятия решения и построена экспериментальная модель ситуации выбора, которая показала свою чувствительность к выделению соответствующих способностей у пилотов и штурманов. Выделены стратегии действий летчиков в условиях грозы.

Показано, что антиципация является важной особенностью мышления летчиков.

Экспериментальные исследования показывают, что умственный образ фактической линии пути штурман строит, используя несколько систем отсчета (объектно- и субъектно-центрированных) одновременно, что возможно только при их согласованном использовании и многократных переходах от одной системы к другой.

Использование системы отсчета означает, что субъект способен отделять ее от пространства, в котором проводятся измерения, а также сдвигать ее и, расположив ее нужной точке пространства, поворачивать и проводить измерения.

Построение навигационного образа полета идет через выдвижение гипотез о структуре пространства полета - схемы полетов вокруг аэродрома.

В экспериментах мы наблюдали жесткость мышления летчиков -неспособность отказаться от выдвинутых гипотез, заменить их более пригодными.

Эксперименты обнаружили сильный установочный эффект гипотез летчиков: они влияли на чтение прибора (индикатора радиокомпаса) так, что летчики видели не то, что показывали приборы и были убеждены, что правильно интерпретируют показания прибора.

Построение навигационного образа и способность использовать системы отсчета связаны с когнитивным стилем личности: независимые от поля лица более успешно решают наши навигационные задачи, чем полезависимые. Экспериментальная ситуация 'обход грозы' позволяет выделить момент выбора и проследить различия в предпочтениях при выборе пути обхода, наблюдать различные выборы, осуществляемые разными членами экипажа при одновременном участии в эксперименте. Во всех использованных нами профессиональных задачах проявилась профессиональная специализации пилотов и штурманов. Обнаруженные нами ошибки позволяют поставить вопрос об изменении содержания навигационной подготовки в училищах.

Дальнейшая разработка темы:

Место мышления в процессе действия - динамическая теория.

Проблемы внедрения интеллектуальных дисплеев в авиации. Изменение в психологической структуре деятельности пилота самолета нового типа. Необходимость освоить новый язык визуальных форм и новую систему кодов. необходимость запоминать множество новых непривычных объектов - меток на пути к области, где расположена отыскиваемая информация. Все это должно быть освоено одновременно с новыми режимами полета, для выполнения которых установлены новые интеллектуальные интерфейсы.

Проблема переучивания пилотов для полетов на зарубежные аэродромы: знание языка, освоение законов и правил страны, изучение документов передполетом, освоение новых правил взаимодействия с диспетчером в полете,жесткость-гибкость профессиональных аттитюдов, наличие образа данного аэродрома и т.д.

Сложные и простые задачи в разных видах труда

Примеры и анализ профессий психолога, педагога, врача, менеджера.

Методики: краткий перечень

1.Методика изучения пространственного мышления: карандаш и бумага, моделипрофессиональных задач. Необходимость одновременного использования разныхсистем отсчета.

2. Применение биполярных шкал для сбора данных. Составление системы шкал,опрос. Обработка. Анализ.

3.Многоэкранные компьютерные системы обучения пилотов.

4. Тест спрятанной фигуры (EFT). Инструкция, процедура и обработка. Анализ. Валидность и надежность.

Темы для размышления

1. Простые и сложные задачи: каковы критерии различения.

2. Характеристика мыслительной деятельности опытного специалиста.

3. Как можно научить опытного специалиста? Каким приемами?

4. Мыслит ли оператор при выполнении действия?

5.Почему глаголы становятся ключевым средством в разработке систем задач?

6.Социальный характер задачи.

7.Вербальное описание содержания задачи и результата.

8.Смысл задачи и план исполнения.

9.Время в определении задачи.

10.Задача, функция, действие - сравнение описательных возможностей понятий.

Материалы для изучения: Когнитивные стили и зависимость от поля Рудольф Фабри

Когнитивные стили определяются как преобладание реактивной системы личности или личностного когнитивного функционирования, которые являются относительно устойчивыми и проявляются во всех познавательных процессах, восприятии, представлениях, мнестических функциях, мышлении и решении проблемы (и тем самым в поведении.

Когнитивный стиль личности как правило обозначает гипотетический конструкт, на основе которого объясняется разница в воплощении познавательных функций в реактивной системе личности, или он излагается как преобладающий тип в перцептивных защитах, в том числе и в стилях. Речь идет об индивидуальных предпочтениях (устойчивого характера), которые проявляются в самом процессе познавательных действий и в процессах интеллекта. Основной конструкт когнитивного стиля личности 'зависимость - независимость от поля' - определяющий фактор проявления опыта.

М.А.Котик пишет, что изучение когнитивных стилей является фактически современным вариантом структуралистических воззрений в психологии. Человек в процессе восприятия рассматривался не как пассивное зеркало, отражающее окружающий его мир, а как активный субъект этого процесса, проявляющий в нем свою индивидуальность.

По мнению Г.С.Клеина и др. перцептивная установка, поза (attitude) является 'стилем организации', который характеризуется не только перцептивным феноменом, но тоже определяется более широким типом отношения - 'отношения индивида и среды'.

Конструкт когнитивных стилей понимается и изучается не как однородная сущность. Были выделены многочисленные факторы, которые образуют этот конструкт. С.Свиннен и др. отмечают, что в настоящее время идентифицировано более 20-ти факторов когнитивных стилей. С.Мессик приводит 9 основных факторов когнитивного стиля. По литературным данным можно однозначно сказать, что главным фактором когнитивных стилей является 'зависимость - независимость от поля' (ЗП - НЗП), предложенная Г.Виткиным с соавторами в 1954 г.

Определение зависимости - независимости от поля

М.Хисакр считает фактор ЗП - НЗП одним из наиболее популярных и плодотворных конструктов в современной психологии. По данным П.У.Кокса и Г.А.Виткина в последние три десятилетия было опубликовано более четырех тысяч статей, которые относятся к ЗП - НЗП.

ЗП - НЗП была определена Г.Виткиным и др. как конструкт, который позволяет выделять людей по степени зависимости от структуры воспринимаемого поля. Он предполагает разброс людей от чрезвычайно зависимых от этой структуры до лиц, обладающих большой способностью аналитически воспринимать поле, т. е. разрушать его организацию и воспринимать элемент поля отдельно от целого.

Кроме этого 'поленезависимость' характеризуется способностью структурировать стимуляционный материал, в котором структура раньше отсутствовала, т.е. создавать определенную организацию этого материала.

Эта мысль нашла яркое выражение в определении так называемого аналитического и глобального когнитивных стилей. Глобальный когнитивный стиль характеризуется как сильная и неизменная (consistence) тенденция субъективного опыта (к глобальности, даже 'диффузности'; в этом случае организация поля полностью определяет способ понимания частей этого поля, т.е. опыт соответствует всезатрагивающему характеру преобладающего поля и отсутствует влияние таких медиаторов как структурирование и анализ.

Аналитический когнитивный стиль, наоборот, понимается как тенденция опыта являться структурированной, вычерченной. Части поля понимаются как отдельные, и поле воспринимается как организованное целое и том случае, когда является относительно мало структурированным (имеет низкую присущую структуру).

Г.Виткин подчеркивает, что сущность и уровень конструкта ЗП - НЗП представлена в когнитивной сфере степенью дифференциации, т.е. более общей личностной характеристикой.

Психическая дифференциация.

Дифференцированное направление в психологии личности излагает развитие личности как спонтанное постепенное усложнение структуры и функций последней. По мнению К.Балцара , выдающиеся представители дифференцированной теории Левин, Вернер, Андял, Бахан. Виткин предполагает непрерывный ход дифференциации без значимых переломов и независимо от психологического содержания. Понятие дифференциации впервые использовал К.Левин в 1935 г. Он считал, что степень дифференциации является чрезвычайно значимой характеристикой каждой системы и, что отражает комплексность структуры системы.

Г.Виткин дифференциацию относит к формальным сторонам личности, которые могут быть более или менее структурированными, более или менее изолированными от окружающего и исполняют более или менее специализированные функции.

К.Балцар отмечает, что ход психической дифференциации не следует связывать с содержанием конкретных событий, т.е. можно измерять уровень ее развития в любой области личностных проявлений. Также нельзя отнести ее к появлению определенных психических свойств, а только к способу проявления этих свойств.

Вопреки этому, мера личностной дифференциации значимым образом проявляется в личностной динамике. Г.Виткин и др. показывают, что в зависимости от дифференциации меняется вид психологических защит (неосознанных самообманов, роль которых заключается в подавлении или уменьшении тревоги, возникающей или появляющейся за счет имеющейся угрозы), употребляемых индивидом. Люди с менее дифференцированной личностью используют простое вытеснение или подавлении (отвергают что-либо). Наоборот, более дифференцированных характеризует более сложная рационализация.

Основными элементами теории Г.Виткина являются:

а) степень расчлененности переживания мира;

б) сложность переживания себя;

в) уровень развития специализированного структурированного контроля и защиты.

Историческое развитие ЗП - НЗП.

ЗП - НЗП была выведена для первоначальных лабораторных экспериментов, исследований восприятия гравитационной вертикали. В начале она определялась как показатель взаимоотношений визуальных и гравитационных ключей в восприятии вертикали, и только позже была расширена на перцептивные задачи, для решения которых необходима способность выделить (disembedding) отдельные части из общего контекста или преодолеть организацию поля. Общим знаменателем, который обусловливает индивидуальные различия в этих разных по существу задачах, является аналитическое восприятие. Поэтому Г.Виткин с соавторами предлагают более широкое и точное определение ЗП - НЗП, где предполагается существование двух гипотез.

Первая основывается на существовании конфликта гравитационных и визуальных ключей, который создается в искусственных лабораторных условиях, или возникает в узко ограниченных жизненных ситуациях (например, авиация). Здесь предполагается, что различия в непосредственном восприятии наклонной вертикали являются функциями определенного типа 'смешивания' сенсорных данных из гравитационных и визуального рецептора.

Существуют некоторые доказательства, что суммирование гравитационных и визуальных сигналов проходит на уровне вестибулярных ядер и обеспечивает восприятие тела.

Вторая гипотеза понимает ЗП - НЗП как акт когнитивной реструктурации. Короткую, но достаточно исчерпывающую характеристику ЗП - НЗП дает С.Мессик. Он считает, что этот конструкт предполагает тенденцию воспринимать поле аналитически или глобально, способность воспринимать составляющие поля как отдельные элементы из общего фона и преодолеть влияние вставленных частей.

Когнитивная реструктурация принадлежит к основным постулатам теории Г.Виткина. Автор определяет ее как способность разрушить организованное поле таким образом, чтобы его части воспринимались как отдельные элементы; и создать организацию поля, которая необходима, или такую организацию поля, которая отличается от исходной. При этом предполагается, что ' полезависимые' и 'поленезависимые' индивиды не отличаются по первичным ощущениям, но 'поленезависимые' в случае необходимости (из-за ситуационных факторов или внутренних потребностей) с помощью реструктурации исходных восприятий способы достигать отчетливого ощущения. Г.Виткин отмечает, что способность когнитивной реструктурации проявляется в перцептивных и интеллектуальных функциях.

Методы оценивания ЗП - НЗП.

По И.Сармани различия в оценке гравитационной вертикали первый раз использовал в качестве личностного теста ученик Йенша Шмит в 1938 году. (Проблема вертикали волнует исследователей от времени бурного развития авиации приблизительно в 1860 году). Но по Р.С.Вудвордсу, Г.Шлосбергу эксперименты, которые относились к восприятию вертикали, провел Вертгаймер в 1912 году (исследования с наклоненной комнатой с похожими результатом, как его известные исследования с очками, превращающими восприятие пространства).

С.Аш и Г.Виткин в 1948 году повторили и существенным образом улучшили эксперименты Вертгаймера и на их основе установили, что восприятие вертикали является компромиссом между 'командами' от вестибулярного центра и данными визуального анализатора, т.е. направление последней воспринимается в зависимости от:

окружающего визуального поля, которое возникает на основе зрения, которое, как правило, имеет характер стройки, где основным осям соответствуют действительные вертикальные и горизонтальные направления пространства;

направление гравитации, которое воспринимается с помощью вестибулярного и кинетического аппарата.

С.Аш и Г.Виткин пишут, что самым удивительным фактом являлись большие интериндивидуальные различия при определении направления вертикали. Некоторые испытуемые явно предпочитали гравитационные и другие визуальные ключи.

Методы измерения ЗП - НЗП.

Тест приспособления тела (Body adjustment test) - тест 'ПТ'. Он является наиболее похожим на классические эксперименты Виткина и Аша. Суть его заключается в том, что положение в пространстве кресла, в которое помещается испытуемый, можно изменять, а также с помощью вращения создавать ложные ощущения о направлении гравитации. Можно наклонять стенки комнаты, при этом испытуемый оценивает направление стен комнаты. В затемненном помещении он устанавливает в вертикальное положение светящийся стержень (или просто оценивает свое положение в пространстве относительно гравитации).

Тест стержня и рамки ( Rod and Frame test) - тест 'СР'. От испытуемого требуется установление светящегося стержня, который помещен в светящуюся квадратную рамку в вертикальное направление. Положение рамки можно изменять, эксперимент проходит в полностью затемненном помещении. Эффект 'рамки и стержня' состоит в том, что испытуемому положение рамки (визуальный сигнал) мешает установить стержень должным образом, т.е. в вертикальном направлении (на основе гравитационных сигналов). Здесь происходит конфликт между попыткой установить стержень в вертикальном положении и влиянием положения рамки, на основе которого испытуемый наклоняет стержень так, чтобы он был как можно более параллельно к двум сторонам рамки квадрата и перпендикулярно к другим двум сторонам.

Тест вставленных фигур ( embedded figures test - тест 'ВФ'. Он является модификацией фигур Готшальда.

Этот тест когнитивной реструктурации типа 'ручки и бумаги', для успешного выполнения которого решающей является способность разрушить ( breaking up ) организацию целого, и реструктурировать воспринимаемое поле. Испытуемый должен, как можно быстрее, обнаруживать простые фигуры в более сложных гештальтах.

У теста 'ПТ' и теста 'СР' главную роль играет система ключей, собственное тело (гравитационные сигналы) - поле (визуальные сигналы), на основе которой происходит выполнение тестовой задачи. В тесте 'ВФ' гравитационные сигналы теряют значение. Вопреки этому Г.Виткин и Д.Р.Гуденаф тесты аналогичными, что не является принятым вообще.

Уже в первых опытах Г.Виткин пришел к выводу, что эти же испытуемые имели проблемы как с установлением вертикали, так и с тестом, в котором задачей являлось выделять, обнаруживать простые фигуры из более сложных рисунков (часть из целого). Результаты сильно коррелировали. Этот факт объясняется способом восприятия поля (тип восприятия аналитический или глобальный).

Дело в том, что стержень в рамке тоже можно принять за организованное целое. При этом надо выделить его часть (стержень), что не вызывает особых трудностей. Суть целого состоит в том, что одновременно надо оторваться (преодолеть влияние) от остальных частей (рамки), которые выступают как мешающие, т.е. разрушить существующую организацию этого поля (реструктурировать последнее). Таким образом, справиться с задачей, установить прямую - стержень в вертикальное положение. Значит, один и тот же принцип решения характерен для этих двух вроде различных задач (тесты 'ВФ' и 'СР'). Но тут проблематичен тот факт, что установка вертикали происходит на основе вестибулярного и кинетического аппаратов: - тест 'СР' (а для успешного выполнения теста 'ВФ' информация о гравитационном тяготении теряет значение), т.е. с помощью качественно других ключей (не визуальных). Мешающими являются как раз визуальные данные. При этом особенно большую роль играет сложность видимого поля - тест 'СР'. Виткин и Аш подчеркивают, что сложность зрительного поля является чрезвычайно серьезным фактором, который детерминирует меру воздействия визуальных сигналов. Самым слабым воздействующим фактором оказывается светящаяся точка в темном помещении, следующим является светящийся стержень, затем квадратная рамка, но самым сильным визуальным фактором является полностью освещенная наклоненная комната.

Зависимость и независимость от поля и ее отношение к построению образа.

Как уже несколько раз подчеркивалось, теория когнитивных стилей личности, в том числе и конструкт Г.Виткина ЗП - НЗП претендует на общую теорию поведения и не ограничивается только перцептивными феноменами. Конечно, является проблематичным, насколько с помощью перцептивного теста, каким является тест 'ВФ', можно строить предположение о течении и характере сложных когнитивных процессов, тем более прогнозировать межличностные отношения. Такие же сомнения высказал В.Колга.

Независимо от этого существует много экспериментальных сведений об определенном отношении между ЗП - НЗП и поведением, в том числе и поведением в социальном контексте. Г.Виткин и Д.Р.Гуденаф отмечают, что ' поленезависимые' являются более автономными в интерперсональных отношениях, чем 'полезависимые'. Последние являются более социально ориентированными, т.е. уделяют селективное внимание социальным ключам и предпочитают обстановки общения и т.п.

Работа П.К.Олтмана и др. информирует, что группа ' полезависимых' более эффективно справляется с конфликтными ситуациями, чем группа ' поленезависимых'.

В работах В.Диешковой с детскими группами обнаружено, что более 'зависимые от поля' дети в обстановке конфликта чаще обращаются к взрослому, стремятся решить этот конфликт разговором, договором и они являются в меньшей степени самостоятельными для того, чтобы принимать решения.

Несмотря на это, вопрос отождествления социальных и перцептивных стилей, остается открытым. Например, И.Н.Иванов считает, что успешность в общении относится к 'поленезависимости' в соответствии с высшим уровнем психической дифференциации 'поленезависимых' и 'многоуровностью проблемы общения'.

Не настолько дискутабельным, на наш взгляд, является изучение в контексте ЗП - НЗП процессов восприятия, представлений, памяти, которые, безусловно, участвуют в построении образов.

Свиннен понимает образ как внутреннюю репрезентацию сенсорно- перцептивного опыта. Он получил детализированное описание и наблюдал лучшую производительность в гимнастических упражнениях у ' поленезависимых'. Эти результаты автор объясняет их способностью к структурированному и аналитическому восприятию и на этой основе созданию более адекватных образов. Интересным также является предположение о лучшей ориентации тела в пространстве, большая точность и представления собственного тела у ' поленезависимых', чем у 'полезависимых' лиц. Она соотносится с классификацией Е.Б.Пултона 'открытых' и 'закрытых' способностей, в которой определяющую роль имеет зависимость или независимость человека от сигналов среды.

Четкость представления собственного тела, с одной стороны, можно обосновать большой кинетической чувствительностью 'поленезависимых' и, с другой стороны, соотнести с гипотезой Виткина о степени сложности переживания себя, т.е. с числом уровней психической дифференциации индивида.

3. Задача

Понятие профессиональной задачи

Таксономия задач в виде набора глаголов

Простые и сложные задачи в труде оператора

Субъект. О необходимости множества подходов к изучению действий субъекта в ситуации

Субъект вне действия

Мышление оператора

Сложность операторских задач: Анализ летного происшествия

Решение сложных задач штурманами и пилотами

Сложность штурманских задач.

Приборная навигация.

Навигационный образ полета.

Роль систем отсчета при ориентировании по приборам

Методика 1

Экспериментальное моделирование штурманского труда.

Зависимость от поля и умственные манипуляции системами отсчета.

Методика 2

Моделирование применения объективной системы отсчета.

Изображение на рисунке системы отсчета, характерной для индивида

Методика 3

Психологическое содержание труда при снижении и заходе на посадку.

Методика: обобщение

О некоторых особенностях построения методик.

Резюме

Дальнейшая разработка темы:

Сложные и простые задачи в разных видах труда

Методики: краткий перечень

Темы для размышления

Материалы для изучения: Когнитивные стили и зависимость от поля Рудольф Фабри

Определение зависимости - независимости от поля

Психическая дифференциация.

Историческое развитие ЗП - НЗП.

Методы оценивания ЗП - НЗП.

Методы измерения ЗП - НЗП.

Зависимость и независимость от поля и ее отношение к построению образа.

Эксперимент.

30 пилотов с опытом работы по приборам согласились участвовать в эксперименте.

Перед началом каждый заполнил анкету: время налета, тип тренировки, наиболее типичный вид полетов, несколько вопросов на знание систем самолетов. Пилотов информировали о погоде и о самолете.

В предварительном эксперименте, который проводился в ситуации экспериментатор- пилот, пилотов просили рассмотреть ряд различных сценариев с помощью карандаша и бумаги, один за другим. Первые четыре были даны пилоту для того, чтобы он мог поупражняться в постановке диагноза неполадок на самолетах, которые вызывали проблемы в полете. Последний сценарий предназначался для выявления способности пилота принимать решения. Именно на его основе были собраны данные этого эксперимента. Экспериментатор начинал хронологически описывать полет, дав предварительно некоторую информацию и сообщив его назначение.

'Вы в международном аэропорту 'Бангер' и собираетесь отправиться в Глен Фоллз, Нью- Иорк, где в 13.00 начинается деловая встреча (воспользуйтесь картой полета на низких высотах). Сейчас 9.00 и Вы чувствуете, что Вы будете готовы к отправлению в 10.00 после проведения необходимой предполетной подготовки. Вы сегодня полетите на самолете Чероки Эрроу (?8086уу) Вы на нем уже летали несколько раз и чувствуете его надежным. Баки полны, и после внимательного предполетного осмотра Вы решаете, что самолет готов к полету. На таблице дается краткий список наиболее важных условий.'

Пилот просматривал таблицы и графики. Поскольку в эксперименте с карандашом и бумагой нет возможности контролировать ход полета по приборам (указателям высоты, оборотов и других характеристик двигателя), то основой планирования воображаемого полета могла быть только информация, представленная в таблицах и графиках. На основе этой информации и информации о погоде пилот мог подготовить выполнение всех этапов полета.

Для экономии времени и уменьшения разброса в пилотских оценках такого важного показателя выполнения как время полета, подробный план полета был составлен заранее. Чтобы познакомиться с ним и принять его пилоту предоставлялось небольшое время.

Взлет, набор высоты и крейсерский полет на первых участках были описаны текстом. Пилоту предлагалось прослеживать развитие полетной ситуации по упрощенной карте низких высот. До середины пути полет должен идти строго по графику и по намеченному маршруту. После середины вводилась экстремальная ситуация: отказ генератора переменного тока и необходимость изменить план полета. Симптомы этой проблемы, некоторые корректирующие действия и общая оценка ситуации описаны в тексте таким образом:' В 11.21 (через 1 час 21 минуту после взлета) Вы пересекли перекресток Грумпа. Через минуту Вы услышали короткий всплеск статического шума в наушниках. В то же время Вы заметили, что стрелки указателя ВОР дернулись и вернулись в нормальное положение. Желая понять, чем это вызвано, Вы смотрите на приборную панель и замечаете, что амперметр показывает 0. Вы включаете посадочные фары и видите, что стрелка амперметра не реагирует. И тогда Вы приходите к выводу, что отказал генератор переменного тока. Вы по инструкции повторно проверяете правильность процедур включения, но генератор по- прежнему не работает. Тогда Вы его выключаете, снижаете электрическую нагрузку и пользуетесь только аккумулятором. Аккумулятор может обеспечить радиосвязь только в течение ограниченного времени. Это зависит от размеров и характеристик аккумулятора, температуры и потребностей в энергии используемого Вами оборудования. Но даже в идеальных условиях в вашем распоряжении не более 50 минут.

Вы на высоте 8000 футов восточнее перекрестка Грумпа, сейчас 11.23 и Вы в полете 1 час 23 минуты. Ветер с юго-запада со скоростью 30 узлов'.

Приведенный текст содержит несколько ключевых моментов информации, которой может пользоваться пилот для изменения плана полета и решения об уходе с намеченного маршрута.

Необходимость изменения плана полета и решения об уходе с намеченного маршрута уклониться определяется выявленными симптомами и окончательным диагнозом. Мы использовали метод прямого сообщения диагноза, чтобы дать каждому пилоту одно и то же представление о проблеме. Это важно, потому что нас интересовало принятие решения об изменении, а не сам диагноз.

Во- вторых, ясно просматривается разветвление проблемы. Если питание оборудования обеспечивается только аккумулятором, то проблема времени встает очень остро. После истощения аккумулятора отключатся средства коммуникации и навигации.

Наконец, нам кажется важным, что срок действия аккумулятора установлен именно не более на 50 минут.

Теперь наступает момент, когда пилот должен применить свои способности решать задачи. Решение заключается в ранжировании 16 аэропортов по принципу от 'наиболее предпочитаемого к наименее предпочитаемому' в зависимости от их характеристик.

Каждый аэропорт характеризовался четырьмя признаками (см. табл.): а) наличие средств УВД, б) время полета до аэропорта, в) погодные условия, г) оборудование. Так как число вариантов, которые должен был рассмотреть пилот, резко возрастало в зависимости от числа признаков этих характеристик (а, б, в, г), то таких признаков было введено только 2 (+,-). Выбранные признаки ортогональны по отношению друг к другу и наиболее вероятны в таких ситуациях.

В памяти компьютера записывали 16 аэропортов со своими характеристиками. Затем они предъявлялись курсанту все сразу. Курсанту предлагалось проанализировать ситуацию и ранжировать, т.е. расположить по порядку аэропорты так, чтобы на первом месте стоял наиболее предпочтительный, а на последнем наименее предпочтительный. На экране карточка с характеристиками аэропортов появляется каждый раз в случайном порядке.

Работа курсанта с экраном должна закончиться перестановкой карточек на экране в предпочитаемое положение и записью этой информации в памяти компьютера.

По данным, полученным после ранжирования можно построить функцию ценности, которая предполагается аддитивной.

W(Z) = (BATC >< XATC) + (BWR >< XWR) + (BTIM >< XTIM) + (BAPP >< XAPP)

где XATC, XWR, XTIM, XAPP - независимые переменные, описывающие аэропорт Z через показатели УВД, погоды, удаления, оборудования посадки, а

BATC, BWX, BTIM, BAPP - соответствующие коэффициенты.

В этом уравнении независимые коэффициенты принимают значение +1 или -1 в зависимости от уровня признака в аэропорту Z. Для регрессионного анализа вместо ценностной величины (пока неизвестной) использовалась действительная ранговая позиция аэропорта Z.

После соответствующей организации и кодирования данных они подвергались регрессионному анализу, который позволяет получить 4 коэффициента в ценностной функции.

Ряд величин для пилотов оказался от 0,25 до 4,00. Интерпретация: допустим, что коэффициенты для одного субъекта оказались: 1,00; 2,00; 3,00; 4,00 для показателей УВД, погоды, времени и оборудования соответственно. Это означает, что субъект в наибольшей степени ценит время 15 минут, вдвое больше, чем погоду и в четыре раза больше, чем способ обслуживания УВД.

ПРИЗНАКИ

АЭРОПОРТАБВГДЕЖЗИКЛМНОПР

+ большая величина, - меньшая величина.

Пояснение: УВД: + башня с радиолокатором, - РСП

Время: + 15 минут, - 30 мин, Погода: + 1000 Фт потолок, видимость 3 мили, - потолок 500 Фт, видимость 1миля.

Оборудование: + система ILS, - ненаправленный радиомаяк.

Специализированный тренажер для отработки принятия решения.

Поскольку нам неизвестно об отечественном обучающем оборудовании этого типа и назначения, приведем описание специализированной системы, построенной американскими специалистами Джифиным и Рокуэллом, о которой они доложили на 2-м симпозиуме по авиационной психологии в 1983г.

Система построена на основе компьютера CDC PLATO с использованием электронно-лучевой трубки, реагирующей на касание. Все взаимодействия с системой происходят только через касание экрана за исключением первого нажатия на кнопку запуска системы. На экране человеку предъявляется схематическое изображение приборной доски и органов управления системами самолета, когда он желает получить информацию, он касается кружочка, обозначающего прибор и на другом экране получает изображение шкалы со стрелкою, т.е. самого прибора с информацией, при ответе человек касается пальцем кружочка, обозначающего орган управления.

Программа содержала три модуля:

• биографический вопросник,
• тест знаний систем самолета и операций по управлению ими
• сценарий проверки способностей и методов определять причины аварийной ситуации.

Обучаемый выполнял задания последовательно, обозначая окончание каждого модуля касанием (нажатием) на соответствующие места на экране.

Биографический вопросник или анкета содержат ряд вопросов, касающихся трудовой биографии пилота (когда получено разрешение на право полетов по приборам, общий налет и т.п.).

Тест знаний состоял из 20 вопросов, которые предъявлялись последовательно по одному. Они относились к трем разделам:

• двигатель и топливная система,
• электрические системы и приборы пилота,
• погода и правила полета по приборам.

Отвечая проверяемый должен был выбрать один из нескольких вариантов, предложенных на экране. Диагностические сценарии. Каждый снабжался информацией о типе самолета, о его оборудовании и о параметрах. Все это было отпечатано на листе бумаги. Затем предъявлялся короткий текст с описанием ситуации, которая возникала в полете. Указывалась цель полета и признаки аварийной ситуации, возникшей в полете. Затем испытуемому предоставлялось в течение заданного времени (например 4 мин) отыскать нужную информацию и определить причину аварийной ситуации.

На дисплеях предъявляются:

• схема приборной доски и органов управления,
• внутренняя информация,
• информация от УВД.

К внутрикабинной информации относятся запахи, необычные звуки, протекание жидкости и т.д.

К внекабинной информации относятся данные, которые можно получить косвенным путем и которые касаются обледенения, огня из сопла. Информация УВД относится к погоде или связана с помощью навигации.

Установив причину ситуации, проверяемый касается соответствующего слова на экране.

Через данные, предъявленные на дисплее, обучающий инструктор может наблюдать за временным ходом и за логикой поиска.

Логическая структура информационного поиска во время решение выявляется с помощью обработки, которая заключается в графическом изображении последовательности вопросов - переходов от одного прибора к другому. Связи наносятся на изображение приборной доски и получается графическая структура, где источники информации объединены в логические треки. Трек - это связанная линия вопросов, сфокусированная вокруг какой-то подсистемы самолета.

По графическим структурам можно проследить различные стратегии поиска информации. Из графика можно получить количественную оценку:

• числа использованных логических треков,
• в каком порядке человек запрашивает информацию внутри трека,
• число возвратов и повторных отборов информации,
• время между запросами.

Джиффин и Рокуэлл в своем исследовании, проведенном на 40 пилотах с налетом от 2000 до 15000 часов, показали, что стратегии поиска информации в одной и той же ситуации очень различны и у разных пилотов, если пилоту удалось пилоты часто применяют одну и ту же стратегию в трех разных ситуациях.

Выводы:

• система обладает большой эффективностью в обучении тестировании
• при наличии хорошо построенной программы и достаточного количества экранов тестирование и обучение проводится в основном без участия инструктора
• в памяти системы сохраняется полный каталог и весь временной ход обучения и тестирования.

Процесс принятия решения летчиком проанализировал Ф.Бреке. Предлагаемая им модель не только хорошо организует признаки ситуации и процесса решения, но и намечает пути разработки процедур обучения (см. рис.).

Принятие решения необходимо в ситуации, которая характеризуется неопределенностью, когнитивной сложностью и временным дефицитом. Степень неопределенности определяется через недостаток информации. Снабдив пилота информацией можно свести неопределенность до нуля.

Когнитивная сложность задачи, возникшей перед пилотом, определяется числом дискриминаторов и операторов в алгоритме, который описывает решение задачи. Например, задача с тремя признаками может быть описана оператором алгоритмом с тремя дискриминаторами и тремя операторами.

Временной дефицит. Задача, которая характеризуется данными сложностью и неопределенностью, требует соответствующего времени для решения, но если человек не располагает требуемым резервом времени, то задачу выполнить трудно.

Трудность задачи, требующей решения, определяется как результирующая, определяемая действием трех факторов: неопределенности, когнитивной сложности и временного дефицита.

Стресс.

Важной характеристикой проблемной ситуации является стресс. Полетная задача может взаимодействовать с теми проблемами, которые лежат за пределами полета. Если их взаимодействие приводит к конфликту или когнитивному диссонансу, то в ситуацию вводится дополнительная компонента стресса, которая суммируется со стрессом, уже имеющимся к моменту возникновения аварийной ситуации. К увеличению стресса может привести и сама трудность решаемой пилотом задачи.

Известно, что со стрессом результаты возрастают, а при дальнейшем его возрастании начинают быстро падать. Этот факт хорошо известен летным инструкторам, с ним знаком почти каждый пилот. Таким образом стресс выступает как особая аффективная компонента в определении трудности ситуации принятия решения пилотом (рис. ). Успешность решения трудной задачи зависит от когнитивных стратегий субъекта, т.е. его способностей управления вниманием, запоминанием, воспоминанием и мышлением и от его личного репертуара овладением стрессом.

Глава 3 РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ФУНКЦИЙ Б. Кантовиц. Р. Соркин

3.1.Введение

Специалист по человеческим факторам, проектирующий совместную работу людей и машин, осуществляет распределение функций: определенные виды действий (или функции) передаются человеку, другие автоматизируются. От распределения функций зависит не только то, насколько хорошо будет работать система человек -машина, но также качество условий работы персонала, который должен трудиться в рамках этой системы. Любой специалист по человеческим факторам, проектирующий работу, которую необходимо выполнять другим людям, несет огромную ответственность. Поэтому распределение функций -одна из наиболее важных задач разработчиков систем [3].

В данной главе рассматривается и оценивается развитие методов распределения функций за последние 30 лет. Существует много средств, которые проектировщик может и даже должен использовать, но не все они одинаково эффективны. Эта глава начинается с описания самых старых и прослеживает возникновение и совершенствование более новых методов улучшения распределения функций. Кроме того, мы заглянем в будущее и кратко рассмотрим некоторые совершенно новые методы, разрабатываемые ныне, но еще не пригодные для практического использования. Поскольку от распределения функций зависит, какова будет рабочая нагрузка на человека-оператора, мы рассмотрим природу такой нагрузки, и в особенности нагрузки при умственной работе. Заканчивается глава обсуждением использования методов распределения функций в контексте роботизации.

Распределение функций встречается только в контексте человеко-машинных систем, предназначенных для достижения вполне определенных системных целей. Поэтому до детального анализа распределения функций мы должны описать систему человек- машина и рассмотреть определение назначения системы. Только после этого можно приступить к нашей главной задаче рассмотрения современных методов распределения функций между людьми и машинами.

3.2.Человеко-машинные системы

Хотя такую систему можно обозначить формально, с помощью математических символов и теории систем [16], мы будем использовать неформальное словесное определение. Человеко-машинная система - это совокупность людей и машин, взаимодействующих в рамках некоторого окружения ради достижения комплекса целей. Специалист по человеческим факторам пытается оптимизировать взаимодействие между человеческими и машинными элементами данной системы, учитывая в то же

Рис. 3.1. Схематическое представление человеко-машинной системы [6].

время окружающую обстановку. Схематически система человек- машина показана на рис. 3.1. Правая половина схемы представляет подсистему машины, какой она выглядит для специалиста по человеческим факторам. Визуальные и другие средства отображения показывают состояние машинного оборудования в форме, доступной для человеческого понимания. Органы управления позволяют человеку-оператору вносить изменения в состояние оборудования. Эти два блока представляют важнейшие эргономические аспекты машины, а все остальное объединяется в отдельный блок, обозначенный 'состояние оборудования'. Инженеры, конструирующие это оборудование, тратят месяцы, упорядочивая более детальные подсистемы, которые непосредственно не представлены на рис. 3.1. С их точки зрения, такая схематизация означает грубое упрощение подсистемы машины, и представлять всю их работу единственным блоком - почти оскорбление. Однако подобная схематизация не означает, что специалист по человеческим факторам недооценивает важность работы конструктора. Она не означает, что дальнейшая детализация машины - выделение редукторов и передач, интегральных схем и цифровой логики - несущественна. Однако специалист по человеческим факторам должен задать характеристики средств отображения и органов управления, отвечающие психофизиологическим характеристикам человека, а также оказывать помощь инженерным группам в обеспечении совместимости динамики системы с возможностями человека. За реализацию этих характеристик ответственны другие, и специалиста по человеческим факторам не особенно заботит, каким образом обеспечивается, например, необходимая задержка по времени - за счет разделения работы или посредством инерционного звена.

Подсистема человека представлена левой стороной рис. 3.1. Информация воспринимается со средств отображения и обрабатывается, после чего принимаются решения. На основании этих решений формируются управляющие воздействия на органы управления. Конечно, рис. 3.1 не является адекватным представлением человека: ничто в нем не показывает непосредственно работу мозга и центральной нервной системы. Но хотя мозг и является очень важным органом человека, специалисту по человеческим факторам не нужно знать, что происходит в отдельных нейронах, чтобы оптимизировать систему. Те части системы человек -машина, которые наиболее важны для понимания человеческих факторов, данная схема освещает достаточно хорошо, но в ней пренебрегается другими важными аспектами как машин, так и людей, менее существенными в рассматриваемом контексте.

Вероятно, наиболее важная часть рис. 3.1 - это вертикальные линии, разделяющие подсистему 'машина' и подсистему 'человек'. Эти линии образуют область взаимодействия между человеком и машиной. Информация проходит через эту область в обоих направлениях: от машины к человеку и от человека к машине. Таким образом, рис. 3.1 представляет собой замкнутый контур, ибо, начав путь в любом пункте системы и пройдя его в одном направлении, неизбежно возвращаешься в исходную точку.

3.2.1. Определение системных целей.

Прежде чем начинать проектирование системы, необходимо знать, что она должна делать. На первый взгляд, это кажется простым, однако вскоре мы убеждаемся, что системы должны выполнять ряд задач, конкурирующих между собой. При этом часто невозможно достичь всех желательных целей. Лучше обнаружить это в начале процесса проектирования, чем когда система попадает к пользователю. Во многих фирмах назначение системы определяется администрацией (или потребителем), а группе специалистов по человеческим факторам просто выдается набор требований, которые необходимо выполнить. Согласование целей при этом редко определено в должной мере. Понимая неоднозначность требований, выданных ей, группа не может приступить к проектированию системы, ибо предвидит разочарование администрации, когда окажется, что получились. не те результаты, которых они интуитивно ожидали. Такая предусмотрительная группа специалистов по человеческим факторам проведет некоторое время, анализируя список назначений (целей) системы и уточняя у администрации ранги и взаимосвязи конфликтующих целей.

Приведем пример, проясняющий подобный конфликт. Предположим, что мы должны составить список системных целей' для почтовой службы. Мы можем начать с того, что запишем несколько желательных целей: 1) быстрое обслуживание, 2) частая доставка корреспонденции, 3) доставка почтовых поступлений на дом всем жителям страны, 4) низкая плата, 5) гарантированное минимальное время пересылки.

Уже этот короткий список обнаруживает некоторые проблемы. Первая из них - неоднозначность. Сколь конкретно быстрым является 'быстрое обслуживание'? Включает ли доставка 'всем жителям страны' людей, не имеющих постоянного адреса? Эти цели должны быть конкретизированы. 'Частую доставку' корреспонденции можно, например, понимать как 'дважды в день'. В Европе одно время домохозяйки посылали заявки своим постоянным бакалейщикам, которые доставлялись по адресу не позже того же полудня. Или 'частая доставка' может означать один раз в день ежедневно, включая выходные и праздники? Является ли цена в 22 цента за письмо 'низкой платой'?

Даже после того, как эти неопределенности будут устранены, проблема конфликта между целями остается. Система, которая доставляет почту к 95% жителей США, будет обходиться очень дорого в сельских и других малонаселенных местностях, что конфликтует с задачей низкой стоимости. Должны ли жители в этих районах дополнительно платить за ежедневную доставку, должна ли доставка для них осуществляться менее часто, чем в урбанизированных районах, или доставка почты в сельской местности должна оплачиваться из общих фондов? Для выяснения этих вопросов администрации может недоставать информации. Поэтому вместо сиюминутного перехода к проектированию системы, эргономическая группа должна определить условия компромисса между конфликтующими системными целями. Например, доставка на дом к 80% жителей может стоить 18,5 цента за письмо, тогда как доставка к 95% может иметь стоимость до 35 центов. Без нахождения компромисса невозможно принять рациональное решение.

3.2.2. Уровни организации системы

Существуют две схемы классификации уровней организации системы. Так, можно организовывать систему по уровням ее сложности и детализации. Одна такая схема [7] включает три уровня сложности. Первый (самый нижний) уровень касается сравнительно простых определений функций таких элементов машины, как ее кнопки и циферблаты. В центре внимания здесь - отдельные элементы, а не основные характеристики системы. Специалист по человеческим факторам, работающий на этом уровне, должен держать в поле зрения множество мелких деталей. На втором уровне целостное поведение важнее отдельных элементов. К этому уровню относятся такие задачи, как слежение и вождение автомобиля по извилистой дороге. Здесь специалист связан с более сложными человеческими способностями, которые могут, например, ограничивать информационную нагрузку. Третий и наивысший уровень затрагивает систему в целом и принципиальные решения о том, какие задачи должны выполняться людьми, а какие - машинами. Понятие 'машина' толкуется расширительно, и этот третий уровень включает также отношения между людьми и окружающей средой. Например, известный архитектор Ле Карбюзье называл дом 'машиной для проживания в ней'.

Вторая классификационная схема определяет уровни организации системы, концентрируя внимание на вкладе людей и машин в систему. На нижнем уровне человек обеспечивает как энергетическую, так и управляющую функции системы: человек, работающий с лопатой в руках, действует на этом нижнем уровне. Первое улучшение состоит в том, что энергетическая функция поручается машине, а человек еще осуществляет управляющую функцию. Человек, оперирующий прессом, - один из примеров этого уровня организации системы. На следующем уровне машина обеспечивает энергетическую и информационную функции, а человек - управляющую. Сюда входит любое производство, на котором люди пользуются средствами отображения и органами управления. Наконец, высший уровень организации системы - это машина, обеспечивающая энергетическую, информационную и управляющую функции, тогда как человек только контролирует ее работу. Автоматизированные линии, управляемые компьютерами, - пример этого уровня организации системы.

Эргономическое обеспечение необходимо на всех уровнях организации системы. Можно даже привести доводы, что оно более необходимо на нижних уровнях, поскольку человек значительно больше взаимодействует с системами низкого уровня: молотками, к примеру, пользуется больше людей, чем работает на пультах атомных электростанций. Однако задача распределения функций ответственнее, когда система сложная. И только на высших уровнях организации системы подсистема машины обладает способностью выполнять функции, требующие манипуляции информацией. Поэтому в оставшейся части данной главы нижние уровни организации системы не будут рассматриваться. Вместо этого мы сконцентрируем внимание на высших уровнях, где значительная сложность системы предполагает больше возможностей для ее проектировщиков.

3.2.3. Две методологии проектирования

Прежде чем переходить к непосредственной работе специалиста по человеческим факторам, необходимо поднять более общий философский вопрос. Разумный подход к человеку как контролирующему звену системы заключается в том, чтобы обеспечить достаточно хорошую работу системы в течение длительного времени без вмешательства человека. Действительно, высокоорганизованная система обычно работает лучше без его участия. Например, в аварии на АЭС 'Тримайл-Айленд' автоматические системы безопасности сработали, как предусмотрено, и включили аварийные насосы. Операторы допустили ошибку и вручную отключили насосы. Таким образом, один из возможных подходов при проектировании сложной системы состоит в том, что человека следует полностью из нее исключить. Если это невозможно (например, при наличии требований закона о присутствии операторов на АЭС), то роль человека должна быть минимальной. Этот подход, в общем, уменьшает возможность человеческой ошибки и тем самым повышает надежность системы. Кроме того, замена людей машинами может понизить эксплуатационные расходы.

Другая методология состоит в максимально возможном включении человека-оператора в систему, даже если это приводит к появлению таких дополнительных операций, как считывание показаний с дисплея с целью поддержания человека в рабочем состоянии, чтобы в случае отказа машинной части системы оператор мог быстро вмешаться и предотвратить неблагоприятные последствия. (Методология минимизации вмешательства предполагает, что человек-оператор, вероятно, так или иначе не будет способен разрешить проблему.) Таким образом, подход с максимальным участием человека предполагает, что при посадке космического летательного аппарата на Луну лучше, чтобы в нем находились астронавты на случай возникновения неожиданных осложнений. Человек умен, способен к адаптации и часто может разрешить непредвиденные проблемы.

Выбрать однозначно тот или иной подход, по нашему мнению, невозможно. По-видимому, лучше минимизировать включение человека в систему, когда его вклад невелик. В самом деле, такая работа, в которой нет необходимости, неприятна и создает напряжение. Мы считаем, что специалисты по человеческим факторам обязаны обеспечить людям осмысленную работу. Это приводит нас к следующей теме- теме разделения труда между людьми и машинами.

3.3. Методы распределения функций

Обсудив структуру системы в общих чертах, мы теперь можем перейти к более подробному рассмотрению вопроса о распределении функций. Этот раздел включает четыре части. Сначала мы сделаем обзор работ по распределению функций, начав с 1951 г., когда эту проблему начали изучать. Затем мы ознакомимся с используемыми на практике методами распределения функций. После краткого обсуждения вопроса о проблемах автоматизации мы обратимся к сравнительно новым представлениям о распределении, таким, как динамическое распределение, включающее биокибернетические методы.

3.3.1. Исторические предпосылки

Основные правила распределения функций были изложены в одной из поздних работ Пола Фиттса [15]. Его идеи сформулированы логично и ясно. Исходная аксиома его подхода состоит в том, чтобы отдать человеку то, в чем он превосходит машину, а машине - то, в чем она превосходит человека. Подсистемы машины и человека могут рассматриваться как конкуренты, соперничающие за выполнение различных и многочисленных функций системы. Каждую подсистему целесообразно наделять теми функциями, с которыми она справляется лучше другой. Если функция требует быстрых арифметических расчетов или поднятия тяжелых грузов, она передается машине. Если функция требует обнаружения сигнала в шуме или связана с редкими информационными перегрузками, то она возлагается на человека. На ранних этапах проектирования функции оцениваются изолированно, а их распределение основывается на сравнении эффективности человека и машины для каждой конкретной функции. Позднее, конечно, делается проверка, не создает ли чрезмерных нагрузок на ту или иную подсистему принятое распределение функций. Обнаруженные перегрузки могут быть устранены передачей некоторых функций другим подсистемам, особенно если перегруженным оказывается человек.

Этот подход привел к созданию содержательных таблиц, сопоставляющих производительность человека и машины по широкому спектру функций. Эти таблицы стали основным элементом эргономических знаний, и ни один серьезный учебник или справочник не обходился без них. Соответственно, мы включили такого рода таблицу (табл. 3.1) в качестве характерного примера, который мы полностью воспроизводим без каких-либо редакционных изменений и дополнений. Чтение (и составление) таких таблиц очень поучительно, особенно в контексте развития техники, постоянно отбирающей у человека какие-либо функции. Например, одно время машины не могли различать отпечатки пальцев, поэтому функции распознавания структуры отпечатков лучше выполнялись экспертами. Сейчас, однако, системы искусственного интеллекта могут это сделать, так что функцию распознавания можно передать машине. Мы предоставляем читателю возможность самому указать другие подобные технологические достижения, вроде восприятия речи, ее синтеза и т.п. Увы, поскольку человек эволюционирует с гораздо меньшей скоростью, чем создаваемые им машины, мы не можем привести ни одного примера передачи функций от машины к человеку.

Этот традиционный подход пока еще применяется, но уже наталкивается на некоторые трудности. Однако трудности связаны не с составлением таблиц функций и их модернизацией по ходу совершенствования машин, а с использованием этих таблиц. Хотя они удобны на начальном этапе распределения функций, окончательный проект распределения обычно сильно отличается от исходного. Действительно, попытки проектировщиков перестроить таблицы на основании реальных распределений были вскоре оставлены, так как во многих случаях был очевиден недостаток соответствия. Конструкторы систем жаловались на недостаток хороших алгоритмов распределения функций и считали их пригодными лишь для обучения студентов. Один из авторов данной главы вспоминает не один случай, когда он сталкивался с разочарованными проектировщиками систем, жаловавшимися, что таблицы, заученные ими в студенческие годы, оказались малополезными в приложении к распределению функций в реальных системах.

Тем, кто не пытался распределять функции, это может показаться удивительным. Конечно, предписывание функций под системам, основанное на их способности выполнять эти функции, кажется убедительным и логичным. В чем же тут дело? Один из наиболее детальных анализов этого парадокса был осуществлен Джорданом [20] в статье, которую должны прочитать все специалисты по человеческим факторам. Джордан четко сформулировал основной недостаток чисто инженерного подхода, предложенного Фиттсом. Любая формализованная таблица, в которой сравниваются человек и машина, особенно если она позволяет составить список из цифровых индексов качества или уравнений (как и пытается поступить любой хороший инженер), переоценивает машину. Машины и люди в действительности являются несопоставимыми подсистемами, как бы далеко не заходили специалисты по человеческим факторам, устанавливая отношения между ними. Эта фундаментальная истина открывается заново каждым следующим поколением специалистов по человеческим факторам. Сейчас, например, идет дискуссия по поводу выравнивания надежности людей и машин, и большие усилия направлены на установление вероятностей ошибки человека в различных задачах (см., например, [39]). Однако этот подход был подвергнут серьезной критике на тех основаниях, что люди и машины имеют существенно различные метрики надежности [1]. Надежность машин измеряется средним временем между отказами и процентом машин, отказавших за данный промежуток времени. Поскольку надежность человека нелегко охарактеризовать теми же параметрами, то, мягко говоря, затруднительно, а выражаясь точнее, маловероятно, что подсистемы человека и машины можно объединить для получения значимых оценок надежности всей системы.

Функциональная область

Считывание данных Обработка информации Прием и передача данных. Экономические качества. Заблуждение, отмеченное Джорданом, состоит в том, что машины и люди несопоставимы. Сравнение их характеристик в течение долгого периода их работы в близких условиях оказывается безуспешным, потому что оно неизбежно приводит к следующему выводу: люди гибки, но непоследовательны, тогда как машины последовательны, но не гибки. Поэтому Джордан предлагает заменить принцип сопоставления на более точный принцип дополнительности. Вместо рассуждений о том, кто - человек или машина - должен выполнять данную задачу, необходимо осознать, что функции выполняются людьми и машинами совместно. Деятельность должна быть разделена между человеком и машиной, а не просто передана одному или другому.

Во многих автоматизированных системах человеку переданы только те функции, которые либо слишком дороги, либо слишком сложны, чтобы возлагать их на машину. При этом человек рассматривается как звено между подсистемами и обеспечивается только той информацией и управлением, которые необходимы этому звену. Когда система выходит из строя, человек не может взять управление в свои руки, так как связующие звенья не могут быть управляющими органами. Мы вернемся к вопросу о ручном дублировании, поднятому Джорданом, несколько ниже. А сейчас мы повторим главную мысль Джордана [20, с. 165]: 'Человек - не машина, по крайней мере не такая, какие создает человек'. Распределение функций между людьми и машинами должно проводиться по правилам, выходящим за рамки чисто инженерного подхода, которым мы пользуемся, когда разделяем функции между двумя подсистемами машины.

3.3.2. Современные процедуры

На первый взгляд может показаться, что анализ Джордана сделал несостоятельным распределение функций, основывавшееся на таблицах функциональных достоинств и недостатков людей и машин. Однако эргономика - дисциплина прагматическая. Несовершенный метод все же лучше, чем полное отсутствие метода. Много дизайнеров продолжают использовать эти таблицы либо потому, что не считают критику Джордана убедительной, либо, что более вероятно, поскольку им не знакомо что-либо лучшее. Ниже рассматриваются альтернативы и результаты развития этих таблиц относительных качеств.

Пусть это делает машина. Один простой подход, который вообще не требует таблиц, состоит в том, чтобы передать как можно больше функций машине [8]. Этот подход оказался значительно менее изящным, чем рациональный процесс анализа и взвешивания проектировщиком того, кто - человек или машина - лучше удовлетворяет требованиям какой-либо специфической задачи. Но он достаточно рационален. Надежность машины может быть повышена с меньшими затратами, чем надежность людей. Существует много систем, производительность которых может быть повышена или, по меньшей мере, поддержана на прежнем уровне при передаче большинства функций машинной подсистеме.

Однако с этим подходом связан значительный риск. Специалист по человеческим факторам должен удостовериться, что выводимые из подсистемы человека функции покидают ее вместе с целесообразным набором решаемых задач. Нецелесообразные наборы задач возникают из двух основных источников. Так, нагрузка, создаваемая задачами, может не соответствовать человеческим способностям. Хотя перегрузка- это первый дефект, который должны исключить проектировщики, недостаточная нагруженность также опасна для человека, а стратегия проектировщика по передаче максимального количества функций машине может привести к недостаточной загруженности человека-оператора.

Когда требования задачи не соответствуют способностям человека, возникает стресс [25]. Хотя очевидно, что перегрузки создают стресс, так же верно, что стресс возникает и при слишком низких нагрузках. Возможно, следующий пример прояснит этот момент. Представьте себе конвейер с наполняемыми Кока-колой бутылками. За бутылками - источник сильного света. Работа заключается в проверке наличия осадка и т.п. в бутылках, когда они движутся мимо источника света. Эта задача настолько скучна, что время от времени необходимо в общий поток вводить контрольные бутылки, дабы поддержать бодрствующее состояние и работоспособность контролера. Мало кто сможет без стресса выполнять такую работу 8 часов в день. (Выполнять ее можно научить и попугая!)

Нецелесообразные наборы задач могут возникнуть, даже если общая рабочая нагрузка достаточна. Этот второй источник неудовлетворенности в подсистеме человека возникает, когда функции, оставленные человеку, не образуют согласованного набора. Если оператор не может понять когнитивную структуру набора функций - вероятно, потому, что проектировщику не удалось обеспечить такую структуру - настроение и производительность ухудшаются. Эту ошибку в распределении функций гораздо труднее уловить, чем просто перегрузку или недостаточную загруженность. Специалист по человеческим факторам должен также учитывать умственный образ, который подсистема человека будет строить, чтобы связать воедино предписанные ему функции.

Распределение функций, при котором человеку остается лишь то, что не может делать машина, часто обусловлено предубеждением проектировщика, что требования человека - не более, чем помеха. Такие проектировщики предпочли бы вообще не иметь людей в системах. В некоторых случаях человек остается в системе только по требованиям закона или в соответствии с условиями профсоюза, противостоящего полной автоматизации. При этом присутствие человека предусматривается в качестве запасной подсистемы. Если все остальное отказало, человек, по крайней мере, может повернуть выключатель и предотвратить аварию. Это, конечно, экстремальный случай распределения функций, оставляющий за человеком-оператором ответственность только при ненормальных условиях функционирования системы. Рассматриваемый проектировщик заинтересован, чтобы человек не вмешивался, когда система работает должным образом. Однако такая методология проектирования уже считается устаревшей. Она превращает некомпетентность человека в самодостаточное пророчество. Ясно, что если человек не наделен функциями, когда система работает нормально, маловероятно, что он сможет действовать эффективно при ручном дублировании в аварийной ситуации.

Уравновешенный подход. Разработчик системы, столкнувшийся со сложностью и многообразием реального мира, не осуществляет распределение функций в том порядке, как это описано в большинстве учебников. Мысли такого разработчика четко уловил Бейли [3], и этот раздел во многом основывается на его соображениях. Бейли разделил распределяемые функции на четыре категории: 1) назначенные машине администрацией; 2) приписанные человеку или машине в зависимости от технических требований; 3) предложенные посредством систематического применения процедуры распределения; 4) непригодные для распределения.

В идеальном случае разработчик системы должен иметь набор системных целей (по которым он мог бы определить функции системы, необходимые для достижения этих целей) и полную свободу в распределении функций. Обычно же он ограничен некоторыми из уже принятых решений. Администрация может заранее решить, что определенные функции будут возложены на машину. Хотя такие априорные решения могут и не быть результатом тщательного анализа, проектировщик связан этим принуждением, часто исходящим из убеждения администрации в изначальной полезности автоматизации. (Это убеждение обсуждается в следующем разделе.)

Системные требования диктуют иное распределение функций. Некоторые функции не могут быть переданы машинам по вполне определенным причинам. Например, нам не хотелось бы, чтобы машина могла начать ядерную контратаку, исходя из собственных данных о запуске ракет противника. Менее драматичная ситуация - в США реактор АЭС запускает квалифицированный оператор, хотя это вполне соответствует техническим возможностям автоматического оборудования. С другой стороны, не все требования могут быть успешно выполнены человеком. Требованию извлечь кубический корень из пятизначного числа менее чем за одну секунду удовлетворяет машина. Проектировщик не свободен в изменении системных требований и поэтому не может изменить функциональное распределение.

Проектировщик системы не всегда может распределить некоторые функции. Иногда необходим дополнительный анализ, позволяющий расчленить эти функции на более мелкие, которые могут быть распределены. Однако некоторые функции требуют тесного взаимодействия людей и машин, как отмечал Джордан, и их невозможно возложить на одну подсистему. При этом проектировщик должен опираться, скорее, на принцип дополнительности, чем сопоставления. Каждая подсистема должна обладать способностью поддерживать диалог. Например, ЭВМ может представить список альтернатив. Человек выбирает один из вариантов, и взаимодействие человека и ЭВМ в диалоговом режиме продолжается до достижения цели системы.

Наконец, мы подходим к таким функциям, которые проектировщик может распределить между человеком и машиной. Здесь может быть использована традиционная, изученная еще в студенческие годы система распределения функций. Мы не отвергаем возможность использования стандартных таблиц относительных качеств; мы отвергаем лишь идею о том, что эти таблицы могут автоматически применяться ко всем системам и функциям. Должно быть ясно, что три упомянутые выше категории значительно сокращают набор функций, которые легко могут быть приписаны человеку или машине.

По завершении распределения функций все системные функции оказываются приписанными человеку, машине или их диалогу. На этом этапе проектировщик должен документально обосновать предписание каждой функции. Большинство проектировщиков с этого момента полагают, что их работа завершена. Однако, если позволяет время, проектировщик должен рассмотреть альтернативные схемы распределения. Первоначальная схема может быть удовлетворительной, но нe обязательно оптимальной. Если система будет использоваться в течение длительного времени, дополнительные затраты на обсуждение альтернативных вариантов распределения функций в процессе разработки системы будут многократно окуплены. Необходимо удержаться от соблазна возложить те или иные функции на людей, если они не могут быть быстро осуществлены машинными или программными средствами.

Формальный подход. Описанный выше уравновешенный подход учитывает только качественные особенности работы проектировщика, но не предлагает никаких количественных оценок. Мейстером [27] предложен более формальный метод предписаний, указывающих, как осуществлять распределение функций, чтобы обеспечить оптимальное решение задачи проектирования. Формальная процедура Мейстера включает пять этапов:

1. Рассмотреть все возможные способы выполнения функции. Обычно типичный инженер-проектировщик сводит набор способов к тем, которые хорошо зарекомендовали себя ранее. Специалист по человеческим факторам должен побудить инженера рассмотреть также и ручные способы действия с участием оператора.

2. Составить процедурное описание проектных альтернатив, как показано в табл. 3.2. Это позволяет провести качественное сравнение альтернатив. Специалист по человеческим факторам должен определить действительную способность оператора к выполнению возлагаемых на него функций в разных альтернативах.

Вариант I Преимущественно человек. Оператор гидролокатора обнаруживает сигнал на экране, оценивает яркость, форму, скорость, направление движения и т. п. и докладывает, является ли цель подводной лодкой или другим объектомФункции оператора: Обнаружение сигнала Анализ сигнала Принятие решения Доклад о решении Функции машины Индикация сигналаПреимущества/недостатки Нет машинного дублирования действий оператора (возможно, ошибочных)3. Установить критерии и их относительную значимость для всей системы. Стандартные критерии оценки системы включают стоимость, производительность, надежность, эксплуатационные характеристики, требования к персоналу, безопасность и т. д. Для количественной оценки относительной важности этих критериев Мейстер предлагает проводить все возможные попарные сравнения критериев. В каждой сравниваемой паре более важному критерию приписывается единичная оценка, а другой получает нулевую. Эти оценки суммируются и делятся на общую для получения шкалы от нуля до единицы. Эта процедура может быть рекомендована, но следует указать, что абсолютные числовые значения оценок не столь важны. Итог каждого из этих сравнений не учитывает, насколько более важным является тот или иной критерий предпочтения. Например, при сравнении требований производительности и стоимости можно отдать предпочтение производительности, как более важному критерию. Подобным же образом при сравнении производительности и эксплуатационных характеристик также можно отдать предпочтение производительности. В методе Мейстера оба эти выбора имеют равный вес при определении окончательной оценки. Однако в первом сравнении производительность может быть в два раза важнее стоимости, тогда как во втором сравнении производительность может быть в 10 раз более важной, чем эксплуатационные характеристики.

Легко создать более сложные соотношения, устанавливающие более точные оценки значимости каждого критерия. Однако основная польза этой процедуры скорее в том, что она заставляет проектировщика систематизировать критерии и проводить сравнительные оценки, а не получать числовые значения результатов сравнения.

4. Подобная процедура используется и для получения весовых оценок всех проектных вариантов. Каждая альтернатива объединяется в пару с другой и так же получает оценку по соответствующим критериям от нуля до единицы.

5. Последний этап количественной оценки объединяет цифровые значения, полученные на третьем и четвертом этапах. Произведения оценок (критерий X альтернатива) суммируются по каждому альтернативному варианту, и принимается альтернатива, имеющая самую высокую оценку.

Как психометрическая процедура, этот метод весовых оценок может быть существенно улучшен. Тем не менее, он полезен как альтернатива преимущественно качественным методам распределения, используемым в настоящее время. По меньшей мере, эта процедура заставляет проектировщика систематически формулировать собственный выбор и контролировать свои предубеждения. Это важный шаг в верном направлении.

3.3.3. Опасности автоматизации

Существует иллюзия, особенно среди проектировщиков систем с небольшим опытом в области человеческих факторов, считать автоматизацию панацеей от всех бед. В данном разделе мы попытаемся опровергнуть этот стереотип примерами из авиации, где автоматизация полетов играет исключительно важную роль. Наши примеры взяты из доклада Бом-Дэвиса, Карри, Уайнера и Харрнсона [6] на семинаре NASA (Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства США) по автоматизации.

Этот семинар выявил ряд проблем, связанных с автоматизацией. Во-первых, даже новейшие автоматизированные системы редко обеспечивают все ожидавшиеся от них выгоды. Например, первая версия системы предупреждения о близости земли дает много ложных тревог. Это может привести к снижению безопасности и увеличению рабочей нагрузки экипажа.

Во-вторых, срывы автоматического оборудования вызывают недоверие к нему операторов. Если пользователь имеет возможность выбора, он обычно не выбирает того, чему не доверяет.

В-третьих, в связи с автоматизацией часто возрастают требования к квалификации. Пользователь должен уметь работать с таким оборудованием автоматически и вручную. Кроме того, довольно часто автоматический режим лишает экипаж практики ручного управления. Эта потеря профессионализма может стать причиной трудностей в ситуации, когда необходимо использовать ручной способ. Наконец, возросшая сложность новых автоматизированных систем кабины экипажа, которые часто выполняют большее количество функций, чем предшествующее оборудование, может сделать более сложным процесс овладения этими новыми системами.

В-четвертых, проектировщикам не всегда удается предвосхитить все новые проблемы, создаваемые автоматизированными системами, поскольку они больше внимания уделяют выгодам новой системы. Например, уже были происшествия, когда пилоты вводили в инерциальные системы навигации неправильные координаты движения. Видимо, это было вероятной причиной гибели южнокорейского авиалайнера, который заблудился в воздушном пространстве России и был сбит.

В-пятых, автоматизация превращает пилотов, скорее, в наблюдателей, чем в активно управляющий персонал. Не всем пилотам нравится эта новая роль. В ней, как упоминалось выше, пилот может оказаться психически неподготовленным неожиданно взять на себя управление в аварийной ситуации. В-шестых, автоматические системы часто вызывают у обслуживающего персонала уверенность в надежности и правильности их работы. Пилоты могут не заметить, когда автоматическая система перестает работать должным образом, как это иллюстрирует полет восточного рейса ? 401.

Нижеследующее описание полета ? 401 приводится по статье Дж. Дэнахью [10]. Рейс ? 401 выполнялся на широкофюзеляжном реактивном лайнере L-1011. При заходе на посадку в международном аэропорту Майами в ночных условиях приборная панель не показала, что переднее шасси выпущено. и лайнер на посадку не пошел. Летчик включил автопилот, установив его на выполнение полета на высоте 600 м. Это уменьшило рабочую нагрузку в кабине настолько, что экипаж смог переключить внимание на проверку кажущейся неисправности шасси. Занятый этим экипаж не заметил, что автопилот случайно выключился, направив самолет на снижение.

Диспетчерская служба подхода аэропорта Майами, хотя и не была технически ответственна за рейс ? 401, поскольку он вышел из ее зоны, заметила, что 401-й снизился до высоты 120 м. Диспетчер запросил: 'Восточный, 401-й, как у вас идут дела?' Экипаж немедленно ответил, что они устраняют неполадку и намереваются вернуться на посадку в Майами. Менее чем через 30 секунд 401-й столкнулся с землей. В результате катастрофы разрушился самолет и погибли 99 человек из 176. находившихся на борту.

Ирония судьбы состоит в том, что нормально функционировавшее автоматическое оборудование не предотвратило этот несчастный случай. Экипаж положился на автопилот и не заметил, что он выключился. Диспетчер воздушного движения знал, что 401-й находится на опасно низкой высоте, но принятые тогда процедуры не требовали от него уведомлять самолеты об их высоте, так как за сохранение высоты полета несет ответственность пилот. (Диспетчер допускал, что прочитанная им высота может быть ошибочной, так как оборудование может давать неточную информацию на коротких интервалах времени.) Сейчас предусмотрено автоматическое предупреждение о минимальной высоте, которое оповещает диспетчера о потенциально опасных отклонениях высоты полета самолетов, находящихся под его контролем. Правила также после этого были изменены таким образом, что теперь диспетчер обязан уведомлять пилота. Однако за сохранение заданной высоты и сейчас отвечает пилот.

Основной урок этого происшествия заключается в том, что человеческая ошибка не всегда может быть предотвращена простым добавлением еще большего количества автоматики. Действительно, легкомысленное доверие автоматическим системам, таким, как автопилот, временами содействует возникновению подобных происшествий, вместо того, чтобы их исключить.

3.3.4. Динамическое распределение

Новое оборудование может, в конечном счете, освободить проектировщика от необходимости осуществлять распределение функций, позволяя пользователю выбрать распределение ситуативно. Это лучший подход (если он осуществим), так как он освобождает пользователя из прокрустова ложа, созданного разработчиком системы. Поскольку первая заповедь эргономики суть 'Чти своего пользователя', весьма желательно предоставление ему возможности самостоятельно распределять функции.

Простой пример такого динамического распределения- управление движением автомобиля. Когда водитель хочет передать функцию сохранения постоянной скорости движения подсистеме машины, он делает соответствующее переключение. Если такая передача функции нежелательна, например, в условиях интенсивного городского движения, ее выполняет водитель. Различные автоматические системы, имеющиеся сейчас на борту воздушных судов, являются более совершенными по сравнению с описанными вариантами динамического распределения. Вопрос об использовании автоматического режима решает пилот.

Динамическое распределение является простым логическим следствием технического прогресса, предоставляющим большую свободу распределения функций. Одно время распределение было жестко фиксировано в устройстве машины. Заданное разработчиком системы распределение не могло быть изменено без преобразования всей системы в целом. С развитием техники системы приобрели программное обеспечение, позволяющее легко вводить изменения. Эта тенденция продолжает развиваться, и скоро программное обеспечение станет более важным, чем устройство аппаратуры. Это значит, что распределение функций больше не является 'высеченным в камне'. Иначе говоря, это означает, что акцент в проектировании переносится с точного предвосхищения требований пользователя на оперативное решение о распределении функций, определяемое оценкой текущих условий, поведения системы в целом и подсистемы человека.

Конечная цель динамического распределения - отсутствие сознательных усилий по распределению со стороны пользователя. Когда слишком возрастает рабочая нагрузка, система автоматически принимает на себя большую ее часть, чтобы высвободить человека-оператора. Современные исследования в биокибернетике [13] предлагают интересную перспективу. Полученные в лабораторных исследованиях и проверяемые сейчас в полевых условиях данные свидетельствуют о том, что рабочая нагрузка оператора может быть измерена посредством таких биологических параметров, как частота сердцебиения и электромозговая активность. Мы можем предсказать день, когда биологические датчики станут привычной частью оборудования для пилотов самолетов и других работников, подвергающихся чрезмерной информационной нагрузке. Как использовать эту информацию, избегая в то же время некоторых опасностей автоматизации, рассмотренных выше, - станет захватывающей проблемой науки о человеческих факторах в будущем.

3.4. Распределение функций и рабочая нагрузка

Успешным распределением функций решаются две задачи первостепенной важности. Во-первых, достигаются все цели системы. Во-вторых, подсистема человека наделяется согласованным набором функций, предполагающих приемлемую рабочую нагрузку: не слишком высокую и не слишком низкую. Важно понимать, что эти две основные цели не всегда полностью совместимы. Разработчик системы или администрация должны решить, какую из них поставить на первое место. Например, стремление избежать недостаточной нагрузки может повлечь за собой возложение на человека некоторых функций, лучше выполняемых машиной, что, в свою очередь, может уменьшить общую производительность системы. Несколько лет назад основной подход к проектированию благоприятствовал достижению всех системных целей, даже если обязанности, оставленные человеку, были ниже оптимальных. Сейчас положение меняется в другую сторону. Действительно, в Норвегии рабочие имеют законное основание возбуждать судебное дело против своих нанимателей, если они считают, что их работа слишком скучна. Это позволяет надеяться, что искусный проектировщик сможет найти проход между Сциллой и Харибдой, чтобы добиться решения обеих основных задач. Проблемы достижения целей системы рассматривались выше. Здесь мы сконцентрирую ем внимание на измерении рабочей нагрузки оператора.

Подробный обзор проблемы рабочей нагрузки выходит за пределы данной главы. Заинтересованный читатель может более детально ознакомиться с вопросами рабочих нагрузок вообще по отчету NASA [17] и умственных рабочих нагрузок в частности по публикациям Кантовица [22, 23]. Поскольку системы становятся более гибкими вследствие развития программного обеспечения (см. разд. 3.3.4), более важно измерять рабочую нагрузку таким образом, чтобы возможные изменения в распределении функций оценивались в рамках действующей системы, а не в пределах интеллекта проектировщика.

Так как человеческое общество становится все более и более цивилизованным, все больше работников привлекаются к умственному, а не физическому труду. Конечно, даже такая физическая работа, как выкапывание ямы, требует некоторых умственных усилий, чтобы направить лопату, однако большинство согласится, что умственные требования большей части современных видов деятельности значительно превышают требования физические. Сотрудник учреждения или администратор, сидящий за видеодисплеем, тоже выполняет некоторые (физические операции, нажимая на клавиши, но эта часть работы значительно менее тяжелая, чем когнитивная деятельность, определяющая, какие клавиши нажимать. Физическая рабочая нагрузка и энергетические затраты могут быть достаточно точно измерены количеством потребляемого кислорода и теплоотдачей тела. Поскольку все большее количество видов трудовой деятельности основывается на умственной, а не физической работе, значительные усилия направляются на разработку методов измерения умственной нагрузки. Конечной целью поисков могла бы быть численная величина, которая бы указывала, сколько умственной нагрузки связано с той или иной задачей. К сожалению, не представляется возможным, что эта цель будет когда-нибудь достигнута [19]. Умственная рабочая нагрузка - слишком сложное понятие, чтобы выразить его численной величиной.

На конференции НАТО по умственной рабочей нагрузке [28] ее участники пришли к заключению, что отсутствует единое определение этого параметра. Предложено много рабочих определений, зависящих от профессиональных интересов и точки зрения отдельных исследователей. Так, можно привести убедительные доводы об отношении умственной рабочей нагрузки к процессам обработки информации и вниманию (экспериментальные психологи), имеющемуся для решения задачи времени (системные инженеры), управлению техникой (электротехники и машиностроители), напряжению и эмоциональному состоянию (психофизиологи и физиологи). Поведенческие критерии умственной рабочей нагрузки позволили сформулировать 14 типов задач или методов, сгруппированных в три категории [41]: субъективное мнение, резервные психические способности, основная и второстепенная задачи.

Субъективные мнения могут быть собраны либо с помощью оценочных шкал, либо посредством вопросников (анкет) и/или интервью. Оценочная шкала представляет собой психометрическую методику упорядочения мнений математически последовательным образом, тогда как интервью или вопросник дает результаты, не выраженные количественно. Наиболее популярна оценочная шкала Купера- Харпера [9J. Более новые исследования по субъективному шкалированию умственной рабочей нагрузки [14] использовали математическую процедуру, названную комбинированным измерением [35]. Хотя это исследование еще далеко не завершено, ибо не все психометрические допущения подтверждены эмпирически, оно представляется многообещающим. Другой использованный подход- многомерное шкалирование [II]. Вероятно, такая концентрация усилий создаст вскоре надежную и значимую шкалу умственной рабочей нагрузки [34].

Резервные психические способности образуют наиболее широкую категорию. Она определяется предположениями об ограниченности внимания и наличии верхнего предела человека как информационного канала [36]. Методы измерения резервной способности взяты из теории информации [38] и обеспечиваются различными методами численного моделирования. Однако намного больше данных было получено при использовании методов основной и второстепенной задач [31].

Этот подход заключается в том, что одновременно должны решаться основная и второстепенная задачи. При этом операторам дается инструкция, в соответствии с которой им следует уделять внимание прежде всего основной задаче, а второстепенную решать только в тех случаях, когда это никак не влияет на их способность выполнения основной. Снижение успешности. решения второстепенной задачи интерпретируется как свидетельство повышенной рабочей нагрузки, создаваемой основной задачей. Таким образом, если данная второстепенная задача может быть успешно решена в 80% случаев совместно с основной задачей А, но только в 50% случаев с основной задачей Б, делается вывод, что задача Б создает большую рабочую нагрузку. Однако, хотя эта логика достаточно корректна, отбор подходящих второстепенных задач сложен технически [24]. Поскольку специалисты по человеческим факторам только в последнее время начали осознавать недостатки модели канала ограниченной пропускной способности [37], подразумевающего отсутствие универсальной второстепенной задачи [33], результаты многих таких задач пока очень трудно интерпретировать. Некоторые исследователи пытались использовать теоретические модели для отбора второстепенных задач [40], большинство же пользовались случайными комбинациями основной и второстепенной, что препятствует обобщению результатов по отдельным комбинациям отобранных задач. Так как практически невозможно провести эксперименты со всеми вероятными сочетаниями из широкого круга задач, применяемых для оценки резервной психической способности, очевидно, что прогресс в этой области будет больше зависеть от новых теоретических разработок, нежели от накопления большего количества данных, основанных на неадекватной одноканальной модели ограниченной пропускной способности.

Метод основной задачи опирается на предположение о том, что увеличение умственной рабочей нагрузки вызывает снижение эффективности ее решения. Один исследователь [2] даже утверждает, что если задание выполнено, то перегрузка отсутствует! Этот метод может успешно применяться, если рабочая нагрузка действительно очень высока. Но анализ методом основной задачи при нагрузках ниже среднего уровня часто не способен обнаружить влияние дополнительных задач или процедурных изменений.

Если практикующему инженеру недостает оборудования и опыта, необходимого для измерения рабочей нагрузки при использовании метода второстепенной задачи, то, вероятно, лучше всего пользоваться субъективными оценками. Самый простой способ поручения субъективной оценки -попросить оператора назвать число на произвольной шкале, обычно от 1 до 7 или от 1 до 100. Словесное описание привязывается к концам шкалы в качестве опорных точек (см. табл. 3.3). Хотя точное значение отдельного ответа, скажем 46, не ясно, можно сравнить наборы оценок. Таким образом, можно сказать, что распределительная схема А дает наименьшую оценку рабочей нагрузки в сравнении с альтернативными распределительными схемами Б, В и т.д. Лучшими оценками являются те, которые получены от квалифицированных рабочих непосредственно в процессе их деятельности, но если это затруднительно, приемлемые оценки могут быть даны по памяти.

В более утонченной методике помимо шкалы общей рабочей нагрузки используются еще несколько подшкал. Для вычисления оценки рабочей нагрузки эти подшкалы сочетаются по статистическим критериям. В табл. 3.3 представлен набор подшкал, разработанных в Исследовательском центре им. Эймса NASA. Общая рабочая нагрузка вычисляется приписыванием определенного веса каждой подшкале. Весовые коэффициенты различны для разных индивидов. Чтобы получить такие характеристики, каждого человека просят сравнить все возможные пары подшкал и решить, какой член пары более важен в определении его рабочей нагрузки. Количество выборов данной подшкалы и определяет ее вес. Наконец, вычисление оценки общей

Название Общая рабочая нагрузка Трудность задачи Влияние ритма Производительность Умственное и сенсорное напряжения Физическое напряжение Уровень фрустрации Уровень стресса Степень усталости Тип деятельности рабочей нагрузки производится умножением веса каждой подшкалы на оценку в этой подшкале (например, от 1 до 100) и суммированием всех полученных результатов. Отметим, что эта процедура требует больших затрат времени, так как каждый человек должен не только дать числовую оценку в каждой подшкале, но также сравнить все возможные пары подшкал для определения их относительной значимости. Поскольку обычно выявляется высокая корреляция между множеством вычисленных оценок и множеством оценок, полученных путем непосредственного определения общей рабочей нагрузки, дополнительные затраты на использование подшкал не всегда могут быть оправданы. Однако вычисленные оценки рабочей нагрузки, как правило, имеют меньший разброс, чем оценки, полученные непосредственно.

3.5. Распределение функций на производстве

Автоматизация, роботизация и гибкие производственные системы произвели коренные изменения в процессах взаимодействия между людьми и машинами в промышленности. Существует настоятельная необходимость более глубоких знаний о распределении функций в новых условиях производства. Однако подавляющее большинство публикаций по роботизации и гибким производственным системам пренебрегает ролью человека в этих системах. Даже те немногие исследования, в которых упоминаются люди, направлены в основном на трудовую мотивацию и потенциальные проблемы профсоюза. В данном разделе рассматриваются те редкие исследования человеческих факторов. которые непосредственно связаны с распределением функций на производстве и содержат научные предположения о дальнейшем развитии этой ключевой области.

Некоторые авторы излишне пессимистичны в отношении проблем, создаваемых роботизацией в распределении функций. Норо и Окада [30] утверждают, что традиционно использовавшийся подход, основанный на построении таблиц относительных качеств, является лишь 'счастливым прошлым' и не будет работать в современной промышленности. Они уверены, что очень быстрое совершенствование технологии не позволит экспертам по человеческим факторам создать эффективные алгоритмы оптимального распределения функций. Мы с этим не согласны и, в качестве контраргумента, предлагаем обсудить следующие исследования.

Подробные таблицы относительных качеств предложены в работах [18, 21, 29]; этот же подход распространен на автоматизированное проектирование [4]. В последнем томе шеститомника эти таблицы представлены и поэтому здесь не дублируются. Некоторые исследования показывают, насколько эффективно эти таблицы могут улучшить распределение функций и тем самым повысить производительность системы. Например, в работе [21] таблица относительных качеств используется для распределения функций в процессе сборки кардана между автоматизированных оборудованием, роботом и человеком. Одна из функций, которую должна выполнять система - контроль установки вкладыша подшипника. Это может быть выполнено любой из трех подсистем. Однако на основании данных таблицы эта задача была приписана автоматике, поскольку она была слишком проста и скучна для человека, а использование робота было бы слишком дорого. Сходный анализ был приведен и для распределения других функций.

Так как современная промышленность выдвигает новые проблемы в изучении человеческих факторов, может вызвать недоверие тот факт, что описанные выше исследования основываются на традиционных таблицах относительных качеств. Можно предположить, что в связи с совершенствованием исследовании в этой области начнут использоваться некоторые из более новых методик, описанных в разд. 3.3. Один пример более современного подхода, который акцентирует внимание на спмбиотических отношениях между компонентами системы, назван моделью SIMBIOSIS [32]. Она включает девять типов действий. часто необходимых в робототехнических системах: наблюдение. вмешательство, обслуживание, дублирование, ввод, вывод. контроль, проверка и содействие. Однако, так как описание [32] имеет довольно общий характер и не подкреплено детальными примерами, невозможно точно определить, как распределены функции в этой модели.

Другой аспект принципа дополнительности, альтернативного принципу сопоставления, отмечен Домасом и Хеландером [12]. В промышленном производстве комплектующие детали были переконструированы заново для лучшего соответствия возможностям роботов. Это названо проектированием для автоматических систем (ПАС), и для данной процедуры были разработаны некоторые новые подходы. Они включают такие эмпирические рекомендации, как проектирование под определенный порядок сборки; исключение деталей, требующих минимальных допусков; исключение слишком крупных и слишком мелких деталей и т. д. Технологи были сильно удивлены тем, что применение принципов ПАС для облегчения автоматической сборки также облегчает сборочные операции человека. Действительно, после переоборудования производства под ПАС нередко происходит так, что операции упрощенной сборки передаются людям, поскольку не оправдываются затраты, требуемые на автоматизацию.

Общий вывод из изложенного выше состоит в том, что распределение функций на производстве будет развиваться практически по тем же направлениям, что и в большинстве традиционных областей применения эргономики. Уже существуют и, по-видимому, будут использоваться в дальнейшем проектировщиками таблицы относительных качеств. Переход от сопоставления к дополнительности осуществляется в настоящее время. В ближайшем будущем мы ожидаем появление большого количества исследований, уделяющих особое внимание принципу дополнительности. Пока не удалось обнаружить опубликованные исследования по динамическому распределению в промышленности, но мы не удивимся, если выяснится, что этот метод распределения функций уже где-то используется. Более того, мы убеждены, что следующее издание этого Руководства будет содержать некоторые примеры динамического распределения.

Литература

1. Adams J. A., Issues in human reliability. Human Factors, 24 1-10 (1982).
2. Albanese R. A. Mathematical analysis and computer simulation in military-mission -workload, Proceedings of the AGARD conference on methods to' asses workload, AGARD-CPP-216,1977.
3. Bailey R. W' Human performance engineering, Englewood Cliffs, NJ: Prentice Hall, 1982.
4. Barfield W. and Salvendy G., Computer aided design: Human factors considerations, Proceedings of the Human Factors Society, 28, 654-653 (1984).
5. Bekey G. A. The human operator in control systems, In: K. B. DeGreen, Ed., Systems psychology. New York: McGraw-Hill, 1970.
6. Boehm-Davis D. A., Curry R. E., Wiener E. L., Harrison R. L., H^man factors of flight-deck automation: Report on a NASA - industry workshop, Ergonomics, 26, 953-961 (1983).
7. Carson D. H., Human factors and elements of urban housing, In: T. K. Sen, Ed., Human factors applications in urban development, New York: Riverside Research Institute, 1970.
8. Chapanis A., Human factors in system engineering, In: K. B, DeGreene, Ed.,
9. Systems psychology, New York: McGraw-Hill, 1970.
10. Cooper G. E. and Harper R. P., The use of pilot rating in the evaluation of aircraft handling qualities, TN-D-5153, Moffett Field, CA: NASA, Ames Research Center, 1969.
11. Danaher J. W., Human error in ATC system operations, Human Factors, 22, 535-545 (1980).
12. Derrick W. L., The relationship between processing resource and subjective-dimensions of operator workload, Proceedings of the Human Factors Society, 25,232-536 (1981).
13. Domas K. and Helander M' Manual versus robotic assembly: Some implications of product design, Proceedings of the Human Factors Society 28 659-663 (1984).
14. Donchin M' Congnitive psychophysiology, Hilisdale, NJ: Eribaum, 1984. 14, Eggemeier F. Т., Current issues in subjective assessment of workload,
15. Proceedings of the Human Factors Society, 25, 513-517 (1981). 15. Fitts P. M., Human engineering for an effective air navigation and traffic: control system, Washington, DC: National Research Council, 1951.
16. Hall D. A. and Fagen R. E' Definition of system, In: W. Buckley, Ed., Modern systems research for the behavioral scientist, Chicago: Aldine, 1968.
17. Hart S. G., Theory and measurement of human workload, NASA working paper, Ames Research Center, 1985.
18. Hwang S., Barfield W., Chang T. and Salvendy G., Integration of humans and computers in the operation and control of flexible manufacturing systems, international Journal of Production Research, 22, 841-856 (1984).
19. Johanssen G., Moray N., Pew R., Rasmussen J., Sanders A. and Wickens C., Final report of experimental psychology group, In: N. Moray, Ed., Mental workload, New York: Plenum, 1979.
20. Jordan N., Allocation of functions between man and machine in automated systems, Journal of Applied Psychology, 47, 161-165 (1963).
21. Kamali J., Moodie С. L. and Salvendy G' A framework for integrated assembly systems: humans, automation and robots, International Journal of Production Research, 20, 431-448 (1982).
22. Kantowitz B. H., Mental work, In: B. M. Pulat and A. Alexander, Eds., Industrial ergonomics, Institute of Industrial Engineering, 1985.
23. Kantowitz B. H. Mental workload, In: P. A. Hancock, Ed., Human factors psychology, Amsterdam, Elsevier, 1985.
24. Kantowitz B. H., Stages and channels in human information processing: A limited review and analysis of theory and methodology, Journal of Mathematical Psychology, 29, 135-174 (1985).
25. Kantowitz B. H. and Sorkin R. D., Human factors: Understanding people- system relationships, New York: Wiley, 1983.
26. Meister D., Human factors: Theory and practice, New York: Wiley, 1971. 27, Meister D., Behavioral analysis and measurement methods, New York: Wiley, 1985.
27. Moray N' Mental workload, New York: Plenum, 1979.
28. Nof S. Y' Knight J. L. Jr. and Salvendy G' Effective utilization of industrial robots-A job and skills analysis approach, AIIE Transaction, 12, 216-225' (1980).
29. Noro K. and Okada Y' Robotization and human factors, Ergonomics, 26, 985-1000 (1983).
30. Ogden G. D., Levine J. M. and Eisner E. J., Measurement of workload by secondary task, Human Factors, 21, 529-548 (1979).
31. Parsons H. M. and Kearsley G. P., Robotics and human factors: Current status and future prospects, Human Factors, 24, 535-552 (1982).
32. Pew R., Secondary tasks and workload measurement, In: N. Moray Ed., Mental workload, New York: Plenum, 1979.
33. Moray N' Subjective mental workload, Human Factors, 24, 25-40 (1982).
34. Reid G. В., Shingledecker С. A. and Eggemeier F. Т., Application of conjoint measurement to workload scale development, Proceedings of the Human Factors Society, 25, 522-526 (1981).
35. S6. Roife J. M., The secondary task as a measure of mental load. In: W. T. Singleton, Ed' Measurement of man at work, London: Taylor & Francis, 1971.
36. Sanders A. F' Some remarks on mental load, In: N. Moray, Ed' Mental workload, New York: Plenum, 1979.
37. Senders J. The estimation of operator workload in complex systems, In; K. B. DeGreen, Ed' Systems Psychology, New York: McGraw-Hill, 1970.
38. Swain A. and Guttmann H. E' Handbook of human reliability analysis with emphasis on nuclear power plant applications, Washington, DC: U. S. Nuclear Regulatory Commission, 1980.
39. Wickens С. D' The structure of attentional resources, In: R. S. Nickerson, Ed' Attention and performance, VIII, Hilisdale, NJ: Eribaum, 1980.
40. Williges R. C. and Wierwille W. W., Behavioral measures of aircrew mental workload. Human Factors, 21, 549-574 (1979).