7-3. Przedmiot i zakres projektowania układów „człowiek – obiekt techniczny”

N. Wiener (twórca cybernetyki):
„Oddajcie człowiekowi to, co ludzkie, a maszynie cyfrowej to, co maszynowe.”

Główne wyzwanie: rozpoznanie, które funkcje są „ludzkie”, a które „maszynowe”.

Zasady wspomagające rozdział funkcji

Zasada przeważających możliwości

• Funkcję wykonuje ten, kto robi to lepiej (człowiek lub maszyna).
• Wymaga analizy:
  • efektywności,
  • niezawodności,
  • kosztów,
  • szybkości działania.

Cel: przekazać zadania stronie mającej mierzalną przewagę funkcjonalną.

Zasada maksymalizacji wskaźników całego systemu

• Liczy się wydajność całego systemu C–OT–O, a nie tylko jednego elementu.
• Konieczne jest podejście polioptymalizacyjne – wiele kryteriów jednocześnie.

Zasada optymalizacji objętości informacji

• Ilość i tempo informacji przekazywanych:
  • muszą być dostosowane do możliwości człowieka i maszyny,
  • uwzględniają aktualne obciążenie poznawcze.

Im więcej nieokreśloności → tym bardziej człowiek powinien być odpowiedzialny.

Zasada wzajemnego dopełnienia

• Człowiek i maszyna współdziałają, a nie tylko dzielą się funkcjami.
• Stosuje się:
• • systemy monitorujące stan psychofizyczny człowieka,
  • dynamiczne dostosowywanie maszyny do aktualnych możliwości operatora (np. zmiana interfejsu, automatyczne wsparcie przy zmęczeniu).

Zasada odpowiedzialności

Rozdział funkcji musi uwzględniać:

• odpowiedzialność za decyzje,
• elastyczność i niezawodność.

Człowiek powinien pełnić kluczową rolę w sytuacjach:

• nieokreślonych,
• niestandardowych,
• o wysokim poziomie ryzyka.

Zasada aktywności i zadowolenia operatora

• Człowiek ma potrzebę:
  • samorealizacji,
  • sprawczości i potwierdzenia skuteczności.

Dlatego:

• Nie wolno mu zostawić tylko zadań, z którymi maszyna sobie nie radzi.
• Należy powierzać zadania twórcze, decyzyjne, ciekawe.
• Zadania niebezpieczne → maszynie.

Zasada łatwości nauczania i stylu operatora

• Należy brać pod uwagę:
  • koszty i czas szkolenia operatora,
  • możliwość wyrobienia indywidualnego stylu działania.

7-3. slajd 9

Dodatkowe uwagi:

• Rozdział funkcji dotyczy głównie:
  • procesów informacyjnych i decyzyjnych.
• W zakresie działań ruchowych:
  • człowiek wykonuje zadania, które:
    • nie powodują przeciążenia,
    • pozwalają na utrzymanie aktywności motorycznej.
• Rozdział funkcji to proces dynamiczny:
  • zaczyna się od wstępnego przypisania funkcji,
  • później następuje korekta w miarę zdobywania doświadczenia.

Projektowanie systemów C–OT–O z podejściem antropocentrycznym

Podejście antropocentryczne

• Projektowanie systemów człowiek–obiekt techniczny–otoczenie (C–OT–O) zakłada równorzędne traktowanie człowieka i maszyny.
• Człowiek jest refleksyjnym elementem systemu – jego działania zależą nie tylko od bodźców zewnętrznych, ale też od czynników społecznych, ekonomicznych, emocjonalnych.
• Paradoks Jordan'a: ilościowe opisanie funkcji ludzkiej może prowadzić do jej automatyzacji, a więc „odczłowieczenia”.
• Klucz: nie dzielenie funkcji, lecz ich wzajemne dopełnianie.

Etapy projektowania antropotechnicznego (ergonomicznego)

• Analiza zadania – identyfikacja funkcji systemu i możliwości człowieka.
• Rozdział funkcji – na podstawie zdolności człowieka i maszyny, z zastosowaniem kryteriów polioptymalizacji.
• Analiza funkcji ludzkich – przypisanie ról operatorom, projektowanie interakcji.
• Projektowanie interfejsów – zgodnie z zasadą aktywnego operatora (prognozuje, nie tylko reaguje).
• Projektowanie działalności operatora – definiowanie procedur, wymagań psychofizycznych, sposobów szkolenia.
• Weryfikacja systemu – ergonomiczność, zgodność z normami, testy.

Zasady rozdziału funkcji człowiek–maszyna

• Zasada przeważających możliwości – funkcję wykonuje ten, kto robi to lepiej (człowiek vs maszyna).
• Zasada maksymalizacji efektywności systemu – liczy się wynik całego układu, nie jednostek.
• Zasada optymalizacji informacji – obciążenie informacyjne musi odpowiadać zdolnościom człowieka i maszyny.
• Zasada wzajemnego dopełniania – dynamiczne dostosowanie maszyn do psychofizycznego stanu człowieka.
• Zasada odpowiedzialności – najtrudniejsze i krytyczne zadania powierzane człowiekowi.
• Zasada aktywności operatora – człowiek musi mieć możliwość samorealizacji.
• Zasada łatwości szkolenia – zadania muszą być dostosowane do możliwości szkoleniowych i indywidualnego stylu pracy operatora.

Wstępny rozdział funkcji

• Rozpoczyna się od określenia celów i zadań systemu.
• Maszynie przypisuje się funkcje, które może zrealizować skutecznie i opłacalnie.
• Pozostałe zadania analizuje się wg: liczby wariantów, złożoności, wiarygodności danych, itp.
• Stosuje się podejście hierarchiczne – od funkcji ogólnych do elementarnych (technologicznych dla maszyn, psychologicznych dla człowieka).
• Wspierane metodami ilościowymi: teoria grafów, badania operacyjne, teoria kolejek itp.