Моделирование в эргономике

Моделирование структуры и функций СЧМ получило широкое распространение в Э. Существуют разл. виды моделирования: предметное, предметно-математи­ческое, знаковое и его важнейшая форма – математическое. Кроме того, широко применяется стохастическое моделирование, основан­ное на установлении вероятностных связей между событиями.

Предметное моделирование, в ходе которого исследование ве­дется на модели, воспроизводящей основные геометрические, фи­зические, динамические и функц. характеристики «ориги­нала», является характерной особенностью многих эрг. работ.

При этом используются статические (СМ) и функц. макеты (ФМ). Первые представляют, как правило, трехмерные, выполнен­ные в натуральную величину модели оборудования, его отд. блоков, которые подвергают испытаниям. СМ мо­жет использоваться: для выбора оптимального способа организа­ции оборудования; для эрг. оценки оборудования и по­лучения ответов на такие вопросы о его функционировании, кото­рые не могут быть решены с помощью двухмерных чертежей; для решения задач организации РМ; для проверки разме­щения органов управления с т.зр. удобства пользования ими; для проверки точности и скорости считывания показаний приборов; для определения доступности точек проверки, испытаний в регулировки в процессе тех. обслуживания оборудования. ФМ представляет модель оборудования в натуральную величину, которая в отличие от статического может воспроизводить реальное функционирование аппаратуры в режи­мах ручного и автоматического управления. К этому виду макетов, можно отнести и тренажеры, предназначенные для проф. подготовки специалистов и используемые для изучения и ре­шения задач проектирования соответствующего вида деятельности. ФМ, используемые в Э, это создан­ные по опред. правилам экспер. модели СЧМ или ее подсистемы, свойства которых т.о. детерминируют деятельность человека, что ее осн. характеристики соответствуют параметрам деятельности в реаль­ной системе. Возможности использования ФМ в Э могут быть значительно расширены с приме­нением в качестве программирующих и анализирующих устройств электронной и вычислительной техники.

ФМ может быть использован для изучения ТД человека (группы людей) в имитирован­ных условиях работы с целью сравнения альтернативных вариан­тов конструкции (или проверки единственного выбранного проек­та), а также для оценки отд. характеристик оборудования. Так, для проверки проектных предложений и эрг. обо­снования художественно-конструкторских решений гидрокопиро­вального станка с программным управлением были созданы макет прототипа станка в масштабе 1:1 и спец. стенд, позволяю­щий оперативно воспроизводить простр. условия дея­тельности станочника. С помощью скользящих металлических стержней и навесного оборудования, имитирующего осн. ра­бочие элементы станка (зажимной патрон, заднюю бабку и т.п.), на стенде последовательно воспроизводился ряд объемных моделей станка и рабочей зоны. Во время работы испытуемых с опред. моделью записывалась биоэлектрическая активность мышц. Полученные миограммы позволили выбрать из ряда исследуемых вариантов один, размеры и геометрическая форма которого обес­печивали минимальное напряжение мышц станочника по поддер­жанию рабочей позы.

В Э остро ощущается необходимость применения методов матем. моделирования. В последнее время моде­ли ЧФ в технике появляются в большом коли­честве. Однако далеко не каждая из них действительно моделирует изучаемый процесс, и нередко моделирование превращается в иг­ру матем. символами. Тем не менее это не дает основа­ний сомневаться в том, что стремление дать матем. описа­ние ЧФ в целом, безусловно, способствует раз­витию теории и практики Э. Гл. проблемы, которые возникают при этом, связаны с выявлением всего комплекса психофизиологических свойств и характеристик человека, существен­ных для его деятельности в системе. Именно они должны быть от­ражены в соответствующих матем. моделях, призванных для количественного описания указанной деятельности.

Разработаны методики, в которых количественному моделиро­ванию подвергаются такие характеристики, как качество деятель­ности человека-оператора, квалификация и проф. дея­тельность операторов, их психол. направленность («лич­ностная», «коллективистская», «деловая»), психическая напряжен­ность (стресс), моральное состояние и спаянность коллектива и др. Проводятся работы по систематизации моделей, предназ­наченных для описания деятельности человека в конкретных режи­мах функционирования СЧМ.

В эрг. и инженерно-психологических исследованиях СЧМ использование имитационных моделей связано гл. образом со стремлением охватить единым описани­ем как человека, так и тех. компоненты системы; необходи­мостью представить процессы функционирования СЧМ в обобщенной форме, позволяющей выделить и изу­чить подсистемы и связи между ними; желанием освободиться от подробностей описания внутрисистемных процессов. Одним из наиболее перспективных направлений развития моделирования для целей проектирования деятельности человека является исполь­зование теоретико-математического аппарата теории игр. Э нуждается в применении матем. методов пла­нирования и обработки экспер. данных. Планирова­ние эксперимента, под которым понимают прежде всего систему представлений о рациональной стратегии проведения конкретного исследования, является существенным условием эффективно­го развития Э как сферы научной и практической дея­тельности.