CC BY
11
с
<N
С
Педагогика
^ УДК 378.147
s
¡5 С. А. Алексеев, Л. А. Домбровская
о
АЛЕКСЕЕВ, Сергей Алексеевич, профессор кафедры математики и информатики Санкт-Петербургского eg университета МВД России, доктор технических наук, старший научный сотрудник. Адрес: Россия, 198206, Санкт-Петербург, ул. Летчика Пилютова, д. 1. Тел. 8-(812)-744-48-22; 8-911-225-93-69. E-nail: [email protected].
ALEXEYEV, Sergey Alexeyevich, Professor of the Department of Mathematics and Informatics of the St. Petersburg
University of the Ministry of Internal Affairs of Russia, Doctor of Technical Sciences, Senior Researcher. Address: Russia,
« 198206, St. Petersburg, Lyotchika Pilyutova str., 1. Tel. 8- (812) -744-48-22; 8-911-225-93-69. E-nail: [email protected]. К '
x
t^
5
Si
о (a
6
a
<D
C3 H
<D
и
О
a
<D
ДОМБРОВСКАЯ, Лариса Александровна, профессор кафедры математики и информатики Санкт-Петербургского университета МВД России, кандидат педагогических наук, доцент. Адрес: Россия, 198206, Санкт-Петербург, ул. Летчика Пилютова, д. 1. Тел. 8-(812)-744-48-22; 8-906-247-86-11. E-nail: [email protected].
DOMBROVSKAYA, Larisa Alexandrovna, Professor of the Department of Mathematics and Informatics of the 5 St. Petersburg University of the Ministry of Internal Affairs of Russia, Candidate of Pedagogical Sciences, Associate
Professor. Address: Russia, 198206, St. Petersburg, Lyotchika Pilyutova str., 1. Tel. 8- (812) -744-48-22; 8-906-247-86-Й 11. E-nail: [email protected].
J
g Экспертно-количественная процедура задачи выбора целесообразности, номенклатуры
« и степени автоматизации перспективной системы управления качеством
(и тренажёрной подготовки в высшей школе МВД
Expert-quantitative procedure of the task of choosing the expediency, nomenclature and degree of automation of the prospective quality management system for training in the higher school of the Ministry of Internal Affairs
В статье сформулирована задача внедрения комплекса средств автоматизации в систему управления качеством тренажёрной подготовки, для решения которой предложены: 1) процедура определения целесообразности автоматизации функций управления качеством тренажёрной подготовки; 2) процедура определения номенклатуры автоматизированных функций управления качеством тренажёрной подготовки; 3) экспертно-количественная процедура выбора степени ав-томатизации системы управления качеством тренажёрной подготовки с учётом требований к параметрам проектируемой системы, включающим общее представление о возможностях человека и машины.
Ключевые слова: тренажёрная подготовка, качество, эффективность, управление, экспертные системы, обучение.
The article outlines the task of implementing a complex of automation tools in the quality management system of simulator training, for the solution of which: 1) the procedure for determining the feasibility of automating the quality management functions of simulator training; 2) the procedure for determining the nomenclature of automated quality management functions of simulator training; 3) expert-quantitative procedure for choosing the degree of automation of the quality management system for simulator training, taking into account the requirements for the parameters of the system being designed, including a general idea of the capabilities of the person and the machine.
Keywords: training, quality, efficiency, management, expert systems, training.
Для повышения эффективности управления качеством тренажёрной подготовки (ТП) специалистов по управлению в ОВД необходимо осуществлять автоматизацию управления, базируясь на организационных и технических принципах с учётом особенностей автоматизированной системы управления качеством тренажёрной подготовки (СУКТП). Эффективное использование комплекса средств автоматизации (КСА) для достижения названных целей ТП базируется на соблюдении технологии психолого-педагогического проектирования автоматизированной СУКТП и использовании наиболее эффективных способов управления качеством ТП. В связи со ска-
занным целесообразно разделение способов управления качеством ТП, реализуемых с использованием КСА, на 4 группы (табл. 1).
Ранги (номера) групп, к которым отнесены способы управления качеством ТП, включающие технологии, использующие КСА, определяют последовательность (срочность) внедрения автоматизации управления, а сами технологии в соответствующих группах - целесообразность автоматизации соответствующих функций управления.
Исходными данными для решения задачи оценки целесообразности автоматизации соответствующих функций управления качеством ТП являются
Группы внедрения способов управления качеством тренажёрной подготовки с использованием технологий, включающих КСА
Номер доты Ши способов упрввлтин качеством ГН СгенсМь о&цателы юстп внедрения
1 Способы, достижение целей которых по обеспечиваете я на основ» при «гнием ой неввто матюированной технологии упр'Ш к'ННк качеством ТП, но обеспечивается на основе новой технологии, использующей КСА Обязательная и настоящий момент
2 Способы. достижений целей которых оказывает определяющее положительное влияние мл уровень Пр&Ю ичеекой подготовки и частично обеспечивается использованием неавтома гичиро ванной технологии управления качес 1 ком ТП. но може] быть существенно повышел на основе новой г ом 1 о логин. использующей КСА Первоочередна Я
3 Способы, достижение целей которых оказыааег некоторое общее положительное влияние на уровень практической Подготовки и часпншо Обеспечивается использованием неавтоматизированной технологии управлития качеством ТП, но может бьпь повышен на основе новой 1 с \ поло гни. нйюлЬзующеЙ КСА Периодическая
4 Способы. достижение целей которых оказывает ]|екоюрое частное положительное влияние на уровень практической подготовки и обеспечивается в целом использованием не автоматизирование® гехноло! ни управления качеством ТП. но внедрение в нее элементов новой технологии, используют ей КСА, может несколько повысить эффективность л правления Эпнзодпческам
СО го
0 т
1
я
С
р
И
3
I
П
го т
<0 р
у р
п
0 §
3
у
1
03
го р
о
ее
(0 т
02 М
В
Р
о о
сс 7
Классификация уровней формирования умений и навыков
Таблица 2 0
Номер урошти Характеристика уринки
Узнавание объектов и яшиний. присущих проводимому ¡мероприятию ТП при повторном восприятии ранее усвоенной информации о 1[нч или действий с ними (д«и еледость на основе заданною ¡шгоритиа)
Репродуктивные действия гг.т см самостоятельного вое против еде пи я или применении нп(|нэрмацнн о ранее усвоенной ориентировочной основе действий (ОМД) (решение известных задач На основе усвоенного ал1 оритма)
1 ^юдуктинньте действия по обращу на некотором мноя^ес : ве объектов, самостоятельное построение или трансформация известной ООД (решетите типовых задач М основе обобщенного ал юр ища)
сц Тяорчеекие действии. ньпюлннечме на любом множеечне обьектов ■ 1 \ '1 самостоятельною конструирования новой ООД (разработка алгоритма решения не типовой задачи, продукт ¡ни гая эвристическая деятельность)
решения, принятые на этапе определения состава стратегий ТП, а также сформулированные на общедидактическом уровне цели ТП и характеристика технологий реализации способов управления качеством ТП. Состав стратегий ТП может быть определён на основе положения педагогики об оптимизирующем и трансформирующем подходах к взаимосвязи этих стратегий, которые рассматривают два вида стратегий: базовые и вспомогательные. Выбор базовой стратегии ТП является важнейшей задачей, определяющей способы и технологии автоматизированного управления качеством ТП с использованием средств автоматизации.
Цели ТП определяются тем, какой из уровней формирования умений и навыков должен быть достигнут в результате реализации мероприятий ТП, что иллюстрирует табл. 2.
Характеристики технологий реализации способов управления качеством ТП представлены в табл. 3. Примечание: 1) а1, а2, а3, а4 - уровни формирования умений и навыков в ходе ТП, 2) п - число обучающихся, 3) А - автоматическое управление качеством ТП,
4) В - автоматизированное управление по варианту управления технологическим процессом, 5) С - автоматизированное управление по варианту управления нетехнологизированным процессом, 6) Б - ручное управление с обработкой данных на ЭВМ, 7) Е - ручное управление на основе ЭВМ, 8) Б - неадаптивное программное управление на основе ЭВМ, 9) О - ручное управление, 10) Н - ручное вырожденное управление.
Характеристики организационных структур СУКТП, представленные номерами в табл. 3, следующие:
1 - по каналам связи информационный поток направленный, по каналам обратной связи информационный поток направленный, типы обучающих воздействий на обучающегося: задача ТП, представление обучающемуся информации, соответствующей специфике его деятельности;
2 - по каналам прямой и обратной связи информационные потоки рассеянные, типы обучающих воздействий аналогичны структуре 1;
3 - по каналам прямой связи информационный поток рассеянный, каналов обратной связи нет, тип
с
es
(о
■5t
в в
о о
О рц
н
(D о
а
(D И
в в
t^
5 §
о
(-
6
& а
(D Н о
и В В н
о о
да
Характеристики технологий реализации способов управления качеством тренажёрной подготовки
Тип oprimnaioiafl ной структуры СУКТП Hin i cxHü. iomii реализации способа Yiipiiit.K'iiiiii качтиом ТП
С Использованием КСЛ Ьп iiciio.il Ii hi:ii in и КСА
л 1 В С I) Е F G H
1 а* п неограниченно а., п>7 а4 а4 п= Г — a4 П=7 —
2 а> п неограниченно О-) >г 7 aj п> 7 О-} >п> 1 — 0,} 7>n>l —
3 — — - — — 0.1-а: п : — ttj-Й; II ■
4 — — - — — aj-я- п>>7 — Kj-flj
обучающих воздействий: представление обучающемуся информации, соответствующей специфике его деятельности;
4 - каналов прямой связи нет, по каналам обратной связи информационный поток рассеянный, тип обучающего воздействия: задача ТП.
Оценка целесообразности автоматизации управления качеством ТП на основе приведенных выше исходных данных осуществляется путём реализации последовательности шагов, составляющих процедуру, представленную на рис. 1. После того, как эксперты определили целесообразность автоматизации функций управления качеством ТП, необходимо определить номенклатуру автоматизируемых функций. Для того чтобы решить эту задачу следует выполнить процедуру, состоящую из следующей последовательности ступеней формализации с участием экспертов.
1. На основе анализа целей ТП, содержания и организационной формы проведения мероприя-
тий ТП экспертами определяются характеристики (организационная структура СУКТП, технология управления качеством ТП) совокупности базовых стратегий ТП, принятых в традиционном процессе ТП при использовании всех организационных форм реализации мероприятий ТП.
2. Путем экспертного опроса на основе анализа содержания ТП выбирается, во-первых, уровень абстракции представления отрабатываемых в ходе ТП учебных элементов (табл. 4). Во-вторых, выбирается уровень формирования умений и навыков (табл. 2).
3. Оценка экспертами возможности представления отдельных видов моделей учебных элементов ТП в виде программного продукта и реализации отдельных функций управления качеством ТП с использованием КСА. При этом должны рассматриваться структурная и процедурная модели умений и навыков, первая из которых отражает структуру причинно-следственных взаимосвязей предмета отраба-
1 Определении рангов (л,) формирования умений и навыков д.м ПСЗНГОМЗ 1 [ГЗНр01Ш[ТНОЙ ~ 1 ЗВ'Л[ПКlp.iH.HIIHifl 11'ЧПО.КЧ 1" [MM fir^ilUil] способа управления качеством II! по резулыжим эксперте! о опроса
l
2 Определение ссккношеиня рангов ( 1а) сравниваемых технологий рШПвщин с пособи управления качеством ТП путём экспертного опроса
l __ _
3 Экспертное i гроидашроваНиб эффекте аоети функций управления качеством T1I путйа* установления предпочтения между пеаатоматичврбваняо^ ч^втоматшироваппой техно логпями
1
4 Экспертная оценка степени ШШШ нн достижейие целей ТП (но Отдельным мероприятиям, в целим) автоматизированной технологии реализации спосойа управления качеством "Г1 [
I
5 Экспертная оценка степени влияния да достижение целей ТП (но Определённым мероприятиям, в целом) неавтоматизированной технологии реализации cnoeoüa управления качеством Г11
i
6 Ранжировка экспертами автоматиэиронанпых и пеаатома тезированных вар на тон технологии реализации способов управления качеством ТП по грущий внедрения способов.
i
7 Экспертная опенка целесообразности автоматизации функций управления качеством ТП но группам внедрения способов (технологий) управления.
Рис. 1. Экспертная процедура оценки целесообразности автоматизации функций управления качеством
тренажёрной подготовки
Классификация уровней абстракции
Таблица 4
Номер уронии Характеристика уровня
ft. Описательное изложение явлений. объектов н процессов, йтрабашваещых в ходе ТП. констатация их еввйетн па естественном языке
А Качеет пенное изложение яплепий, объекюи и процессов, отрабантиасмых в .ходе ТП, прогнозирование направленноеiи их развития на естественной языке с научной ^типологией
в. Количественное изложение явлений, объектов и процессов, отрабатываемых Li ходе ТП, прогноз исходов с использованием формальных знаковых систем
Bi Изложение с использованием высокой степени общности явлений, объектов и процессов, отрабатываемых в ходе ТП. точный прогноз с исподыованием междисциплинарною языка науки
тываемой задачи ТП с требованиями к результативности её реше-ния, а вторая - алгоритм реализации первой. При оценке эксперты должны учитывать требования к уровню абстракции (табл. 4) представления содержания ТП по функциям СУКТП (управление качеством отображения учебного элемента, управление качеством диагностирования степени его усвоения, управление качеством формирования у обучающегося образа учебного элемента).
4. Выбор экспертами возможных уровней адаптации моделей учебных элементов ТП к деятельности обучающихся с учётом ступени формализации: 1 -формальное рассуждение, 2 - математическая модель, 3 - алгоритм, 4 - программный продукт. В педагогике рассматриваются следующие уровни адаптации:
1) неадаптивный при любой ступени формализации модели учебного элемента ТП;
2) адаптация модели учебного элемента ТП (структурной или процедурной) к действиям обучающегося при второй ступени формализации;
3) адаптация модели учебного элемента ТП к качеству действий обучающегося при третьей ступени формализации;
4) адаптация обобщённой (структурно-процедурная модель умения, навыки) модели учебного элемента ТП к качеству деятельности обучающегося при третьей ступени формализации;
5) адаптация программы ТП по конкретной учебной дисциплине к качеству действий обучающегося при третьей ступени формализации.
Эксперты при выборе возможных уровней адаптации моделей учебных элементов должны ру-
ководствоваться требованиями автоматизированных технологий управления качеством ТП (табл. 3) к адаптационным характеристикам моделей учебных элементов ТП, что отражено в табл. 5.
5. Эксперты в соответствии с возможными адаптационными характеристиками моделей учебных элементов ТП (табл. 5), определяют набор автоматизированных технологий управления качеством ТП, реализация которых возможна с использованием КСА (программных средств) с позиций реализации функций СУКТП.
6. Оценка экспертами возможностей формализации и последующей автоматизации того перечня функций управления качеством ТП, который соответствует выбранным видам технологий управления качеством ТП. Вариант перечня автоматизируемых функций управления качеством ТП показан в табл. 6, в который вошли 5 функций СУКТП из табл. 5. Вариант перечня автоматизируемых функций составляется также экспертами.
7. Эксперты на основе оценки возможностей выбранных технологий управления качеством ТП в реализации сформированного перечня автоматизируемых функций управления качеством ТП формируют совокупность К={к)} возможных стратегий ТП и определяют ограничения по их применению по последовательности мероприятий ТП и видам отрабатываемых учебных элементов (умений и навыков) на каждом из них.
8. На основе результатов выполнения шагов 1-7 экспертами принимается решение о выборе базовых и вспомогательных стратегий ТП и определя-
Требования автоматизированных технологий управления качеством ТП к адаптационным характеристикам моделей учебных элементов ТП
Таблица 5
Функция СУКТП
Вил Формирован ПрС'ДЬНК.К'Н Контри. 1Ь Диагностика Оценка
таиолог Ие образа не о(iраза парапет рое степени качества
ни (таб.). учебнш о учебного деит №11№ГИ отработки TII
6) элемента I'll элемент а ТП обучающегося умении. и:ннаьа
А 5 1.2 2 4 3
В — 1.2 2 4 3
С — 1.2 2 4 3
D — 1.2 2 — 3
В — 1.2 — —- -—
F — 1 1 ■—-. —
СО
а>
0 т
X S
я
С
р
И -
1
П
а> т
<0 р
у р
п
о §
3
у
X S
03
а> р
о
ее
а> т
о:
М
В
a
Р
о о с S S
a
a 7
)
2 О
с
см
в в
и и
о рц
н
<и
Ё о
а
<и я в
в
^
8 §
о
(-
&
&
а
<и н
<и
и в в н
и
<и
да
Вариант перечня автоматизируемых функций управления качеством тренажёрной подготовки
Вт технологам
управления
Лн тома) нзнруеные ф} |]|.'|]|Ш уирлмсаия ьлчсс Iном ТП
Функции управления ходом ТП
1. Анализом еортветстЕИЯ фактической и прогнозной моделей шработки умений и навыков
2. Идентификацией вила обучающего воздействия с заранее созданным образом учебного элемента
Формированием текущей дидактической ей Iуации
4. Формулировкой дидактической задачи и формированием дидактического плана учебною элемента
5. Оценкой эффективное)« предыдущего обучающего воздействия
6 Решением дидактической задачи и определением в и да 11 осле; 1укэще ГО обучающего воздействия
7. Диагностикой отработки умений и навыков
8 Оценкой качества ТП обучающегося
Номенклатура технологии А
Функции 7 и 8
1. Предъявление« заранее заданной последовательности образов учебных элементов в соответствии с формально заданной системой Правил,
2. Идентификацией образов учебных 'элементов со знаниями аарамегров ле я 1 ел ьнос 1 и об учат 1 це г о ся.
Фуньшш управления солсржиши'м Т11
], Формированием образа учебного
элемента
2. Предъявлением образа учебного элемента обучающемуся
3. Изменением образа учебного элемента
4. Кошролем дет ель ноете обучающегося
Номенклатура технологии А
Функция 3 технологии А
ются подходы к их разработке, а также выбираются необходимые виды организационной структуры СУКТП.
9. Эксперты окончательно формируют номенклатуру стратегий ТП, предназначенных для реализации её мероприятий, определяют состав автоматизируемых функций управления качеством ТП, реализуемых автоматизированной СУКТП, и состав разрабатываемых моделей учебных элементов, отрабатываемых на мероприятиях ТП.
При решении вопросов, связанных с целесообразностью автоматизации ряда функций управления качеством ТП и определением номенклатуры автоматизированных функций, необходимо соблюдать следующие рекомендации.
Первая касается выбора базовых стратегий ТП, при котором необходимо учитывать тот факт, что достижение заданного уровня отработки учебного элемента мероприятия ТП (а) может осуществляться только строго последовательно: отработка профессиональных навыков возможна только на основе сформированных умений, которые требуют определенных знаний. Каждый из последовательно достигаемых уровней требует соответствующей стратегии ТП.
Вторая опирается на тот факт, что с ростом уровня усвоения (отработки) требования к адаптивным характеристикам алгоритмов управления качеством ТП повышаются, а сложность решения задач диагностики и оценки качества усвоения (отработки) снижается. Соответственно, повышаются возможности формали-
зации и последующей автоматизации функций управления. Следовательно, с позиций автоматизации наиболее прост этап практической реализации мероприятий ТП, в частности, этап формирования навыков решения типовых задач изучаемого вида деятельности по управлению ОВД. По этой причине не имеет смысла автоматизировать этап усвоения знаний, необходимых для ТП, если на этапе формирования профессиональных умений и навыков, определяющем степень достижения целей ТП, используются менее эффективные технологии управления качеством.
Третья ориентирована на оптимизирующий подход к разработке технологии управления качеством ТП. При этом необходимо, во-первых, определить ограничения на взаимодействие руководителя ТП и обучающихся, регламентируемые организационной структурой управления, правилами обмена информацией и принятой технологией управления. Во-вторых, выявить фрагменты мероприятий ТП, при проведении которых возможно снижение дидактической эффективности базовой стратегии ТП. В-третьих, осуществить выбор вспомогательных стратегий для реализации конкретных эпизодов (учебных элементов) мероприятия ТП. В-четвёртых, выявить в технологии управления качеством ТП функции управления, подлежащие автоматизации, и оценить возможности их формализации. В-пятых, разработать алгоритмы реализации автоматизированных функций управления и откорректировать базовую стратегию ТП с учётом освобождения ру-
ководителя ТП от выполнения автоматизированных функций управления.
Четвертая ориентирована на трансформирующий подход к разработке технологии управления ТП. При этом базовая стратегия ТП может быть разработана на основе известных методов формального описания и оценки функционирования человеко-машинных систем [1-4]. В качестве базиса разработки алгоритмов решения отдельных задач управления качеством ТП может быть принята функциональная структура дидактического цикла, которая определяет руководителя ТП по управлению ходом ТП.
Поскольку автоматизированная СУКТП относится к классу систем «человек-машина», то определение степени автоматизации в ходе её проектирования представляет разработку алгоритмов её функционирования и информационной модели, которую руководитель ТП использует как средство отображения информации при реализации алгоритмов управления качеством ТП. При этом в качестве функционального элемента СУКТП может выступать либо руководитель ТП, либо одно из средств КСА, включающее ЭВМ, либо руководитель ТП и одно из средств КСА.
Для постановки задачи выбора степени автоматизации эффективного функционирования СУКТП необходимо: задать целевую функцию, опреде-лить состав количественных показателей процесса функционирования (ПФ) системы, которые подлежат оценке, задать количественные ограничения на значения выбранных показателей и определить качественные требования к системе. В состав количественных показателей рекомендуется обязательно включить: вероятность безошибочного выполнения алгоритмов управления качеством ТП, математическое ожи-да-ние и дисперсию времени выполнения алгоритма, и дополнительно: вероятность своевременного выполнения алгоритма, коэффициент готовности системы, затраты ресурсов на реализацию алгоритма, показатели загрузки руководителя ТП как оператора, напряжённости его деятельности. В качестве целевых функций могут выступать: максимум вероятности безошибочной реализации алгоритма, минимум математического ожидания и дисперсии времени выполнения алгоритма, характеризующего быстродействие руководителя ТП как оператора, минимум затрат ресурсов и т.д. Ограничения при решении оптимизационных задач накладываются на показатели, которые не подлежат оптимизации. Например, при максимизации безошибочности ограничения накладываются на быстродействие и ресурсозатраты. Кроме общесистемных ограничений, должны учитываться ограничения на условия работы руководителя ТП и нормы его деятельности как оператора.
К качественным требованиям относятся требования: к составу структурных элементов, используемых в системе; к составу функций управления качеством ТП, которые должна реализовывать система; к возможностям человека-оператора (руководителя ТП) и КСА (машине); к совместимости элементов системы; к обеспечению целостности деятельности руководителя ТП по управлению её качеством; к социальным аспектам (ответственность за эффектив-
ность управления, мотивированность и др.). Общее представление о сопоставимых возможностях человека и машины, объединяемых в систему «человек-машина», дает табл. 7, в которой представлен так называемый модифицированный «перечень Фитса», использование которого лежит в основе качественного распределения функций между человеком-оператором и машиной, осуществляемого экспертами на начальных этапах проектирования СУКТП.
Исходными данными для экспертной процедуры являются:
1) цели и задачи СУКТП;
2) характеристика метасистемы (АСУ военной образовательной организацией), организационной и дидактической подсистем и смежных систем;
3) номенклатура и функции средств отображения информации и органов управления на лицевых панелях руководителя ТП (орудия деятельности), исходная информация о текущем качестве ТП (предмет деятельности) и управляющая качеством ТП информация (продукт деятельности);
4) режимы, в которых функционирует СУКТП;
5) множество функциональных элементов (функций, комплексов функций, действий, операций), выполняемых руководителем ТП;
6) множество структурных элементов (технических, программных, информационных), которые может использовать руководитель ТП при управлении её качеством;
7) информация о возможности выполнения функциональных элементов структурными;
8) информация о возможности совместной работы структурных элементов;
9) информация о распределении функций и структуре алгоритмов функционирования в системах-прототипах управления качеством.
Исходными данными для количественной части процедуры являются:
1) перечень показателей качества выполнения различными способами действий (операций), которые будет реализовывать руководитель ТП при управлении её качеством (в зависимости от номенклатуры оцениваемых количественных показателей качества системы); 2) предельно допустимые значения количественных показателей, на которые накладываются ограничения; 3) данные из справочной литературы по человеко-машинным системам, эргономике и инженерной психологии о значениях показателей безошибочности и быстродействия выполнения отдельных операций, составляющих действия, выполняемые неким «средним» человеком-оператором.
На основании перечисленных исходных данных предлагается процедура решения задачи выбора степени автоматизации СУКТП.
1. Экспертный анализ качественных требований к проектируемой системе с целью определить:
1) место СУКТП в АСУ образовательной организацией, состав смежных систем, с которыми взаимодействует СУКТП в рамках названной АСУ;
2) цели и задачи организационной и дидактической подсистем СУКТП;
СО
а>
0 т
X
X
я
С
р
И
1
П
а> т
<п р
у р
п
о §
3
у
X
X и
а> р
о
ее
а> т
о:
СО
Р
о
о с
№
к» о
с
<N
Сравнительная характеристика возможностей человека и машины
\н|>н КТ1'риг 1MKÍ1 Не. ПН«'К" Машина
Скорость перемещения До 30 км ч (ид малых дистанциях) До 4000 км ч (на любых дистанциях)
Мощность До 1,5 кВт кратковременно: 0,1§ кВт непрерывно в течение дни Заданная постоянная в широком диапазоне значении (до 735(100 кВт)
Сенеомо торная реакция Разные реакции на один енгнхт: м едче иные и нестабильные но точности Число различных реакций на одни сигнал ограничено, реакции быстрые, точные и стабильные
Реакция на сигнал Обнаруживает и опознает (идешифипнрует) полезный сигнал при высоком уровне метающих фа к юре и Обнаруживает сигналы при весьма низком относительном уровне мешающих фак торов
Реакции fía eipecc Завис}!г о 1 уровни е фссеа Не ршпируе!
Однообразная работа У гомлиется от монотонное!и Не утомляв гея
Вычислительные онерацнн Выполняет медленно, но способен к приближенным вычислениям Вынолняе! быстро и (ОЧНО
Сложил я работа Пнкледова гелыю выполняет осознаваемые операции ¡емедешне однокапалыюети переработки информации Одновременно выполняет несколько о! 1С раций
Отношение к избыточности информации Использует при нечетко выраженных задачах, прогнозировании и выработке решений н т.д. 11с использует
Гни решаемых проблем Общий и частный Частный
Принятие решении Очень большая гибкость программирования, принимает внепрограммные решения Гибкость программирования весьма мала, практически не принимает внепрограммных решений
Реакция на различные физические среды Работает в естественной ереде обитания кии приближенной к искусегвенпой рабочей ереде Функционирует в различных опасных и неопасных для человека средах
Снемр чувствительности к внешним физическим факт орам Ограничен количеством органов чувств Практически не ограничен
Способное lt. ориентироваться н Пространстве н но времени Обладает Не обладает
1 [родшнеи ¡ельноегь работы (óeí перерывов) Незвачнзельвэн или ограничена Меофдпнчена в пределах ресурса
3) множество режимов функционирования каждой подсистемы;
4) множество необходимых для каждого режима функционирования функциональных элементов (действий, операций);
5) состав предметов и продуктов деятельности руководителя ТП по управлению её качеством;
6) необходимый уровень квалификации руководителя ТП, в т.ч. по использованию КСА (средств вычислительной техники, ТСО, оргтехники), руководителя ТП;
7) средства, за счёт использования которых можно получить различные варианты степени автоматизации процесса управления качеством ТП:
- варьирование составом технических, информационных и основных программных средств,
- возможность программной реализации отдельных действий, выполняемых руководителем ТП вручную,
- одновременное использование обоих вариантов;
8) для первого и третьего вариантов набора орудий (средств отображения информации и органов управления) деятельности руководителя ТП, которые допустимо использовать для управления качеством ТП с помощью СУКТП;
9) для каждого выделенного орудия деятельности руководителя ТП множество его конкретных элементов, которые допустимо использовать (например, элементы такого орудия деятельности как манипулятор, в качестве которого могут быть использованы джойстик, трекбол, мышь);
10) для каждого функционального элемента (действия, операции), пользуясь табл. 7, возможные «уров-
ни автоматизации» выполнения их руководителем ТП, КСА, руководителем ТП во взаимодействии с КСА;
11)для каждого выделенного «уровня автоматизации» каждой операции (действия) набор возможных структурных элементов, которые можно использовать при её (его) выполнении;
12)технические ограничения на выбор состава как функциональных, так и структурных элементов системы (необходимость реализации некоторых функциональных элементов одинаковыми способами; информационную, программную и техническую совместимость структурных элементов и т.п.).
2. Генерация экспертами с учётом установленных качественных требований множества возможных вариантов назначений структурных элементов, обеспечивающих реализацию функциональных (варианты степени автоматизации).
3. Специалисты по количественной оценке процессов функционирования систем «человек-машина», на основе анализа причинно-следственных связей и требуемого порядка выполнения последовательности функциональных элементов разрабатывают ряд конкурирующих по степени автоматизации моделей процесса функционирования СУКТП, для чего необходимо:
1) составить таблицу с перечнем всех операций, входящих в процесс функционирования СУКТП и выполняемых с помощью структурных элементов, и поставить в соответствие каждой операции типовую функциональную единицу (ТФЕ), которая может быть функционером (реальной операцией) или ком-позиционером (взаимосвязи между операциями или логические функции) [1-4];
2) на основании таблицы ТФЕ и их графических изображений [3, 4], построить функциональную сеть (ФС), объединяющую все ТФЕ в некоторую последовательность с прямыми и обратными связями; при составлении ФС могут использоваться только комбинации ТФЕ в виде типовых функциональных структур (ТФС), библиотека которых представлена в таблицах [4].
4. Специалисты по количественной оценке процессов функционирования систем «человек-машина» рассчитывают для всех ТФС, составляющих ФС, по формулам, приведённым в последнем столбце таблицы «Библиотеки типовых функциональных структур» [3, 4] и исходным данным о вероятности безошибочного выполнения и времени выполнения
каждой операции, приведённым в справочной литературе [4], значения соответствующих показателей качества функционирования СУКТП для всех сгенерированных экспертами вариантов степени автоматизации.
5. Специалисты по количественной оценке производят преобразование («сворачивание») исходных ФС, соответствующих сгенерированным вариантам степени автоматизации, путём замены ТФС на эквивалентные ТФЕ со значениями показателей, рассчитанными в соответствии с п. 4.
6. Специалисты по количественной оценке проводят вторичный анализ ФС и выявление новых ТФС, исходными данными о значениях показателей которых являются значения эквивалентных ТФЕ, определённых в соответствии с п. 5; шаги, рассмотренные в п.п. 4-6 («сворачивание»), повторяются до тех пор, пока ФС не будет представлена одной обобщенной ТФЕ, значения показателей которой и представляют характеристику степени автоматизации.
7. Эксперты и специалисты совместно проводят сравнительный анализ значений обобщённых показателей каждого варианта ФС, соответствующего определённо выбранной степени автоматизации управления качеством ТП, и выбирают лучший по одному из критериев (безошибочности, быстродействию, ресурсозатратам), остальные помещаются в ограничения.
Проведенные исследования, описываемые в статье, позволили сформулировать задачу внедрения комплекса средств автоматизации в систему управления качеством тренажёрной подготовки, для решения которой необходима конкретная процедура определения целесообразности автоматизации функций управления качеством ТП. Такая процедура должна базироваться на соблюдении технологии психолого-педагогического проектирования при использовании наиболее эффективных способов управления качеством ТП. В статье описываются разработанные 1) процедура определения номенклатуры автоматизированных функций управления качеством ТП и 2) экспертно-количественная процедура, для решения задачи выбора степени автоматизации системы управления качеством тренажёрной подготовки с учётом требований к параметрам проектируемой системы, включающим общее представление о возможностях человека и машины (перечень Фиттса).
СО
а>
0 т
X
X
я С
р и
1
П
а> т
<п р
у р
п
о §
3
у
X
X и
а> р
о
ее
а> т
р
СО
Р
о о сс
№
к» о
Список литературы
1. Алексеев, С. А. Эргономический облик автоматизированного рабочего места территориальных органов внутренних дел / С. А. Алексеев, Р. Е. Стахно, А. А. Гончар // Проблемы современной науки и образования. - 2016. - № 7. - С. 16-20.
2. Домбровская, Л. А. Организация защиты информации в персональных компьютерах / Л. А. Домбровская, Н. А. Яковлева, Т. Л. Васютина // Наука и образование сегодня. - 2016. - № 9. - С. 14-19.
3. Алексеев, С. А. Эргономические аспекты технологии распределения функций между пользователем и средствами автоматизации АРМ / С. А. Алексеев // Вестник развития науки и образования. - 2009. - № 5. - С. 37-41.
4. Ашеров, А. Т. Эргономика информационных технологий в примерах и задачах : учебное пособие / А.Т. Ашеров, Г.И. Сажко, Е.А. Лавров, В.Г. Хоменко, Ю.Н. Поляков. - Харьков: ТОВ «Современная печать», 2007. - 215 с.
© Алексеев С.А., Домбровская Л.А., 2017
