CC BY
62
ИННОВАЦИИ № 10 (120), 2008
Об инновационном потенциале человеческого фактора в информационных технологиях
В. К. Федоров,
д. т. н., профессор, заведующий кафедрой «Управление инновациями» ГОУВПО «МАТИ»
А. М. Белевцев,
д. т. н., профессор кафедры «Управление инновациями» ГОУВПО «МАТИ»
И. К. Епанешникова,
к. т. н., профессор кафедры «Управление инновациями» ГОУВПО «МАТИ»
Российский государственный технологический университет им. К. Э. Циолковского
В статье рассмотрены проблемы изучения инновационного потенциала человеческого фактора в современных задачах информационных технологий. Показаны направления и содержание специальных и междисплинарных исследований.
The article explores the research aspects of the innovaive potential ofhumanfactor in the contemporary tasks of information technology. The trends and content of special and interdisciplinary research is presented.
Современные информационные технологии, применяемые в различных информационных процессах управления — в построении наукоемких инновационных производств, услуг, автоматизированных систем управления различного назначения, банками, сферой финансовых услуг, предприятиями розничной торговли и т.п., основаны на сложных процедурах формирования и обработки программных наборов интегрированных данных и эффективного управления ими.
при этом, возможности эффективного управления безусловно, при всех прочих факторах, определяются рациональной структурой хранилищ баз метаданных. метаданные, как важнейшие компоненты систем, отвечают за абстрактные модельные представления данных.
во всех реальных ситуациях проведения указанных процедур управления, очень остро проявляется человеческий фактор — психофизиологические возможности и профессиональные кондиции операторов, их способность принимать ответственные функциональные решения и т.п.
действительно, разработка архитектуры универсальных репозиториев метаданных, архитектуры программных средств, проектирование интеграций
моделей, работа с поисковыми интернет-системами и т.п., обеспечение автоматической обработки данных и т.п. — все эти основные функции не могут быть эффективно решены без совершенствования работы человека-оператора (различных видов деятельности) как звена глобальных систем «человек — машина — производственная среда».
понятие человеческого фактора и его роль в информационных технологиях очевидно не ограничивается инженерно-психологическими и эргономическими проблемами. человеческий фактор рассматривается в современном социотехническом и информационном производстве как решающий фактор успешной, эффективной, качественной деятельности, имея в виду его роль не только в сфере собственно производства, но и в социальной сфере, инновационном управлении, экономике и т.п. роль человеческого фактора в современном информационном мире стала настолько объемной и определяющей, что ни одно направление науки, производства или наукоемкой технологии, вообще человеческой деятельности, не может обойтись без его изучения и учета.
сложность и многогранность человеческого фактора требует постановки глубоких инновационно-со-
циальных, функциональных, технических, экономических и других междисциплинарных исследований.
функциональные исследования проблем человеческого фактора в современных задачах и решениях информационных технологий, затрагивают многие аспекты — в социально-экономический, производственно-технологический, организационный, социологический, психологический, эргономический и другие, в которых так или иначе рассматриваются и разрабатываются различные взгляды на человека и особенности человеческой деятельности, в системах «человек — машина — производственная среда».
в разработке всех этих проблем безусловно очень остро и сложно проявляются и пересекаются интересы и задачи эргономики и информационных технологий.
известно [4] что в эргономике человеческий фактор трактуется как система комплексных характеристик связи человека и машины в системе«человек — машина — производственная среда» (счмс), проявляющиеся в реальных ситуациях их взаимодействия при функционировании таких систем. подобные системы сейчас отнесены к информационным технологическим системам. в таких системах, их тактико-технические характеристики выступают как ведущие, определяющие, по отношению к характеристикам человеческого фактора (выступают для них как системные качества или свойства высшего порядка).
информационные технологии, выстроенные в такие системы, являются по-сути результатом интегри-рования,объединениявединоецелоефункциональных (в том числе информационных), конструктивно-технологических и других качеств характеризующих объект инновационного наукоемкого проектирования и производства и всю производственную среду, и главное — качеств характеризующих машину (технических средств информационных технологий) функциональных качеств информационной системы в целом, в том числе и психофизиологических, социальных качеств, характеризующих человека. в этом смысле, человеческие факторы, как важнейшие интегральные характеристики счмс представляют собой не просто набор исходных качественных свойств ее компонентов, а статические и динамические функциональные связи и отношения между ними.
поскольку всякая счмс представляет собой определенную информационную технологическую структуру, то с эргономической точки зрения именно человеческие факторы выступают в качестве основных, системообразующих, обеспечивающих эффективное функционирование системы в целом. таким образом, человеческие факторы, взятые каждый в отдельности, представляют собой структурные образования различной степени сложности. взятые вместе они представляют собой сложную систему образований.
очевидно, что опыт анализа и учета человеческих факторов, накопленный при решении традиционных задач эргономического обеспечения счмс может быть эффективно использован и при решении задач информационных технологий.
информационная технология является как и эргономика одновременно и научной дисциплиной и сферой проектной и производственной деятельности, связанными с созданием новых высоких технологий, новых наукоемких изделий и производств. по-сути информационные технологии сформировали целую индустрию информационных изделий и сложных информационных производств. в этом отношении необходимость создания комплексных методов информационных технологий и эргономического обеспечения различных информационных технологий ни у кого не вызывает сомнений. следовательно, учет и разработка человеческого фактора в реализации информационных технологий, новых типов, технологии и организации производства (в том числе и человеческой деятельности), представляет собой важнейшие задачи и проблемы эргономики и информатики.
методы информационной технологии и методы эргономики, представляют собой таким образом области междисциплинарных исследований и разработок, что определяет необходимость поиска стыков, единых подходов между составляющими их дисциплинами и формулирования некоторой общей методологической основы разработок.
таким образом для информационных технологий и эргономики ключевыми основами, определяющими необходимость тесной взаимосвязи между ними, являются понятия сущности человеческого фактора и содержания человеческой деятельности. Как понятие человеческого фактора, не находящего своего воплощения в информационной деятельности не имеет смысла, так и информационная технология организованная без учета данных, накопленных эргономической наукой и практикой о человеческих факторах и методах их рационального использования, также не может быть эффективной.
наличие взаимных научных и проектных интересов между информационной технологией и эргономикой не означает однако, что они имеют общий предмет исследования и проектирования. различия и весьма серьезные несомненно имеются (в том числе и в области взаимно интересующей их проблематики).
информационные технологии создают системы внешних средств информационного обеспечения и обслуживания человеческой деятельности: управленческой, трудовой, учебной, игровой, а в последнее время и эстетической. этому должно предшествовать создание информационных представлений о тех или иных формах деятельности.
эргономика разрабатывает проекты операторской деятельности различного вида опираясь на накопленные наукой знания о внутренних и внешних факторах, определяющих качество и эффективность деятельности, о способах и средствах ее качественного, надежного и безопасного использования. следовательно, если в информационных технологиях акцент ставится на разработке и широком внедрении в производство новейших средств информационной деятельности, то в эргономике акцент ставится на
ИННОВАЦИИ № 10 (120), 2008
ИННОВАЦИИ № 10 (120), 2008
проектировании, с применением ранее неизвестных и традиционных способов внутренних средств деятельности, на выявлении скрытых резервов человеческого фактора. таким образом, с точки зрения оптимального проектирования человеческой деятельности, задачи информационной технологии и эргономики направлены на решение общих целей.
Есть еще одна причина взаимного интереса информационных технологий и эргономики. и эргономика и информационные технологии являются междисциплинарными областями научных и проектных исследований. при этом каждая из них вовлекает в круг своих интересов результаты и методы психологии, инноватики, нейропсихологии, социологии инноватики, инженерной психологии и др. наук. все это, в свою очередь, позволяет углубить междисциплинарный комплекс исследований как информационных технологий, так и эргономики.
можно рассмотреть несколько наиболее острых проблем, где необходима совместная работа специалистов в области информационных технологий и эргономики:
О создание элементной базы информационных технологий. здесь уже давно (с 1966 года) проводятся исследования и практические разработки по эргономическому проектированию и оборудованию рабочих мест операторов массовых профессий электронной промышленности и проектированию спецтехнологи-ческого оборудования электронного машиностроения. в этих направлениях созданы значительные теоретические и проектные заделы, они касаются эргономической оптимизации рабочих мест, рабочей позы, рабочих сидений, анализа и оптимизации деятельности операторов-микроскопистов, занятых на операциях посадки кристаллов, разварки выводов, визуального контроля и т.п., диагностики и коррекции как общего функционального состояния, так и функционального состояния зрительной и сенсомоторной систем операторов. это по-сути комплекс работ по производственной эргономике (эргономическому обеспечению производства). при этом эффективно применяются методы гигиены, физиологии и психологии труда, методы психометрической и субъективной оценки функциональных состояний операторов и т.п.
© эргономическое проектирование оборудования вычислительной техники и различных информационно-технологических комплексов. в этой области накоплен значительный научный, научно-методический и проектный опыт, имеются научно-исследовательские разработки, нормативнотехнические материалы, включая Госты и осты. разработаны требования к проектированию и принципы создания информационных моделей и операторских систем. разрабатываются эргономические рекомендации к устройствам ввода информации. в этом направлении работ нашли эффективное применение многие классические методы инженерной психологии и эргономики. Актуальными являются медико-биологические исследования операторской
деятельности, диагностика и коррекция их функциональных состояний и пр.
© Еще одно направление работ — эргономическое обеспечением проектирования процедур взаимодействия операторов и пользователей вычислительной техники и автоматизированных систем с программными средствами вычислительной техники. Эргономические характеристики безусловно представляются важной чертой программных проектов, а учет эргономических и психофизиологических факторов при их создании подчас в определяющей степени определяет эффективность и удобство работы оператора. здесь важно искать пути усовершенствования (упрощения) человеко-машинных интерфейсов.
Можно рассмотреть и ряд других проблем, которые пока еще не осознаны специалистами в области информационных технологий и в области эргономики.
развитие информационных технологий часто связывают с когнитивной революцией, с возникновением когнитивной науки, отпочковавшейся от когнитивной психологии и ассимилирующей данные многих естественных и технических наук. эта наука рассматривается как своего рода социологическое, психологическое и естественно-научное основание информатики и дальнейшего развития информационных технологий, в том числе и искусственного интеллекта.
специалисты в области человеческого фактора могут обеспечить качественное восприятие информации, удобство выполнения моторных функций, комфортные внешние условия деятельности и т.п. однако информация, т.е. основа всех информационных процессов должна быть осмыслена и понята оператором.
здесь необходимо понимать, что осмысление значений и обозначение символов это сложнейшие процессы, которые исследуются в современной психологии, семантике, семиотике. одно дело просто воспринимать и передавать информацию, другое дело, понимание смысла информации, которое может происходить до ее точного восприятия, декодирования и запоминания. это возможно, в частности, и потому что смысл нередко находится не в тексте, а в подтексте.
человеческое общение достаточно сложно и эмоционально. мы пользуемся языком жестов, действий, образов, знаков, слов, символов, текстами, подтекстами, смыслами, значениями и т.п. при этом мы далеко не всегда уверены в правильности нашего понимания. Языки же общения человека и ЭВМ неизмеримо более скудны, а требования к правильному пониманию информации во многих случаях неизмеримо выше, чем в непосредственном общении людей друг с другом.
обеспечение понимания в человеко-машинных системах, особенно в системах принятия решения — это сложная задача для многих наук: психологии, лингвистики, семиотики, эргономики и т.д. при этом нужно сознавать, что сущность понимания нельзя просто свести к знанию. знания, хранимые в базах данных необходимо понять, извлечь и интерпретировать. понимание — это способ опережаю-
щей организации информации предъявляемой оператору в виде знаний, основанный на предметности и целостности всей операторской деятельности. от психологов и эргономистов зависит анализ теоретических представлений о понимании и реализации принятия решений в операционных системах комплексов «человек — машина». специалисты в области разработки систем искусственного интеллекта уже давно разрабатывают проблему организации памяти в человеческой памяти (сознании). своеобразие этой организации, как они поняли, состоит в том, что в ней динамические свойства преобладают над консервативными. в то же время в существующих и создаваемых базах данных консервативные свойства превалируют над динамическими, что приводит к возникновению проблемы совместимости двух систем знания: машинной и человеческой.
возникают сложные, масштабные проблемы универсальной (и в то же время удобной для огромного числа возможных пользователей, а не только для ограниченного круга специально подготовленных операторов) организации знаний в базах метаданных и в других средствах информатики.
после восприятия, понимания, интерпретации информации следует принятие решения. Если на начальных этапах развития информационных технологий одна из главных проблем в принятии решения состояла в том чтобы организовать своевременное принятие решения при дефиците времени и неопределенности информации, то сейчас главная проблема состоит в том как организовать своевременное принятие решения при увеличении объема информации, доставляемой современными средствами информационных технологий.
по мере усложнения операторской деятельности и по мере увеличения разрешающей способности методов анализа функциональной и операторской структуры деятельности, становилась все более очевидной ошибочность подобных представлений. принятие решения — это настолько важная функция, что ее нельзя приписать другим компонентам сложной функциональной структуры деятельности. это общее свойство системы, всех ее компонентов и связей. наличие в том или ином элементе деятельности рефлективных возможностей и свойств является существенным признаком, необходимым для выделения этого элемента деятельности в качестве самостоятельного.
выделение же специального элемента функционирования, выполняющего единственную функцию — принятие решения — это резкое ограничение или даже уничтожение возможностей, имеющихся в других элементах системы управления.
Когда человек-оператор работает в счсМ, то его деятельность проходит не только в условиях групповой деятельности и в условиях коллективного использования технических средств деятельности. важно понять, что в современной информационной системе человек не перестает быть субъектом принятия решения хотя с увеличением возможностей
информационных технологий здесь возникает непростая ситуация.
Как бы мы не были убеждены, на основе классических представлений эргономики, что функция принятия решения во всех системах останется за человеком-оператором, сложная информация современных информационных систем с их функциями все больше вторгается в сущность человеческой деятельности, в том числе и в процессы принятия решений. принятие решений сейчас сложно распределяется между человеком-оператором и средствами информационных технологий. оператору не только поставляется информация, но машинными методами реализуются его решения, замыслы, ошибки. в этом смысле очень важно преодоление психологических барьеров, стоящих перед человеком-оператором в ощущении глобальных (и неограниченных?) возможностей информационных технологий. на заре развития кибернетики прогнозировалась возможность создания гибридного человеко-машинного интеллекта. сейчас эти идеи трансформировались в проблему искусственного интеллекта. и этот процесс приведет к еще большему отторжению человека от функции принятия решения.
Интенсивное развитие технических средств информационных технологий приводит к тому, что многие операционные функции (в том числе интеллектуальные) стали от человека-оператора уходить. машина все больше перестает быть просто техническим средством деятельности в счм, а становится самостоятельным субъектом деятельности, отодвигая человека-оператора на другую роль. все чаще проявляются ситуации когда, несмотря на удобную и формально эргономически правильную компоновку устройств отображения информации и органов управления, человек оказывается вне системы деятельности, вытесняется из нее теряя место и роль ее субъекта, оказываясь неким элементом при устройствах отображения.
Однако опасность заключается в том, что человек, находясь при системе деятельности, а не внутри нее, не может проникнуть в нее. соответственно пропадает важнейшая социотехническая сущность системы «человек — машина — среда» которые становятся просто сложными техническими системами.
теряется предметное представление о системах счм, восприятие их роли в системах производства и управления, затрудняется ее осмысление и понимание. в этом смысле необходимо оценить разницу между интеллектом и психологическим механизмом принятия решения. это особенно важно, так как человеко-машинная система принятия решений может сформироваться в серьезную научную и социальную проблему. важно проводить идею, что возможность принятия решений должна быть главным свойством всей системы «человек — машина — среда», ее главной целевой функцией, но сама психологий и ответственность за принятие решения оставалась бы исключительной прерогативой человека-оператора.
ИННОВАЦИИ № 10 (120), 2008
ИННОВАЦИИ № 10 (120), 2008
Компьютеры должны помогать определять эффективное решение, но не должны завоевывать социальный авторитет в информационных технологиях.
мы затронули некоторые, как нам кажется актуальные проблемы, возникающие на стыке эргономики, информационных технологий, когнитивной науки, искусственного интеллекта. очевидно, что одной из основных методических проблем при этом является повышение эффективности структур информационных технологий, состоит в анализе психологии и структуры действия операторов, обладающей свойствами различных форм действия: перцептивных, мнемических, умственных или интеллектуальных. они обладают генетической связью с предметным действием и сохраняют связи с действительностью, ее пространственно-временными формами. эти связи не могут быть нарушены при организации операционных систем в структурах информационных технологий.
в связи с необходимостью эргономического обеспечения деятельности в структурах информационных технологий, как эргономика, так и собственно информационная технология должны обратиться к проблеме человеческого сознания, а также рассмотреть в системе человеческих факторов такие глобальные понятия (факторы) как деятельность, сознание, личность. Каждое из них как своей сущности, так и по своей роли в функционировании информационных технологий, является свойством — качеством присущим как отдельного индивида, так и характерны для большой групповой деятельности. Деятельность, сознание, личность, взятые по отношению к индивиду, представляют собой его функциональные органы. взятые же по отношению к групповой деятельности, они могут рассматриваться не только в общепринятом понимании, но и как суммарные человеческие факторы системы, способствующие достижению целей ее эффективного функционирования.
Безусловно исследования деятельности, сознания, личности междисциплинарны и выходят за пределы эргономических исследований задач построения счм, информатики и информационных технологий. в тоже время они частично должны изучаться и в эргономике и в информационных технологиях. эти понятия, принимаемые как человеческие факторы в широком смысле слова, могут рассматриваться как своего рода комплексные характеристики отношений человека-оператора с другими людьми и с техникой. только в этой системе отношений они могут проявиться.
все эти образования представляют собой своеобразную социотехническую среду, которая может быть более или менее приемлемой или сопротивляющейся.
таким образом, принятие деятельности, сознания, личности в качестве человеческих факторов является вполне логичным и приемлемым для эргономики. в тоже время необходимость анализа этих человеческих факторов убедительно показывает сложность
проблем исследования человеческих факторов в информационных технологиях.
Представление понятий деятельности, сознания, личности как человеческих факторов, не отменяет проблематики их изучения — оно придает этой проблематике более полный и точный практический смысл деятельности оператора в информационных технологиях.
очень важным и необходимым является включение в сферу исследований информационных проблем эргономики понятия сознания. в сложных инновационных процессах, как мы уже отмечали, в том числе и в инновационных технологиях, важнейшим качеством человека-оператора является категория — понимание. действительно в работах, связанных с обработкой сложных массивов информации и принятием ответственных решений двигательные умения, сенсо-моторные функции отходят на второй план.
для оператора это сложная ситуация — если для формирования навыков или запоминания материала сознание не так уж обязательно, то для понимания управленческой ситуации при принятии решения сознание, которое недооценивается, крайне необходимо. Естественно, что для формирования интеллектуальной деятельности, операторов в информационных технологиях для обучения оператора пониманию сущности принятия решения необходимы высшие формы рефлексии. в этом смысле понимание роли сознания становится актуальнейшей проблемой, разработка которой необходима для эффективного выполнения деятельности. Формирование сознания у операторов приобретает важнейшее значение для качества управления системой.
таким образом, повышение эффективности работы оператора определяется соотношением между практическими умениями и навыками, конкретными теоретическими или инженерными знаниями, обобщениями, эмпирическим и теоретическим, формирующим сознание, понимание, мышление. Необходимо использовать огромные потенциальные возможности, заключенные в развитии человеческого сознания, которое формируется на основе познания достижений отечественной науки — философии, лингвистики, психологии, физиологии и т.п.
очевидно, рассмотренный нами учет эргономических проблем в разработке и функционировании систем в информационных технологиях позволяет сделать этот процесс более глубоким, структурно стройным и закономерным, опирающимся на комплексные подходы и результаты междисциплинарных исследований.
Литература
1. Ломов Б. Ф. Человек в системах управления. М.: Знание, 1967.
2. Проблемы инженерной психологии. / Под ред. Ломова Б. Ф., Зинченко В. П. — вып. 1-5, М.: ЛГУ, 1964-1966.
3. Федоров В. . Избранные труды, в 5 томах, т. 3. М.: Экономика и финансы, 1997.
4. Человеческий фактор. / Под ред. Т. салвенди, в 6 томах, том 4. М.: Мир, 1991.
