CC BY
95
Larkin EvgeniyVasilevich, doctor of technical science, professor, manager of department, elarkin@mail. ru, Russia, Tula, Tula State University
Kostomarov Denis Sergeevich, student, denis.kostomarov@gmail.com, Russia, Tula, Tula State University
УДК 159.953.5
ВОЗМОЖНОСТИ ИНЖЕНЕРНОЙ ПСИХОЛОГИИ
ПРИ ИССЛЕДОВАНИИ КОГНИТИВНЫХ ПРОЦЕССОВ
Е.В. Ларкин, А.Н. Привалов, Т.А. Акименко
Рассмотрены вопросы инженерной психологии при исследовании когнитивных процессов, представлен процесс управления оператором эргатической системой, воспроизводимый на тренажёре, разделенный на состояния, каждое из которых ссуще-ствует в течение определенного времени; представлена динамическая модель, которая учитывает все многообразие действий, от полностью ошибочных до точных.
Ключевые слова: инженерная психология, рабочее пространство, оператор, деятельностный подход, когнитивные процессы.
При исследовании когнитивных процессов, описывающих тренажёрную подготовку операторов эргатических систем, представляется целесообразным применение аппарата инженерной психология, поскольку эта область знания занимается исследованием поведения человека при выполнении профессиональных задач. В центре внимания инженерной психологии находится человек, управляющий технологическим процессом, энергетическими системами, транспортными средствами и т.п. Инженерная психология - научная дисциплина, изучающая объективные закономерности процессов информационного взаимодействия человека и техники с целью использования их в практике проектирования, создания и эксплуатации систем «человек - машина».
Как правило, имитаторы органов управления и индикаторов воспроизводят реальные приборы рабочего места с высокой степенью подобия, поэтому предметом изучения инженерной психологии в данном случае должно служить не рационализация труда человека за пультом управления за счет изменения расположения и внешнего вида приборов управления, а инженерные методы ускоренного освоения рабочего пространства с заданной конфигурацией обучаемым оператором.
Инженерная психология тесно связана с психологией труда [6]. Для эргатических систем исследуемого класса характерным является:
широкое применение сложных электронных устройств и автоматов для управления движением различных объектов;
распространение теории автоматического регулирования и теории автоматов на описание психических процессов и моделирование движений человека.
Инженерная психология изучает и преобразует труд оператора, выполняющего функции управления сложной системой. Однако, утверждать, что инженерная психология является методологией системного инженерно-психологического проектирования обучающих систем также было бы неправомерно, потому что у инженерной психологии недостаточно средств для решения методологических задач. Поэтому она теснейшим образом связана с системотехникой, технологией процессов. Стремясь полнее и конкретнее представить труд оператора, его профессию в целом, инженерная психология выходит на междисциплинарные границы, и именно там обретает свою предметную определенность.
Исходной схемой является четверица «субъект/действие/объект/окружающий мир». Она выражает все связи: понятие «действие» неразрывно связано с понятиями «субъект», «объект», «окружающий мир». Субъект совершает действие в окружающем мире, среди окружающих его изменяющихся предметов. В терминах пространства, времени и энергии говорят не только об объекте, но и о субъекте (принцип «я-здесь-теперь»). Границы действия, допустимые отклонения от намеченного, определяются в терминах пространства и времени.
Процесс управления оператором эргатической системой, воспроизводимый на тренажёре легче рассматривать и моделировать, если он разделен на состояния. Каждое состояние существует в течение определенного времени. Однако часто характеристика состояния является статичной, и определяется только в категориях пространства. Состояния субъекта относительно состояний системы не рассматривается. Если в эргатических системах не рассматривать состояния субъекта, характеристика общего состояния системы останется неполной, точнее, чисто внешней, поверхностной. В ситуацию необходимо ввести субъекта, решающего задачу, необходимо учесть напряжение, которое сопровождает субъекта до окончания действия. Понятие «действие» выражает исполнение, живое, происходящее в присутствии наблюдателя. В.П. Зинченко [2] говорил о "живом действии" - именно такой способ рассмотрения позволяет исследовать действие субъекта феноменологически, как настоящее.
Деятельностный подход задает состояния субъекта активным способом, через движения, через выполнение задачи. Для построения психологической модели труда необходимо иметь средства, фиксирующие рабочее пространство и время. Такие средства разработаны в когнитивной психологии, они известны под названием схем, фреймов, когнитивных карт. Для получения модели образа ситуации такие структуры опыта должны
быть выведены на уровень восприятия. Но это не должен быть образ, заданный по принципу «ничего, кроме восприятия», поверхностного контакта с потоком стимуляции, а напротив, более широко: восприятие - это образ, форма настоящего, того, что предстоит субъекту. При описании состояния субъекта целесообразно также задать систему планов сознания (бытийный, рефлексивный) и ввести бессознательное, поскольку сознание и бессознательное неотделимы.
Деятельностный подход вводит целую связку единиц. В.Я. Дубровский и Л.П. Щедровицкий [3,4] предложили рассматривать системы «человек-машина» как системы человеческих деятельностей, элементы которых принадлежат к разным уровням, поскольку обладают разными свойствами: субъект рефлексирует свои цели и цели системы, его действия социально нормированы, а не определяются законами физики, как процессы в машине. В соответствии с ГОСТ 26387-84 действие определяется целью. Субъект осознает цель. Понятие действия, как и понятие деятельности, предполагает исходную триаду «субъект-действие-объект», которая признана психологами, физиологами и представителями других областей знания.
Важность принципа. четверицы («субъект-действие-объект-окружающий-мир») для анализа процесса обучения оператора на тренажере объясняется тем, что рассматривается конкретный субъект в конкретных обстоятельствах. Субъект удерживает цель обучения и/или деятельности в составе эргатической системы, строит план исполнения действия, контролирует выполнение, фиксирует ошибки и подвергает анализу выполненные действия. В процессе выполнения субъект анализирует ситуацию, оценивает ее и выбирает один из вариантов действия, продолжая выполнять движения. Интегрирующая функция обеспечивается рефлексивным планом сознания, который развертывается параллельно с бытийным слоем, который включен в ткань выполнения действия. Субъект является носителем схем и когнитивных карт, структур опыта, обеспечивающих быстрое и точное выполнение действия. Бытийный план сознания относится к ситуации, включен в нее, рефлексивный план внеситуативен, т.е. выходит за пределы выполняемого действия и наличной ситуации. В рефлексивном слое замыкаются связи между подготовкой, выполнением действия и анализом результатов. Благодаря рефлексивному плану сознания происходит формирование специалиста. При освоении операторской профессии, особенно на высоком уровне исполнения, специалисту приходится самостоятельно создавать собственную систему опыта путем обдумывания и анализа, путем практического опробования и закрепления, путем прямого заучивания. Так правила, требования и запреты, сформулированные в текстах, становятся руководством к действию. На этом уровне рассмотрения субъекта в игру вступают все свойства, относимые к личности, профессиональному и человеческому облику, индивидуальному стилю
и профессиональному пути специалиста: ценности, потребности, смыслы, отношения в совместной деятельности и т.д.
В приведённом подходе используется понятие «действие». Такое понимание в инженерной психологии несколько отличается от деятельностного подхода, где за единицу принимается деятельность. Понятие действия оказывается более пригодным для анализа, поскольку обладает пространственно-временной определенностью, что позволяет субъекту удержать его в сознании как целостный единый акт, как психологическое «настоящее». Действие представляет собой своеобразный «хронотоп» (временной фактор). Понятие хронотопа приобретает особую ценность при рассмотрении действия в связи с технологическим процессом, сопоставляемым с событиями окружающего мира. Вопрос ставится о приспособлении субъекта к параметрам и характеристикам органов управления и движению управляемого объекта. При этом субъект использует все возможности сознания и психики. Планируя процесс, используя память, антиципацию и восприятие окружающей среды, гибкое реагирование на окружающие обстоятельства, субъект координирует, ускоряя или задерживая, свои движения с событиями в окружающем мире. Пространственное и временное рассмотрение действия требует придания большей определенности самому действию субъекта. Оно должно содержать три разнородных множества составляющих: когнитивные (образные, мыслительные, вербальные), аффективные (эмоциональные, смысловые потребностные, мотивационные) и двигательные (речевые, исполнительные).
При этом очевидно, что чистые умственные или психологические действия не могут служить единицей анализа, поскольку они не содержат отчетливо выраженных моторных составляющих. Чистые психологические действия представляют собой вырожденный, хотя и необходимый случай. Их нужно рассматривать в ходе формирования, когда в них явно представлены двигательные составляющие, или при затруднениях, когда они деав-томатизируются и приобретают внешне выраженный характер. Чистые действия можно рассматривать как крайнюю точку, которая может стать пунктом отсчета при психологическом рассмотрении.
Понятие «действия» разрабатывали А. Бергсон и П. Жане [1]. Оно играет ключевую роль в генетической психологии и физиологии активности. Работы К. Левина [6] положили начало исследованиям мотивации человеческих действий. Исследуя локомоции в жизненном пространстве души, в психологическом поле, К. Левин имел дело с действиями. Для разработки понятия действия огромное значение имели работы Э. Толмена. Изучая поведение животных в лабиринте, Э. Толмен [8] выделил целостные молярные двигательные акты, которые возникают после ознакомления животного с лабиринтом и характеризуются целенаправленностью и избирательностью.
Можно утверждать, что каждый акт поведения можно описать в терминах молекулярных процессов физического и физиологического характера, лежащих в его основе. Структура пространства отражается в опыте животного (Толмен ввел понятие когнитивной карты для обозначения пространственного опыта животного). Структура пространства эргатиче-ской системы, в котором совершает свои действия обучаемый оператор, задается расположением в нем двух тел, субъекта и объекта, которые выделяются из множества объектов окружающего мира. Для закрепления действия решающее значение имеет повторяемость, воспроизведение процессов. Действие профессионала воспроизводимо и доступно повторению (улучшение вероятностного фактора). Циклически повторяющиеся действия менее сложны, чем одиночные, но не менее ответственны. Их необходимо отличать от одиночных и рассматривать совместно.
Дробление процесса на отдельные этапы можно провести разными способами: по используемым орудиям и приемам, по районам пространства, по энергетическим признакам.
Действие, происходящее в присутствии исследователя, действие профессионала невозможно наблюдать и схватить с достоверностью ни со стороны, ни изнутри. Но необходима такая точка отсчета, чтобы она сохранял приметы временного описания, держания настоящего. Описание должно схватывать пульсацию живого, текущего сейчас действия. “Сейчас” должно стать началом отсчета в построении психологического описания.
Энергетическая характеристика действия учитывает: усилия субъекта, ускорения, массы. Сюда входят также: концентрация внимания субъекта на отдельных моментах действия и утомление субъекта на разных этапах труда.
Границы действия как процесса исполнения проходят через те предметы, которые входят в действие: средства, препятствия, материал, продукт. Но возможны и “пустые” зоны. Допустимые отклонения определяются сходством предметов. Пределы действия и субъекта: также как и субъект, действие выходит за свои пределы.
Большие перспективы для применения когнитивных теорий в процессе подготовки операторов открывает социально-психологическое обоснование применения понятия "действие". Социальный характер действия необходимо сопоставить с технологическим процессом.
Действие, еще до исполнения, получает определение временем (сроком и длительностью), пространством, энергией и смыслом задания.
Пространство действия не совпадает с пространством восприятия. Исполнение без знания, помимо знания, бессознательное исполнение нельзя назвать действием. Действие развертывается на фоне восприятия окружающей среды. По аналогии будем сопоставлять время действия и время восприятия. Действие расширяет и время восприятия: воспринимаемым
становится то, что ранее не воспринималось - изменения предметов, различия между процессами, тонкости временного упорядочения.
Нормальное выполнение действия предполагает восприятие и узнавание пространства (мест, предметов) и времени (цепи событий следуют в соответствии с ожиданиями). По внешним, пространственным и временным, признакам субъект оценивает состояние объекта. Его нормальное настроение, соответствующее ситуации, сделает возможным точное выполнение действия. В противном случае, при не узнавании, либо если обстоятельства оказались незнакомыми, действие затягивается, ухудшается временной фактор.
В реальном трудовом потоке точно выделить и наблюдать действие затруднительно, действие можно выделить только после окончания и только с помощью субъекта. Возникает проблема точного сообщения субъектом своих действий. Из документов, предварительного опыта изучения и наблюдений за действиями других специалистов. Отклонение от привычного рисунка исполнения служит самым первым внешним признаком столкновения с препятствием, нарушения привычного автоматизма, начала действия.
Для действия может быть построена динамическая модель, которая должна учитывать все многообразие действий, от полностью ошибочных до точных. Тем самым утверждается, что понятие «действие» должно включать результат, точный или ошибочный. В структуре действия должна быть динамическая связка между полюсами, например введение в описание действия вероятностного фактора.
Динамическая теория заставляет рассматривать действие как систему. Элементами системы становятся не только субъект, но объекты и события окружающего мира (внешней среды). Между элементами действия возникают динамические отношения. Динамика действия связана прежде всего со стремлением довести действие до конца. В результате динамика действия выражается в смене состояния субъекта и/или объекта, например переход от одного действия к другому. Динамическая характеристика действия заключается в направленности на результат, точный, или ошибочный, но приводящий, в любом случае, к завершению действия.
Категория действие включает множество составляющих, связанных субъектом. Часть компонент представляют собой предметы рабочего пространства, влияющие на действие. Другая группа составляющих, это мотивация действия. Мотивация - этот термин означает побуждение. Это термин энергетического типа. Действия выполняется в условиях множественного побуждения. В зависимости от мотивации субъект притягивается или отталкивается от деятельности (примеры отношения к действию: стремление выполнить быстрее и лучше, безразличие, отвращение, ненависть). Кроме того действие - это живой процесс исполнения. Оно требует усилия. Усилие невозможно удержать неизменным. Оно колеблется — то возрас-
тает, то ослабевает. Чтобы преодолеть инерцию предыдущего состояния, необходимо отбросить все влияния и сосредоточиться на цели. Отбросить и сосредоточиться - это термины, фиксирующие динамический аспект действия.
Далее, любое действие требует сосредоточенности. Неопределенность так велика, что даже после многократного успешного исполнения даже в привычных условиях можно что-то упустить. Сосредоточившись на результате, человек может отвлечься от контроля за безопасностью. Человек сам по себе является сложной системой, состояние которой может отклониться и стать неблагоприятным, если не для результата, то для самого человека, исполнителя. И чем дольше человек трудится, чем старше он, тем сильнее отрицательное влияние со стороны его самого. С каждым успешным исполнением позитивная, нужная тревога за результат становится все меньше, контроль за безопасностью все слабее. Значит, требуется особое усилие для контроля за исполнением, за влиянием опасных факторов. С ростом подготовленности оператора возникает привыкание к стандартным ситуациям, возникающим при управлении эргатической системой. Профессионал, специалист с большим стажем, как правило, полагаться на опыт, на автоматизм действий.
Категория действия может быть использована для моделирования и анализа когнитивного процесса подготовки оператора. Понятие действия рассматривалось в теории деятельности. Там разрабатывалась идея сокращенного действия и развернутого. Основополагающей является идея принципиального сходства между ними. Однако затруднения возникают при вопросе о времени. Понятия формирования, сформированное, свернутое (в свернутом виде), требуют введения другого времени.
Список литературы
1. Бергсон, А. Здравый смысл и классическое образование [Текст] // Вопросы философии. 1990. № 1. С. 163-168.
2. Гордеева, Н. Д. Функциональная структура действия [Текст] / Н.Д. Гордеева, В .П. Зинченко. М. : Изд-во МГУ, 1982. 208 с.
3. Месарович М., Мако Д., Такахара И. Теория иерархических многоуровневых систем [Текст]. М.: Мир, 1973. 344 с.
4. Дубровский, В.Я. Проблема распределения функций в системах «человек—машина» [Текст] / В.Я. Дубровский, Л.П. Щедровицкий // Инженерно-психологическое проектирование. Вып. 1. 1970. 342 с.
5. Куликов, Л.В. Психологической исследование: методические рекомендации по проведению [Текст]. СПб.:Речь, 2002. 126 с.
6. Левин, К. Намерение, воля и потребность // К. Левин Динамическая психология: Избранные труды [Текст]. М.: Смысл, 2001. С. 94-164.
7. Стрелков, Ю.К. Инженерная и профессиональная психология
[Текст] / Ю.К. Стрелков. М.: Академия-пресс, 2001.322 с.
8. Tolman E. Cognitive maps in rats and men / Psychological Review. 1948, 55 (4), 189—208.
Ларкин Евгений Васильевич, д-р техн. наук, проф., зав. кафедрой, elar-kin@mail.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
Привалов Александр Николаевич, д-р техн. наук, проф.,
alexandr_prv@,rambler.ru, Россия, Тула, Тульский государственный педагогический университет им. Л.Н. Толстого,
Акименко Татьяна Алексеевна, канд. техн. наук, доцент, tantan72@mail.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
PSYCHOLOGY OF THE POSSIBILITY OF ENGINEERING INVESTIGATION OF COGNITIVE PROCESSES
E.V. Larkin, PrivalovA.N., T.A. Akimenko
The problems of engineering psychology in the study of cognitive processes , represents a process control operator ergatic system reproducibility of the simulator is divided into states, each of which ssusche - exists for a certain time , presented a dynamic model , which takes into account the diversity ofparadise actions of completely erroneous to precise .
Key words: engineering psychology, working space, the operator, the activity approach, cognitive processes.
Larkin EvgeniyVasilevich, doctor of technical science, professor, manager of department, elarkin@mail. ru, Russia, Tula, Tula State University
Privalov Alexander Nikolaevich, doctor of technical science, professor, alexandr_prv@rambler. ru, Russia, Tula, Tula State Lev Tolstoy Pedagogical University,
Akimenko Tatiana Alekseevna, candidate of technical science, docent, tan-tan72@mail.ru, Russia, Tula, Tula State University
