4.1. Организация взаимодействия человека с эвм

Интенсивное развитие вычислительной техники и ее широкое использование в АСУ различных уровней и назначения обусловливают актуальность исследований и разработок, связанных с проблемой организации эффективного взаимодействия человека-оператора и ЭВМ в рамках единой системы “человек – ЭВМ”. Эти исследования охватывают широкий спектр вопросов от психологического анализа различных режимов работы ЭВМ (режима с разделением времени, режима пакетной обработки и т. д.) до инженерно-психологической разработки процесса общения человека с ЭВМ при совместном решении задач и оптимизации системы “человек – ЭВМ”. К сожалению, выполненные к настоящему времени исследования весьма фрагментарны и их результаты не дают возможности представить состояние проблемы в целом. Однако имеющиеся данные дают основание для постановки и исследования ряда весьма важных инженерно-психологических вопросов.

С психологической точки зрения автоматизированная система управления есть деятельность людей, опосредованная ЭВМ, т. е. деятельность по преобразованию информации с использованием машин. В зависимости от типа системы управления, в которую включен человек, ее назначения и от используемой техники можно выделить различные формы взаимодействия в системе “человек – ЭВМ”. В одних случаях человек принимает решение и выполняет управляющие действия, а функции ЭВМ состоят в сборе, первичной обработке, хранении информации и выдаче ее по требованию человека. В других – ЭВМ работает в режиме советчика, предлагая человеку те или иные варианты возможных решений; функции человека состоят в том, чтобы выбрать из этих вариантов наиболее целесообразный, внести уточнения и т.п. В третьих – функции управления разделяются между человеком и ЭВМ, в четвертых – за человеком остаются функции контроля и резервирования, а управление в целом осуществляется ЭВМ.

Таким образом, в системах управления с ЭВМ человек выполняет самые разнообразные функции, начиная с технического обслуживания аппаратуры и кончая принятием ответственных решений на высших уровнях управления. Следовательно, инженерно-психологический анализ АСУ связывается с решением комплекса весьма сложных задач. Понятно, что при этом задачи инженерной психологии не должны ограничиваться проектированием и оценкой только согласующих средств, таких как индикаторные устройства и пульты ввода информации, хотя они, без сомнения, делают возможным, ускоряют, расширяют или усиливают взаимодействие человека с ЭВМ.

Инженерно-психологический анализ должен включать и задачи распределения функций между человеком и ЭВМ, и оптимизацию взаимодействия в целом. В настоящее время уже можно указать исходные пункты решений названных задач. Такими исходными пунктами исследований организации взаимодействия могут служить, с одной стороны, теория решения задач человеком в режиме диалога с ЭВМ, а с другой – количественное исследование и формализация факторов эффективного взаимодействия человека с ЭВМ.

Проблема организации взаимодействия – комплексная проблема, требующая для своего решения использования во взаимосвязи методов и результатов, заимствованных из самых различных областей математики, техники, психологии. В инженерно-психологической литературе намечаются три пути улучшения взаимодействия. Первый путь связывается с дальнейшим совершенствованием средств отображения информации, созданием принципиально новых средств, развитием математического обеспечения, теории и техники проектирования систем.

Второй путь – это развитие специальных психологических исследований, направленных на оптимизацию условий деятельности пользователей, распределение функций и т. п.

И, наконец, третий путь – раскрытие закономерностей обучения и подготовки людей к работе в человеко-машинных системах, поиск средств и способов преодоления психологического барьера при работе с ЭВМ, учет индивидуальных особенностей и т. д.

Комплексный подход к проблеме взаимодействия человека с ЭВМ необходим и в связи с осознанием того факта, что эффект взаимодействия проявляется прежде всего в создании новой системы, обладающей такими признаками, которые отсутствуют у включенных в ее состав подсистем. Иными словами, решение многих задач, возникающих в процессе управления производством, может быть осуществлено достаточно эффективно только системой “человек – ЭВМ”, а не человеком или машиной в отдельности. В свою очередь, с инженерно-психологических позиций при этом со всей остротой встает вопрос о распределении функций, о рациональном сопряжении математического обеспечения ЭВМ и творческой деятельности человека. К сожалению, достаточно четкие принципы такого сопряжения применительно к АСУ пока не разработаны, здесь еще много неясных и нерешенных вопросов. Тем не менее в литературе прослеживаются достаточно интересные подходы.

Как указывалось, в инженерной психологии сформулирован принцип преимущественных возможностей. Согласно этому принципу, рациональное распределение функций между человеком и ЭВМ должно осуществляться так, чтобы человеку поручались те функции, которые позволяют ему наиболее эффективно реализовать свои возможности, а машине – те, которые требуют выполнения стереотипных операций, высокого быстродействия и точности. Другими словами, возникает необходимость сравнения человека и ЭВМ в отношении возможностей приема, хранения и переработки информации. Анализ позитивных и негативных сторон человека и ЭВМ привел некоторых исследователей к выводу, что машина будущего должна основываться на тех же принципах обработки информации, какими пользуется человек.

В то же время следует иметь в виду, что, если в математико-логическом аспекте ЭВМ можно передать любую трудовую функцию, для которой составлена программа ее выполнения, то с психологической точки зрения (в отличие от этого) ЭВМ могут быть переданы только те функции, которые формализованы и психологически характеризуются тем, что они фиксированы и однозначно определены. Требуется еще значительная работа по определению критериев “психологической целесообразности” передачи ЭВМ той или иной трудовой функции человека. Интересные приложения для решения задачи распределения функций могут возникнуть в связи с идеей создания так называемых “сбалансированных” систем “человек – ЭВМ”, т. е. систем, где оба партнера являются активными.

Решение задачи распределения функций тесно связано с психологическим исследованием основных функций, выполняемых оператором в АСУ. Одной из наиболее важных функций, как известно, является функция принятия решений, посредством которой оператор выявляет проблемы, осуществляет диагностику, прогноз и планирование. Понятно, что уровень изученности процесса принятия решений человеком будет во многом определять пути и методы организации эффективного взаимодействия человека и ЭВМ. Надо сказать, что, несмотря на громадное число исследований по этому вопросу, имеется мало данных о действительной структуре принятия решений опытными профессиональными работниками. Особенно это справедливо для условий применения ЭВМ. Здесь наряду с достаточно традиционными проблемами, такими как особенности восприятия основных форм машинного вывода данных, выбор предпочтительных форм взаимодействия, возникает целый ряд принципиально новых проблем: выбор стратегии и тактики и формирование критериев оптимальности решения; оценка последовательности и построения управляющих воздействий; особенности использования различных языков обмена и способов их построения – фазового, анкетного, дихотомического; организация диалога, эффективность интерактивных процедур обмена при принятии оперативных решений и т.д.

При включении ЭВМ в контур системы управления требуется обращать особо пристальное внимание на алгоритмические аспекты. Поскольку сама сущность взаимодействия состоит в кооперативном объединении усилий человека и вычислительного средства, распределение функций между партнерами системы “человек – ЭВМ” требует выделения в алгоритмической структуре задачи блоков, допускающих чисто машинную реализацию (“жесткий” алгоритм), и блоков, требующих для своей реализации интерактивных процедур (“нежесткий” алгоритм). Очевидно, что большинство так называемых диалоговых задач допускает различные варианты такого членения. Однако ясно, что для системы “человек – ЭВМ” алгоритмы могут быть с менее жестким программным ходом, что позволит резко уменьшить объем кропотливой работы, связанной с формализацией процессов управления. Весьма важной задачей становятся сбор и уточнение алгоритмов, позволяющих ЭВМ оказать существенную помощь человеку в принятии решения, особенно в условиях преодоления информационной неопределенности.

Понятно, что, если преобладает такая форма взаимодействия, где максимум инициативы в процессе общения приходится на долю ЭВМ, алгоритм должен иметь более жесткий программный ход. Если же преобладают другие формы взаимодействия, ориентированные прежде всего на пользователей с преимущественно творческим характером труда, то алгоритм должен быть достаточно гибким, его членение должно обеспечивать максимальную реализацию творческого потенциала человека, учитывать индивидуальные различия операторов.

Процесс решения практически любой задачи при наличии ЭВМ следует рассматривать, по-видимому, как процесс общения человека с ЭВМ в режиме диалога. Организация эффективной процедуры диалога человека с ЭВМ ставит перед инженерной психологией значительное число вопросов, требующих тщательного исследования.