8.2. Людина - керуюче ланка системи "людина - техніка"
Систему "людина - техніка" можна представити як окремий випадок будь-якої системи організованого впливу на навколишнє середовище. Ознакою організованого впливу служить присутність конкретної програми, націленої на виконання певних завдань. При цьому людина, ланка системи, в якомусь відношенні подібний з технічною ланкою. Технічне ланка, скажімо, машина або складний агрегат, в умовах перевантаження так чи інакше виявляється в аварійному становищі з випливають з цього відмовою в роботі. Уявімо тепер, що людина керує літаком. При ручному управлінні, наприклад, можуть виникнути обставини, що вимагають відволікання уваги льотчика від систем управління, припустимо, раптове погіршення погоди, неполадка в бортових системах і матеріальної частини літака і т. Д. У таких умовах неминуче починає знижуватися точність ручного витримування заданої траєкторії і літак може виявитися в надзвичайній аварійній ситуації. Ускладнення обстановки польоту призводить до збільшення кількості виконуваних льотчиком одночасно операцій управління. Це вимагає додаткових енерговитрат організму, що при певних умовах веде до помилок, а в разі значних перевантажень відбувається відмова. Як бачимо, і в першому, і в другому випадку в результаті перевантаження ланки системи відбувається відмова, що абсолютно не припустимо.
Розглянемо взаємодію людини і машини на прикладі роботи оператора самохідних машин, експлуатованих в різних галузях промисловості.
Оператор машини, керуючись інформацією (сигнали, що придушуються індикаторами в кабінеті, візуальне спостереження за ділянкою роботи і всього оточення), управляє машиною, впливаючи на органи управління. Одночасно людина реагує на значний комплекс зовнішніх факторів. До них відносяться: шум, створюваний при роботі двигуна і механізмів машини, вібрація і поштовхи на робочому місці, сигнали зворотного зв'язку, що надходять до машин оператора від рульового управління, важелів і педалей, звукові сигнали систем контролю і управління, які сигналізують про відхилення від нормального режиму роботи механізмів, температурні коливання, стан повітряного середовища і ін. Виходячи з інформації, одержуваної з вступників сигналів, оператор приймає рішення і впливає на органи управління. Машина, виконуючи сигнали управління, змінює позиції, робочі параметри і подає оператору нову інформацію.
Взаємодія людини і машини в розглянутому випадку характеризується безперервністю і являє собою систему із замкнутим контуром, в якій інформація про сигнал на виході подається назад до початкової ланки системи. Система з розімкненим контуром не має зворотної зв'язком, і в ній взаємодія між людиною і машиною є уривчастим.
Розглянемо процес, в якому оператор коригує роботу машини, безперервно намагаючись усунути різницю між потребами і реальними вихідними сигналами системи, іншими словами, звернемося до процесу ручного стеження. Домовимося, що вхід - це інформація, що сприймається оператором, вихід - дії оператора.
Людини-оператора машини можна розглядати як ланку системи, яка виконує функції сприйняття, переробки інформації і управління (рис.8.1). При цьому умовно виведемо за межі машини індикатор і органи управління, які становлять хіба що вузол "стикування" оператора і машини.
Рис.8.1 Схема взаємодії оператора і машини: 1-індикатор; 2 людина-оператор; 3-органи управління; 4-машина; Yвх - вхідний сигнал; Yн - безперервно змінюється інформація; Yo - вплив на органи управління; Yс - вихідний сигнал органу управління; Yвих. Yм. (Yсум) - вихідний сигнал машини; (-1) - негативний зворотний зв'язок
Оператор, що знаходиться між індикатором (панельним пристроєм) і органом управління, сприймає безперервно змінюється інформацію Ун і, впливаючи на органи управління Уо. управляє роботою машини. Вхідні імпульси відображаються машиною на індикаторі, інформацію зчитує оператор, який робить певні дії з управління машиною. Вихідний сигнал органів управління Ус перетворюється машиною в вихідний сигнал машини Розум або всієї системи Усчм. Таким чином, для оптимізації системи ще в стадії проектування необхідно враховувати всі можливості і обмеження людини, керуючого машиною.
Знання можливостей оператора дозволить при проектуванні системи правильно розподілити функції між людиною і машиною.