Начало >> Статьи >> Архивы >> Человек-оператор и алкогольный стресс

Моделирование видов деятельности и методы оценки работоспособности - Человек-оператор и алкогольный стресс

Оглавление
Человек-оператор и алкогольный стресс
Введение
Острая алкогольная интоксикация и работоспособность
Методология исследований
Моделирование видов деятельности и методы оценки работоспособности
Клинические проявления острой алкогольной интоксикации
Неврологические нарушения в различные сроки острой алкогольной интоксикации
Изменения физиологических показателей
Изменения гематологических показателей
Связь реакции на прием алкоголя с антропоморфологическими показателями
Сравнительная информативность различных клинико-физиологических показателей
Самооценка состояния и работоспособности
Изменения психологических свойств личности и психофизиологического статуса испытуемых
Сравнительная информативность различных психофизиологических характеристик
Изменение межличностных отношений при коллективной деятельности
Профессиональная работоспособность
Обнаружение с немедленным обслуживанием преимущественно сенсорно-перцептивного типа
Коллективная реальная деятельность, связанная с простейшими механизмами
Деятельность по типу компенсаторного слежения
Возможность пилотирования самолета
Заключение
Монтень  о пьянстве

Моделирование различных видов деятельности и методы оценки работоспособности (описание задач по управлению техникой)
В ходе эксперимента после каждого обследования испытуемые 1-8-й и 10-й групп выполняли в течение 5-30 мин несложную операторскую деятельность, характеризующуюся легкой степенью тяжести физического труда и малой напряженностью умственного, являющую собой структуру системы "человек-машина" первого порядка с дедуктивным способом переработки информации. Основные характеристики деятельности групп испытуемых представлены в табл.2.3.
Таблица 2.3
Основные данные о деятельности испытуемых
Основные данные о деятельности испытуемых
Основные данные о деятельности испытуемых 2
Если рассматривать деятельность участников экспериментов в более общем плане, то очевидна группировка по четырем основным направлениям: деятельность водительского плана (1-5-я группы), деятельность чисто операторская (6-8-я и 10-я группы), деятельность, моделирующая физический труд средней степени тяжести (6,3±0,3 ккал/мин) (9-я группа) и, наконец, деятельность летного профиля (11-14-я группы).
Для работы операторов 1-5-й групп характерна переработка большого количества информации, как воспринимаемой с устройств отображения и непосредственно с управляемого объекта, так и извлекаемой из памяти. Процесс восприятия превращается в самостоятельное действие, развернутое во времени и осуществленное по определенным, заранее заданным правилам. В этом случае происходит сложный процесс информационного поиска, который сменяется процессом преобразования информации, приводящим к принятию решения по необходимым воздействиям на систему, а затем к реализации этого решения. Этот тип деятельности назван информационным поиском с отсроченным обслуживанием (Введение .... 1975). Напряженность труда этих специалистов оценивали как малую, степень тяжести — как умеренную (-3,5 ± 0,6 ккал/мин).
Для работы операторов 6-8-й групп был характерен относительно небольшой алфавит сигналов, информация извлекалась из непосредственного наблюдения за объектом управления и очень незначительная - из памяти. Оператор от восприятия сразу переходил к исполнительному действию, т. е. осуществлял немедленное обслуживание. Этот тип деятельности назван "обнаружением с немедленным обслуживанием". Операторы действовали здесь по закономерностям реакции прямого замыкания (Введение 1975). Напряженность труда оценивалась как малая, а степень тяжести - как легкая (—1,5 ± 0,4 ккал/мин). До начала эксперимента у испытуемых формировали навыки управления в нормальных условиях до выработки стабильных результатов работы.
Испытуемые 1-й группы выполняли на тренажере землеройной машины контрольное упражнение, включающее следующие операции:

  1. подготовка двигателя к работе летом, его запуск стартером и прогрев;
  2. трогание машины с места на ровной площадке, переключение передач и повороты в движении;
  3. перевод рабочего органа из транспортного положения в рабочее, управление рабочим органом при выполнении работ по отрывке траншей и котлованов, перевод рабочего органа в транспортное положение;
  4. перевод бульдозерного оборудования из транспортного положения в рабочее и обратно.

Испытуемые 2-3-й групп выполняли на телевизионном тренажере плавающей гусеничной машины контрольное упражнение по вождению, включающее десять основных операций.
Испытуемые 4-й группы выполняли аналогичное упражнение на реальной технике.
Испытуемые 5-й группы осуществляли вождение машин по специально подготовленной трассе.
Испытуемые 6-й и 7-й групп выполняли на тренажере ИМР-Т три контрольных упражнения по перемещению различных предметов с помощью захватного механизма на фиксированные места имитационного макетного поля.
Испытуемые 8-й группы выполняли операторскую деятельность по управлению специальным оборудованием, установленным в машинах, вождение которых осуществлялось в 5-й группе.
Все участники испытаний предварительно проводили тренировки на соответствующих рабочих местах до получения устойчивых показателей выполнения задания. В качестве показателей использовали принятые в физиологии труда прямые показатели работоспособности: время выполнения задания, количество манипуляций стреловым оборудованием при перемещении предмета (6-я и 7-я группы), вероятность выполнения задания (5-я группа), уровень качества работы - интегральный показатель, включающий время выполнения и ошибки с весовыми коэффициентами (2-4-я группы). Все показатели фиксировались на специально подготовленных бланках опытными инструкторами.
Представители 1-4, 6 и 7-й групп выполняли индивидуальные задания, 5-й и 8-й групп работали в составе малой группы (водитель-оператор).
Для исследования влияния ОАИ на коллективные формы деятельности была образована 9-я группа, в которой две подгруппы по 7 человек выполняли задание по разметке трассы для вождения за нормативное время. На ровной площадке размерами 400<1000 м каждый испытатель должен был установить по четыре указательных знака, состоящих из металлического основания высотой 120 мм и диаметром 300 мм и укрепленного на нем указателя направления движения в виде деревянного столбика с табличкой. на которой нарисована стрелка. Смысл задания состоял в том, чтобы под руководством "бригадира" в определенной последовательности закопать основания указателей в определенных местах, а столбик с табличкой развернуть так. чтобы указанные на них стрелки образовали непрерывную трассу для движения машин длиной 2,4 км. Ошибки и время выполнения фиксировались инструкторами аналогично остальным группам.
В 10-й группе испытуемых оценивали динамические характеристики оператора с применением нового методического подхода, разработанного А. Б. Бураковым и Г. Г. Ерофеевым (Ушаков и др., 1994а, 1994б).
Исследование деятельности оператора при выполнении действий сопровождающего слежения обычно проводят с использованием гармонических и ступенчатых тест-сигналов (Цыбулевский, 1981). Использование гармонических тест-сигналов позволяет исследовать амплитудно- и фазово-частотные характеристики оператора путем подачи сигнала, содержащего совокупность гармоник различной частоты. Этот способ дает возможность получить системную оценку деятельности оператора в кибернетических терминах при возможности ее формализации и анализа на вычислительных комплексах. Однако использование такого описания деятельности оператора ограничено индивидуальными особенностями выполняющего задания, что приводит к трудно сопоставимым друг с другом результатам. Применение этого метода для исследования работы оператора с измененными психофизиологическими свойствами тем более проблематично, что меняется структура деятельности и соответственно формально-логический аппарат ее описания(Психологические .... 1980, 1985). В связи с этим был выбран более простой метод, в котором в качестве тест-сигналов использовали ступенчатые сигналы. Промесс реагирования на них оператора носит название "переходного" и достаточно хорошо исследован (Цыбулевский, 1981). Из-за своей простоты он может быть описан в терминах, имеющих очевидный физиологический смысл, а его модификация при ухудшении физиологического состояния оператора не зависит от адаптационного изменения структуры деятельности оператора.
В данном исследовании испытуемому предъявляли на экране дисплея сигнал в виде прямоугольника 5»3 мм. случайным образом отклоняющийся по горизонтали в четыре фиксированных положения от исходного серединного. Испытуемый с помощью кнюппеля (рукоятки в виде вертикального стержня) осуществлял сопровождающее слежение по положению Время нахождения сигнала в одном из этих положений - 2 с, после чего он возвращается в центр экрана. В одном испытании предъявляется 48 отклонений сигналов. Процесс реагирования фиксируется ЭВМ типа "Искра-226" и затем обрабатывается. Для анализа выбран начальный отрезок двигательной реакции, характеризующий первое движение оператора. определяющийся как период двигательной реакции от ее начала до момента максимальной дисперсии переходного процесса. Предполагается, что после окончания первого движения двигательные реакции носят корригирующий характер и определяются, помимо сигнала, результатами предыдущих движений органом управления. Оцениваются 4 показателя, определяющие временны е и точностные характеристики первого движения: средний латентный период реакции - время от момента отклонения сигнала до начала движения; изменение постоянной времени движения - скорости перемещения кнюппеля; относительная амплитуда движения (нормированная по заданной); случайная составляющая движения, определяемая по формуле

где Н - амплитуда движения
Применительно к деятельности летчика проведено 4 серии (группы) исследований (см табл. 2.3). До начала эксперимента у испытуемых формировались навыки управления в нормальных условиях до выработки стабильных результатов работы. В 12-й группе операторская деятельность была усложнена введением второй задачи.

В процессе исследования использовали гармонические предсказуемые входные сигналы с частотой 0.15 Гц с постоянной амплитудой по каналам крена и тангажа (1-я задача, 11-я и 12-я группы). Во 2-й задаче (12-я и 13-я группы) частоты составляли 0,25 и 0,15 Гц, Качество работы оператора оценивали на основании регистрации следующих показателей (за 1 мин слежения):

  1. общего времени пребывания вне допустимой зоны (τ, с);
  2. числа ошибок управления, т. е. выходов за пределы обозначенной допустимой зоны, как по одному каналу, так и по двум каналам одновременно

(Σт+к, усл. ед);

  1. модуля ошибки, или площади рассогласования (Q, усл. ед.);
  2. среднего времени одной ошибки (по крену или тангажу) из допустимой зоны (τ , мс).

В 11-й группе обследования проводили в следующей последовательности;

  1. фоновые психофизиологические обследования с самооценкой уровня работоспособности;
  2. 5 двухминутных циклов (с интервалами по 1 мин) управления (1-я задача) с одновременным выполнением задачи выбора из двух альтернатив ("Резервы"), задаваемых прибором "Физиолог-М" (2-я программа), в 12-й группе оператор выполнял 3 одноминутных цикла с одной задачей и 3 - с другой, причем задачи чередовались друг с другом;
  3. определение латентного периода простой сенсомоторной реакции (ПСМР) на апериодически подаваемые сигналы (50 предъявлений) с помощью прибора КТД-1. Качество выполнения задачи выбора из двух альтернатив определяли по критерию скорости переработки цифровой информации (V) и коэффициенту надежности (Kн), (Егоров и др., 1981). Объем резервных возможностей ЦНС оценивался как во время слежения, так и без него. Для количественной оценки качества работы все исходные показатели. полученные до воздействия, были взяты за 100%. Данный подход привел все оцениваемые сдвиги "к одному знаменателю".

На пилотажном тренажере (14-я группа) испытуемые, имеющие устойчивые навыки управления, выполняли задание, которое включало:
1) горизонтальный полет на предельно малой высоте (200 м) со скоростью 500 км/ч в условиях моделирования условий турбулентности атмосферы. Данный методический прием позволил активировать интенсивность управляющих воздействий, что дало возможность более адекватно рассмотреть механизм неблагоприятного влияния приема алкоголя на деятельность летчика. Моделирование турбулентности производилось путем подачи случайной апериодической помехи в канал крена.
Продолжительность цикла управления составляла 5 мин;

2) вывод из сложного положения (СП), создававшегося под шторкой, в режим горизонтального полета.

В качестве СП использовали по 2 восходящих и нисходящих маневра со значениями крена до 90° и более в каждом случае. Для оценки качества деятельности в горизонтальном полете использовали:

  1. среднее отклонение оцениваемых параметров (высоты, скорости. курсового директора) от заданных значений;
  2. максимальное и минимальное значения каждого оцениваемого параметра за весь цикл управления тренажером;
  3. амплитудное значение величины перемещения ручки управления в продольном и поперечном каналах;
  4. данные структурного анализа управляющих движений (управляющие, корригирующие, гностические).

Последующий анализ степени выраженности нарушений качества деятельности определял одну из следующих интегральных оценок:

  1. высокое качество пилотирования на режиме осуществляется с выдерживанием заданных параметров в пределах установленных допусков;
  2. умеренные нарушения или отклонения оцениваемых параметров за пределы установленных значений превышаются не более чем в 2 раза;
  3. значительные нарушения или отклонения оцениваемых параметров от заданных значений превышаются в несколько раз;
  4. пилотирование невозможно.

Для оценки действий летчика при выводе из СП анализировали время оценки ситуации (от открытия шторки до первого движения ручкой управления), правильность первого движения ручкой управления, общее время приведения к горизонту, высоту вывода из СП.
Регистрацию показателей осуществляли на шлейфовом осциллографе К-20-21.
Контроль состояния операторов проводился по данным частоты сердечных сокращений (ЧСС), частоты дыхания (ЧД), минутного объема дыхания (МОД), резервных возможностей по приему и переработке дополнительной информации с помощью прибора "Физиолог-М".
Процедуру эксперимента начинали со снятия данных. С этой целью каждый оператор выполнял в чередующемся порядке 3 цикла управления по выдерживанию маловысотного горизонтального режима и 3 СП. Проводили регистрацию показателей качества деятельности и состояния операторов.

После этого оператор принимал алкоголь в дозе 1,9 г/кг. Через 25 мин он занимал место в кабине тренажера и выполнял задание, аналогичное фоновым исследованиям. Последующие циклы управления выполняли через каждые 4 ч в течение 16 ч. На каждом этапе проводили контроль концентрации алкоголя в крови.
Данная процедура позволяла на ранних стадиях изучить механизм неблагоприятного влияния приема алкоголя на деятельность летчика по управлению самолетом (изменения были отчетливо выражены), а в последующем проследить длительность и выраженность отмеченных негативных проявлений (Ушаков, Егоров, 1996).
Каждый экспериментальный цикл состоял из следующих этапов:

  1. регистрации фоновых клинических и психофизиологических данных;
  2. выполнения операторской деятельности с параллельной регистрацией функций сердечно-сосудистой и дыхательной систем;
  3. исследования физиологических данных сразу после выполнения задания.

Полученные данные обработаны статистически на ЭВМ с помощью разработанной для этих целей программы, сочетающей в себе как параметрический метод сравнения средних (критерий), так и непараметрические методы - критерии инверсий и рандомизации (Рунион, 1982; Готтсданкер, 1988). Последним в случае несовпадения результатов отдавалось предпочтение как более универсальным, не зависящим от вида распределения получаемых данных.



 
« Человек и биологически активные вещества   Шейный остеохондроз, профилактика и лечение »