Министерство образования РФ
Северо-Кавказский государственный технический университет
РЕФЕРАТ
по инженерной психологии
на тему: Взаимодействие анализаторов при приеме информации человеком
Выполнила: Чаплина Г.В.
Проверил: Мухин Н.Н.
Ставрополь 2002
Содержание
Введение. 3
Психофизиологическая характеристика процесса приема информации. 3
Восприятие информации зрительным и слуховым анализаторами. 7
Взаимодействие анализаторов. 10
Заключение. 13
Литература. 15
Важнейшей составляющей деятельности оператора в системе «человек – машина» является прием осведомительной информации об объекте управления. Прием сигналов различной модальности осуществляется при помощи анализаторов (зрительного, слухового, тактильного и т.д.). Повышение эффективности приема информации человеком осуществляется путем взаимодействия различных анализаторов.
Основными психическими процессами, участвующими в приеме информации, являются ощущение, восприятие, представление и мышление. Анализ этих процессов, раскрытие их природы и закономерностей необходимы для решения задачи оптимального построения информационной модели реальной обстановки. Прием информации человеком-оператором необходимо рассматривать как процесс формирования перцептивного (чувственного) образа. Под ним понимается субъективное отражение в сознании человека свойств действующего на него объекта. Исследования, проведенные в психологии, показывают, что формирование перцептивного образа является фазным процессом. Оно включает несколько стадий: обнаружение, различение и опознание.
Обнаружение – стадия восприятия, на которой наблюдатель выделяет объект из фона, но еще не может судить о его форме и признаках.
Различение – стадия восприятия, на которой наблюдатель способен раздельно воспринимать два объекта, расположенных рядом (либо два состояния одного объекта), выделять детали объектов.
Опознание – стадия восприятия, на которой наблюдатель выделяет существенные признаки объекта и относит его к определенному классу.
Длительность этих стадий зависит от сложности воспринимаемого сигнала. Знание последовательности различения признаков сигнала и динамики становления его образа важно для решения таких инженерно-психологических задач, как выбор оптимального начертания знаков, определение числа строк в телевизионном изображении, скорости передачи сигналов и смены кадров в проекционных системах отображения и т.п. В этой связи возникает также проблема «помехоустойчивости» восприятия, т.е. возможности человека восстанавливать сигналы, частично разрушенные помехами.
Восприятие как основа процесса приема информации оператором характеризуется такими свойствами, как целостность, осмысленность, избирательность, константность. Целостность восприятия возникает в результате анализа и синтеза комплексных раздражителей в процессе деятельности оператора. Осмысленность состоит в том, что воспринимаемый объект относится к определенной категории.
Восприятие обладает также избирательностью, которая заключается в преимущественном выделении одних объектов по сравнению с другими. Избирательность восприятия является выражением определенного отношения оператора к воздействию на него предметов и явлений внешней среды.
Константностью восприятия называется относительное постоянство некоторых воспринимаемых свойств предметов при изменении условий восприятия. Например, при зрительном восприятии имеет место константность цвета, величины и формы предметов. Константность восприятия цвета заключается в относительной неизменности видимого цвета при изменении освещения. Относительное постоянство видимой величины предметов при их различной удаленности называется константностью восприятия величины. Константность восприятия формы предметов заключается в относительной неизменности восприятия формы предмета при изменении положения его по отношению к линии взора оператора. Константное восприятие связано с восприятием предмета или предметной ситуации как единого целого.
Перечисленные свойства восприятия представляют определенный интерес в плане инженерной психологии в том смысле, что они не являются изначальными свойствами перцептивного образа, а формируются в процессе его становления. Этот факт имеет большое значение для правильного построения средств отображения информации, для организации профессионального отбора и обучения операторов.
Физиологической основой формирования перцептивного образа является работа анализаторов. Анализаторами называются нервные «приборы», посредством которых человек осуществляет анализ раздражений. Любой анализатор состоит из трех основных частей: рецептора, проводящих нервных путей и центра в коре больших полушарий головного мозга.
Основной функцией рецептора является превращение энергии действующего раздражителя в нервный процесс. Вход рецептора приспособлен к приему сигналов определенной модальности (вида) – световых, звуковых и др. Однако его выход посылает сигналы, по своей природе единые для любого входа нервной системы. Это позволяет рассматривать рецепторы как устройства кодирования ин формации.
Проводящие нервные пути осуществляют передачу нервных импульсов в кору головного мозга. Эти импульсы, достигнув коры головного мозга, подвергаются там определенной обработке и снова возвращаются в рецепторы. Только в этом процессе взаимодействия рецепторов и цент ров в коре больших полушарий происходит формирование перцептивного образа.
В зависимости от модальности поступающего сигнала различают виды анализаторов. Наибольшее значение для деятельности оператора имеют зрительный анализатор, за ним следуют слуховой и тактильный анализаторы. Участие других анализаторов в деятельности оператора невелико.
Основными характеристиками любого анализатора являются пороги – абсолютный (верхний и нижний), дифференциальный и оперативный. Понятие каждого из этих порогов может быть введено по отношению к энергетическим (интенсивность), пространственным (размер) и временным (продолжительность воздействия) характеристикам сигнала.
Минимальная величина раздражителя, вызывающая едва заметное ощущение, носит название нижнего абсолютного порога чувствительности, а максимально допустимая величина – название верхнего порога чувствительности (это понятие вводится по отношению лишь к энергетическим характеристикам). Сигналы, величина которых меньше нижнего порога, человеком не воспринимаются. Увеличение же интенсивности сигнала сверх верхнего порога вызывает у человека болевое ощущение (сверхгромкий звук, слепящая яркость и т. д.). Интервал между нижним и верхним порогами носит название диапазона чувствительности анализатора. Примерные значения основных характеристик различных анализаторов приводятся в табл. 1.
Таблица 4.1
Сравнительная характеристика некоторых типов анализаторов
| Анализатор | Абсолютный порог | Дифференциальный порог | Степень использования в технических системах, % | ||
| единицы измерения | примерная величина | единицы измерения | примерная величина | ||
| Зрительный (постоянный точечный световой сигнал) | лк | 4×10-9÷10-3 | лк угл. мин | 1 % от исходной интенсивности 0,6÷1,5 | 90 9 |
| Слуховой | длина/см2 | 0,0002 | дБ | 0,3÷0,7 | 1 |
| Тактильный | мг/мм2 | 3÷300 | мг/мм2 | 1 % от исходной интенсивности | |
| Вкусовой | мг/л | 10÷10000 | мг/л | 20 % от исходной концентрации | Крайне незначительные |
| Обонятельный | мг/л | 0,001÷ 1 | мг/л | 16÷50 % от исходной концентрации | |
| Кинестетический | кГ | – | кГ | 2,5÷9 % от исходной величины | |
| Температурный | Со | 0,2÷ 0,4 | Со | ||
| Вестибулярный (ускорение при вращении и прямолинейном движении) | м/с2 | 0,1÷ 0,12 | – | ||
Рассмотренные характеристики и устройство анализаторов позволяют сформулировать общие требования к сигналам-раздражителям, адресован-ным оператору:
- интенсивность сигналов должна соответствовать средним значениям диапазона чувствительности анализаторов, которая обеспечивает оптимальные условия для приема и переработки информации;
- для того чтобы оператор мог следить за изменением сигналов, сравнивать их между собой по интенсивности, длительности, пространственному положению, необходимо обеспечить различие между сигналами, превышающее оперативный порог различения;
- перепады между сигналами не должны значительно превышать оперативный порог, так как при больших перепадах возникает утомление; следовательно, существуют не только оптимальные пороги, но и оптимальные зоны, в которых различение сигналов осуществляется с наибольшей скоростью и точностью;
- наиболее важные и ответственные сигналы следует рас полагать в тех зонах сенсорного поля, которые соответствуют участкам рецепторной поверхности с наибольшей чувствительностью;
- при конструировании индикаторных устройств необходимо правильно выбрать вид сигнала, а следовательно, и модальность анализатора (зрительный, слуховой, тактильный и т. д.).
Человек-оператор около 90% всей информации получает через зрительный анализатор. Зрение позволяет воспринимать форму, цвет, яркость и движение предметов.