Образ в системе психической регуляции деятельности - (реферат)

Образ в системе психической регуляции деятельности - (реферат)

В данном случае представляется, что опыт экспериментальных исследований подтверждает следующее теоретическое положение психологии: результат отражения может выступать в различных формах и функциях: как ориентир, как знание и так регулятор поведения. Именно в последнем случае мы можем понять причину ошибок в поведении, порожденных неадекватным отражением реальности [100]. Проведенные нами исследования различных условий, которые влияют на структуру психического образа, регулирующего действия, свидетельствуют о необходимости применения системного подхода к полученным фактам. Можно заключить, что измененное психическое состояние при определенных условиях лишает психические процессы, формирующие целостное отражение, их системных качеств. Именно в этом, по–видимому, состоит механизм снижения надежных действий.

При изменениях психических состояний, вызванных нестандартными внешними условиями, возможен распад целостного психического отражения по механизму перестройки доминантных отношений между его основными уровнями (восприятием, представлением, мышлением).

В результате такого распада нарушается осознание ситуации. Возникает феномен, который можно было бы назвать "туннельным сознанием": зона осознаваемых событий в целостной ситуации сильно сужается: сознание фиксируется только на каком–либо элементе, который становится доминирующим. Вначале эти изменения относятся к операциональному составу когнитивных процессов и регулируемых ими действий. Затем возникают изменения оценочной функции сознания: оценка значимости отдельных элементов ситуации (событий) и выполняемых действий становится неадекватной. Наконец, происходят изменения, затрагивающие личностный уровень: изменяется субъективное отношение к событиям и выполняемым действиям. Подчеркнем, что когнитивная сфера человека деформируется не только при снижении общего уровня активности и угнетении психики, но и при психической активации. Этот последний вариант особенно опасен, так как изменения маскируются общим уровнем психического состояния. Казалось бы, его активность высокая, настроение и самочувствие хорошие (например, при приеме стимулирующих фармакологических средств), но в то же время зона осознаваемого сужается: в результате допускаются неосознаваемые ошибки. Неосознанность ошибки— это интегральная причина нарушения и даже срыва деятельности. Психическое состояние, возникающее на фоне общего снижения активности, приводит к уменьшению как эффективности, так и надежности действий. При повышенном возбуждении (особенно вызванном искусственно) эффективность действий может повышаться, но надежность уменьшается. При этом часто возникает расхождение между ее объективным результатом и субъективной оценкой, даваемой самим действующим человеком.

Глава 6. УЧЕТ ХАРАКТЕРИСТИК ОБРАЗА ПОЛЕТА В ИНЖЕНЕРНО–ПСИХОЛОГИЧЕСКОМ ПРОЕКТИРОВАНИИ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЛЕТЧИКА В советской инженерной психологии еще в начальный период ее развития был сформулирован принцип, согласно которому при разработке системы "человек—машина" необходимо учитывать всю совокупность сигналов, поступающих к человеку [93]. Конечно, основная роль в управлении и соответственно в организации деятельности оператора принадлежит сигналам от средств отображения информации; они, собственно говоря, и создаются в целях обеспечения человека информацией, необходимой для управления. Однако было бы большим упрощением представлять дело так, что оператор воспринимает и перерабатывает только ту информацию, которая передается

    110

при помощи технических устройств (инструментальная информация). В действительности он воспринимает и перерабатывает огромную массу сигналов, дающих непосредственную (неинструментальную) информацию об окружающей среде (непосредственные ощущения). Иногда она не имеет прямого отношения к задаче управления, которую решает оператор, однако нередко, принимая решения и выполняя управляющие действия, он руководствуется именно непосредственной информацией. Но в любом случае эта информация необходима для регуляции поведения оператора (удержание необходимой позы или ее изменения, перемещения в пространстве и т. д. ). Учет непосредственной информации особенно важен при . разработке систем "человек—машина", которые должны работать в необычных, непривычных для человека условиях. К таким системам относится, в частности, система "летчик—самолет". Отношение того или иного сигнала, поступающего на органы чувств человека, к выполняемой им деятельности зависит от конкретных условий. В одних случаях релевантны одни сигналы, в других—другие, на разных этапах деятельности релевантные сигналы становятся иррелевантными, и наоборот. Иначе говоря, отношение каждого сигнала к деятельности человека весьма динамично.

Кроме того, важно иметь в виду, что любой специально создаваемый сигнал воздействует на человека не изолированно; он так или иначе включается в общий поток сигналов; при этом иногда возникают условия, при которых восприятие сигнала становится неадекватным: он либо изменяется общим потоком, либо сам изменяет этот поток. Этим и определяется необходимость учета всей совокупности сигналов, воздействующих на органы чувств человека. Для обозначения всей совокупности сигналов нам представляется удобным понятие "информационная среда".

6. 1. ИНФОРМАЦИОННАЯ СРЕДА ПОЛЕТА И ФОРМИРОВАНИЕ ОБРАЗА ПРОСТРАНСТВЕННОГО ПОЛОЖЕНИЯ САМОЛЕТА

Как было показано в главе 1, образ пространственного положения —один из основных компонентов образа полета. Была отмечена также специфика условий, в которых он формируется, в частности, указано на существенные различия пространственной ориентировки на земле и в полете. Напомним, что началом системы отсчета при ориентировке на земле является направление гравитации—гравитационная вертикаль. В процессе жизни индивида (уже на раннем ее этапе) формируется функциональный орган, представляющий собой системный механизм межанализаторной интеграции, который и обеспечивает целостное и вместе с тем дифференцированное чувственное отражение пространства. Ведущая роль в этом механизме принадлежит связям зрительного, стато–кинетического и проприоцептивного анализаторов. Именно благодаря этим связям упорядочиваются и закрепляются отношения между направлением силы тяжести (отражаемой статокинетическим и проприоцептивным анализаторами) и расположением линии горизонта (отражаемого зрительно). Складывается система координат, относительно которой оцениваются пространственные характеристики всех поступающих к человеку сигналов.

В условиях полета возникает рассогласование между сложившимся функциональным органом чувственного отражения пространства и актуальными воздействиями на органы чувств: происходит как бы подмена системы координат, ориентированных относительно направления гравитации, другой системой, ориентированной относительно направления действия перегрузки, а это закономерно порождает иллюзии.

С точки зрения реальности такой подмены и возможности ее элиминации для летчика существенно различаются визуальный и слепой (приборный) полеты. И в том и в другом случае к летчику поступает как инструментальная, так и неинструментальная информация, но ее соотношение различно; по–разному также формируется образ пространственного положения. Обобщая, можно сказать, что в визуальном и приборном полетах различны информационные среды в зависимости от той роли, которую в той и другой среде играет визуальная информация.

В визуальном полете летчик зрительно воспринимает не только приборную информацию (инструментальную), но и естественную обстановку (неинструментальная информация): вид поверхности земли, горизонта. И это имеет принципиальное значение для формирования пространственного образа в первую очередь потому, что позволяет сопоставлять видимую картину с показаниями приборов и адекватно оценивать действительное положение дел.

Конечно, неинструментальные визуальные сигналы, будучи естественными, отличаются от тех, которые обеспечивают ориентировку человека на земле: видимая из кабины земная поверхность кажется перемещающейся относительно самолета, горизонт—качающимся при кренах. Однако в процессе визуальных полетов в значительной мере благодаря накапливаемому опыту сопоставления неинструментальных сигналов, формирующих уровень сенсорно–перцептивного отражения, и инструментальных, адресуемых вербально–логическому уровню, у летчика складывается новая система связей между анализаторами, новый функциональный орган отражения пространства. В его восприятии пространство отражается адекватно: земля, наземные ориентиры и естественный горизонт в перцептивном образе представлены как неподвижные, т. е. для ориентировки в пространстве летчик начинает использовать ту же геоцентрическую систему координат, которая сформировалась в условиях ориентировки на землю. Его образ пространства можно назвать геоцентрическим. Информационная среда визуального полета не сводится к зрительным сигналам. Она включает поток проприо–и интероцептивных сигналов (о них подробнее речь пойдет ниже). В визуальном полете все они, будучи подчинены зрительной информации, используются для формирования полноценного образа полета, в частности одного из его существенных компонентов— чувства самолета.

Визуальный компонент естественной информации главенствует в формировании адекватного содержания образа. 112

В полете по приборам формирование образа пространственного положения обеспечивается посредством восприятия и преобразования инструментальной зрительной информации, поступающей от группы пилотажно–навигационных приборов, в частности от авиагоризонта, индицирующего перемещение самолета вокруг продольной (крен) и поперечной (тангаж) осей самолета. Совокупность показаний приборов позволяет представить летчику пространственное положение самолета. При этом формирование образа требует умственных преобразований воспринимаемых сигналов: специфической трансформации восприятия знаковой модели в наглядное представление.

Инструментальная визуальная информация призвана поддерживать образ—представления о пространственном положении самолета в условиях воздействия неинструментальных интеро–и проприоцептивных сигналов, которые могут нести ложную информацию о положении самолета.

Влияние этих сигналов на действия летчиков двойственно: повышение надежности в одних случаях и искажение образа пространственного положения в других. К сожалению, обычно подчеркивается только их негативная сторона; молодых летчиков предупреждают о вредности интеро–и проприоцептивных сигналов. Но, как было показано в первой главе, они играют существенную роль в формировании чувства самолета; без них это чувство просто не может возникнуть. Рассмотрим специально ту часть информационной среды, которая образуется неинструментальными сигналами.

Заметим, что к этим сигналам относится информация, которая хотя и не представлена на технических средствах отображения, зато имеет свой конкретный физический носитель: силы инерции, внекабинные ориентиры, звуки, запахи и т. д. Психологическая суть этих сигналов в том, что они составляют исходную основу психического отражения в целом, как бы насыщают образ полета чувственным содержанием.

Особенное место занимает неинструментальная информация в процессе построения управляющих движений и их коррекции. Напомним, что в понятие "построение движения" как раз и вкладывается вся система взаимоотношений между афферентными ансамблями, которые участвуют в обеспечении требуемой коррекции для афферентных импульсов.

Специфика построения движений летчиком состоит в том, что в процессе пилотирования возникающие неинструментальные сигналы типа угловых, линейных ускорений, тянущих и давящих усилий адресуются разным анализаторам и по–разному участвуют в формировании образов как предстоящего действия, так и пространства.

Рассмотрим на качественном уровне специфику неинструментальных сигналов (исключая зрительные, о которых уже говорилось), участвующих в формировании образа как в визуальном, так и в слепом полетах. Вначале остановимся на проприоцептивном анализаторе и особенностях его функционирования в полете. Как известно, этот анализатор состоит из двух частей: вестибулярного и двигательного; последний на периферии представлен механорецепторами, заложенными в мышцах, связках, сухожилиях, хрящах, суставах. При изменении направления полета возникающие нагрузки определенным образом деформируют ткани и кожу головы, спины, бедер, седалища, голеней и т. д. Кожно–механические рецепторы чутко реагируют на физический носитель сигнала —давление. Одновременно инерционные силы, возникающие при изменениях направления траектории полета, воздействуют не только на рецепторное поле кожи (тельца Мейснера, Паччини, Гольджи–Мацциони), но и на мышечные веретена (гамма–волокно); мышечные веретена представляют собой рецептор, включенный как в афферентную, так и в эфферентную систему [149]. Это означает, что физические неинструментальные сигналы (например, во время пилотажа) активируют одновременно и сократительные мышечные волокна (мышечная защита от принудительного перераспределения крови), и собственно проприорецепторы, формирующие мышечное чувство.

Напомним еще раз положение И. М. Сеченова о роли "чувствования" ("темного чувства") в движении; о том, что чувствование повсюду имеет значение регулятора движения. Другими словами, ощущение вызывает движение и видоизменяет его по силе и направлению [135].

Желаем мы того или нет, на летчика (курсанта) объективно воздействуют проприоцептивные сигналы, связанные с а) состоянием управляемого объекта, б) контролем за изменением этого состояния, в) оценкой достигнутого результата управления в пространстве и времени. Другими словами, неинструментальные сигналы выполняют важнейшую роль в формировании афферентного синтеза всего комплекса сигналов, поступающих из внешней среды, который, по мнению И. П. Павлова, является необходимым условием высшего регулирования функций организма [116]. Казалось бы само собой разумеющимся, что при разработке методов обучения летчиков целесообразно и даже необходимо опираться на механизм работы двигательного аппарата и проприоцептивного анализатора. Но летная практика показывает, что мышечные (кинестетические, мышечно–суставные) ощущения под влиянием тех же сил инерции могут создавать ложные впечатления при оценке силы, скорости, длительности движения или углового перемещения суставов. В частности, под влиянием перегрузки в направлении голова—таз (3—5 ед. ) при воздействии в течение 20—30 с изменяется функционирование двигательного аппарата следующим образом: увеличивается на 0, 2—0, 8 с латентное время реакции, изменяется величина заданного мышечного усилия (в сторону увеличения) на 5—20 кг, изменяется дозируемая амплитуда движения (в сторону увеличения) на 2—10 мм, появляется ошибка слежения на 20—40% от заданного [63]. Естественно, подобные факты дают повод для пессимистического отношения к разработке рекомендаций по использованию неинструментальных сигналов в практике обучения летного состава. Таблица 6. 1

Характеристика отношений к ощущению перегрузки при выполнении фигур сложного пилотажа

    Класс
    Число летчиков
    Налет
    Предпочитают пилотировать по собственным ощущениям
    Обычный пилотаж, %
    Резкие маневры, %
    1
    28
    2100
    90
    90
    2
    36
    1300
    55
    100
    3
    34
    500
    76
    95

Но такая позиция —результат одностороннего подхода к вопросу летной подготовки. Если бы пилотирование сводилось только к реакциям на стимулы, ее можно было бы принять. Но в действительности оно представляет собой весьма сложную сознательную деятельность. Летчик не просто реагирует на сигналы; он планирует, конструирует как стратегию будущего своего поведения, так и каждый отдельно взятый двигательный акт. Именно признание того, что движение, особенно при управлении самолетом, представляет собой смысловой факт, регулируемый образом—целью, дает основание более активно опираться на "летное чувство" при обучении летчиков. А в формировании этого чувства проприоцепции принадлежит важнейшая роль. Летное чувство с психологической точки зрения обеспечивает самый сложный процесс: совмещенность действий, так как именно проприоцептивная ориентировка способствует не только высвобождению визуального внимания, но и своевременности сосредоточения его на сигналах об отклонениях управляемого объекта от заданного режима [70].

Рассматривая, к примеру, такой неинструментальный сигнал, как давление, нужно констатировать, что он служит стимулом для формирования двигательного акта, а кинестетические клетки коры, где происходит афферентный синтез, определяют его в качестве пускового или тормозного.

Вычленение из неинструментальных сигналов информации для нужд управленческого акта (независимо от исполнительных, гностических или корректирующих его компонентов) является, по нашему мнению, содержательной стороной летного чувства. Такое вычленение как процесс представляет собой в некотором роде актуализацию опыта. Ниже мы приводим ряд фактических материалов, подтверждающих ход наших рассуждений.

А. А. Вороной был проведен специальный опрос о роли неинструментальных сигналов в процессе пилотирования самолетов. Некоторые данные приводятся в табл. 6. 1, 6. 2.

Характерным примером использования неинструментальных сигналов для построений управляющего движения являются факты, полученные В. В. Давыдовым и А. Б. Васильевым (табл. 6. 3).

Материалы исследования показывают, что неинструментальные сигналы особенно важны для сохранения пространственной ориентировки в условиях дискретности восприятия приборной информации. И это понятно, так как информационный поток сигналов, с которыми работает летчик, носит вероятностно–детерминированный характер, что обязывает предвидеть, антиципировать изменения. В процессе антиципации кинестезической составляющей летнего чувства принадлежит далеко не последняя роль.

    Таблица 6. 2

Результаты опроса о роли собственных ощущений в регуляции действий Информация, используемая для управления темпом углового вращения самолета Количество случаев, %

    Усилия на ручке управления
    35
    Скорость перемещения наземных ориентиров
    20
    Ощущение ускорений
    13
    Поведение самолета
    28

Таблица 6. 3 Типы регуляции двигательных актов при пилотировании Тип регуляции двигательных актов

    Двигательные акты каждого типа регуляции. %
    Непрерывный визуальный контроль
    57
    Частичный визуальный контроль
    20
    в начале движения
    9
    в начале и в конце движения
    2
    в конце движения
    9
    Отсутствие визуального контроля
    23

Исходя из краткого анализа общетеоретических положений и некоторых данных прикладных исследований, можно заключить, что, хотя среди специалистов имеется неоднозначное отношение к роли неинструментальных сигналов в формировании программ двигательного акта (т. е. образа или представления результата действия, на который это действие "наслаивается"), включение в учебный процесс способов обучения осмысливанию двигательных задач оправданно. В данном случае речь идет о роли неинструментальных сигналов на стадии первоначального обучения в визуальном полете.

Почему мы так категорично настаиваем на включении неинструментальных сигналов в систему признаков, характеризующих поведение управляемого объекта? Дело в том, что как только курсант впервые в жизни поднимается в небо на аппарате тяжелее воздуха, так тотчас на него будут воздействовать три линейных и три угловых ускорения. Например, при увеличении скорости (уже на взлете) будет иметь место линейное ускорение по осиХ–пу, на первом же развороте в процессе искривления траектории в вертикальной плоскости линейное ускорение по осиY–ny и угловое ускорение вокруг оси Z–Wy. В полете, как известно, наиболее часто встречаются следующие режимы: искривление траектории в вертикальной плоскости при переводе самолета в режим набора или снижения, при этом возникает дополнительная перегрузкаDNy и угловое ускорение Wz; искривление траектории в горизонтальной плоскости сопровождается ощущением угловых ускоренийWx Wy и DNy.

Объективно воздействующие неинструментальные сигналы гравитационных сил постоянно при помощи вестибулярного анализатора трансформируются в акцелерационные ощущения.

В авиационной психофизиологии были проведены специальные исследования акцелерационных ощущений. В частности, установлены пороги чувствительности человека к угловым ускорениям; при длительности воздействия 0, 5—1 с он равняется 2, 4 гр/с2 при длительности воздействия 1, 1—2 с — 1, 6 гр/с2, а при длительности воздействия 2, 1—3 с — 1, 2 гр/с2. Порог чувствительности человека к перегрузкам при длительности их нарастания 1, 5 с колеблется в пределах 0, 024—0, 03 1/с, а при длительности 4, 5 с — 0, 01—0, 021 1/с. Характерно, что основным фактором, вызывающим акцелерационные ощущения перегрузки, является градиент и длительность действия. При градиенте нарастания 0, 12— 0, 03 1/с величина скрытого периода ощущения равняется 3, 5 с, при 0, 121—0, 15 1/с и 0, 181—0, 21 1/с соответственно 1, 2 и 1, 0 с. В процессе пилотирования было установлено, что летчик реагирует не только на показания приборов, но и на акцелерационные ощущения, которые вдобавок ко всему еще и регулируют быстроту ответной реакции. Количественные выражения этих факторов представлены в табл. 6. 4 и 6. 5.

Как видно из табл. 6. 4, с увеличением углового ускорения среднее время реакции уменьшается и вместе с тем становится более стабильным. И здесь наблюдается та же тенденция.

Как было отмечено в предыдущих главах, летчики независимо от того, какие дискуссии по этому вопросу ведутся в науке, использовали неинструментальную информацию для построения управляющих движений.

Специальные исследования показали также большие возможности человека по использованию неинструментальных сигналов. Приведем некоторые факты. В летных экспериментах [4 Данные Р. А. Вартбаронова и Ф. А. Зубца. ]исследовались характеристики анализаторов при восприятии акцелерационных сигналов. В результате было установлено, что при пилотировании самолета на посадочной прямой величинаNx изменяется в среднем в диапазоне 0, 25—0, 35 м/с2, Ny —0, 2—0, 3 1/с. Эксперименты показали, что около 25% управляющих движений были реакциями на эти, как иногда отмечают, "несущественные" сигналы. В дальнейшем были изучены дифференциальные пороги восприятия величины перегрузки. Оказалось, что они составляют 12% и достигают максимальной величины 25% от уровня действующей перегрузки (приР =0, 95). В летном эксперименте было установлено, что точность считывания по приборам величины крена составляют 2—3 градуса, величины тангажа — 2—3 градуса, величины перегрузки —0, 25 l/c, а оценка этих же параметров по непосредственным ощущениям составляла соответственно: 0, 7—1, 0 градуса, 0, 7—1, 2 градуса, 0, 5—1 l/c. Таблица 6. 4

Зависимость среднего времени скрытого периоде возникновения •кцeлep•циoннoгo ощущения от величины углового ускорения при вводе самолета в крен [77]. Величина углового ускорения гр/с2

    Среднее время реакции, с
    Среднеквадратическое отклонение
    Величина углового ускорения гр/с2
    Среднее время реакции, с
    Среднеквадратическое отклонение
    1–1, 5
    40
    1, 4
    4, 1—7, 0
    1, 55
    0, 84
    1, 5—4. 0
    2, 66
    0, 91
    7, 1—10, 0
    1, 36
    0, 78
    Таблица 6. 5

Зависимость времени реакции от величины углового ускорения и производной вертикальной перегрузки

    Характеристика воздействия
    Латентное время двигательной реакции, с

Угловое ускорение самолета, равное 5—10 гр/с2 величина производной вертикальной перегрузки 0, 25—0, 7 l/c 0, 4

Угловое ускорение самолета, равное 15—20 гр/с2 величина производной вертикальной перегрузки, равная 1. 3—1, 7 l/c 0, 3

Угловое ускорение самолета, равное 25—30 гр/с2, величина производной вертикальной перегрузки, равная 2. 6—3, 3 l/c 0. 2

Примечание. Эффективное время восстановления режима горизонтального полета распределилось следующим образом: при вращении самолета с угловой скоростью 6 гр/с2 эффективное время равняется 3 с, при вращении с угловой скоростью 15 гр/с2 и 30 гр/с2 — соответственно 5 и 7 с. Продолжая наращивать знания по этому вопросу, исследователи получили новые данные, характеризующие влияние опыта летчика на точность создания и соответственно выдерживания заданной величины регулируемого параметра полета по акцелерационным ощущениям. Речь идет о том, что человек на основе акцелерационных ощущений, если они осознаются, может, управляя самолетом, произвольно регулировать (и с большой точностью) величину перегрузки. В качестве иллюстрации приведем данные о точности создания величины перегрузки на основе только ощущений в зависимости от опыта летной работы при условии, что градиент нарастания перегрузки не превышал 1 ед/с. Начинающий летчик способен задать требуемую перегрузку с ошибкой 0, 8±1, 0 ед. , летчик средней квалификации— с ошибкой 0, 5±0, 8 ед. , летчик высокой квалификации — с ошибкой 0, 3±0, 5 ед. , летчик высшей квалификации —с ошибкой ±0, 3 ед. Можно предположить, что преимущественный характер влияния совокупности неинструментальных сигналов на действия зависит от подготовленности летчика, от его умения использовать их для управления или подавлять, когда они мешают ориентировке.

В визуальном полете подавление отрицательного влияния таких воздействий происходит без участия сознания благодаря доминирующей роли устойчивого зрительного перцептивного образа. Эта устойчивость обусловлена тем, что естественные визуальные сигналы, поступающие к летчику, перерабатываются как бы автоматически, они не требуют мысленной переработки: формирование образа происходит на основе сложившейся в процессе летной подготовки концептуальной модели пространства.

В полете по приборам летчик должен ориентироваться не на перцептивный образ, а на образ–представление, который менее устойчив; его формирование и сохранение происходят обязательно при участии сознания, направленного на переработку абстрактных инструментальных сигналов. Именно в полете по приборам инструментальные визуальные и неинструментальные проприоцептивные и кинестетические сигналы оказывают противоречивое воздействие на формирующийся образ пространственного положения, при этом неинструментальные—отрицательное, ведущее к формированию иллюзорных представлений в случае ослабления влияния инструментальных сигналов. Как указывалось, ослабление влияния инструментальной информации вполне вероятно в случае хотя бы кратковременного прекращения произвольного осознанного восприятия и преобразования сигналов в наглядный образ представления. Очень важный для надежности действий компонент образа полета— чувство самолета —в этом случае содержит в себе опасность возникновения иллюзий пространственного положения.

Если в визуальном полете у летчика адекватное содержание образа пространственного положения может формироваться без активного участия сознания, то в полете по приборам необходима непрерывная работа сознания. И чем опытней летчик, тем меньше он позволяет себе отвлекаться от мысли о том, в каком положении относительно земли находится (и будет находиться в ближайшее время) его самолет.

К такой работе сознания побуждает летчика информационная среда полета по приборам, несущая в себе возможность искажения содержания образа в связи с искажением его сенсорно–перцептивных компонентов.

Итак, говоря об информационной среде полета и о ее влиянии на содержание и функционирование образа, следует различать визуальный и приборный полеты. В обоих случаях к летчику поступают визуальные естественные сигналы, которые при неблагоприятных условиях могут помешать формированию адекватного по содержанию образа полета. В визуальном полете перцептивный зрительный образ доминирует и подчиняет себе все другие неинструментальные сигналы, хотя сами зрительные ощущения условий полета необычны в сравнении с земными, благодаря формированию особого функционального органа отражения пространства; образ полета, как отмечалось, является геоцентрическим. В визуальном полете зрительное восприятие подчиняет себе все другие модальности, участвующие в отражении пространства, и корректирует их примерно так же, как при обычном перемещении по земной поверхности.

Чувство самолета в визуальном полете помогает воспринимать перемещение самолета в пространстве. Перцептивный образ полностью соответствует концептуальной модели пространства.

В приборном полете сложность переработки инструментальной информации создает предпосылки для искажения содержания образа в том случае, если произошли перерывы в восприятии и в осмысливании инструментальных визуальных сигналов, а неинструментальные сигналы выдали извращенную информацию. Поскольку уровень сложности переработки инструментальных сигналов зависит от качества индикации пространственного положения, постольку оформление лицевой части индикатора имеет первостепенное значение для повышения надежности ориентировки. Чем проще и быстрее осуществляется преобразование визуальной инструментальной информации в представление, тем больше вероятность преодоления искажений в содержании образа пространства.

Мы считаем, что такое преобразование облегчается, если передаваемая информация соответствует концептуальной модели, сложившейся у летчика, —его представлению о неподвижной земле и перемещающемся относительно земли самолете. До сих пор о содержании образа пространства у летчика мы 'судили в основном по данным их самоотчета. В разделе 6. 2 будут описаны экспериментальные данные, подтверждающие положение о геоцентрическом характере представлений летчика о пространстве.

Проблема структуры и функций образа полета имеет прямое отношение к задаче инженерно–психологического проектирования летной деятельности. Эта задача включает два основных аспекта. Один из них относится к разработке технических звеньев системы "летчик—самолет" (орудий труда) с учетом психологических особенностей деятельности летчика; другой— к подготовке: обучению и тренировке летчика (субъекта труда). Первый из этих аспектов будет рассмотрен в разделах 6. 2 и 6. 3 данной главы, при этом преимущественно в связи с вопросом об учете образа полета при создании приборов, передающих информацию человеку.

В разделе 6. 4 обсуждается вопрос об учете психологической концепции образа полета при организации обучения летчика.

6. 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ СООТНОШЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННОЙ СРЕДЫ И КОНЦЕПТУАЛЬНОЙ МОДЕЛИ НА СОДЕРЖАНИЕ ОПЕРАТИВНОГО ОБРАЗА И НАДЕЖНОСТЬ ДЕЙСТВИЙ ЧЕЛОВЕКА (ПРОБЛЕМА ВИЗУАЛИЗАЦИИ ПОЛЕТА)

6. 2. 1. ИСХОДНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ

При организации экспериментального исследования мы исходили из положения о том, что формирующийся у летчика в полете образ пространства "геоцентрический". Он строится относительно земных координат: "началом отсчета" служит земля (гравитационная вертикаль и линия естественного горизонта), которая воспринимается как неподвижная, а самолет—как движущийся относительно земли. И в этом состоит специфичность . образа, формирующегося у летчика в силу требований его профессии. Она (эта специфичность)—основа надежной ориентировки летчика в пространстве. Образ, возникающий при полете на самолете у лиц земных профессий, можно было бы назвать "самолетоцентрическим". "Началом отсчета" в процессах восприятия и организации собственных движений у них является самолет: земля воспринимается как движущийся, а самолет— как неподвижный объект.

Специфичность образа, формирующегося у летчика, проявляется именно в визуальном полете, т. е. при непосредственном восприятии земли и наземных ориентиров. Игнорированием этой специфичности обусловлена неэффективность (при современном уровне развития техники) так называемых визуализаторов полета, т. е. индикаторов, воссоздающих картину видимого пространства с точки зрения человека, находящегося в самолете (движущихся поверхности земли и горизонта), т. е. "самолетоцентрическое" изображение. Поскольку летчик не в состоянии надежно воспринимать изображение движущейся земли как неподвижную землю, у него возникает необходимость решения сложной задачи мысленной трансформации и переоценки воспринимаемой информации (восстановления действительного положения дел).

Восприятие изображения движущейся земли на индикаторе (например, на телевизионном экране) не может быть для летчика приравнено к восприятию из кабины самолета реального пространства. В визуальном полете сенсорно–перцептивные зрительные сигналы, как уже отмечалось, преобразуются в геоцентрический образ у опытного летчика без особых умственных усилий. Но при ориентировке по индикатору воспринимаемое изображение подвижной относительно самолета земли необходимо преобразовывать осознанно. Это не может не сказаться отрицательно на эффективности и надежности действий человека (задержка во времени, ошибки). Исходя из сказанного, мы предположили, что специфичность образа, формирующегося у летчика на основе концептуальной модели и соответствующих ей функциональных связей между анализаторами, должна выявиться только в полете при видимости земли, тогда как пространственная ориентировка в приборном полете у летчиков и нелетчиков должна протекать на основе сходных механизмов.

Экспериментальная проверка высказанных предположений была осуществлена Н. А. Лемещенко, В. В. Лапой и Е. Е. Букаловым в процессе инженерно–психологической оценки специализированной визуальной системы посадки (СВП). СВП позволяет летчику при заходе на посадку ночью увидеть три луча —три протяженных ориентира, один из которых обозначает направление (курс) посадки, а два других траекторию (глиссаду) снижения. Лучи воспринимаются как видимый коридор, ведущий прямо к посадочной полосе. При отклонениях от курса глиссады посадки форма "ориентира" искажается—положение лучей меняется в зависимости от направления и величины отклонения. Летчики, выполняющие заход на посадку по СВП, отмечают, что проецируемые в пространстве лучи воспринимаются как протяженный ориентир, лежащий на земле, столь же надежный и неподвижный, как сама земля. Поскольку СВП—искусственная инструментальная система, постольку ее можно считать визуализатором полета, но визуализаторам, ориентированным относительно неподвижных координат земли, а не изменяющейся позиции самолета. Если при наличии СВП заход на посадку подобен визуальному, то без СВП в тех же ночных условиях полет осуществляется по приборам. Об этом, в частности, можно судить по временным характеристикам сбора информации при полете по СВП и без СВП. Из полученных данных следует, что при использовании СВП летчик практически обходится без инструментальной информации, т. е. он выполняет визуальный заход на посадку. Без СВП полет выполняется по приборам с просмотром внекабинного пространства. Лишь эпизодически подавляющую часть времени летчик при этом тратит на восприятие приборов, дающих информацию о положении самолета относительно осейX, Y, Z, а также о положении по курсу и глиссаде посадки (т. е. на восприятие авиагоризонта и навигационно–планового прибора).

Качество захода на посадку оказывается лучше по СВП, чем по обычным приборам. Курс и глиссада пилотирования выдерживаются точнее. Кроме того, летчик способен больше времени уделять решению дополнительных, т. е. не связанных с пилотированием, задач.

• Важным показателем визуализации полета при использовании СВП является улучшение ориентировки в пространстве.

В полете моделировалась частичная дезориентация, для чего закрывались шторкой окно кабины и приборная доска и вводились отклонения в режим полета. Задачей летчика было быстро и точно определить положение самолета после открытия шторки.

Если при использовании СВП максимальное время оценки составляло 2 с, то без СВП оно в 50% случаев превышало 2 с (максимальное время—3, 5 с). Восстановление нарушенного режима по СВП также осуществлялось быстрее: по СВП максимальное время равнялось 12 с, по приборам—за 12с восстановление происходило 122 менее чем в 50% случаев, а максимальное время равнялось 50 с. При этом в полете по СВП взгляд летчика 97, 4% времени был направлен вне кабины. Совокупность полученных данных позволяет считать, что психологически полет по СВП—это визуальный полет, не требующий мысленного осознанного преобразования информации, которое характерно для полета по приборам и для которого необходимо дополнительное время при определении положения самолета в пространстве. "Пилотируя по приборам, — говорили летчики, —решаешь пространственную задачу, а с СВП все гораздо проще". Это "проще", несомненно, обязано визуализации полета. Восприятие лучей— протяженных ориентиров —равноценно восприятию естественных наземных ориентиров, расположенных возле пункта посадки. Отсюда—отсутствие дополнительных усилий на преобразование информации. Ориентировка происходит одновременно с восприятием лучей. "Данная система позволяет видеть, а не представлять по приборам положение самолета относительно глиссады, — говорят летчики. — Поэтому пилотирование по СВП близко к пилотированию в визуальном полете". В нашем исследовании сравнивались два варианта передачи информации человеку: 1) при управлении реальным полетом по СВП; 2) при управлении по имитации (по наглядному изображению фигур, образуемых тремя лучами).

Для второго варианта достаточно было перенести эти фигуры на экран телевизора. Такой индикатор (экран 40Х30 см) был создан для проведения исследований на наземном имитаторе самолета.

Для летных исследований был оборудован Самолет–лаборатория, на котором полеты выполнялись ночью. Производились заходы на посадку по СВП. В качестве испытуемых выступили 22 высококвалифицированных летчика (7 из них участвовали и в летном, и в наземном экспериментах) и 10 нелетчиков, специалистов земных профессий операторского профиля; в дальнейшем будем называть их просто операторами. Все операторы участвовали и в летном, и в наземном экспериментах. Задачей испытуемых было определение положения самолета на траектории посадки (крен, положение относительно курса и глиссады). Доклад летчика или оператора звучал, например, так: "Правый крен, левее курса, ниже глиссады". Определение положения производилось после искусственно созданной дезориентации: испытуемый на определенное время, в течение которого вводились изменения в режим полета, лишался возможности получить информацию, так что положение самолета, воспринимаемое после дезориентации, было для него неожиданным.

В процессе исследования предполагалось сравнить действия летчиков и операторов: 1) на наземном имитаторе, 2) в полете, 3) действия операторов на имитаторе и в полете, 4) действия летчиков на имитаторе и в полете.

Задачей исследования было определение содержания оперативных образов, регулирующих действия двух групп испытуемых в разных условиях, а также оценка влияния сформированной у летчиков концептуальной модели на характеристики их действий.

И самолет, и наземный имитатор были оборудованы регистрирующей аппаратурой, позволяющей получить все необходимые выходные данные: временные характеристики действия, содержание речевых ответов, качество выдерживания параметров полета (при оценке действий летчиков), направление взгляда (у летчиков). Процедура эксперимента заключалась в следующем: испытуемый находился на месте летчика (на правом кресле в кабине). Экспериментатор (летчик, командир корабля) изменял пространственное положение самолета, предварительно лишив испытуемого возможности наблюдать за изменениями режима. При этом возникали отклонения от заданной траектории и соответственно менялось взаимное расположение лучей (и по реальным лучам, и по их телевизионному изображению). По команде экспериментатора испытуемый должен был назвать положение самолета относительно заданного курса и глиссады посадки, а также определить крен: "Правее курса, выше глиссады, без крена" или, если ему было удобнее, положение лучей относительно самолета: "Курсовой луч слева, глиссада ниже, без крена". Кроме того, летчики в некоторых полетах должны были не докладывать, а брать на себя управление и выводить самолет на заданную траекторию посадки. Предварительно все испытуемые тренировались в определении положения самолета по изображению лучей, проводились ознакомительные заходы на посадку по реальным лучам.

В экспериментальных полетах использовалась реальная СВП, на наземном имитаторе —ее телевизионное изображение. В результате экспериментов регистрировались латентное время и содержание речевых ответов всех испытуемых, позволяющее выявить число и характер ошибочных решений. Действия летчиков, кроме того, оценивались на основании характеристик направления взгляда (регистрируемого при помощи специальной аппаратуры), латентного времени двигательной реакции, качества выдерживания параметров полета. После каждого полета проводился опрос испытуемых об особенностях восприятия ими изображения на имитаторе и реальных лучей в полете, о затруднениях в определении положения самолета. При анализе неправильных решений выделялись ошибки двух типов. Первый тип связан с усложненной конфигурацией, образуемой лучами при отклонении одновременно по 2—3 параметрам. Это ошибки: 1) в определении положения относительно курса и глиссады при наличии крена; 2) в определении наличия крена при отклонениях самолета от курса и глиссады. Второй тип ошибок, по–видимому, связан со сложностью умственных преобразований информации, представленной абстрактными символами, в наглядное представление о пространственном положении самолета. К ним относятся в определении крена: а) отклонения по курсу; б) отклонения по глиссаде.

Остальные показатели обрабатывались и анализировались опробованными прежде в наших исследованиях способами [44].

    6. 2. 2. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Сравнение действий летчиков и операторов (лиц земных профессий) при работе на наземном имитаторе показало, что есть некоторые различия в показателях качества деятельности этих двух групп испытуемых. Однако зарегистрированные в эксперименте показатели разнонаправленны: так, если число ошибок у летчиков несколько меньше, то латентное время реакции, напротив, больше, чем у операторов. Количество ошибок у летчиков составило 21%, в том числе ошибок первого типа 15, 2%, второго— 5, 8%. У операторов количество ошибок 34, 3%, в том числе первого типа — 14, 5%, второго —19, 8%, т. е. у операторов ошибок больше главным образом за счет ошибок в определении направления.

Как это ни парадоксально, операторы быстрее принимали решения о положении самолета. Характер ответов и летчиков, и операторов одинаков: и те и другие предпочитали оценивать положение самолета относительно курса и глиссады, а не наоборот, т. е. использовали геоцентрическую систему отсчета. Выявленные различия нельзя считать случайными. Они определяются различием внутреннего психологического содержания действий, направленных на опознание ситуации полета.

Действия операторов, которые в процессе подготовки заучили конфигурации, образуемые лучами при разных отклонениях, сводились к сравнению перцептивного образа предъявляемой ситуации с образом–эталоном. Об этом говорили сами испытуемые: "Я использовал некоторые ассоциации положения лучей относительно экрана индикатора. Если правый глиссадный луч вверх— значит правый крен, если наоборот — значит левый".

Таким образом, переработка информации у операторов протекала на элементарном уровне, отсюда—быстрота их ответа. Образ, регулирующий действия операторов, сводится к "образу вилки", он не содержал наглядного представления о пространственном положении самолета. Редуцированностью образа у операторов объясняется и большое число допускаемых ими ошибок второго типа— перепутывание направлений. Ошибки второго типа —это типичные ошибки при использовании индикации "вид с самолета на землю", особенно для недостаточно обученных людей. Не случайно преобладают именно ошибочные определения направления крена: у операторов 1/3 всех ошибок составили эти ошибки; у летчиков доля этих ошибок равна 1/5.

Некоторое замедление ответа у летчиков по сравнению с операторами вызвано тем, что летчики действовали по более сложной схеме, осознанно преобразуя показания индикатора в представление о положении самолета, т. е. регуляция их действий осуществлялась образом пространственного положения. Большое латентное время ответов и особенно наличие ошибок у летчиков свидетельствуют о сложности преобразований информации от индикатора, построенного по принципу "вид с самолета на землю".

Если на наземном индикаторе получены сходные показатели эффективности действия летчиков и операторов и о различии внутренних механизмов действий можно лишь делать предположения, то данные, полученные в реальном полете, как нам кажется, могут служить доказательством специфичности образа, регулирующего действия летчика в полете.

    Таблица 6. 6

Количество и характер ошибок операторов в рояльном полете и при работе не имитаторе, %

    Тип ошибки
    Содержание ошибки
    Количество ошибок. %
    на имитаторе
    в полете
    1
    А. При определении курса и глиссады при на личин крена
    9. 2
    9. 7

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9