Темы диссертаций по психологии » Психофизиология

автореферат и диссертация по психологии 19.00.02 для написания научной статьи или работы на тему: Психофизиологические факторы эффективности деятельности операторов транспортных систем в условиях информационной нагрузки

Автореферат по психологии на тему «Психофизиологические факторы эффективности деятельности операторов транспортных систем в условиях информационной нагрузки», специальность ВАК РФ 19.00.02 - Психофизиология
Автореферат
Автор научной работы
 Короткова, Инга Сергеевна
Ученая степень
 кандидата психологических наук
Место защиты
 Санкт-Петербург
Год защиты
 2013
Специальность ВАК РФ
 19.00.02
Диссертация по психологии на тему «Психофизиологические факторы эффективности деятельности операторов транспортных систем в условиях информационной нагрузки», специальность ВАК РФ 19.00.02 - Психофизиология
Диссертация

Автореферат диссертации по теме "Психофизиологические факторы эффективности деятельности операторов транспортных систем в условиях информационной нагрузки"

на правах рукописи

Короткова Инга Сергеевна

ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ЭФФЕКТИВНОСТИ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ОПЕРАТОРОВ ТРАНСПОРТНЫХ СИСТЕМ В УСЛОВИЯХ ИНФОРМАЦИОННОЙ НАГРУЗКИ

19.00.02 - «Психофизиология»

2 3 МАЙ 2013

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата психологических наук

Санкт-Петербург 2013

005060087

Работа выполнена на кафедре медицинской психологии и психофизиологии Санкт-Петербургского государственного университета.

доктор психологических наук, доцент Зотов Михаил Владимирович

доктор медицинских наук, профессор Алехин Анатолий Николаевич, заведующий кафедрой клинической психологии РГПУ им. А.И. Герцена

кандидат медицинских наук, доцент Булка Александр Павлович, профессор кафедры военной психофизиологии BMA им. С.М. Кирова

ГОУ ВПО «Ленинградский государственный университет им. А. С. Пушкина»

Защита состоится «ЯЛ» оСС&се 2013г. в Ут^час. на заседании диссертационного совета Д 212.232.22 при ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный университет» (СПбГУ) по адресу: 199034, Санкт-Петербург, наб. Макарова, д.6, ауд. факультет психологии.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке им. М.Горького ФГБОУ ВПО «СПбГУ» по адресу: Университетская наб., д.7/9.

Автореферат разослан « » QnpsjuUjP_2013г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат психологических наук, доцент

Научный руководитель —

Официальные оппоненты:

Ведущая организация -

Грандилевская И.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования.

Проблема устойчивости человека к высоким информационным нагрузкам определяет необходимость тщательного изучения психофизиологических аспектов взаимодействия с информацией для оптимизации решения задач, возникающих в процессе трудовой деятельности. Особенно это касается операторов транспортных систем, чья деятельность связана с высокими информационными нагрузками, а «цена ошибки» необычайно высока. (Стрелков Ю.К., 2001).

В связи с этим в последние годы идет активный поиск факторов, определяющих профессиональную успешность операторов в ситуациях, связанных с высокой информационной нагрузкой (Родина О.Н., 1996; Новиков B.C. и др., 1998; Данилова H.H. и др., 1999; Бодров В.А., 2000; Стрелков Ю.К., 2001; Wickens C.D., 1992; Hancock P.A. et al., 2002). Под термином «информационная нагрузка» принято понимать существенное возрастание объективных требований к возможностям человека по переработке информации (Kock N., 2000).

Большое число исследований было посвящено изучению физиологических коррелятов состояний человека-оператора, связанных с высокой информационной нагрузкой, таких как ЧСС, диаметр зрачка, КГР и других (Новиков B.C. и др., 1998; Сысоев В.Н., 1999; Andreassi J.L., 2000; Van Orden K.F. et al., 2001; Hilburn В., 2004; Ward R., Marsden P.,2004).

Недостаток подобных работ состоит в том, что в большинстве из них применяются статистические и частотные параметры физиологических сигналов на относительно длительных промежутках времени (не менее 30 е.). Это не позволяет анализировать процессы психологической и физиологической адаптации к деятельности в условиях высокой информационной нагрузки.

Кроме того, существуют крайне противоречивые мнения относительно факторов, лежащих в основе эффективной деятельности при воздействии высокой информационной нагрузки. Некоторые авторы считают, что эффективность деятельности в условиях информационной нагрузки определяют энергоресур-

з

сы, которыми обладает человек для удовлетворения требований задачи (Кане-ман Д., 2006; Wickens C.D., 1992; Stokes A., Kite К., 1994; Lavie N. et al., 2004 и др.). Основная идея заключается в том, что система обработки информации человека располагает изменяющимися и ограниченными ресурсами, которые распределяются для выполнения совмещенных задач. При этом ресурсный подход не отвечает на вопрос о механизмах, обеспечивающих эффективное либо неэффективное расходование энергетических ресурсов (Зотов М.В., 2011).

Другие авторы, занимающие позицию «компонентного» подхода, выделяют отдельные базовые компоненты, от комбинации которых зависит эффективность выполняемой деятельности. В качестве таковых рассматривались: индивидуально-психологические особенности (Бодров В.А., 2000), наличие профессионально важных качеств (Owen R.S., 1992), опыт (Swain M.R., Haka, S.F., 2000) и другие. Между тем в настоящее время имеется большое количество данных, свидетельствующих о низкой эффективности данного направления для решения задач прогнозирования деятельности при воздействии информационной нагрузки (Булка А.П., 2011).

Вышеизложенное определило основную цель диссертационной работы: изучение психофизиологических факторов эффективности профессиональной деятельности специалистов-операторов в условиях воздействия высокой информационной нагрузки.

Задачи исследования:

1. Исследование патофизиологических факторов эффективности познавательной деятельности операторов транспортных систем при воздействии высокой информационной нагрузки в условиях моделирующего психологического эксперимента.

2. Анализ взаимосвязи индивидуально-психологических характеристик операторов транспортных систем с показателями эффективности деятельности при воздействии высокой информационной нагрузки.

3. Изучение психофизиологических характеристик деятельности операторов транспортных систем при воздействии высокой информационной нагрузки в условиях работы на тренажерном комплексе.

4. Анализ параметров глазодвигательной активности операторов транспортных систем при выполнении задач на тренажерном комплексе в условиях высокой информационной нагрузки.

5. Изучение динамики показателей физиологической активации, таких как сердечный ритм и диаметр зрачка, у операторов транспортных систем при выполнении задач на тренажерном комплексе в условиях высокой информационной нагрузки.

Объект исследования-, деятельность человека-оператора в моделируемых условиях повышенной информационной нагрузки.

Предмет исследования: психофизиологические детерминанты эффективной операторской деятельности при воздействии высокой информационной нагрузки.

Гипотезы исследования:

1. Основным фактором, влияющим на эффективность деятельности в условиях высокой информационной нагрузки, является формирование и поддержание в оперативной памяти системы целевых установок, определяющих когнитивную активность испытуемых.

2. Эффективность деятельности при воздействии высокой информационной нагрузки в значительной степени определяется способностью операторов к быстрой дифференцированной мобилизации функциональных ресурсов при усложнении условий.

Методологическую и теоретическую основу исследования составили принципы активности (Леонтьев А.Н., 1975; Выготский JI.C., 1982; Бернштейн H.A., 1990; Лурия А.Р., 2002), системности (Анохин П.К., 1975; Ломов Б.Ф., 1984), единства аффективных и интеллектуальных процессов (Выготский Л.С., 1982), принцип психологического моделирования (Горбов Ф.Д., 1964; Анохин

5

П.К., 1975; Лурия А.Р., 2002) и теория функциональных систем П.К. Анохина (1975).

Методы исследования. При выборе испытуемых мы руководствовались несколькими критериями: практически постоянное воздействие на работника значительной информационной нагрузки в процессе профессиональной деятельности, высокий уровень ответственности («цена ошибки»), реальная возможность повторного комплексного исследования, наличие объективных оценок успешности выполнения профессиональных обязанностей. С учетом этих критериев было обследовано 100 работников локомотивных бригад, а также 39 авиадиспетчеров и студентов Санкт-Петербургского государственного университета гражданской авиации, обучающихся по специальности «авиадиспетчер».

Для исследования психофизиологических факторов успешности работы машинистов нами были выбраны компьютерные тесты, моделирующие их деятельность: экспериментальная процедура «Машинист» (Зотов М.В. и др., 2006) и экспериментальная процедура «РПЭС» (Зотов М.В. и др., 2003), в силу невозможности проведения исследования в условиях реального выполнения профессиональных обязанностей этой группой испытуемых. С помощью автоматизированной системы предрейсовых осмотров (ЗАО НПП «Системные технологии») производилась оценка индекса напряжения регуляторных систем по P.M. Баевскому. Индивидуально-психологические особенности операторов транспортных систем оценивались посредством: 16-факторного личностного опросника Р. Кеттела (Cattell R. et al., 1970), опросника Ч.Д. Спилбергера (2002) и опросника «САН» (Доскин В.А. и др., 1973).

Исследование деятельности авиадиспетчеров проводилось в условиях, максимально приближенных к реальным посредством моделирования на тренажере «Навигатор — 3» ситуаций, связанных с управлением воздушным движением.

Перцептивные компоненты познавательной деятельности исследовались при помощи системы бесконтактной регистрации движений глаз Tobii Х120

6

(частота смены кадров 120 Гц). Показатели физиологической активации в процессе деятельности оценивались по результатам непрерывной регистрации сердечного ритма и диаметра зрачка с использованием компьютерного полиграфа «Kardi2-NP» (Медицинские Компьютерные Системы) и системы Tobii Х120 (Tobii Technology).

Полученные результаты были обработаны с использованием стандартных методов математической статистики, включенных в статистические пакеты SPSS 16.0, Origin 8.0. и Excel ХР.

Научная новизна исследования.

Впервые проведено комплексное исследование психофизиологических факторов успешности профессиональной деятельности операторов транспортных систем (машинистов локомотивов и авиадиспетчеров) в ситуациях высокой информационной нагрузки, моделируемых как в условиях психологического эксперимента, так и в условиях работы на тренажерных комплексах.

Разработаны и апробированы методы и критерии оценки эффективности операторской деятельности по параметрам глазодвигательной активности, характеристикам динамики сердечного ритма и изменениям диаметра зрачка. Эти методы могут быть использованы для совершенствования тренажерной подготовки специалистов, профессионального обучения и динамического контроля функционального состояния операторов транспортных систем.

Впервые на материале операторов транспортных систем экспериментально доказано, что способность к формированию и поддержанию в оперативной памяти системы целевых установок является одним из факторов, обеспечивающих эффективность профессиональной деятельности в условиях высокой информационной нагрузки.

Также показано, что способность к быстрой дифференцированной мобилизации функциональных ресурсов является другим важным фактором, способствующим эффективной операторской деятельности при воздействии высокой информационной нагрузки.

Новыми являются данные о закономерностях регуляции глазодвигательной активности операторов в ситуациях высокой информационной нагрузки, экспериментально моделируемых на тренажерных комплексах.

Теоретическая и практическая значимость исследования.

Выявленные в исследовании психофизиологические закономерности профессиональной деятельности операторов в ситуациях высокой информационной нагрузки, моделируемых в условиях психологического эксперимента и при работе на тренажерных комплексах, вносят вклад в понимание таких фундаментальных проблем психофизиологии и психологии, как психофизиологическая проблема, проблема физиологических детерминант умственной деятельности, проблема психофизиологических механизмов устойчивости человека к воздействию стресса.

Показано, что апробированные в исследовании экспериментально-психологические процедуры, основанные на моделировании профессиональной деятельности в условиях эмоционального и информационного стресса (экспериментальные процедуры «Машинист» и «РПЭС»), могут использоваться в мероприятиях медико-психологического сопровождения профессиональной деятельности операторов транспортных систем, а также для прогнозирования эффективности деятельности специалистов операторского профиля в условиях высокой информационной нагрузки.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту 1. Важным фактором, определяющим эффективность операторской деятельности в условиях информационной нагрузки, является способность к формированию и поддержанию в оперативной памяти системы целевых установок, связанных с выполняемыми задачами и определяющих когнитивную активность испытуемых. В ситуациях высокой информационной нагрузки операторы, допускавшие ошибки в профессиональной деятельности, обнаруживают полную или частичную утрату целевых установок, что вызывает системные нарушения регуляции их познавательных процессов.

2. Другим фактором, определяющим эффективность профессиональной деятельности при воздействии высокой информационной нагрузки, является способность к быстрой дифференцированной мобилизации функциональных ресурсов при усложнении условий работы. На увеличение информационной нагрузки операторы с низкой вероятностью ошибочных действий, в отличие от операторов с высокой вероятностью ошибочных действий в ходе профессиональной деятельности на тренажерах, реагируют быстрым возрастанием физиологической активации, проявляющимся в увеличении показателей ЧСС и диаметра зрачка, которое носит дифференцированный характер в зависимости от сложности ситуации.

3. Методический подход, основанный на использовании экспериментально-психологических процедур, моделирующих профессиональную деятельность операторов в условиях эмоционального и информационного стресса, позволяет повысить эффективность мероприятий медико-психологического сопровождения деятельности операторов транспортных систем.

Апробация работы

Основные положения исследования доложены на международных межвузовских конференциях студентов, аспирантов и молодых специалистов «Психология XXI века» (2010), научно-практической конференции «Ананьевские чтения» (2010), а также на отчетной конференции о результатах научных исследований, финансируемых правительством Российской Федерации, отечественными и зарубежными фондами (2012).

По теме диссертации опубликовано 8 работ, из них 3 в научных журналах, входящих в Перечень Высшей аттестационной комиссии Российской федерации (ВАК).

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, 3-х глав, заключения и выводов. Основной текст диссертации изложен на 149 страницах компьютерного набора,

содержит 11 таблиц, 22 рисунка, 2 формулы, указатель литературы, включающий 194 источника, из них 77 - на русском и 117 - на иностранных языках.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность проблемы исследования, определяется цель, гипотезы и задачи, объект, предмет, характеризуются методологические основы исследования, раскрывается научная новизна, теоретическая и практическая значимость работы, формулируются положения, выносимые на защиту.

Глава 1 «Обзор литературы» состоит из трех разделов.

В разделе 1.1 проводится анализ исследований влияния факторов информационного содержания на деятельность операторов транспортных систем, рассматриваются основные понятия в области исследований информационного взаимодействия специалистов-операторов с техникой. Кроме того, рассматривается влияние высокой информационной нагрузки на познавательные психические процессы в работах зарубежных и отечественных авторов (Пономаренко В.А., Лапа В.В., 1985; Бодров В.А., 2000; Burke L., 1952; Hancock P.A., Weaver, J.L., 2002; Lavine R.A. et al., 2002; Murata A., 2004; Staal M.A., 2004 и др.).

В разделе 1.2 рассмотрены основные психофизиологические показатели умственного напряжения (Баевский P.M., 1979; Шостак В.И., 1999; Иванов А.О., Сапова Н.И., 2000; Агаджанян H.A. и др., 2001; Канеман Д., 2006; Kramer A.F., 1991; Wilson G.F., Eggemeier F.T., 1991; Andreassi J.L., 2000; Van Orden K.F. et al., 2001; Brookhuis K.A., De Waard D., 2002). Кроме того, рассматриваются основные методы исследования информационной нагрузки авиадиспетчеров: психофизиологические, поведенческие, субъективные (Ярбус A.JL, 1965; Brookhuis К.А., De Waard D.,2002).

Раздел 1.3 посвящен современным подходам к изучению психофизиологических факторов эффективности деятельности при информационных нагрузках. Рассмотрены взгляды отечественных и зарубежных исследователей на

проблему устойчивости к высокой информационной нагрузке. Выделяются два

ю

основополагающих подхода к пониманию сущности механизмов, определяющих эффективность когнитивной деятельности - ресурсный и компонентный. Отсутствие единой концепции, определяющей психофизиологические факторы эффективности деятельности при воздействии высокой информационной нагрузки и сложности в понимании самого понятия «информационная нагрузка» ограничивают информативность исследований в данной области.

Вторая глава «Методы и материал исследования» посвящена организации исследования - целям, задачам, материалу и методам исследования. Описаны используемые методы исследования и выбранные методы математической статистики, адекватные поставленным задачам и материалу проведенного исследования.

Раздел 2.1 отражает социально - демографическую характеристику обследуемых групп. В соответствии с целью и конкретными задачами было проведено 2 этапа исследования. На первом этапе было обследовано 100 работников локомотивных бригад (РЛБ) (машинисты и помощники). Исследование проводилось на базе лаборатории психофизиологического обеспечения НУЗ ДКБ ОАО «РЖД». Следующий этап исследования проводился на базе Центра тренажерной подготовки Санкт-Петербургского государственного университета гражданской авиации. В нем приняли участие опытные авиадиспетчеры и студенты СПбГУГА. Обследовано 39 человек.

В разделе 2.2 представлено подробное описание используемого психодиагностического комплекса. Экспериментальная процедура «Машинист» моделирует профессиональную деятельность машиниста локомотива по совмещенному выполнению следующих задач: 1) поддержание скорости движения локомотива в заданных параметрах; 2) быстрое восприятие и адекватное реагирование на появляющиеся сигналы; 3) формирование и удержание в памяти динамической модели дорожной обстановки.

Для оценки характеристик познавательной деятельности операторов в моделируемых стрессогенных условиях использовалась экспериментальная

процедура «РПЭС» (Зотов М.В., 2003). В процессе тестирования испытуемому было необходимо выполнять совмещенную деятельность по восприятию и переработке разномодальной (звуковой и зрительной) информации на фоне звуковых помех индифферентного и стрессогенного содержания. В процессе обследования осуществляется запись голоса испытуемого при воспроизведении звукового сообщения, регистрируется время сложной сенсомоторной реакции (ССМР) на зрительные стимулы и длительность удержания клавиши в нажатом состоянии (УДК), то есть временной интервал между моментом нажатия клавиши и моментом ее отпускания.

Для оценки профессиональной деятельности операторов транспортных систем в условиях работы на тренажерном комплексе авиадиспетчеры выполняли разработанный специально для исследования 40-минутный сценарий, включающий три критических инцидента, связанных с усложнением воздушной обстановки. Первый инцидент (4-я минута сценария). На 4-й минуте сценария резко возрастает интенсивность воздушного движения. Второй ит/идент (16-я минута сг^нария). На 16-й минуте диспетчер круга получает информацию о малом остатке топлива на одном из воздушных судов. Третий инцидент (34-я минута сценария). На 34-й минуте диспетчер круга получает информацию об отказе двигателя на одном из воздушных судов.

Опытные инструкторы оценивали ошибки, совершенные участниками при выполнении сценария. В зависимости от «тяжести» ошибки — незначительной (например, неправильно сформулированная команда при радиообмене) либо существенной (например, опасное сближение или столкновение самолетов), ей присваивался весовой коэффициент. После этого для каждого участника рассчитывался средний показатель ошибок за каждые 2 минуты выполнения сценария.

В разделе 2.3 описывается процедура экспериментальных исследований деятельности операторов транспортных систем в моделируемых условиях воз-

действия высокой информационной нагрузки, а также при работе на тренажерном комплексе.

В третьей главе рассмотрены результаты экспериментально-психологического и психофизиологического исследования деятельности операторов транспортных систем.

В разделе 3.1 рассмотрены психофизиологические характеристики деятельности машинистов локомотивов и их помощников в условиях моделируемого в психологическом эксперименте воздействия высокой информационной нагрузки.

Раздел 3.1.1 посвящен сравнительному анализу психофизиологических характеристик деятельности при воздействии высокой информационной нагрузки у работников локомотивных бригад, допускающих ошибки в ходе профессиональной деятельности (Ni=58) и лиц, не допускающих ошибки в поездной работе (N2=42). Критерием деления на группы являлись экспертные оценки машинистов-инструкторов, основанные на анализе реальной трудовой деятельности работников локомотивных бригад по управлению локомотивом. Использовались экспериментальные процедуры «Машинист» и «РПЭС». На основе индекса напряжения регуляторных систем (ИН), по P.M. Баевскому (1984), определяемого с помощью автоматизированной системы предрейсовых осмотров, проводилась оценка физиологических характеристик нервно-психического напряжения испытуемых до и после тестирования

Результаты, полученные при помощи экспериментальной процедуры «Машинист» показали, что работники локомотивных бригад, не допускавшие ошибок в поездной работе, обнаруживают более высокий уровень успешности выполнения тестовых этапов, чем машинисты и помощники второй группы (р<0.001). Полученные результаты могут объясняться тем, что такие лица периодически утрачивают визуальный контроль за показателями текущей скорости движения и не выполняют необходимые регулирующие действия, что про-

является в увеличении показателя среднего отклонения скорости движения от заданной.

Анализ характера и количества ошибок, допущенных при реагировании на сигналы, показал, что испытуемые второй группы достоверно чаще допускают пропуски целевых сигналов, а также совершают значительно большее количество ложных реакций на зрительные стимулы (р<0.001) на всех трех этапах тестирования по сравнению с испытуемыми первой группы. Кроме того, анализ результатов, полученных при обработке данных по воспроизведению испытуемыми «маршрута движения» после окончания каждого из этапов тестирования, показал, что машинисты, не допускающие ошибок в поездной работе, в отличие машинистов, совершавших ошибочные действия в ходе профессиональной деятельности, лучше справляются (р<0.001) с задачей запоминания схемы пройденного маршрута движения в моделирующей экспериментальной ситуации. Можно предположить, что у лиц, допускающих ошибки в поездной работе, ухудшение мнестических процессов обусловлено частичной утратой системы целевых установок, связанных с выполняемой деятельностью.

На следующем этапе был проведен анализ корреляционных связей между отдельными показателями экспериментальной процедуры «Машинист». Анализ проводился отдельно для первой и второй группы испытуемых. Установлено, что у машинистов второй группы, в отличие от машинистов первой группы, обнаружена обратная корреляционная взаимосвязь между показателями экспериментальной процедуры «Машинист». Напротив, в группе машинистов, не совершавших ошибки при поездной работе, отмечалось отсутствие статистически значимых взаимосвязей между показателями выполнения процедуры «Машинист» либо эти взаимосвязи носили положительный характер. Эти факты могут быть объяснены следующим образом. В условиях повышенной информационной нагрузки машинисты, совершавшие ошибки в поездной работе, демонстрируют избирательное направление ограниченного запаса ресурсов на выполне-

ние какой-то одной задачи, что приводит к ухудшению выполнения других задач.

Полученные данные свидетельствуют о том, что экспериментальная процедура «Машинист», моделирующая специфические условия профессиональной деятельности машинистов локомотивов, позволяет прогнозировать эффективность поездной работы операторов транспортных систем в условиях высокой информационной нагрузки.

На следующем этапе нами были проанализированы результаты выполнения экспериментальной процедуры «РПЭС» испытуемыми обеих групп. Анализ данных показал, что машинисты второй группы демонстрируют существенное увеличение показателей сенсомоторного реагирования при воздействии вербальных «помех» нейтрального содержания и еще большее увеличение ССМР при воздействии вербальных «помех» стрессогенного содержания. У испытуемых второй группы в условиях воздействия эмоциональных стрессоров наблюдается резкое увеличение вариабельности времени сенсомоторного реагирования на зрительные стимулы (р<0.001). Испытуемые второй группы в начальный и стрессовый периоды тестирования обнаруживают большие значения показателя моторной задержки при нажатии на клавиши, чем испытуемые первой группы. Кроме того, у таких лиц, в отличие от испытуемых, не совершавших ошибки в работе, воздействие стрессогенных вербальных «помех» значительно снижает успешность воспроизведения целевого аудио сообщения экспериментальной процедуры «РПЭС». Полученные данные могут объясняться тем, что при воздействии вербальных «помех» испытуемые, совершавшие ошибки в поездной работе, оказываются неспособны поддерживать систему целевых установок, связанную с выполнением задания. Это приводит к неспособности сосредоточиться на смысловом содержании целевого сообщения, трудностям восприятия и повторения целевого аудио сообщения и увеличению времени ССМР на предъявляемые визуальные сигналы.

Полученные данные свидетельствуют о том, что экспериментальная процедура «РПЭС», предполагающая совмещенную деятельность по восприятию и переработке информации различной модальности в условиях воздействия нейтральных и эмоциогенных акустических стимулов-«помех», позволяет прогнозировать устойчивость к высокой информационной нагрузке, связанной с профессиональной деятельностью лиц операторского профиля.

В разделе 3.1.2 анализировалась взаимосвязь индивидуально-психологических характеристик испытуемых, оцениваемых при помощи методов самоотчета, и успешность деятельности в ситуациях, связанных с высокой информационной нагрузкой в ходе профессиональной деятельности. С этой целью испытуемым предлагалось заполнить опросник «САН», тест исследования тревожности Ч.Д. Спилбергера и 16-факторный личностный опросник Р. Кэттел-ла.

Корреляционный анализ данных показал, что способность к эффективной деятельности при воздействии высокой информационной нагрузки взаимосвязана с такими индивидуально-психологическими характеристиками операторов как социальная активность (р<0.05), склонность к лидерству (р<0.05), положительный эмоциональный фон (р<0.05) и развитое абстрактное мышление (р<0.05). Было установлено, что значение индекса напряжения регуляторных систем (ИН), по P.M. Баевскому до и после тестирования было выше (р<0.001) у машинистов, совершавших ошибки в поездной работе, то есть эти лица обнаруживали более высокий уровень физиологической активации.

Раздел 3.2 посвящен исследованию психофизиологических характеристик профессиональной деятельности авиадиспетчеров при воздействии высокой информационной нагрузки в условиях работы на тренажерном комплексе.

Эксперимент начинался с двухминутной регистрации ЭКГ для базовой оценки сердечного ритма. После этого авиадиспетчеры и студенты СПбГУГА выполняли 40-минутный сценарий на тренажере с 3-мя критическими инцидентами, связанными с повышенной информационной нагрузкой. В процессе вы-

16

полнения заданий на тренажере осуществлялась непрерывная регистрация сигналов ЭКГ при помощи компьютерного электрокардиографа «Kardi2-NP». С помощью прибора Eye Tracker модели Tobii XI20 осуществлялась регистрация движений глаз и диаметра зрачка. По данным экспертной оценки инструкторов испытуемые были разделены на 2 группы. В первую группу (Ni=20) вошли авиадиспетчеры и студенты СПбГУГА, как правило, не допускающие ошибок при управлении воздушным движением на тренажерных комплексах. Во вторую группу (N2=19) вошли лица, допускавшие ошибки при управлении воздушным движением на тренажерных комплексах, в том числе при усложнении условий работы.

В разделе 3.2.1 приведены результаты анализа особенностей выполнения экспериментального тренажерного сценария различными группами испытуемых. Авиадиспетчеры второй группы совершают достоверно больше ошибок (р<0.05), чем испытуемые первой группы при возникновении 1-го и 3-го критических инцидентов. Можно предположить, что в ситуациях информационной нагрузки, связанных с решением задач по управлению воздушным движением при возникновении критических инцидентов, авиадиспетчеры второй группы испытывают трудности с обработкой поступающей информации и одновременной активацией необходимых инструкций в оперативной памяти.

В разделе 3.2.2 проведен анализ характеристик глазодвигательной активности при выполнении задач на тренажере в условиях высокой информационной нагрузки различными группами испытуемых.

При возникновении ситуаций, связанных с повышенной интенсивностью воздушного движения и отказом двигателя у одного из самолетов, вторая группа испытуемых демонстрирует значительное (р<0.05) увеличение количества зрительных фиксаций по сравнению с испытуемыми первой группы. То есть, авиадиспетчеры первой группы способны мобилизовать усилия и регулировать свои познавательные процессы в соответствии с усложняющейся ситуацией. Далее были проанализированы число и характер нецелевых зрительных фикса-

17

ций при возникновении критических инцидентов, а также количество нецелевых зрительных фиксаций на аналогичных отрезках времени (4 минуты), не связанных с повышенной информационной нагрузкой.

Авиадиспетчеры первой группы совершают меньшее количество нецелевых зрительных фиксаций (р<0.001), чем испытуемые второй группы на протяжении всего сценария. То есть, данные лица эффективно осуществляют фильтрацию иррелевантной информации и концентрируют внимание на наиболее существенных объектах и параметрах (Таблица 1).

Таблица 1 - Количество нецелевых зрительных фиксаций (М±8Б) при выполнении сценария испытуемыми, не допускающими (группа 1) и часто допускающими (группа 2) ошибки при управлении воздушным движением на тренажерных комплексах

Количество нецелевых зрительных фиксаций при выполнении сценария Испытуемые первой группы п=20 М±БО Испытуемые второй группы п=19 М±5Б

Отсутствие высокой информационной нагрузки 14,4±8,9 16,4±6,9**

Наличие высокой информационной нагрузки 10,8±9 22,8±12,3**

Примечание : ** - статистически значимые различия результатов 1 и 2 групп (р<0.001) Авиадиспетчеры второй группы при воздействии критических инцидентов чаще переключают свое внимание на несущественные для решения поставленной задачи области экрана. Можно предположить, что это связано с трудностями поддержания системы целевых установок в оперативной памяти у данной группы лиц.

Далее был проведен анализ средней длительности фиксаций в нейтральных и критических периодах тренажерного сценария. Данные представлены в таблице 2.

Таблица 2 - Средняя длительность зрительных фиксаций (М±8Б) при выполнении сценария испытуемыми, не допускающими (группа 1) и часто допускающими (группа 2) ошибки при управлении воздушным движением на тренажерных комплексах

Средняя длительность зрительных фиксаций при выполнении сценария (с.) Испытуемые первой группы п=20 М±БО Испытуемые второй группы п=19 М±БО

Отсутствие высокой информационной нагрузки 0,40±0,06 0,35±0,07**

Наличие высокой информационной нагрузки 0,38±0,08 0,30±0,06**

Примечание : ** - статистически значимые различия результатов 1 и 2 групп (р<0.001) При возникновении критического инцидента обе группы испытуемых реагируют снижением средней длительности зрительных фиксаций. Возникновение критической ситуации у авиадиспетчеров второй группы, по-видимому, приводит к переключению с фокальной на преимущественно амбиентную обработку информации, не позволяющую проводить полноценный анализ ситуации.

В разделе 3.2.3 представлен анализ динамики показателей физиологической активации при выполнении задач на тренажере в условиях высокой информационной нагрузки у авиадиспетчеров.

Анализ параметров нестационарных периодов сердечного ритма, характеризующих длительность процессов мобилизации (рис.1) и стабилизации показал, что по сравнению с авиадиспетчерами второй группы, испытуемые первой группы не только быстрее достигают «пика» физиологической активации, но и демонстрируют более быструю стабилизацию данных параметров как в начале выполнения сценария, так и при возникновении критических инцидентов.

о инцидент

2 инцидент

1 инцидент

Начало сценария

з Испытуемые второй группы

■ Испытуемые первой группы

35 40 45 50 55 60

Длительность фазы мобилизации, с.

Рисунок 1 - Длительность фазы мобилизации (с) в динамике ЧСС на различных этапах тренажерного сценария у испытуемых 1 и 2 групп Полученные данные свидетельствуют о том, что испытуемые первой группы, в отличие от испытуемых второй группы, быстро мобилизуют умственные усилия и эффективно адаптируются к возрастанию когнитивных требований. Наибольший прирост ЧСС авиадиспетчеры первой группы демонстрируют в начале сценария и при появлении последнего критического инцидента, который является наиболее сложным.

Как видно из рис. 2, при воздействии критических инцидентов 1 и 2, показатели активации у испытуемых второй группы стабилизируются на более высоком уровне, чем у авиадиспетчеров первой группы, что свидетельствует о

больших усилиях, затрачиваемых ими на адаптацию к условиям работы и сов-ладание с относительно легкими инцидентами.

и и

1 а

Я" О

« Ь-

В I

Л И т н

5 ^

шш -

!8

Начало 1 инцидент 2 инцидент 3 ии цнжвт

сценария

в Испытуемые первой группы

® Испытуемые второй группы

Этапы тренажерного сценария

Рисунок 2 - Различия в уровне стабилизации ЧСС (с) на различных этапах тренажерного сценария до и после нестационарной фазы у испытуемых 1 и

2 групп

При возникновении сложного критического инцидента (на 34 минуте сценария) испытуемые второй группы демонстрируют паттерн реагирования, состоящий в снижении кардиоваскулярных показателей активации и их стабилизации на уровне ниже того, который отмечался до воздействия инцидента. Данный вид физиологического реагирования всегда сопровождается резким ухудшением деятельности по управлению воздушным движением и связан с эмоциональным переживанием растерянности, потерей ситуационного осознания и отказом от усилий по преодолению ситуации.

Анализ динамики изменений диаметра зрачка выявил сходные закономерности.

Можно предположить, что авиадиспетчеры первой группы обнаруживают

способность к дифференцированной мобилизации функциональных ресурсов в

зависимости от сложности критического инцидента. Испытуемые второй груп-

21

пы, напротив, демонстрируют интенсивную недифференцированную мобилизацию функциональных ресурсов в усложненных условиях.

Заключение диссертационной работы содержит обсуждение результатов проведенных экспериментальных исследований.

ВЫВОДЫ

1. В экспериментально моделируемых условиях информационной нагрузки, связанной с повышенными требованиями к скорости переработки информации, работой в многозадачном режиме и воздействием зрительных стимулов-«помех», машинисты с высокой вероятностью ошибочных действий в ходе профессиональной деятельности, в отличие от машинистов, не допускающих ошибок в поездной работе, обнаруживают снижение эффективности деятельности, проявляющееся в возрастании количества ошибочных реакций, периодической потере контроля над параметрами скорости имитируемого движения, в трудностях удержания в оперативной памяти пространственных характеристик движения.

2. В экспериментально моделируемых условиях информационной нагрузки, связанной с воздействием нейтральных и эмоциогенных акустических стимулов-«помех», машинисты с высокой вероятностью ошибочных действий в ходе профессиональной деятельности, в отличие от машинистов, не допускающих ошибок в поездной работе, обнаруживают снижение эффективности деятельности, проявляющееся в увеличении среднего времени и вариабельности сенсомоторных реакций на зрительные стимулы, а также в трудностях восприятия и воспроизведения существенной акустической информации.

3. Одним из факторов, вызывающих снижение эффективности деятельности при воздействии информационной нагрузки, связанной с работой в многозадачном режиме, повышенными требованиями к скорости переработки информации, воздействием акустических и зрительных стимулов-«помех», являются трудности формирования и поддержания в оператив-

22

ной памяти системы целевых установок, связанных с выполняемой задачей.

4. Способность к эффективной деятельности при воздействии высокой информационной нагрузки связана с такими индивидуально-психологическими характеристиками операторов, как уровень социальной активности, положительный эмоциональный фон, развитое абстрактное мышление и готовность к сотрудничеству.

5. Использование экспериментально-психологических процедур, моделирующих деятельность операторов при воздействии эмоционального и информационного стресса, таких как процедуры «Машинист» и «РПЭС», позволяет успешно прогнозировать надежность трудовой деятельности операторов транспортных систем в стрессогенных и осложненных условиях рабочей среды.

6. Анализ данных глазодвигательной активности показал, что авиадиспетчеры с высокой вероятностью ошибочных действий в профессиональной деятельности при возникновении моделируемых на тренажере критических ситуаций демонстрируют выраженное снижение эффективности переработки визуальной информации, проявлявшееся в увеличении общего количества зрительных фиксаций и снижении средней и суммарной длительности зрительных фиксаций до уровня, не позволяющего проводить полноценный анализ ситуации. Кроме того, у таких лиц наблюдается возрастание количества зрительных фиксаций на элементах визуальной информации, несущественных для задач выполняемой деятельности. В сочетании с результатами анализа самоотчетов испытуемых полученные данные подтверждают, что одним из факторов, снижающих эффективность деятельности при высокой информационной нагрузке, являются трудности поддержания системы целевых установок в оперативной памяти.

7. При возникновении моделируемых на тренажере критических ситуаций авиадиспетчеры с низкой вероятностью ошибочных действий в профессиональной деятельности обнаруживают быстрое возрастание параметров физиологической активации, таких как ЧСС и диаметр зрачка, интенсивность которого определяется уровнем сложности ситуации. Напротив, авиадиспетчеры с повышенной вероятностью ошибочных действий в профессиональной деятельности демонстрируют более длительное возрастание параметров физиологической активации, таких как ЧСС и диаметр зрачка, которое носит недифференцированный характер и не зависит от степени сложности ситуации. Полученные данные свидетельствуют, что способность к быстрой дифференцированной мобилизации функциональных ресурсов является важным фактором, определяющим эффективность операторской деятельности при возникновении ситуаций, связанных с высокой информационной нагрузкой.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Ахмедова И.С. Динамический подход к оценке психофизиологических факторов произвольной регуляции когнитивной деятельности./ Зотов М.В., Ахмедова И.С.// Вестник Южно-уральского государственного университета. Серия «Психология». - 2011. — Вып. 13. - № 18(235). - С. 10-19.0,76/0,70 пл.

2. Ахмедова И.С. Факторы оптимизации произвольной регуляции когнитивной деятельности в процессе тренировки. /Зотов М.В., Петру-кович В.М., Ахмедова И.С., Паламарчук Н.В.// Вестник Санкт-Петербургского государственного университета. - 2011. Серия 12. -Вып. 2. - С. 17- 31. 0,88/0,50 п.л.

3. Ахмедова И.С. Прогнозирование устойчивости к информационным нагрузкам на основе средств психофизиологического моделирования профессиональной деятельности операторов. / Ахмедова И.С., Зотов

М.В.//Вестник Санкт-Петербургского государственного университета. - 2012. - Серия 12. -Вып. 4. - С. 30-34. 0,33/0,25 п.л.

4. Akhmedova I.S. Physiological-Based Assessment of the Resilience of Training to Stressful Conditions / M. Zotov, C. Forsythe, V. Petrukovich, I. Akhmedova // Foundations of Augmented Cognition. Neuroergonomics and Operational Neuroscience: 5th International Conference, FAC 2009 Held as Part of HCI International 2009 San Diego, CA, USA, July 19-24, 2009. - Berlin: SpringerVerlag, 2009.-pp. 563-571. 0,60/0,30 п.л.

5. Akhmedova I.S. A Dynamic Approach to the Physiological-Based Assessment of Resilience to Stressful Conditions / Zotov M.V., Forsythe C., Voyt A. P., Akhmedova I.S., Petrukovich V.M. // Foundations of Augmented Cognition. Directing the Future of Adaptive Systems: 6th International Conference, FAC 2011, Held as Part of HCI International 2011, Orlando, FL, USA, July 9-14, 2011. Berlin: Springer-Verlag. - 2011. - pp. 657-666 . 0,46/0,32 п.л.

6. Ахмедова И.С. Исследование помехоустойчивости оперативной памяти у операторов. / Ахмедова И.С., Зотов М.В.// Актуальные вопросы психиатрии, психотерапии и медицинской психологии. Челябинск. - 2008. - С. 220-221. 0,16/0,14 пл.

7. Ахмедова И.С. Психофизиологические оценки умственных усилий при когнитивной деятельности / Зотов М.В., Ахмедова И.С., Паламарчук Н.В.// Материалы научно-практической конференции «Ананьевские чтения - 2010» 19-21 октября 2010 года. / Ответственный ред. JI. А. Цветкова — СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та. - 2011. - С. 74-77. 0,2/0,1 п.л.

8. Ахмедова И.С. Психофизиологические аспекты повышения устойчивости к информационному стрессу/ Ахмедова И.С., Паламарчук Н.В.// Материалы Международной научно-практической конференции молодых ученых «Психология XXI века» 21—23 апреля 2011 года. Санкт-Петербург / Под науч. ред. 0.10. Щелковой — СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та. - 2011. -С. 127-129. 0,17/0,12 п.л.

Подписано в печать 11.04.2013г. Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. печ. л. 1,4. Тираж 100 экз. Заказ № 3048.

Отпечатано в ООО «Издательство "ЛЕМА"» 199004, Россия, Санкт-Петербург, В.О., Средний пр., д. 24 тел.: 323-30-50, тел./факс: 323-67-74 e-mail: izd_lema@mail.ru http://www.lemaprint.ru

Текст диссертации автор научной работы: кандидата психологических наук, Короткова, Инга Сергеевна, Санкт-Петербург

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования «САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

(СПбГУ)

На п,

04201356985

авах рукописи

Короткова Инга Сергеевна

ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ ЭФФЕКТИВНОСТИ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ОПЕРАТОРОВ ТРАНСПОРТНЫХ СИСТЕМ В УСЛОВИЯХ

ИНФОРМАЦИОННОЙ НАГРУЗКИ.

19.00.02 - «Психофизиология»

Диссертация на соискание ученой степени кандидата психологических наук

Научный руководитель -

доктор психологических наук, доцент

Зотов Михаил Владимирович

Санкт-Петербург 2013

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ.................................................................................................................................4

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.............................................................................................13

1.1. Проблема высокой информационной нагрузки в профессиональной деятельности специалистов операторского профиля..................................................................................13

1.2. Психофизиологические показатели умственного напряжения у операторов...........23

1.3. Современные подходы к изучению психофизиологических факторов эффективности деятельности при информационных нагрузках....................................................................32

ГЛАВА 2. МЕТОДЫ И МАТЕРИАЛ ИССЛЕДОВАНИЯ......................................................45

2.1.Материал исследования....................................................................................................45

2.1.1. Социально-демографическая характеристика обследованных лиц.................45

2.2. Методы исследования......................................................................................................48

2.2.1 .Психофизиологические методы...................................................................................48

2.2.2. Экспериментально-психологические методы.........................................................50

2.2.2.1. Экспериментальная процедура «Машинист» для оценки характеристик познавательной деятельности работников локомотивных бригад в моделируемых условиях поездной работы............................................50

2.2.2.2. Экспериментальная процедура «РПЭС» для оценки характеристик познавательной деятельности операторов в моделируемых стрессогенных условиях...........................................................................................................................56

2.2.2.3. Методика оценки профессиональной деятельности операторов транспортных систем в условиях работы на тренажерном комплексе для авиадиспетчеров..........................................................................................................58

2.2.2.4. 16-факторный личностный опросник Р. Кэттелла..............................62

2.2.2.5. Тест «Исследование тревожности» (опросник Ч.Д. Спилбергера) .64

2.2.2.6. Опросник САН (Самочувствие, Активность, Настроение)...............65

2.3. Процедура исследования..................................................................................................66

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-ПСИХОЛОГИЧЕСКОГО И ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ............................................................69

3.1. Психофизиологические характеристики деятельности операторов в условиях моделируемого в психологическом эксперименте воздействия высокой информационной нагрузки.....................................................................................................................................69

3.1.1. Сравнительный анализ психофизиологических характеристик деятельности при воздействии высокой информационной нагрузки у машинистов с различной вероятностью ошибочных действий в усложненных условиях труда........................69

3.1.2. Взаимосвязь индивидуально-психологических характеристик машинистов с показателями эффективности деятельности при воздействии высокой информационной нагрузки......................................................................................................84

3.2. Психофизиологические характеристики профессиональной деятельности авиадиспетчеров при воздействии высокой информационной нагрузки в условиях работы на тренажерном комплексе....................................................................................................91

3.2.1. Особенности регуляции деятельности авиадиспетчеров при выполнении задач на тренажере в условиях высокой информационной нагрузки......................................92

3.2.2. Анализ характеристик глазодвигательной активности авиадиспетчеров при выполнении задач на тренажере в условиях высокой информационной нагрузки.... 94

3.2.3. Анализ динамики показателей физиологической активации при выполнении задач на тренажере в условиях высокой информационной нагрузки у авиадиспетчеров

.....................................................................................................................................................102

ЗАКЛЮЧЕНИЕ..........................................................................................................................114

ВЫВОДЫ...................................................................................................................................128

ЛИТЕРАТУРА...........................................................................................................................131

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Начавшаяся в 80-90-х годах глобальная компьютеризация всех сфер человеческой жизнедеятельности оказала значительное влияние на рост интереса к проблеме информационного взаимодействия человека и техники [21].

Проблема устойчивости человека к высоким информационным нагрузкам определяет необходимость тщательного изучения психофизиологических аспектов взаимодействия с информацией для оптимизации решения задач, возникающих в процессе трудовой деятельности. Особенно это касается операторов транспортных систем, чья деятельность связана с высокими информационными нагрузками, а «цена ошибки» необычайно высока. [66].

Под термином «информационная нагрузка» принято понимать существенное возрастание объективных требований к возможностям человека по переработке информации [130].

Определение психофизиологических показателей профессиональной деятельности операторов транспортных систем в ситуациях высокой информационной нагрузки позволит выявить детерминанты устойчивости человека к воздействию информационного стресса. Полученные данные могут быть использованы для совершенствования тренажерной подготовки специалистов, профессионального обучения и прогнозирования эффективности деятельности при высокой информационной нагрузке.

В связи с этим в последние годы идет активный поиск факторов, определяющих профессиональную успешность операторов в ситуациях, связанных с высокой информационной нагрузкой [14; 27; 57; 62; 66; 116; 177].

Значительное число современных исследований психологических и психофизиологических факторов эффективности профессиональной деятельности специалистов-операторов посвящены изучению адаптационных возможностей человека [4; 32; 43], функциональных состояний операторов в экстремальных условиях [12; 29; 30; 51; 59; 64], личностных качеств специалистов [69].

4

Между тем анализ аварийных ситуаций, показал, что высокий уровень развития профессионально важных индивидуально-психологических качеств не гарантирует высокую степень эффективности деятельности операторов транспортных систем. Так, например, 40% машинистов, допустивших аварийные инциденты в работе, обладали высоким уровнем развития профессионально важных качеств [68].

Одним из перспективных направлений исследований является изучение особенностей профессиональной деятельности операторов транспортных систем при воздействии высокой информационной нагрузки.

Большое число исследований было посвящено изучению физиологических коррелятов состояний человека-оператора, связанных с высокой информационной нагрузкой, таких как ЧСС, диаметр зрачка, КГР и других [57; 67; 78; 119; 175; 173].

Вместе с тем необходимо отметить, что недостаток подобных работ состоит в том, что в большинстве из них применяются статистические и частотные параметры физиологических сигналов на относительно длительных промежутках времени (не менее 30 е.). Это не позволяет анализировать процессы психологической и физиологической адаптации к деятельности в условиях высокой информационной нагрузки.

Кроме того, в настоящее время существуют крайне противоречивые мнения относительно факторов, которые лежат в основе эффективной деятельности при воздействии высокой информационной нагрузки.

Некоторые авторы считают, что эффективность деятельности в условиях информационной нагрузки определяют энергоресурсы, которыми обладает человек для удовлетворения требований задачи [41; 136; 177; 164]. Основная идея заключается в том, что система обработки информации человека располагает изменяющимися и ограниченными ресурсами, которые распределяются для выполнения совмещенных задач. При этом ресурсный подход не отвечает на вопрос о механизмах, обеспечивающих эффективное либо неэффективное расходование энергетических ресурсов [36].

5

Другие авторы, занимающие позицию «компонентного» подхода при анализе психофизиологических факторов эффективности деятельности при высокой информационной нагрузке, выделяют отдельные базовые компоненты, от комбинации которых зависит эффективность выполняемой деятельности. В качестве таковых рассматривались: мотивационный, эмоциональный, когнитивный и активационный компоненты [70; 145], индивидуально-психологические особенности [14], наличие профессионально важных качеств [153], опыт [166] и другие. Между тем в настоящее время имеется большое количество данных, свидетельствующих о низкой эффективности данного направления для решения задач прогнозирования деятельности при воздействии информационной нагрузки [19].

Вышеизложенное определило основную цель настоящего исследования: изучение психофизиологических факторов эффективности профессиональной деятельности специалистов-операторов в условиях воздействия высокой информационной нагрузки.

Для реализации цели исследования были определены следующие задачи:

1. Исследование психофизиологических факторов эффективности познавательной деятельности операторов транспортных систем при воздействии высокой информационной нагрузки в условиях моделирующего психологического эксперимента.

2. Анализ взаимосвязи индивидуально-психологических характеристик операторов транспортных систем с показателями эффективности деятельности при воздействии высокой информационной нагрузки.

3. Изучение психофизиологических характеристик деятельности операторов транспортных систем при воздействии высокой информационной нагрузки в условиях работы на тренажерных комплексах.

4. Анализ параметров глазодвигательной активности операторов транспортных систем при выполнении задач на тренажерном комплексе в условиях высокой информационной нагрузки.

5. Изучение динамики показателей физиологической активации, таких как сердечный ритм и диаметр зрачка, у операторов транспортных систем при выполнении задач на тренажерном комплексе в условиях высокой информационной нагрузки.

Объект исследования: деятельность человека-оператора в моделируемых условиях повышенной информационной нагрузки.

Предмет исследованиях психофизиологические детерминанты эффективной операторской деятельности при воздействии высокой информационной нагрузки.

Гипотезы исследования:

1. Основным фактором, влияющим на эффективность деятельности в условиях высокой информационной нагрузки, является формирование и поддержание в оперативной памяти системы целевых установок, определяющих когнитивную активность испытуемых.

2. Эффективность деятельности при воздействии высокой информационной нагрузки в значительной степени определяется способностью операторов к быстрой дифференцированной мобилизации функциональных ресурсов при усложнении условий.

Методологическую и теоретическую основу исследования составили принципы активности (H.A. Бернштейн, JI.C. Выготский, А.Р. Лурия, А.Н. Леонтьев), системности (П.К. Анохин, Б.Ф. Ломов), единства аффективных и интеллектуальных процессов (Л.С. Выготский), принцип психологического моделирования (П.К. Анохин, А.Р. Лурия, Ф.Д. Горбов) и теория функциональных систем П.К. Анохина [3; 11; 22; 24; 45; 50].

Методы исследования

При выборе групп испытуемых мы руководствовались несколькими критериями: практически постоянное воздействие на работника значительной информационной нагрузки в процессе профессиональной деятельности, высокий уровень ответственности («цена ошибки»), реальная возможность повторного комплексного исследования, наличие объективных оценок успешности выполнения профессиональных обязанностей.

С учетом этих критериев было обследовано 100 работников локомотивных бригад, а также 39 авиадиспетчеров и студентов Санкт-Петербургского государственного университета гражданской авиации, обучающихся по специальности «авиадиспетчер».

Для исследования психофизиологических факторов успешности профессиональной деятельности машинистов нами были выбраны компьютерные тесты, моделирующие их деятельность (экспериментальная процедура «Машинист», моделирующая деятельность машинистов и их помощников в условиях высокой информационной нагрузки и экспериментальная процедура «РПЭС» для оценки характеристик познавательной деятельности операторов в моделируемых стрессогенных условиях), в силу невозможности проведения исследования в условиях реального выполнения профессиональных обязанностей этой группой испытуемых.

Индивидуально-психологические особенности обследованных лиц исследовались посредством: 16-факторного личностного опросника Р. Кэттелла, опросника Ч.Д. Спилбергера и опросника «САН».

Исследование деятельности авиадиспетчеров проводилось в условиях, максимально приближенных к реальным посредством моделирования на тренажере «Навигатор - 3» ситуаций, связанных с управлением воздушным движением.

Перцептивные компоненты познавательной деятельности исследовались при помощи системы бесконтактной регистрации движений глаз Tobii XI20 (частота смены кадров 120 Гц). Показатели физиологической активации в процессе деятельности оценивались по результатам непрерывной регистрации сердечного ритма и диаметра зрачка с использованием компьютерного полиграфа «Kardi2-NP» (Медицинские Компьютерные Системы) и системы Tobii XI20 (Tobii Technology).

Полученные результаты были обработаны с использованием стандартных методов математической статистики, включенных в статистические пакеты SPSS 16.0, Origin 8.0. и Excel ХР. Данные, полученные при регистрации движений глаз, были обработаны с помощью программы Tobii Studio 2.2.4, являющейся официальным программным продуктом, сопровождающим прибор Tobii XI20 Eye Tracker.

Научная новизна исследования

Впервые проведено комплексное исследование психофизиологических факторов успешности профессиональной деятельности операторов транспортных систем (машинистов локомотивов и авиадиспетчеров) в ситуациях высокой информационной нагрузки, моделируемых как в условиях психологического эксперимента, так и в условиях работы на тренажерных комплексах.

Разработаны и апробированы методы и критерии оценки эффективности операторской деятельности по параметрам глазодвигательной активности, характеристикам динамики сердечного ритма и изменениям диаметра зрачка. Эти методы могут быть использованы для совершенствования тренажерной подготовки специалистов, профессионального обучения и динамического контроля функционального состояния операторов транспортных систем.

Впервые на материале операторов транспортных систем экспериментально доказано, что способность к формированию и поддержанию в оперативной памяти системы целевых установок является одним из факторов, обеспечиваю-

9

щих эффективность профессиональной деятельности в условиях высокой информационной нагрузки.

Также показано, что способность к быстрой дифференцированной мобилизации функциональных ресурсов является другим важным фактором, способствующим эффективной операторской деятельности при воздействии высокой информационной нагрузки.

Новыми являются данные о закономерностях регуляции глазодвигательной активности операторов в ситуациях высокой информационной нагрузки, экспериментально моделируемых на тренажерных комплексах.

Теоретическая значимость исследования

Выявленные в исследовании психофизиологические закономерности профессиональной деятельности операторов в ситуациях высокой информационной нагрузки, моделируемых в условиях психологического эксперимента и при работе на тренажерных комплексах, вносят вклад в понимание таких фундаментальных проблем психофизиологии и психологии, как психофизиологическая проблема, проблема физиологических детерминант умственной деятельности, проблема психофизиологических механизмов устойчивости человека к воздействию стресса.

Практическая значимость исследования

Показано, что апробированные в исследовании экспериментально-психологические процедуры, основанные на моделировании профессиональной деятельности в условиях эмоционального и информационного стресса (экспериментальные процедуры «Машинист» и «РПЭС»), могут использоваться в мероприятиях медико-психологического сопровождения профессиональной деятельности операторов транспортных систем, а также