автореферат и диссертация по психологии 19.00.03 для написания научной статьи или работы на тему: Функционально-структурная перестройка сенсомоторного действия при вариативности коэффициента передачи

Автореферат диссертации по теме "Функционально-структурная перестройка сенсомоторного действия при вариативности коэффициента передачи"

МЭСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА* ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ игл. М.ВЛОМОНОСОВА

Факультет психологии

На правах рукописи

ЕВСЕВИЧЕВА ИРИНА ВИКТОРОВНА

УДКг 159.9:62

ФУНКаЮКАЛЬНО-СТРУКТУРНАЯ ПЕРЕОТРОЙКА СЕНСОШТОРКОГО ДЕЙСТВИЯ ПРИ ВАРИАТИВНОСТИ КОЭФФИЦИЕНТА ПЕРЕДАЧИ

19.00.03 — психология труда, .инженерная психология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата психологических наук

Мэснва - 1990

Работа выполнена на кафедре психологии труда и инженерной психологии факультета психологии Московского государственного университета им.М.В.Ломоносова.

Научный руководитель - член-корреспондент АПН СССР, доктор

психологических наук, профессор В.П.Зинченко.

. *

Официальные оппоненты: доктор психологических наук, профессор

Г.М.Заракбвский

кандидат психологических наук, доцент ВЛ.Романов

Ведущая .организация - факультет психологии Ленинградского

государственного университета. "

Защита диссертации состоится в часов на заседании специализированного Совета К-053.05.75 по защите диссертаций на соискание ученой степени кандидата психологических наук при Московском государственном университете им.М.В.Ломоносова по адресу: 103009, Москва, пр,Маркса, 18, корп.5, суд.310.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке.факультета психологии Московского государственного университета*.'

Автореферат разослан

Ученый секретарь

'специализированного Совета С2)з/. 0

кандидат1, биологических наук .

доцент В.М^Догихвиш

С-/.' 1 ; ' ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы» Инструментальные исполнительные действия являются составной частью любого вида операторской деятельности. В зависимости от ее специфики характер действий изменяется от простого нажатия на кнопку до сложных пространственных действий, для выполнения которых необходимы высокая квалификация и длительное обучение. Эффективность управляющих воздействий во многом за-• висит от внешних средств деятельности оператора, в частности, от характеристик органов управления, с помощью которых реализуются исполнительные действия. Одной из таких характеристик является коэффициент передачи /КП/, определяющий соотношение мезду

величиной перемещения управляемого индекса на экране индикатора

/

и величиной соответствующего перемещения органа управления. Важной инженерно-психологической задачей проектирования систем управления является- выбор оптимального коэффициента передачи.

При реализации управляющих воздействий нередко возникают ситуации, в которых оператор попеременно манипулирует несколькими органами управления с разными коэффициентами передачи или одним органом управления с меняющимся коэффициентом передачи, что вы-нуздает его в процессе работы переключаться с одного коэффициента передачи на другой. Частота и характер таких переключений могут быть различны, поэтому их последствия и влияния на эффективность исполнительных действий должны быть изучены и учтены при проектировании исполнительной деятельности оператора и выборе коэффициентов передачи для_ органов управления.

Объектом исследования в настоящей работе являлась исполнительная деятельность оператора-манипулятора. Предмет исследования составляла функциональная структура исполнительных действий оператора.- • '

-я-

Цель работы состояла в исследовании функционально-структурных перестроек сенсомоторных действий оператора при разных условиях изменения коэффициента передачи. В работе решались следующие экспериментальные задачи:

- сравнительный анализ временных, скоростных и точностных характеристик исполнительных действий с разными коэффициентами передачи при работе в стабильных условиях, т.е. с неменяющимся • во время эксперимента коэффициентом передачи ;

- изучение особенностей перестройки исполнительных действий, осуществляемых в переменных условиях - при изменении коэффициента передачи'между отдельными пробами эксперимента, в зависимости от вероятности предъявления, количества и сочетания используемых коэффициентов передачи ;

.- исследование текущей перестройки исполнительных действий при динамических условиях изменения коэффициента передачи в процессе совершения движения и анализ ее трансформаций в зависимости от времени и направления изменения коэффициента передачи.

Основная гипотеза исследования состояла в том, что изменения коэффициента передачи должны отражаться на свойствах микроструктуры и микродинамики действия. Предполагалось, что варьирование коэффициента передачи позволит получить новые данные о количественных и качественных изменениях как целостной функциональной структуры действия, так и ее элементов.

Методы й.методики исследования. В работе использовался микроструктурный метод анализа исполнительных действий оператора, который позволил выделить когнитивные и исполнительные компоненты целостного действия и установить их функции, связи и соотношения-при разных условиях изменения коэффициента передачи.

Работа выполнялась на экспериментальном стенде, включающем

■ телевизионный индикатор, одностепенной линейный орган управления, блок управления коэффициентом передачи, ЭВМ. При построении экспериментального исследования применялся методический прием поэтапного усложнения условий изменения коэффициента передачи, который был реализован с помощью автоматизированной программы управления экспериментом. Она позволяла варьировать коэффициент передачи в соответствии с планом исследования между экспериментами, между пробами одного эксперимента или во время пробы в процессе . реализации исполнительного действия.

Положения, выносимые на защиту.

1. Разработан новый методический прием исследования исполнительного действия, состоящий в изменении коэффициента передачи по ходу его осуществления. Благодаря-этому проведено сравнение эффективности исполнительных действий при стабильных,переменных и динамических условиях предъявления коэффициентов передачи. '.

2. При переходе от стабильных к переменным и динамическим условиям работы с коэффициентами передачи происходит существенная функционально-структурная перестройка действия, выражающаяся в превращении одноволновой структуры действия в двухволновую, что требует повторного или удвоенного участия его компонентов для достижения заданного результата.

3.'Количественные границы и качественные особенности избирательного реагирования компонентов функциональной структуры действия в ответ на -изменения коэффициентов передачи зависят от условий их варьирования: величины, вероятности предъявления, количества и сочетания, времени д направления изменения.

4.'Изменения оперативности текущей перестройки действия при динамических условиях его осуществления свидетельствуют об изменении чувствительности движения в процессе его реализации, что.

»связано с неоднородностью его структурной организации.

5. Величина психологической рефрактерности при изменении коэффициента передачи в процессе осуществления действия определяется соотношением направлений первоначального коррекционного движений. При разнонаправленных движениях ее величина положительна, а при однонаправленных --отрицательна, что обусловлено спецификой перепрограммирования действия в этих ситуациях.

Научная новизна работы. В исследовании разработана оригинальная методика изменения коэффициента передачи в процессе совершения движения, и установлено влияние этого изменения на макро-, и микроструктуру действия и особенности его микродинаыйки. Проведенные исследования позволили также: выявить особенности трансформаций функциональной структуры исполнительных действий при разных условиях изменения коэффициента передачи ; установить 'воз-мокность параллельного функционирований когнитивных и моторных процессов при перестройке сенсомоторного действия ; определить зависимость величины психологической рефрактерности от соотношения направлений первоначального и коррекционного движений ; установить изменение,чувствительности движения в процессе его реализации.

Практическая значимость. Результаты настоящей работы могут' быть использованы для решения инженерно-психологических задач, связанных с выбором оптимальных коэффициентов передачи для органов управления. Учет в практике проектирования установленных.в исследовании макро- и микроструктурных'особенностей исполнительных действий при разных условиях работы с коэффициентами передачи позволит повысить эффективность и надежность управляющих воздействий оператора.'

Представленная работа выполнена в рамках цикла исследований исполнительной деятельности оператора, проводимого в МГУ им.

М'.В.Ломоносова. Результаты диссертационного исследования использовались в эргономической экспертизе тренажеров систем слежения при выполнении НИР с НПО "Старт", а также в педагогическом процессе при чтении курса лекций по эргономике в МИРЭА.

Апробация работы. По материалам диссертационного исследования были сделаны доклады на конференции молодых ученых /Москва, 1382/ и I Всесоюзной конференции по эргономике /Москва, 1986/. Работа обсуждалась на заседании кафедры психологии труда и инженерной психологии факультета психологии МГУ /1990/.

По теме диссертации опубликовано 15 работ.

Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, четырех глав и заключения, изложенных на 159 страницах мааинопис-ного текста. После каждой главы и заключения даются основные еы-водч. Работа содержит 8 таблиц и II рисунков. Список литературы включает 153 наименования, из них 67 - йа иностранных языках.

.СОДЕРЖАНИЕ РАКШ '

В первой главе работы представлен обзор современных концепции управления движениями, а также обзор по инженерно-психологическим аспектам проблемы передаточных отношений.

История интенсивных научных исследований движений человека насчитывает не одно десятилетие, что объясняется как многообразием и сложностью объекта изучения, так и стремлением исследовате-

!

лей создать единую, теорию регуляции движений'. К настоящему времени в психологии и смежных науках разработаны многочисленные теории, схемы и модели двигательного поведения /Н.А.Берндтейн, 1:94?, 1966; А.Б.Запорожец, 1960; Дж.Адаме, 1971, 1976; Р.Пьк, 1974; Р.Шмцдт, 1975, 1976; П.К.Анохин, 1978, 1979; О.А.Конопкин, 1980; Н.Д.Гордеева, В.П.Зинченко, 1982 и др./. В них до-

•статочно полно раскрыт механизм "регуляции движений чувствованиями", о котором в свое время говорил И.М.Сеченов /1947/. Оказалось, что построение движения во многом определяется пронизы-.Бающими его'когнитивными компонентагли, к числу которых относятся образ, интегральная и дифференциальная программы, схемы памяти,

средства контроля и т.д. Все они находятся в сложном взаимодей-

$

ствии, образуя систему прямых и обратных связей. И если на первых этапах изучения проблемы управления движениями исследователи выделяли лишь два ведущих механизма регуляции - программный и коррекционный, - и активно занимались поисками экспериментальных доказательств в пользу какого-либо одного из них, то в настоящее время важной научной задачей является изучение взаимодействия как обоих механизмов, так и всей сложнейшей системы, обспечивающей осуществление действия. В представленной работе эта задача решалас в рамках исследования функциональной структуры действия, особенностей ее' перестройки, соотношения и связей составляющих ее ком- ■ понентов при выполнении действий в разных условиях варьирования . коэффициента передачи. Основой для проведения экспериментального исследования и интерпретации полученных результатов являлись концептуальные представления о природе двигательного поведения, обобщенные в функциональной модели предметного действия, разработанной Ы.Д.Гордеевой и В.'П.Зинченко /1982/. ■

/2 обзоре, посвященном инжеяерно-»психологическим аспектам проблемы передаточных отношений, показано, что величина коэффициента передачи влияет на время и точность с'енсомоторных действий-/В.Дженкинс, М.Коннор, 1949 ; Ж.М.Фаверж и др., 1964 ; ЛгБак, 1980 ; В.Г.Денисов и др., 1983 ; Дж.Сэнс, Э.Эвартс, 1983 ; М/Хаммертон,. 1989 и др./ Экспериментально установлено, что оптимальные значения коэффициентов передачи зависят от ряда факторов, таких какг

.тип. органа управления, вид'и направление движения, характеристики входного сигнала, размер индикатора и др. /В.Дженкинс, М.Олсон, 1952 ; К.Гиббс, 1962 ; В.П.Багрунов, ВЛ.Водлозеров, 1972 ; Дж.Грин-штейн, Л.Арнаут, 1987 и др./. В некоторых исследованиях проблема передаточных отношений рассматривалась в контексте овладения оператором пространственными отношениями и определялась роль разных видов афферентации в этом процессе /В.М.Водлозеров, Б.Ф.Ломов, 1964 ; М.А.Котшс, 1978 и др./.

При постановке задачи собственного исследования мы исходили из того, что в пнженерно-психологической литературе отсутствуют данные о том, как отражается на исполнительной деятельности оператора варьирование коэффициентов передачи, которое может осуществляться между отдельными действиями или по ходу их реализации. Вместе с тем, при проектировании исполнительной деятельности оператора, в том числе, ее новых .видов и форм для задач управления аэрокосмическими средствами навигации и робототехническими системами, необходимо знать, сгложет ли оператор адаптироваться к таким условиям работы, какова при этом эффективность исполнительных действий, возможны ли ошибки управления. Настоящая работа была направлена на изучение влияния разных условий варьирования коэффициентов передачи на исполнительные действия операторов. При этом анализ действий не ограничивался их временными и точностными характеристиками. Основной акцент работы ставился на исследовании функциональной структуры и микродинамики сенсомоторных действий.

Во второй главе работы представлены результаты экспериментального исследования по сравнительному, анализу исполнительных действий оператора, выполняемых при разных коэффициентах передачи в стабильных условиях, при неменяющемся во время эксперимента коэффициенте -передачи. Задача испытуемого состояла в, точном совмеще-

нии управляемого индекса' с целью, которая предъявлялась на расстоянии 18 см от стартовой позиции строго по вертикали. Для перемещения индекса по вертикали экрана оператор должен был перемещать орган управления в направлении "от себя-к себе". Расстояние между испытуемым и экраном индикатора составляло 170,см. В исследовании использовалось 7 значений коэффициентов передачи: 0,6 ; I ; 2,5 ; 4,5 ; 6 ; 8 ; 10. Регистрировались следующие параметры исполнительного действия: общее время выполнения действия ; время отдельных стадий действия - латентной, реализации, включающей вре-' мя разгона и время торможения, контроля и коррекций ; максимальная скорость'; сшибка совмещения.

Анализ результатов исследования показал, что кривая изменения общего времени выполнения действия при увеличении коэффициента .передачи от 0,6 до 10 имеет II -образный вид с минимумом при КП=4,5 и 6. Микроструктурный анализ результатов показал, что выявленная динамика общего времени действия связана с двумя его стадиями - реализации и контроля и коррекций. Установлено, что с увеличением коэффициента передачи от 0,6 до 8 время реализации действия уменьшается, что обусловлено уменьшением амплитуды перемещения органа управления. При этом "для каждого коэффициента . передачи характерна своя максимальная скорость реализации, значение которой уменьшается по мере возрастания коэффициента передачи. Вместе с тем, в исследовании получены данные о том, что в выделенном диапазоне коэффициентов передачи увеличивается время' контроля и коррекций, что вызвано возрастающей сложностью соотнесения перемещений Органа управления и управляемого индекса на экране индикатора. При КП=10 характер установленных зависимостей--изменяется^ по сравнению с предыдущим КП=8 время реализации зна-

■чительно увеличивается, а время контроля и коррекций остается без изменений. Обнаружено, что такие временные изменения действия связаны с его структурной организацией. Анализ записей скоростной кривой действий показал, что при КП=10 встречается большое количество проб, в которых отсутствует характерная для действий с другими коэффициентами передачи плавность движений. Реализация действия в.таких пробах носит дискретный характер и представляет собой цепь микроперемещений, в которой чередуются периоды нарастания л падения скорости. Данная тактика осуществления действия обусловлена трудностью соизмерения визуальных и кинестетических сигналов, поступающих от движений управляемого индекса и руки, манипулирующей органом управления. Для-выработки более устойчивого двигательного навыка при работе- с данным коэффициентом передачи потребовалась дополнительная тренировка, в результате которой была достигнута плавность всех движений, что соответствующим образом отразилось.на их структуре и временных характеристиках.

Проведенный в исследовании анализ точностных характеристик действий показал, что с возрастанием коэффициента передачи точность совмещения уменьшается. Данная закономерность вызвана трудностями соизмерения прп больших коэффициентах передачи микроперемещений органа управления и управляемого индекса, что заставляло испытуемых несколько расширять допустимую, зону цели п считать задачу выполненной даже при некоторых небольших отклонениях управляемого индекса от цели.

Таким образом, можно заключить, что при работе в стабильных условиях испытуемые в целом успешно•справлялись с задачей управления при всех коэффициентах'передачи. Полученные в исследовании данные мо^ут быть использованы при выборе оптимального коэффициента передачи для органа управления при заданных критериях вре-

мени выполнения, скорости, точности, структуры действия.

Трет-ья глава работы посвящена изучению влияния переменных условий предъявления коэффициентов передачи на исполнительную деятельность оператора. В задачу исследования входил сравнительный анализ временных, скоростных и структурных характеристик действий, выполняемых в переменных условиях и отличающихся количеством, сочетанием и вероятностью предъявления коэффициентов передачи.

При переменных условиях работы изменение коэффициента передачи производилось с помощью ЭВМ между отдельными пробами эксперимента в случайном порядке и в соответствии с планом исследования. В работе использовалось три значения коэффициента передачи: 0,6 ; 2,5 ; 10. Исследование включало три экспериментальные серии, различающиеся количеством задействованных в них коэффициентов передачи.

В первой серии эксперименты выполнялись.в стабильных условиях с участием каждого из перечисленных коэффициентов передачи. Полученные результаты выступали в качестве фоновых при,сопоставлении с данными экспериментов, выполняемых в переменных условиях.

Во второй серии экспериментов, состоящей из двух циклов, варьировалось два значения коэффициентов передачи. В одном цикле в эксперименте использовались коэффициенты 0,6 и 2,5, в другом -2,5 и 10. Вероятность предъявления кавдого из них равнялась 50$.

Третья серия включала эксперименты, в которых варьировалось три значения коэффициентов передачи: 0,6 ; 2,5 ; 10. При этом в-качестве основного выступал КП=2,5. Вероятность его предъявления равнялась 50$. Остальные коэффициенты предъявлялись с вероятностью 25$.

В исследовании регистрировались, общее время выполнения действия и его отдельных стадий - латентной, реализации,' контроля

и коррекций, а также временные и скоростные характеристики отдельных волн реализации действия.

Результаты исследования показали, что введение в эксперимент двух и трех значений коэффициентов передачи приводит к существенным изменениям структуры сенсомоторных действий. При данных ." условиях работы появляются действия с двумя волнами в стадии реализации. Причина их возникновения связана с неадекватным планированием в латентное время скорости предстоящего перемещения. Для каждого коэффициента передачи, как отмечалось в предыдущей главе работы, существует своя, оптимальная скорость реализации действия. Так как изменение коэффициента передачи производилось в случайном порядке, и испытуемый не знал, какой из коэффициентов будет предъявлен в следующей пробе, то он мог ошибиться при планировании скорости предстоящего перемещения. Если испытуемый выбирал скорость, большую, чем необходимо для данного В пробе . коэффициента передачи, то при реализации действия он совершал "перелет" через цель, для.устранения которого необходимо было сделать возвратное движение в сторону цели. Если же выбранная скорость оказывалась меньше, чем нужно для выполнения действия, то возникал "недолет",.для ликвидации которого требовалось совершить, увеличив скорость, новое движение*в сторону цели того же направления, что и предыдущее. Иными словами, первоначальное и коррекционное движения составляли соответстве'нно первую и вторую волны реализации действия.

На основании анализа полученных экспериментальных данных установлено, что при работе с двумя равновероятно меняющимися коэффициентами передачи испытуемые придерживаются тактики выполнения, обозначенной н.ами "рэндж-эффектом", при которой планируется такая скорость реализации,, которая является средней длд двух использу- ,

емшс в эксперименте коэффициентов передачи. Поэтому при выполнении действия с меньшим из двух коэффициентов -передачи возникают ошибки "недолета", а .при реализации действия с большим коэффициентом передачи - ошибки "перелета". Наряду с двухволновыми действиями в этих экспериментах присутствовали также действия с од-новолновой структурой реализации. Установлено, что они появлялись в двух случаях. Во-первых, при выполнении действий с меньшим из пары коэффициентом передачи, когда вторая коррекционная волна реализации признавалась нецелесообразной из-за оставшегося небольшого расстояния до цели. Во-вторых, одноволновые действия- возникали при- повторных предъявлениях проб с одинаковым коэффициентом передачи. Эти случаи свидетельствуют о том, что испытуемый, планируя скорость предстоящего перемещения, ориентируется не только на среднюю для двух коэффициентов передачи скорость выполнения, но и н& скорость предыдущего действия. Однако, величина, на кб-торую корректируется скорость нового действия оказывается не всегда достаточной для его успешного, без перере1улировок, окон-, чания.- Поэтому при последовательном предъявлении 'нескольким проб с одинаковым коэффициентом передачи наблюдается два или более действий с двухвдлновой структурой, в которых отмечается посте- ■ пенное уменьшение амплитуды и длительности второй коррекционной .волйы действия.

Выявленная в исследовании структурная перестройка действий тесно связана с функциональными .-изменениями стадии'-реализаций. При переменных,условиях работы испытуемый по ходу движения должен исследовать ситуацию: выяснить, какой из коэффициентов пере* - ■

дачи предъявлен в-пробе, соответствует ли ему запланированная в латентное время скорость перемещения, и если нет, то как исправит] допущенную к этому моменту ошибку рассогласования и успешно за-

кончить действие. Особенность зафиксированных в исследовании действий с двухволновой структурой реализации состоит,в отсутствли периода покоя перед началом ксррекционного движения, во время которого должно осуществляться его планирование. %Это свидетельствует о параллельном функционировании двух процессов: моторного, направленного' на "реализацию первоначального движения, и когнитивного, задача которого состоит в оценке текущего движения и в фор-' иировашга программы нового коррекционного движения.

Установлен'нке в исследовании функционально-структурные перестройки дейстзий отражаются и на их временных характеристиках. Было выявлено, что б переменных условиях работы при равновероятном предъяьлет.п: коэффициентов передачи на выполнение всех действий затрачивается значительно больше времени, чем в стабильных условиях. Такие изменения, зафиксированные в действиях и с одно-волновой и с двухволновой структурой, сачзаны в значительной мере с увеличением времени реализации. Отмечено также, что при КГТ=0,6 и 10 значимо увеличивается время контроля и коррекций, в то время как при КП=2,,5 оно остается без изменений. Это свидетельствует- о том, что .переменные условия работы в большей степени влияют на действия с крайними из дйапазона исследуемых коэффициентами передачи.

. При аналйзе результатов экспериментов с тремя коэффициентами передачи обнаружено, что при КП=2,5, предъявлявшемся с большей вероятностью, чем другие коеффициенты,. подавляющее большинство действий имеют одноволновую структуру. 'При этом время их .осущест-

I '

вления практически на отличается от времени действий,-выполняемых в стабильных условиях. В действиях же с двумя другими коэффициентами передачи, имеющими мёныцую-вероятность предъявления /0,6 и Ю/| зафиксированы только ДЕухволновые действия, в которых зна-

чительно увеличены по*сравнению со стабильными условиями общее время выполнения/ время реализации и время контроля и коррекций. Причем, вре^я,реализаций в экспериментах с тремя переменными выше, чем в экспериментах с двумя переменными. Полученные данные свидетельствуют о том, что при работе с несколькими коэффициентами передачи испытуемые при выполнении действий ориентировались на средний по значению коэффициент передачи, предъявлявшийся с большей вероятностью.. -

В четвертой главе работы представлен анализ исполнительных действий оператора при работе в условиях изменения коэффициента передачи б процессе'совершения движения. Задача данной части работы состояла в.изучении.особенностей адаптации оператора к динамическим условиям работы с коэффициентами передачи и в исследовании чувствительности .моторного компонента двигательного акта' к воздействию, внедряемому в разные,моменты его реализации. Под чувствительностью понималась способность к оперативной перестройке действия в ответ на возмущающее воздействие.

Исследование включало цикл экспериментов, в которых измене-, ние коэффициента передачи /введение "сбоя"/ производилось во время перемещения управляемого индекса из стартовой позиции к цели. В качестве исходного коэффициента передачи, в работе -использовался КП=2,5. С него начиналась каждая'проба эксперимента. В 50$ проб ЭВМ в случайном порядке меняла исходный'коэффициент передача, Пзремекными параметрами являлись: время изменения коэффициента передачи /в диапазоне 0,05-0,5 с с шагом 0,05 с/.и направление изменения коэффициента передачи /увеличение от 2,5 до 10 и уменьшение от 2,5 до 0,о/.

В исследовании регистрировались структурные, временные и ско-' роспше характеристики действия,- а такхе: время сеакции -

время от момента изменения коэффициента передачи до момента начала второй волны реализации, свидетельствующей об 'изменении действия в соответствии с новым коэффициентом передачи ; и рефрак-терность, определяемая как разница /с учетом знака/ между временем реакции и латентным временем, позволяющая сопоставить время планирования коррекционного и первоначального движений.

Результаты исследования показали,- что при работе в условиях изменения коэффициента передачи в процессе совершения движения испытуемые, планируя предстоящее действие, ориентируются на исходный КП=2,5, с которого начинается действие в каждой пробе эксперимента. Вследствие этого, при реализации тех действий, в которых производятся изменение экспериментальных условий, возникают ошибки управления: "перелеты" через цель при неожиданном увеличении коэффициента передачи или "недолеты" - при его уменьшении. Для их устранения испытуемые вынуждены совершать коррекционные движения, и таким образом,-действия'с изменением коэффициента передачи приобретают двухволновую структуру реализации. Анализ перестроек действий при варьировании 'экспериментальных переменных показал, что такая структура сохраняется при всех' временах и направлениях' изменения коэффициента передачи. Однако, внутри данной структуры отмечены' определенные врёмённые различия в зависимости от момента изменения, коэффициента передачи. Показано, что с возрастанием времени-"сбрй" время реализации первой волны действия увеличивается,' а второй волны - уменьшается. .Темпы.измеве- ' ния данных временных характеристик примерно одинакогы, в результате чего и время реализации й общее время действий сохраняются одинаковыми при разных временах "сбоя". При сопоставлении действий с' разными направлениями изменения коэффициента передачи было выявлено, что при его увеличении время выполнения действий значи-

тельно вше, чем при его уменьшения. Микроструктурный анализ результатов показал, что данные временные отличия связаны с соответствующим увеличением времени заключительной стадии действия -контроля,и коррекций, что обусловлено трудностями совмещения управляемого индекса с целью при'больших значениях коэффициента передачи.

Полученные в исследовании результаты позволили также установить зависимость Бремени реакции от момента изменения коэффициента передачи. Время реакции в изучаемой экспериментальной ситуации это период, в течение,которого оператору необходимо обнаружить происшедшее изменение коэффициента передачи, оценить его и сформировать программу -изменения действия в соответствии с новыми условиями. Отмечено, что .когнитивные процессы, предшествующие такой коррекции действия, осуществляются оператором одновременно с процессом реализации первоначального движения. В работе показано, что с увеличением времени "сбоя" время реакции уманыдается. Это означает, что чем позже-во время движения произойдет изменение коэффициента передачи, тем оперативнее оператор отреагирует на него. Полученные факты свидетельствуют о том, что чувствительность моторного компонента действия к изменения!.!, возникающим в

- ( . - '

самом движении, возрастает по мере реализации двигательного акта. Предполагается, что установленные в исследовании закономерности связаны с функциональными особенностями двух фаз реализации действия - разгона и торможения. Во время разгона действие•развивается по сформированной в латентное время /программе движения, и никакая вновь поступающая информация не может повлиять на ход его выполнения. Во время же торможения активно функционирует, меха- ' низм обратной связи,-поэтому любое изменение текущего-движения может быть воспринято субъектом гораздо быстрее', что дает возмог,-

ность раньше скорректировать действие в соответствии с нов™ коэффициентом передачи.

В исследовании также обнаружено, что значения рефрактернос-ти, позволяющей сопоставить-время подготовки коррекционного и первоначального движений, зависят от направления изменения коэффициента передачи. При его увеличении зафиксирована положительная рефрактерность, а при уменьшении - отрицательная. Установленный в изучаемой экспериментальной ситуации нетипичный эффект "отрицательной рефрактерности" может быть объяснен через .соотношение направлений первоначального и коррекционного движений. При их совпадении, как в случае уменьшения коэффициента передачи, при подготовке нового движения достаточно лишь активизировать старую, построенную в латентное время программу реализации. В случае же увеличения коэффициента передачи, когда для коррекции действия необходимо совершить движение противоположного направления, требуется существенная перестройка старой программы действия. В.связи в этим, в первой ситуации на подготовку нового движения затрачивается меньше времени, а во второй - больше, чем при планировании первоначального движения.

Результаты проведенного исследования позволили установить особенности управления в ситуации изменения коэффициента передачи в процессе осуществления движения. В случае неопределенности введения таких изменений происходят качественные изменения, связанные с функционально-структурной перестройкой действия по ходу его реализаций. Внутри микроструктуры действия, в.зависимости от времени и направления изменения коэффициента передачи, фиксируются количественные изменения временных характеристик ее отдельных составляющих.

В заключении к работе установленные в исследовании функцио- . нально-структурные перестройки сенсомогорного действия при разных условиях изменения коэффициента передачи рассматриваются в контексте функциональной модели предметного действия. Выделяются два основных типа перестроек, различающиеся уровнем коррекции действия. Для каждого из них' описан специфический набор компонентов и связей функциональной структуры, участвующий в осуществлении действия. Первый тип перестроек, наблюдаемый в действиях с одноволновой структурой, связан с более длительным, чем в обычных условиях, функционированием текущего коррекционного процесса. Его реализация осуществляется на уровне микрокоррекций, при планировании которых задействован блок дифференциальных программ. Второй тип перестроек зафиксирован в действиях с двухволновой структурой реализации, в которых для коррекции действия в соответствии с новым коэффициентом передачи уже не.достаточно микроизменений текущего движения, а необходимо формирование и выполнение нового. В такой коррекции более высокого уровня задействован и более широкий набор компонентов функциональной структуры,-и для ее реализации требуется активизация или перестройка интегральной программы действия. '

Полученные в работе данные о функционально-структурных перестройках сенсомоторных действий при разных условиях изменения коэффициента передачи могут быть использованы при разработке практических рекомендаций по проектированию исполнительной деятельности оператора.

Выбирая коэффициент передачи для работы в стабильных условиях, необходимо учитывать, что оператор может приспособиться к широкому диапазону коэффициентов передачи. При этом следует иметь в виду, что для достижения устойчивого навыка управления при

больших значениях коэффициентов передачи требуется дополнительная тренировка. Рекомендуется учитывать, что при работе с переменными коэффициентами передачи значительно возрастает время выполнения действий и количество перерегулировок.'Наиболее сильные нарушения возникают при выполнении периого после смены коэффициента передачи действия. Целесообразно также обратить внимание на негативные последствия действий с большим из используемых коэффициентов передачи. Совершаемые в таких действиях ошибки "перелета" являются крайне нежелательными для многих рабочих ситуаций. Организуя работу оператора с несколькими коэффициентами передачи, различающимися по частоте использования, необходимо знать, что действия с "редкими" коэффициентами передачи менее эффективны из-за постоянных временных и точностных нарушений.

При проектировании новых видов операторской деятельности следует иметь в виду, что в условиях изменения коэффициента передачи в процессе совершения движения оператор справляется с задачей управления. Однако, в случае неопределенности введения таких изменений возникают ошибки управления, для устранения которых необходима корректировка действия, требующая дополнительных временных затрат.

ВЫВОДЫ . ■

1. В результате разработки нового методического приема изменения коэффициента передачи во ходу реализации движения проведено сравнение эффективности выполнения действий при разных условиях их осуществления - стабильных, переменных, динамических.

2. Количественные границы й качественные особенности избирательного реагирования компонентов функциональной структуры действия в ответ на изменения коэффициентов передачи зависят от условий их варьирования: величины, вероятности предъявления, коли-

-чества и сочетания, времени и направления изменения.

3. При работе в-стабильных условиях с разными по величине коэффициентами передачи фиксируются количественные изменения времени действия и его отдельных стадий /реализации и контроля и коррекций/, а также скорости его осуществления.

4. В переменных и динамических условиях работы наблюдаются как количественные, так и качественные изменения структуры действия, выражающиеся в появлении второй волны в стадии реализации, обусловленной 'Необходимостью коррекции первоначальной скорости осуществления действия.

5. Анализ структуры действия, выполняемого в переменных и динамических условиях, позволил вскрыть особенности организации второй коррекционной волны, состоящие в том, что ее планирование осуществляется во время реализации первой волны. Это свидетельствует о параллельном функционировании двух процессов: моторного, направленного на реализацию первоначального движения, и когнитивного, задача которого состоит в оценке текущего движения и в формировании программа нового. ■ .,

6. .Соотношение одноволновых и двухволновых действий в деятельности оператора зависит от количества, сочетания и вероятности предъявления коэффициентов передачи.

7. В динамических условиях осуществления действий с особой рельефностью выступает роль чувствительности движения. Получены новые данные о ее увеличении по ходу реализации движения, что свидетельствует о неоднородности его структурной организации.

. 8. Установлено, что величина психологической рефрактерности

зависит от соотношения направлений первоначального и коррекцион-

*

ного движений. При разнонаправленных движениях ее величина положительна, а при однонаправленных - отрицательна, что обусловлено спецификой перепрограммирования действия в этих ситуациях.

9.Варьироваяие коэффициентов передачи, используемое в качестве методического средства изучения функциональной структуры цействия, позволило расширить и уточнить представления о типах взаимодействия-и Возможностях' трансформации компонентов в этой структуре.

10. Полученные в исследовании практически полезные результаты, относящиеся к оценке эффективности исполнительных действий 1ри разных условиях варьирования коэффициентов передач:;, могут !ыть использованы при проектировании исполнительной деятельности >ператора и выборе коэффициентов передачи Для органов управления.

• ЛТ^ЖКЛШМ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

I. Соотношение ..о.-нитязных и моторных компонентов в структуре ространственного действия различной степени сложности / Проблемы нзсенерной психологии. Тезисы докладов 7 Всесоюзной конференции о инженерной психологии. - М., 1979.-С.49-52 /совместно с Н.Д. ордеевой, С.А.Мнацаканян/. • 2. Исследование соотношения структурных компонентов действия зависимости 9т внешних средств деятельности / Эргономика. Тру-з ВНИИТЭ;- Вып. 19. -М., 1980.-С.28-37-/совместно с С.А.Мнацаканян. .Г.РоманютойД

3. Зависимость внутреннего способа деятельности от ее внешних зедств / Тезисы докладов 17 Международной конференции стран-членов !В по эргономике.' - М., 1981.-С. 32-33.

4. Зависимость структуры действия от «эрганизацяи информационно поля / Эргономика. Труды'ВНИИТЭ. Вып.22. -М., 1382.-0.19-30 овместно с Й.В.Федоровой/. '

5.Влияние амплитуды и сложности движений на тип регулирования игательными актами / Психологические проблемы автоматизации ганизационного управления! Тезисы докладов научного совещания-

семийара. - Одесса, 1983.-С.99-100 /совместно с 0.В.Турусовой/.

6.' Зависимость гЛубины -перестройки сенсомоторного действия от возможностей адаптации"к стрессовой ситуации / Эмоционально-волевая регуляция поведения-и'деятельности. Тезисы Всесоюзной конференции молодых ученых.'- Симферополь, 1983.-С.107-108 /совместно с М.С.Белоховской, 11ьВ.Федоровой/..

7."Микроструктурный анализ как метод исследования двигательной активности /Тезисы докладов Ш Всесоюзной конференции по проблемам биомеханйки. - Рига, 1983.-Т.2.-С.42-44.

8. Микроструктура навыка дискретного слежения / Психологическая наука и общественная практика. Часть I. Тезисы научных сообщений. советских психологов к У1 Всесоюзному съезду Общества психологов СССР. - М., 1983.-С.114-117 /совместно с Е.Б.Сироткиной/.

. 9. Микроструктура непрерывного слежения / Тезисы докладов У Международной конференции по эргономике ученых и специалистов, стран-членов СЭВ. - М., 1-984.-С. 106-107 /совместно с Е.Б.Сироткиной, И.В.Федоровой/.

10. Зависимость функциональной структуры исполнительного действия от направления изменения коэффициента передачи / Психологические и психофизиологические характеристики операторской деятельности. Тезисы 71 Всесоюзной конференции по-инженерной психологии. Вып.II. - Л., 1984.-С.52-53 /совместно с В.Г.Романютой/.

11. Текущая перестройка сенсомоторного действия при изменении коэффициента передачи /Тезисы докладов Всесоюзного симпозиума "Зрение организмов и роботов". - Вильнюс, 1985.-Т.I.-С.157-158.

12. Функциональная структура инструментального действия / Эргономика и научно-технический прогресс. Материалы конференций, совещаний.-М., 1986.-С.40-41 /вовместно'с Н.Д.Гордеевой,-Б.Г.Джапаридзе, В.Г.Романютой/. •

13. Эргономическое проектирование рабочих мест с органами

управления манипуляционного типа /.Эргономика рабочего места. Тезисы докладов ученых и специалистов стран-членов СЭВ на 71 Мех-дународной конференции по эргономике. - М., 1987..-С.67-С8 /совместно с И.В.Федоровой/.

14. Текущая перестройка инструментального двигательного акта под влиянием изменения коэффициента передачи в процессе совершения движения /Эргономика. Труды ВНИИТЭ. Вып.33. - М., 1987,-С. 64-72.

15.'Сравнительный анализ исполнительных действий оператора при разных коэффициентах передачи /Эргономика и социальная ориентация научно-технического прогресса. Материалы конференций, совещаний. М., 1989.-С.50-51 /совместно с О.З.Афанасьевым, Н.Д.Гордее-вой/.