Постановка задачи измерения умственной работоспособности операторов

Умственная работоспособность человека отличается большим разнообразием и с трудом поддается мониторингу. Оценке подлежат процессы восприятия, внимания, памяти, мышления, принятия решений, а так же моторные действия по реализации принятых решений и т.д. В связи с чем, актуальным становится разработка механизмов многокритериальной оценки работоспособности, что влечет за собой создание соответствующих методик тестирования и нормирования результатов деятельности.

Следует отметить, что умственная работоспособность сохраняется в достаточно широком диапазоне функционального состояния оператора, и по физиологическим и психофизиологическим показателям. Это приводит к необходимости расширения диапазона моделируемых ситуаций для прогноза поведения оператора в условиях утомления и стресса.

Умственный труд человека-оператора (и соответственно его работоспособность) условно можно разделить на три типа:

- сенсорный;

- сенсомоторный;

- абстрактно-логический.

В методологии АМОД умственная работоспособность оценивается в двух модальностях: качество сенсомоторной деятельности и качество абстрактно-логической деятельности.

Почему именно две модальности? Во-первых, два параметра могут быть использованы для наглядного графоаналитического представления итогов анализа успешности выполняемой оператором деятельности – в форме фазового портрета. То есть, появляется возможность использовать мощнейший механизм теории управления по графоаналитической интерпретации поведения сложных систем.

Во-вторых, архитектура нашего мозга такова, что два его полушария специализируются, в некотором смысле, на организации двух модальностей интеллектуальной деятельности. Левое полушарие отвечает за логику, а правое – за образное мышление, в рамках которого осуществляется сенсомоторная деятельность.

Таким образом, подобное бинарное моделирование когнитивной работоспособности (совмещение выполнения задач абстрактно-логической и сенсомоторной деятельности), позволяет исследовать процессы перераспределения ресурсов интеллектуального потенциала мозга, что естественно определяется индивидуальными особенностями человека.

Как правило, эффективность умственной работоспособности человека оценивается только косвенно. В качестве косвенных показателей чаще всего используется динамика показателей функционального состояния организма или параметры протекания психологических процессов. Их оценка производится путём объективных измерений с использованием физиологических методов и тестов, а также на основе сбора и анализа данных субъективного состояния психических и соматических функций. Некоторые из этих тестов воспроизводят отдельные операторские функции: избирательное внимание, сравнение количественных показателей, прогнозирование движения объекта и др.

В отличие от методов косвенной оценки умственной работоспособности, методология АМОД основана на прямых измерениях показателей деятельности операторов в модельной ситуации и построении кривых работоспособности, которые представляют собой функциональную зависимость изменения качества деятельности во времени.

Qcл

5 (мин) 10 15

Врабатываемость

Время устойчивой работы

Компенсаторные паузы

t2

t1

Т

Qmax

Qi

 

 

Рис. 14. Кривая работоспособности

 

Кривые работоспособности характеризуются четко выраженными фазами: врабатывания, устойчивой работоспособности и фаза развития утомления. Последняя в свою очередь содержит три стадии: стадия полной компенсации (близка к фазе устойчивой работоспособности и характеризуется возникновением начальных признаков усталости), стадия неустойчивой компенсации (характеризуется снижением работоспособности, которое волевыми усилиями оператора замедляется, но не исключается), и стадия прогрессивного снижение работоспособности (характеризуется быстрым нарастанием усталости). Кривые работоспособности строят как по каждому показателю эффективности работы, так и по интегральным показателям.

В практике научных исследований в качестве прямых показателей эффективности работы применяется определение точности и скорости выполнения человеком отдельных, наиболее важных элементов или операций, составляющих структуру его деятельности в модельной ситуации.

В качестве модели сенсомоторной деятельности методология АМОД использует задачу слежения: оператор следит на экране монитора за виртуальной целью. Чем меньше ошибка слежения, тем выше скорость маневра цели. Модель абстрактно-логической деятельности представляется решением задачи арифметического счета: оператор устно решает арифметическую задачу. Чем выше скорость решения (правильного), тем меньший резерв времени выделяется оператору на принятие решения и реализацию моторных действий с помощью манипулятора «мыши», фиксирующих принятое решение.

Следует отметить, что в настоящее время принято проводить диагностику умственной работоспособности операторов-космонавтов только в благоприятном психофизиологическом состоянии. При этом остается совершенно не изученным вопрос об оценке устойчивости оператора к утомлению при воздействии неблагоприятных факторов.

В этой связи, создание методик, позволяющих осуществлять многокритериальную оценку уровня работоспособности, определять появление признаков утомления, оценивать индивидуальную динамику развития утомления, представляется весьма актуальной задачей для обеспечения безопасности космических полетов.

Методика АМОД способна моделировать динамическую нагрузку на психику и вызывать тем самым развитие состояния утомления: сначала легкого, а затем выраженного, которое сопровождается понижением качества деятельности. Важная особенность методики АМОД заключается в том, что она является адаптивной к операторским способностям. Это выражается в возможности автоматического изменения уровни сложности заданий, предъявляемых оператору на экране монитора, в зависимости от качества выполнения им предшествующих заданий. Если оператор успешно справляется с предъявленным ему заданием, то в следующий момент времени ему будет выдано более сложное задание (виртуальная цель на экране, за которой нужно непрерывно следить, начнет двигаться с большей скоростью и амплитудой). Когда же оператор не может успешно справиться предъявленным уровнем задания, то следующее задание упрощается (скорость и амплитуда перемещения цели по экрану уменьшаются). Одновременно с этим, успешность принятия решения по логической задаче приводит к сокращению времени на принятие решения в следующей серии задач.

Такой подход позволяет выявить максимальный уровень сложности заданий, с которыми способен справиться данный оператор, и мотивировать его работу на этом уровне достаточно длительное время. А, как известно, работа на пределе психических возможностей человека является для него очень интенсивной рабочей нагрузкой и вызывает развитие выраженного утомления за крайне короткие сроки (10-15 минут).

Как показали многочисленные исследования, при выполнении заданий в течение 15-ти минут у большинства операторов начинается развитие состояния выраженного утомления, т.е. у них наблюдается заметное ухудшение точности слежения за объектом на экране, появляются ошибки в арифметических действиях и в выборе клавиш на манипуляторе " мышь". Более того, появляются так называемее «компенсаторные паузы» - это кратковременные периоды деятельности, когда оператор не может выполнять две задачи одновременно, как он делал это ранее, а начинает упускать выполнение одной из задач методики. Он либо перестает управлять движущимся объектом, либо перестает выполнять арифметические действия, только имитируя их выполнение за счет формальных ответов. Чувствительный инструментарий методики позволяет улавливать данные паузы в совмещенной деятельности, которые могут служить индикатором появления выраженного утомления. Количество компенсаторных пауз и их продолжительность входят в комплекс показателей, по которым можно судить об интенсивности развития состояния утомления.

Мониторинг умственной работоспособности АМОД ориентирован на решение ряда прикладных задач. В первую очередь это профессионально-психологический отбор операторов, контроль текущего состояния работоспособности и прогнозирование динамики работоспособности операторов. Это требует обоснованного отбора параметров мониторинга, разработки шкал их измерения и разработки методик получения индивидуальных, популяционных и критериальных норм.