Изменения свойств объекта при подведении к нему курсора (аналог тактильного исследования)

 

Существуют два основных критерия оценки эффективности интерактивного визуального элемента:

- качество/скорость восприятия элемента - при разработке элементов управления, в т.ч. пиктограмм не рекомендуется формировать и синтезировать подробное изображение

- физическая реализация элемента.

Причинами ухудшения восприятия элемента являются:

- Ошибочно выбранный визуальный сюжет элемента,

- Сложные либо многозначные сюжеты (характерный пример — лупа = изменение масштаба либо поиск).

В большинстве случаев эта проблема имеет наименьший приоритет, так как рисование сложных сюжетов вообще не практикуется.

 

Дополнительно к рассмотренным направлениям снижение чувствительности системы к ошибкам можно обеспечить за счет:

- блокировки потенциально опасных действий пользователя до получения подтверждения правильности действия;

- проверки системой всех действий пользователя перед их принятием;

самостоятельным выбор системой необходимых команд или параметров, при которых от пользователя требуется только проверка.

 

Наличие ошибок оператора, которые нельзя обнаружить и исправить до окончательного совершения действия, всегда свидетельствует о недостаточно хорошем пользовательском интерфейсе!

Безопасность труда человека в СЧМ.

 

Вероятности возникновеня опасных ситуаций и вероятности правильного решения, обеспечивающего выход из данной ситуации.

Большинство операций, особенно при решении типовых задач, должно выполняться техническими средствами, а оператор лишь принимал решения, которые предлагаются техсредствами.

 

Вешение задач в устловиях человек-машина определяется вероятностью того, что в течение заданного времени задача будет успешно решена.

 

Экономические показатели включают в себя стоимость разработки и изготовления, стоимость ксплуатации, а так же затраты на обучение операторов.

 

Для построения гистограммы для лабы подрубаем пакет анализа. Нуждо будет найти минимальное значение обрабатываемых данных, их максимальное значение, вычислить диапазон изменения. Затем произвольно установить число коридоров (диапазонов) в 10-15. (Диапазоны разделить на количество коридоров), затем установить в свободном поле таблицы минимальное значение, потом минимальное плюс диапазон и так запилить до максимального.

 

Надёжность – сохранение характеристик с течением времени.

Основная характеристика – вероятность безотказной работы.

 

Вероятность безотказной работы объекта за наработку tз, которая равна вероятности того, что объект, начав работать в момент времени t=0, проработает безотказно в течение заданного времени tз, которое меньше случайного времени Т, т.е.

Р(Т ³; tз) = Р(0, tз) = Р(tз).

 

Для технических устройств наработка накапливается, для операторов начинается каждый раз с начала смены. Наработка с течением времени снижается до нуля. Вероятность отказа – величина, обратная вероятности безотказной работы: Q(tз) = 1 - Р(tз) = Р(Т< tз).

 

Производная от вероятности отказа невосстанавливаемого объекта, определяемая для некоторого момента времени t, - это плотность вероятности отказа

f(t) = dQ(t)/dt = - dP(t)/dt.

 

Теория надёжности пользуется условной плотностью вероятности отказов или интенсивности отказов.

 

Произведение f(t)dt характеризует вероятность отказа на интервале (t,t+Dt) объекта, при этом неизвестно, работоспособен ли он к моменту времени t.

На практике это часто неудобно, поэтому используют условную плотность вероятности отказа невосстанавливаемого объекта к моменту времени t при условии, что до этого момента времени он не отказал, которую называют интенсивностью отказов

l (t) = f(t) / P(t) = -dP(t) / P(t) dt.

 

<график \_/>

 

Для технических устройств первый этап – «выжигание неисправностей». Длительность – от нескольких часов до нескольких дней. Этот этап к.п. протекает на предприятии-изготовителе при испытаниях объекта. Второй соответствует нормальной эксплуатации. Интенсивность отказов почти постоянна. Длительность – сотни-десятки тысяч часов. Работа на этом участке неэффективна. Первым участком можно пренебречь, т.е. считать, что во время эксплуатации интенсивность отказов постоянна и, следовательно, для описания распределения отказов можно использовать показательное (экспоненциальное распределение):

f(t)= l e ^ (- l t)

Лямбда=10^-6 – 10^-8.

P(t)=e^{- lt}

 

Пример:

Среднее время наработки на отказ составляет 1 год (8760). Определить, сколько телефонов из 100 втечение года в среднем окажутся неисправными.

T0=8760;

Решение:

e^-1=0.37

 

Для оператора первый участок соответствует вхождению в рабочий ритм, второй – нормальная эксплуатация, третий – истощение интеллектуальных и физических возможностей оператора.

 

Длительность первого участка сопоставима с длительностью второго, и т.к. наработка исчисляется с начала смены, то экспоненциальное распределение использовать невозможно. Для описания процесса можно использовать 2х или 3хпараметрическое (нормальное гамма-) распределение, однако интерпретация распределений как интенсивности отказов на различных этапах достаточно сложна. Поэтому для описания следует использовать суперпозицию экспоненциальных распределений.

 

 

 

Выбором коэффициентов c1 и с2 можно добиться распределения l1 и l2. Несмотря на внешнюю схожесть интенсивности зависимостей интенсивности отказов от времени для оператора и технических устройств операторы с точки зрения оценки надёжности существенно отличаются.

 

Техустройство почти всегда можно разделить на отдельные элементы или узлы, и для каждого из них проводить расчёт показателей надёжности. Для оператора это делать нельзя. К.п. техустройства с ужесточением режимов работы ухудшают показатели надёжности, и при возникновении ситуации, не предусмотренной для техустройств (нештатные) решить задачу они не могут. Оператор к.п. в таких ситуациях сосредотачивается и показатели надёжности улучшаются.

 

Исследования показывают, что при однократном резервировании технических устройств человеком надежность системы оказывается выше, чем при использовании многократного (четырехкратного!) технического резервирования.

 

В простейших случаях считают, что с точки зрения наджности техустройства и оператор соединены последовательно, и поэтому вероятность безотказной работы системы человек-техника равна произведению вероятности безотказной работы оператора и техустройств. Если оператор и/или техустройство могут обнаружить и устранить отказы техустройств и ошибки оператора, то вероятность безотказной работы системы будет выше. Если техустройство состоит из нескольких узлов, то для расчёта надёжности определяют схему соединения элементов.

 

При последовательном соединении элементов отказ происходит при отказе хотя бы одного элемента, поэтому вероятность безотказной работы равна

 

Интенсивность отказов при поседовательном соединении элементов, не влияющих друг на друга, равна сумме их интенсивностей отказов.

 

При параллельном соединении элементов отказ системы происходит при отказе всех её элементов.

 

При последовательно-параллельном сперва расчитывают вероятность параллельных, потом – последовательных

 

Пример: -=-[E]-

 

P=P2-3+P1=(1-Q1Q2)+P1=1-Q1Q2+P1= =

 

В некоторых случаях определить аналитически показатель надёжности трудоёмко (формула громоздкая) или невозможно. В этом случае для оценки надёжности систем используют метод статистического моделирования (Монте-Карло). Для это генерируют (разыгрывают) случайное время работы отдельных элементов. Если элементы соединены последовательно, то время работы системы

Тауcs=min(тау1,тау2,тау3).

Если элементы соединены параллельно, то Тауcp=max(тау1,тау2,тау3).

 

Пример – то же расположение.

 

Тауs=min(тау1,max(тау2,тау3))

 

В тех случаях, когда техустройство или оператор не обеспечивают необходимых показателей надёжности, используют резервирование. Резервирование – способ повышения надёжности засчёт использования или применения дополнительных средств или возможностей сверх минимально необходимых.

 

Различают структурное (аппаратное), временнОе, информационное, функциональное, алгоритмическое и другие способы резервирования. Одним из узлов в резервных системах является переключатель, который обнаруживает неисправный элемент, отключает его, если необходимо – подключает резервный. Очевидно, это устройство может быть достаточно сложным.

 

Учёт надёжности переключателя может привести к тому, что показатели надёжности резервируемой системы окажутся хуже, чем обычной. Особенно трудно автоматически выявить оператора, совершающего ошибку. Переключатель (решающий элемент) является достаточно простым при мажоритарном резервировании (голосование по большинству). В этом случае решение о правильной работе принимается по большинству одинаковых решений. Этот способ резервирования особенно часто используется, если устройства выдают одинаковые, сравнительно простые по структуре сигналы, а так же для операторов.

 

Для оценки показателей надёжности в примере со штангой используют метод гипотез.

 

В простейших случаях в работе участвуют три оператора. Решение принимается, если все три оператора не совершают ошибки, либо не совершают ошибку два любых оператора. Таким образом, следует рассмотреть 4 гипотезы:

- H0 – все операторы решили задачу правильно. Вероятность осуществления этого события

 

- H1 – первый и второй операторы решили задачу правильно. Вероятность осуществления этого события

- H2 – первый и третий операторы решили задачу правильно. Вероятность осуществления этого события

- H3 – второй и третий операторы решили задачу правильно. Вероятность осуществления этого события

 

Эти гипотезы являются несовместными, поэтому вероятность того, что задача будет решена правильно, равна сумме вероятностей приведенных выше гипотез.