 |
|
Характеристика и классификация СЧМ
СЧМ – система, включающая человека-оператора (группу операторов) и машину, посредством которой осуществляется человеческая деятельность.
В зависимости от участия человека в работе системы их относят к автоматическим, автоматизированным и неавтоматическим. СЧМ – автоматизированная система, т.к. в ее работе принимают участие и машина, и человек.
Виды СЧМ
1. По целевому назначению: управляющие, обслуживающие, обучающие, информационные, исследовательские.
Основной задачей управляющей СЧМ является управление машиной или комплексом. В обслуживающей СЧМ человек контролирует состояние машины, производит наладку, ремонт, т. д. Обучающие СЧМ позволяют человеку выработать необходимое навыки (тренажеры, технические средства обучение). Информационные СЧМ обеспечивают поиск, накопление или получение человеком необходимой информации (радиолокационные, телевизионные и др. системы). Исследовательские используются при получении и анализе новой информации (моделирующие установки, научно-исследовательские установки, др.).
2. По количеству операторов в составе СЧМ: моносистемы, полисистемы (паритетные, иерархические).
Управление моносистемой осуществляет один оператор. В паритетной полисистеме отсутствует подчиненность отдельных членов группы операторов (подводная лодка). В иерархической полисистеме устанавливается организационная или приоритетная иерархия взаимодействия операторов с техническими устройствами (аэропорт).
3. По характеристикам машинного компонента: инструментальные, простые, сложные, системотехнические комплексы.
В составе инструментальной СЧМ − человек и инструменты или приборы. Простая СЧМ включает человека-оператора и некоторое техническое устройство. Сложная СЧМ помимо человека включает некоторую совокупность технологически связанных аппаратов (вычислительный комплекс и др.). Системотехнические комплексы представляют собой сложную техническую систему с не полностью детерминированными связями и коллектив операторов (судно, транспортная система и др.).
4. По типу взаимодействия человека и машины: непрерывного взаимодействия, эпизодического взаимодействия (регулярного, стохастического).
СЧМ непрерывного взаимодействия − «водитель − автомобиль». СЧМ эпизодического регулярного требуют взаимодействия оператора с машиной в зависимости от характера решаемых задач: например, «оператор − ЭВМ». Стохастическое эпизодическое взаимодействие имеет место, например, при наладке оборудования.
Все СЧМ являются, как правило, динамическими, целеустремленными, самоорганизующимися, адаптивными.
Динамичность СЧМ обусловлена наличием элементов различной природы, изменением во времени состава структуры и/или взаимосвязей. Как динамичная система, СЧМ характеризуется разветвленностью структуры, возможностью перестраивания структуры и связей между элементами, автономностью элементов.
Целеустремленность СЧМ обусловлена наличием цели, которая должна быть реализована при изменении внешних условий. Могут изменяться задачи СЧМ и способы их решения.
Адаптивность СЧМ обеспечивается возможностью изменять режимы функционирования. Адаптивность достигается по отношению к внешним факторам и внутри системы путем взаимного приспособления человека и машины.
Адекватность СЧМ означает ее приспособленность к решению некоторой задачи. Адекватность технических звеньев достигается за счет правильной организации СЧМ, высоких характеристик техники, средств активации функционирования (включения, переключения), нормальными процессами материально-технического, метрологического и др. функционирования. По отношению к человеку предполагается информационная адекватность, которая определяется свойствами концептуальной модели; физическая, активационная, базовая адекватность, которые определяют в целом работоспособность человека.
Самоорганизация СЧМ предполагает целенаправленную деятельность человека по принятию решения и его реализации в соответствии с возникшей ситуацией.
Рассмотренные особенности СЧМ определяются наличием и ролью в них человека.
Важными понятиями, используемыми при анализе и исследовании СЧМ, являются цель, функционирование и оптимизация СЧМ.
Системообразующим фактором СЧМ является цель.
Цель − модель необходимого будущего кибернетической системы, объединяющая прошлое, настоящее и будущее − цель первого уровня. Модель необходимого будущего поведения системы выступает в качестве цели второго уровня. Цель третьего уровня − модель настоящего поведения системы. Названные цели образуют иерархию целей СЧМ в виде моделей конечного и динамического состояний и стереотипного поведения человека и машины в СЧМ.
Функционирование СЧМ − процесс достижения поставленных перед системой целей, состоящий из последовательности операции выполняемых и человеком, и машиной.
Целостная, относительно завершенная часть функционирования называется функцией СЧМ. По общей роли в процессе функционирования СЧМ выделяют основные и обеспечивающие функции СЧМ. Совокупность функций, выполняемых неизменным составом элементов СЧМ, обеспечивает режим функционирования(рабочий, вспомогательный).
При конкретном функционировании цели закреплены в технической части структуры системы. Целостность структуры СЧМ означает целостность целей СЧМ.
Достижение поставленных перед СЧМ целей связано с проблемой оптимизации СЧМ, т. е. с определением совокупности частных показателей, при которых повышается эффективность СЧМ.