Microsoft Word - FP-5-konsp.doc

Praca umysłowa © dr hab P. Łaszczyca UŚl 2009

FIZJOLOGIA PRACY

RACA UMYSŁOWA I PRACA OPERATORSKA

APRACOWANY UMYSŁ

R HAB

IOTR

ASZCZYCA

YKŁADY DLA STUDENTÓW

YśSZEJ

ZKOŁY

ARZĄDZANIA

CHRONĄ

RACY

ATOWICE

2003

Zakres wykładu bieŜacego

1.  Praca umysłowa i praca operatorska.
2.  Praca umysłowa jako proces przetwarzania informacji.
3.  Podstawowe pojęcia teorii systemów i cybernetyki odnoszące się do pracy umysłowej.
4.  Przekaz informacji w systemach ujęcie matematyczne i praktyczne implikacje.
5.  Biologiczne podłoŜe czynności nerwowych - wybrane elementy budowy i czynności układu nerwowego.
6.  Główne kategorie procesów neuropsychicznych i ich znaczenie w procesie pracy: wzbudzenie, pamięć i

uczenie, spostrzeganie, kojarzenie, motywacja i emocje, reagowanie i zachowanie.

7.  Zmęczenie i znuŜenie w pracy umysłowej.
8.  Elementy fizjologii procesów uczenia i motywowania do pracy.

Praca umysłowa i praca operatorska. Praca umysłowa jako proces przetwarzania informacji. Podstawowe pojęcia
teorii systemów i cybernetyki odnoszące się do pracy umysłowej. Przekaz informacji w systemach ujęcie
matematyczne i praktyczne implikacje. Biologiczne podłoŜe czynności nerwowych - wybrane elementy budowy i
czynności układu nerwowego. Główne kategorie procesów neuropsychicznych i ich znaczenie w procesie pracy:
wzbudzenie, pamięć i uczenie, spostrzeganie, kojarzenie, motywacja i emocje, reagowanie i zachowanie.
Zmęczenie i znuŜenie w pracy umysłowej. Elementy fizjologii procesów uczenia i motywowania do pracy.

Praca umysłowa © dr hab P. Łaszczyca UŚl 2009

O CZYM POZNAĆ

śE KTOŚ PRACUJE UMYSŁOWO

RÓĆMY DO PODSTAWOWYCH DEFINICJI

Praca - zespół czynności (fizycznych i psychicznych) wykonywanych na obiektach lub ich odwzorowaniach

(równieŜ  psychicznych)  za  pomocą  organów  ciała  i  narzędzi,  w  wyniku  którego  osiągany  jest  efekt
materialny  lub  informacyjny,  który  przyczynia  się  do  podniesienia  zdolności  adaptacyjnej  jednostki,
populacji lub gatunku.

Praca produkcyjna - Praca nieprodukcyjna – przeŜytki politycznego myślenia magicznego
Praca fizyczna - przekształcanie obiektów materialnych środowiska przy uŜyciu narządów ciała oraz narzędzi i

maszyn prostych;
kryterium: ilość energii uŜytecznej w przekształceniu mniejsza niŜ wydatek energetyczny organizmu.

Praca operatorska - sterowanie pracą „maszyn złoŜonych” podczas przekształcania obiektów środowiska;

kryterium: maszyna zwielokrotnia energię sterowania, energia wydatkowana większa od wydatku
energetycznego organizmu.

Praca umysłowa - przetwarzanie i gromadzenie informacji napływającej, nadawanie informacji przetworzonej.

Praca organizacyjna
Praca twórcza

Formy pracy umysłowej wg Strumlina (na podst. stałości / zmienności algorytmu, zadania i indywidualizacji):

• zmechanizowana (sekretarka, referent)

• stereotypowa (rachmistrz, księgowy)

• odtwórcza (nauczyciel, inŜynier dozoru technicznego)

• twórcza ze stałym zadaniem - odtwórcza z uczeniem (lekarz, prawnik),

• twórcza wolna (naukowiec, artysta)

NFORMACJA ORAZ SYSTEMY

PRZEDMIOT I ŚRODOWISKO PRACY

LA LEKARZA I FIZJOLOGA

ODZIEC

- nośnik informacji o stanie środowiska, ostrzeŜenie o moŜliwości zmiany - zagroŜeniach

- wyłącznie zmiana energii oddziaływań fizycznych na organizm
- bodziec progowy (wykrywany z prawdopodobieństwem 1/2), nadprogowy, maksymalny ... itd.
R

EAKCJA

- czynność lub proces przekształcania środowiska dla przeciwdziałania bodźcom - np. praca

- skutek przetworzenia bodźca według „zapisanego” w układzie nerwowym algorytmu (programu) przetwarzania,

moŜe polegać wyłącznie na zmianie procesów chemicznych lub na wynikającym z tych zmian
wydzielaniu pewnych substancji, zmianie kształtu, ruchu w środowisku...

- reakcje są kontrolowane na drodze nerwowej lub hormonalnej (wydzielanie hormonów jest kontrolowane przez

układ nerwowy)

LA CYBERNETYKA

INFORMATYKA

...

Układ nerwowy jako system Przekazu i Przetwarzania Informacji.

YSTEM

- zbiór uporządkowanych, powiązanych według planu elementów lub ich odwzorowań.

TAN SYSTEMU

- aktualne relacje pomiędzy elementami zachodzące z określonym prawdopodobieństwem.

NFORMACJA

- odwzorowanie stanu systemu na stan innego systemu, potwierdzenie lub wykluczenie relacji -

potwierdzenie lub wykluczenie jednego z potencjalnie moŜliwych stanów systemu.

Informację  moŜna  uzyskać  zadając  pytania  dopełnienia  (jaki,  gdzie,  ile,  ..  itp.)  lub  pytania
rozstrzygnięcia (czy jest...?).
Pytanie  rozstrzygnięcia  wymaga  wykluczenia  jednej  z  dwóch  przeciwstawnych  moŜliwości  (czarne  /
białe).
KaŜde pytanie dopełnienia moŜna rozłoŜyć na serię pytań rozstrzygnięcia.

YGNAŁ

- materialny lub energetyczny nośnik informacji.

- przyporządkowanie sygnałów stanom systemu:

• Kody nieciągłe (dyskretne) i ciągłe

• Alfabet kodu, Gramatyka kodu, Syntaktyka kodu, Semantyka kodu.

• Znaki, Wyrazy, Zdania, Komunikaty - Zapisy.

Przykłady ...

Praca umysłowa © dr hab P. Łaszczyca UŚl 2009

RZETWORZENIE INFORMACJI

RZEKODOWANIE

EKODOWANIE

Przykłady ...

RZENOSZENIE INFORMACJI

: - zachodzi w ... systemie

AK OCENIĆ ILOŚĆ INFORMACJI

RZERÓBMY TO W TEORII

...

Jednostka informacji (Shannon)

bit - ilość informacji wykluczająca jeden z dwóch przeciwstawnych stanów systemu.

czyli tyle ile jest w jednej odpowiedzi na pytanie rozstrzygnięcia,
po ludzku mówiąc tyle, ile zawiera potwierdzenie „TAK” (lub zaprzeczenie „NIE”)

Pojemność informacyjna (Hartley):

ilość informacji konieczna do określenia stanu systemu, równowaŜna przeciętnej ilości pytań
rozstrzygnięcia koniecznych do zadania w celu ustalenia stanu tego systemu,
(wszakŜe a priori - gdy własności systemu nie są znane i zakłada się jednakowe prawdopodobieństwo
wszystkich N stanów systemu)

I = lg

N = 3.322 lg

Ilość informacji w sygnale (Shanon):

miara zmniejszenia się nieokreśloności systemu po uzyskaniu danego sygnału, który występuje
określonym prawdopodobieństwem, róŜnym lub równym prawdopodobieństwu wystąpienia innych
sygnałów, im mniejsze prawdopodobieństwo danego stanu tym mniejsza ilość informacji w sygnale (tym
mniej informacji o systemie wnosi dany sygnał)

= - p

≤≤≤≤

1/N lg

Entropia źródła informacji (Shannon):

suma ilości informacji we wszystkich sygnałach jakie mogą pochodzić z systemu (określona a posteori -
gdy własności systemu są znane, a stan - nie), entropia źródła informacji moŜe być mniejsza lub równa
pojemności informacyjnej systemu, ale nigdy nie moŜe być większa

H =

∑

(- p

)

≤≤≤≤

I = lg

Redundancja przekazu - nadmiarowość informacji:

miara róŜnicy pomiędzy entropią a pojemnością informacyjną systemu, wynika z powtarzania tej samej
informacji w rzeczywistym sygnale (np. w formie gramatycznej zdania: „Ja jestem teraz tu” ilość
informacji taka sama jak w zdaniu „Jestem”).

R = 1 - H/I

Sprawność - niezawodność przekazu informacji

ilość informacji odebranej przez odbiornik (odbiorcę) po nadaniu przez nadajnik (nadawcę) równa
iloczynowi ilości informacji nadanej i współczynnika sprawności przekazu (prawdopodobieństwo
warunkowe odebrania sygnału nadanego)

T = H (Q

∩

N) = H (N)

××××

P (Q



N) ; gdzie 0

≤≤≤≤

P (Q



≤≤≤≤

Informacja

Sygnał

Informacja

Nadajnik

Kanał

przekazu

Odbiornik

Szum

Źródło

szumu

Nośnik informacji

Praca umysłowa © dr hab P. Łaszczyca UŚl 2009

Rozwinięta formuła sprawności przekazu uwzględnia prawdopodobieństwo wystąpienia wszystkich
błędów przekazu i pozwala obliczać:
Straty podczas przekazu

L = H - T

Współczynnik wierności

FQ = T / H

Zaszumienie

E = 1- FQ

Szybkość przekazu informacji

V = (1 / t)

××××

[H (N)

××××

P (Q



N) ]

Sterowanie jako funkcja przenoszenia informacji:

- parametr układu - punkt nastawienia procesu, wartość poŜądana - początkowa

- wartość parametru w chwili t

;

- zaszumienie przetwarzania, sterowania

Sygnał błędu (odchylenia):

∆x

= x

- x

Reakcja w funkcji sterowania (przetworzenia):

= f (∆x

) + z

SprzęŜenie zwrotne reakcji (sygnał stanu po):

i+1

= f (y

) + s

... i dalej przez kolejne kroki iteracji w czasie ...

PRAWDŹMY JAK TO DZIAŁA W PRAKTYCE

...

Dziesięć pytań, które wyjaśniają prawie wszystko.

1. Sprawdź ile pytań rozstrzygnięcia trzeba zadać aby zgadnąć gdzie na
szachownicy jest czarny król, czyli jaka jest pojemność informacyjna
takiego systemu ...

To nie jest trudne!

I = lg

czyli ....

I = lg

64 = 6

= 64

2. A jak jest pojemność informacyjna takiego systemu, w którym wskaźnik wskazuje jedną liczbę całkowitą
pomiędzy zero a dziewięć? No, ile pytań rozstrzygnięcia trzeba przeciętnie zadać aby ustalić tę liczbę?

↑

I = lg

N ? ...

= 3,322 i tyleŜ pytań średnio, tzn. czasami 3 a czasami 4.

Informacja moŜe mieć wartości ułamkowe!

3. A wobec tego ile informacji zawiera taki wskaźnik dziesiętny?

I = lg

N ? ...

= lg

1000 = lg

= 3 ×lg

10 = 3 × 3,322

Ile informacji niesie jedno hasło spośród miliona haseł największej z encyklopedii (np. WEP albo

Encyclopedia Britanica) i ile pytań wystarczy aby je zgadnąć?

????
A moŜe wiesz jakie to pytania?

Czy gracze w prehistorycznym teleturnieju „20 pytań” mieli szanse zgadnąć jedno hasło w 20 pytaniach?
5.  Co  powiesz  o  grze  w  bridge’a?  Ile  informacji  dostarcza  graczowi  widok  własnych  kart  (13  z  52)  i  licytacja
szlemowa (21 konwencjonalnych wypowiedzi współgraczy na temat posiadanych kart)?

6. Jesteś pilotem. Przed Tobą jest kokpit z - lekko licząc - 200 wskaźnikami. KaŜdy wskazuje wartości liczbowe
od 0 do 1000. KaŜdy musisz odczytać raz na minutę. Ile informacji musisz odebrać i przetworzyć na minutę?

7. Jest 25 liter w alfabecie łacińskim, który stosują anglosasi i 31 liter w naszym polskim alfabecie. Prócz tego
znaki przestankowe i cyfry. Ile informacji niesie w sobie jedna litera alfabetu (polskiego lub angielskiego)? Czy
wszystkie litery występują jednakowo często w wyrazach danego języka? Czy musisz znać wszystkie litery Ŝeby
zgadnąć wyraz? Czy kaŜda litera jest równocenna?

A B C D E F G H

Praca umysłowa © dr hab P. Łaszczyca UŚl 2009

8.  Redundancja  to  nadmiarowość  informacji.  Porównaj  zdania:  „Ja  jestem  osobiście  teraz  tutaj  właśnie”  i
„Jestem”? Wybierz rzeczownik (w mianowniku liczby pojedynczej i nie imię własne), którego nazwa ma więcej
niŜ 7-8 liter i sprawdź ile liter trzeba odkryć, aby zgadnąć cały wyraz.

9. Czy wiesz co daje redundancja? Nie? To dlaczego literujesz „imionami” („... a jak Agata, g jak GraŜyna ...”
itd.) gdy musisz komuś przekazać głosem wyraz, którego on nie moŜe zrozumieć (np. z powodu zakłóceń)?

10. Dlaczego wykłady ilustruje się materiałem graficznym, kaznodzieje i mówcy stosują peryfrazy i powtórzenia
jako figury retoryczne, mówiąc gestykulujemy ..., semafor drogowy ma trzy okienka (zielone, Ŝółte, czerwone) a
nie jedno ..., waŜne znaki drogowe wyróŜniają się nie tylko rysunkiem ale i kształtem ... itd...?

ZYNNOŚCI NERWOWE SĄ BIOLOGICZNĄ PODSTAWĄ PRACY

UMYSŁOWEJ

RACĘ UMYSŁOWĄ WYKONUJE UKŁAD NERWOWY

EURONY BUDUJĄ UKŁAD NERWOWY

• zbudowany z ±kulistego ciała komórki, które zawiera jądro i

które tworzy liczne, nitkowate wypustki,

• jedna (tylko) wypustka - akson, neuryt, włókno nerwowe -

zazwyczaj otoczona (owinięta jak kawałkami bandaŜu) przez
komórki glejowe (kom. Schwanna albo przez glej
skąpowypustkowy) - słuŜy do przekazywania bodźców do innych komórek,

• na końcach licznych rozgałęzień aksonu liczne kolbki synaptyczne - miejsce wydzielania mediatorów

• pozostałe wypustki - dendryty - do odbierania bodźców napływających poprzez aksony innych neuronów

OBUDZENIE NEURONU TO PROCES

KTÓRA SKŁADA SIĘ NA WSZYSTKIE CZYNNOŚCI

NERWOWE

• w niepobudzonym neuronie (w stanie spoczynku) jego wnętrze względem otoczenia zachowuje się jak słaba

bateria elektryczna (0,07 V) poniewaŜ wewnątrz znajduje się nieco mniej (o kilka na milion) jonów dodatnich
niŜ na zewnątrz - tj.

POTENCJAŁ SPOCZYNKOWY

POLARYZACJA

• jony są tak rozmieszczone z powodu wybiórczej

przepuszczalności błony komórkowej i zdolności
zawartych w tej błonie białek do przemieszczania
pewnych jonów do środka, a innych na zewnątrz,

• bodziec (prąd elektryczny, substancja chemiczna,

nacisk...) działający na neuron zmienia
przepuszczalność błony, wskutek czego do wnętrza
napływa niewiele (kilka na milion obecnych) jonów
dodatnich, wnętrze neuronu zawiera więc o kilka (na
milion obecnych) jonów dodatnich więcej, staje się
dodatnio elektrycznie naładowane (0,02 V) i
zachowuje się jak bateria o biegunach ułoŜonych
odwrotnie niŜ poprzednio - tj.

DEPOLARYZACJA

POTENCJAŁ CZYNNOŚCIOWY

• po depolaryzacji białka zawarte w błonie umoŜliwiają i powodują usunięcie kilku (na kaŜdy milion obecnych)

nadmiarowych jonów dodatnich z wnętrza komórki, dzięki czemu ponownie we wnętrzu jest ich mniej, a
wnętrze zachowuje się jak bateria (na początku) - tj.

REPOLARYZACJA

• powstałe prądy elektryczne rozchodzą się po całym neuronie i jego wypustkach, docierają do kolbek

synaptycznych, gdzie powodują wydzielenie substancji chemicznych -

MEDIATORÓW

, mediatory powodują

pobudzenie kolejnych komórek lub przeciwdziałają pobudzaniu komórek - hamują, rozprzestrzenianie
pobudzenia w synapsach ok. 10

razy wolniej niŜ potencjałów w aksonie (opóźnienie synaptyczne)

W neuronach pobudzenia są wywoływane przez bodźce lub powstają samoczynnie - wtedy bodźce zmieniają
częstotliwość samoczynnych pobudzeń. Neurony mogą ulegać pobudzeniu nawet 2000 razy na sekundę.

t [ms]

[mV]

-20

-40

-60

(3)

(4)

(5)

(6)

(2)

(1)

Praca umysłowa © dr hab P. Łaszczyca UŚl 2009

ZYNNOŚCI KILKUSET MILIARDÓW NEURONÓW SĄ SCALANE

NTEGRACJA POBUDZEŃ W ZESPOŁACH NEURONÓW

w połączonych ze sobą w łańcuchy (szeregi) neuronach pobudzenia mogą być:
• przekazywane, • hamowane, • zwielokrotniane,
• rozdzielane do wielu róŜnych neuronów,
• skupiane na jednym neuronie (sumowane w przestrzeni),
• sumowane w czasie,
• ułatwiane przez poprzednie pobudzenia (facylitacja, sensytyzacja = uczulenie,
torowanie),
• utrudniane przez poprzednie pobudzenia (habituacja = przywykanie),
• łączone z powstaniem innych pobudzeń (kojarzenie, warunkowanie)

KŁAD

ERWOWY MA BARDZO SKOMPLIKOWANĄ BUDOWĘ

–

FACHOWCY POTRAFIĄ PRZEKAZĄC WIELE INFORMACJI O TEJ

BUDOWIE

neuronów, kaŜdy średnio 10

złączy (synaps) z innymi neuronami

99,98% neuronów pośredniczących (kojarzeniowych), reszta, t.j. ok. 4 mln
czuciowe i ok. 0,5 mln wykonawcze
• Ośrodkowy Układ Nerwowy (Mózgowie i Rdzeń) i Obwodowy (Nerwy)

• Somatyczny i Autonomiczny (Wegetatywny) Układ Nerwowy

• Czuciowy, Ruchowy, Kojarzeniowy, Autonomiczny U.N.

Główne okolice topograficzne układu nerwowego w róŜnych klasyfikacjach

ÓZGOWIE

DZEŃ

KRĘGOWY

RZODOMÓZGOWIE

RÓDMÓZ

GOWIE

YŁOMÓZGOWIE

DZEŃ

KRĘGOWY

RESOMÓZGOWIE

IĘDZYMÓZ

GOWIE

RÓDMÓZ

GOWIE

TÓRNE

YŁOMÓZGOWIE

DZENIO

MÓZGOWIE

DZEŃ

KRĘGOWY

ÓŁKULE MÓZGU

ZGÓRZO

MÓZGOWIE

RÓDMÓZ

GOWIE

OST

ÓśDśEK

DZEŃ

PRZEDŁUś

DZEŃ

KRĘGOWY

ÓZG

ĄDRA

PODSTAWY

MÓZGU

ZGÓRZE I

ODWZGÓ

RZE

IEŃ MÓZGU ORAZ

ÓśDśEK

(

TU M

WÓR SIATKOWATY

)

DZEŃ

KRĘGOWY

ISTOTA SZARA

- Kora i jądra - ciała neuronów (oraz komórki gleju podporowego i odŜywczego),

ISTOTA BIAŁA

- Nerwy i drogi - aksony (zmielinizowane)

NajwaŜniejsze struktury układu nerwowego

• rdzeń kręgowy: istota szara i jej rogi i biała i sznury, zwoje międzykręgowe czyli rdzeniowe nerwów

obwodowych – ośrodki najprostszych automatyzmów i system przekazu „w górę i z góry”

• rdzeń przedłuŜony: piramidy i oliwki, komora IV, półkule i robak móŜdŜku, nerw błędny (X) i językowo-

gardłowy (IX), twór siatkowaty – ośrodki czynności autonomicznych (wegetatywnych),

• most: nerw równowaŜno-słuchowy (VIII), nerw twarzowy (VII), twór siatkowaty – najwaŜniejsze zmysły

• śródmózgowie: wodociąg, istota czarna, wzgórki czworacze dolne i górne,

konary mózgu, twór siatkowaty

• międzymózgowie: wzgórze, szyszynka, podwzgórze, przysadka, komora III –

„sekretariat” i homeostat

• podstawa mózgu: ciało prąŜkowane i ciało migdałowate, przegroda –

siedlisko automatycznych ruchów

• kora dawna - dwuwarstwowa: opuszka węchowa – siedlisko motywacji i

emocji

• kora stara - dwuwarstwowa: hipokamp, zakręt obręczy – siedlisko motywacji

i emocji

• kora nowa - sześciowarstwowa: półkule, ośrodki wzroku, słuchu, czucia,

ruchowe, mowy – artykulacji (Broca) i rozumienia słów (Wernickego)

Praca umysłowa © dr hab P. Łaszczyca UŚl 2009

Autonomiczny układ nerwowy:

kontrolowany przez układ limbiczny i podwzgórze, dwie części o uzupełniającej się funkcji,

regulacja krąŜenia, oddychania, trawienia, wydalania, pocenia, czynności organów płciowych

WSPÓŁCZULNY

PRZYWSPÓŁCZULNY

jądra w rdzeniu piersiowo-lędźwiowym

jądra czaszkowo-krzyŜowe (n. III, VII, IX, X)

n. przedzwojowe krótkie, zwoje przy kręgosłupie

n. przedzwojowe długie, zwoje w narządach

n. zazwojowe długie, mało rozgałęzień - NA lub Ach

n. zazwojowe b. krótkie, silnie rozgałęzione - Ach

pobudza do wysiłku - wzrost katabolizmu

gromadzenie rezerw - wzrost anabolizmu

Czynnościowy podział UN

czuciowy, ruchowy, autonomiczny, siatkowaty, limbiczny
projekcji swoistej (odczuwanie, ruch, reakcje wegetatywne) i nieswoistej (sen, czuwanie, kojarzenie)

ŁÓWNE KATEGORIE CZYNNOŚCI NERWOWYCH I PRAWA

KTÓRE OPISUJĄ TE

CZYNNOŚCI

ZBUDZENIE CZYLI CZUWANIE

SEN

CZUJNOŚĆ I UWAGA

Czuwanie i sen

Kontinuum stanów wzbudzenia:

Sen (SEM 1-4 oraz REM) - Spoczynek - Napięcie - Wzburzenie

Habituacja - Dyshabituacja - Uwaga spontaniczna - Uwaga dowolna

Zmęczenie i ZnuŜenie

Indywidualne krzywe zmęczenia - rola motywacji ...
Fazy zmęczenia:
1.  narastania,
2.  hamowania specyficznego uwagi,
3.  promieniowania pobudzenia,
4.  hamowania uogólnionego

Prawo oszczędności „energii psychicznej” wg Moede:

tendencja wykonawcy do zmniejszania obszaru pól funkcyjnych, zakresu czynności

NatęŜenie uwagi zaleŜy od częstości napływu bodźców i częstości reagowania

– jeszcze raz działa zasada tolerancji Shelforda

Nie naleŜy zwalniać operatora od myślenia i reagowania bo spowoduje katastrofę

AMIĘĆ

CZENIE

ARUNKOWANIE

Rodzaje pamięci:

IKONICZNA

OPERACYJNA

(

KRÓTKOTRWAŁA

)

DŁUGOTRWAŁA

efekt Sperlinga – czyli jak pamięć ikoniczna umoŜliwia mózgowi wybieranie rzeczy waŜnych
spośród natłoku informacji
efekt Kamina - czyli kilka godzin dziury w pamięci pomiędzy pamięcią operacyjną a pamięcią
długotrwałą

ZDARZEŃ

(deklaratywna i semantyczna albo sprawozdawcza) -

CZYNNOŚCI

(refleksoryczna albo

odruchów) -

EMOCJI

SŁUCHOWA

WZROKOWA

RUCHOWA

...

Praca umysłowa © dr hab P. Łaszczyca UŚl 2009

Formy utrwalania śladu pamięciowego:

habituacja (przywykanie do powtarzających się, warunkowych, obojętnych bodźców – „zegar,
którego tykania się nie słyszy podczas lektury”)

sensytyzacja (uwraŜliwienie na niewinne, warunkowe sygnały zagroŜenia – „kto się raz sparzył i na
zimne dmucha”)

powstawanie odruchów warunkowych: klasycznych i instrumentalnych

metoda prób i błędów

kary i nagrody – czyli wzmocnienie za zachowanie

repetitio est mater studiorum

Krzywe uczenia i krzywe zapominania

POSTRZEGANIE CZYLI WYODRĘBNIANIE I ROZPOZNAWANIE SYGNAŁÓW

Definicja bodźca jako zmiany oddziaływań energetycznych.
Pojęcie analizatora wg Pawłowa: Receptor – Droga wstępująca - Ośrodek.
Prawo swoistej energii zmysłowej Mullera albo wyznakowanej linii
przekazu

„zobaczyć wszystkie gwiazdy”, „kółka przed oczami”, ...

Zjawisko transferu intermodalnego.

Prawa charakteryzujące odbiór bodźców:

•

BODZIEC PROGOWY

– czyli bodziec „na dwoje baba wróŜyła” –

wykrywany z prawdopodobieństwem ½

= A/t

+ K

Patrz wykres: ZaleŜność hiperboliczna mocy skutecznej od
czasu działania

• D

YSKRYMINACJA BODŹCÓW JEDNOMODALNYCH

ODSTĘP

Prawo 7 ± 2 wg Millera
- rozróŜniane 7 ± 2 stany sygnału jednomodalnego
Porównaj: ilość barw na znakach drogowych, ilość kształtów znaków drogowych, ilość tonów gamy,
ilość elementów graficznych budujących litery

• R

ÓśNICOWANIE SIŁY BODŹCÓW

„Czy mucha usiadła na worku cementu?”

Prawo Webera-Fechnera:

S = k (lg I - lg I

)

;

Prawo Stevensa:

= k (

)

;

jako alternatywa dla prawa W-F

Dzięki prawu W-F moŜemy widzieć przy świetle księŜyca i w pełnym słońcu w południe w tropikach.
Prawo W-F odzwierciedlone jest w skali decybelowej głośności dźwięku

Znaczenie układu odniesienia w spostrzeganiu:

- odstępy wydzielające grupy (np. cyfr),
- stały punkt a spostrzeganie ruchu i wzrokowa ocena szybkości
- złudzenie wielkości księŜyca wschodzącego nad horyzontem,
- kamuflaŜ bojowy - malowanie rozłamujące i maskujące

Subiektywne postrzeganie czasu:

oscylator móŜdŜkowy - kom. gruszkowate? : moment = 1,5 minuty, dokładność powtórzeń do 1%

Fałszywe alarmy w funkcji siły bodźca, motywacji, gotowości, szumów.

Problem spostrzegania podprogowego – reklama podprogowa ...

Czas działania bodźca

P = 0.5

P > 0.5

P < 0.5

Moc bodźca
lub
Subiektywne wraŜenie

Praca umysłowa © dr hab P. Łaszczyca UŚl 2009

RZETWARZANIE INFORMACJI

KOJARZENIE

- zasada jednotorowości mózgu - konkurencja procesów równoległych
- przepustowość - lejek informacyjny Keidla (w bitach na sekundę) :

receptory (10

) > ośrodki (10

) > kojarzenie (25 -50) > decyzje (2 - 5) < nadawanie (15 - 40) < ...

OTYWACJA

Motywacja czyli inaczej napędy i popędy
Motywacja kształtowana jest przez całe Ŝycie

Od motywacji wrodzonych - biologicznych do motywacji wyuczonych - wzmacnianych emocjonalnie
Motywacji trzeba się nauczyć

Prawa motywacji I i II prawo Yerkesa (zasada tolerancji),

I Prawo Yerkesa:

Dla kaŜdego zadania istnieje optymalny poziom motywacji
(pomiędzy minimalnym a maksymalnym).
II Prawo Yerkesa:
Występuje odwrotna zaleŜność pomiędzy trudnością zadania a
poziomem motywacji gwarantującym optymalne jego rozwiązanie
(trudne zadania łatwiej rozwiązać przy niskiej motywacji)

Są na to piękne legendarne przykłady: Archimedes w wannie,
Newton pod jabłonią, Kekule we śnie ...
Prawa te są z premedytacją wykorzystywane przez speców od
reklamy i organizatorów teledurniejów: patrz: Koło Fortuny...

Prawo motywacji Vrooma:

F =

∑

)

valence (V

= 0-1); instrumentality (I

= -1 - +1); expectance (E

= 0-1)

Poziom motywacji / zaangaŜowanie w działaniu jest funkcją waŜności zadania - wartości celu,
oczekiwania sukcesu i oczekiwania pośrednich (ubocznych) zysków lub strat.
To teŜ działa np. w grach hazardowych i totalizatorach

EAGOWANIE CZYLI CZYNNOŚCI MOTORYCZNE

NADAWANIE INFORMACJI

Rodzaje reakcji:

• somatomotoryczne

• wisceromotoryczne

• sekrecyjne

Rodzaje reakcji motorycznych:

odruchy bezwarunkowe oraz odruchy warunkowe klasyczne i warunkowe instrumentalne

czynności dowolne: praksje, kombinacje ruchowe i czynności zintelektualizowane

Sprawność

Motywacja

Trudne

Przeciętne

Łatwe

BodŜce

Recepcja

Percepcja

Kojarzenie

Decydowanie

Reagowanie

Nadawanie

Praca umysłowa © dr hab P. Łaszczyca UŚl 2009

Wytwarzanie odruchów warunkowych:

sekwencja obligatoryjna: BW

BB R Wz ... ;

powtarzanie
jednoznaczność wzmocnienia,
ceduły wzmocnienia:    regularne,    na stałą liczbę,    na stały czas,    nieregularne

Stereoptyp dynamiczny (Pawłow) - układ odruchów i czynności wyuczonych - aktualny repertuar reakcji
Kategorie czynności motorycznych:

- toniczne (napięcie podstawowe),
- postawne statyczne  (postawa podczas pracy),
- postawne statokinetyczne (poprawcze),
- lokomocyjne (przemieszczanie),
- orientacyjne (spostrzeganie),
- manipulacyjne (wykonywanie operacji roboczych),
- ekspresyjne - komunikacyjne.

Indywidualne (50%) i międzyosobnicze (400-900%) wahania czasu wykonania zadania

- rozkład róŜnic międzyosobniczych: ujemnie - lewo-skośny (gęściej z lewej)

Czas reakcji:

prosta „a” < alternatywna „b” < alternatywna „c” < asocjacyjna

(„b” - wybór wielokrotny , „c” - wybór wielokrotny z zaniechaniem)

Czas reakcji prostej (w ms) na:

Rodzaj
bodźca

dźwięk <

< dotyk <

< światło <

< zapach <

< ból <

zimno <

< ciepło <

< smak

Czas [ms]

140

180

200-400

900

300 - 1600

Czas reakcji alternatywnej z N wyborami:

T = a lg N

T [ms] = 270 ln (N+1)

Czas reakcji

maleje asymptotycznie z wzrostem wytrenowania reakcji
zmienia się zgodnie z zasadą tolerancji (tj. ma minimum) wraz ze wzrostem częstości sygnałów do
reakcji
zaleŜy od:
treningu, rodzaju bodźca, ilości róŜnych bodźców, siły bodźca, częstości ekspozycji bodźca, nastawienia
- motywacji, gotowości - struktury fazowej bodźca, złoŜoności obiektu, rodzaju reakcji

Na czas reakcji składa się:

Czas przyrządowy (? ms) + czas recepcji (1-10 ms) + czas ośrodkowy (100-200 ms) + czas motoryczny
(40 ms)

Składowe czasu reakcji wg Pierona:

Stałe Minimum oraz Zmienny Margines (zaleŜny od warunków zewn. i stanu)

Szybkość i siła reakcja ruchowej (Hill):

(F + a) (V + b) = k

To jest oczywiście hiperbola, która słownie interpretuje się: albo szybko, albo z duŜą siłą

Zasady optymalizacji wykorzystania stereotypów dynamicznych pracowników:

- unikać zbędnych zmian stereotypu dynamicznego - zysk ze zmian musi uzasadniać koszty
- zmiany stereotypu wprowadzać powoli - uwzględniać tempo przewarunkowania wykonawców
- ograniczać ilość sygnałów i przyrost liczby sygnałów w miarę rozbudowy systemy z upływającym czasem
- ćwiczyć stereotypy reakcji w sytuacjach awaryjnych

Praca umysłowa © dr hab P. Łaszczyca UŚl 2009

Motoryczność i jej charakterystyka:

• skutek = treść ruchu,

• motyw = idea ruchu,

• cechy motoryczne (siła, szybkość, wytrzymałość i inne),

• forma przestrzenna (struktura fazowa, harmonia struktury fazowej, rytm, płynność, przeniesienie,

elastyczność, przewidywanie, nasycenie = ruchliwość, umiejętności ruchowe)

Kształtowanie nowych stereotypów dynamicznych reakcji:

cykl:  ... → asocjacja (metodą prób i błędów) → stabilizacja → dysocjacja (uelastycznienie) → kombinacja
i reasocjacja (nowego ze starych wzorców ruchowych) → ...

Przypomnij sobie jak uczyłaś (-eś) się jazdy na łyŜwach, nartach, rowerze, gry w badmingtona, tańca,
pisania ... etc.

Cechy ruchu – charakterystyka opisowa motoryczności

(mod PŁ)

- narząd działający (segment ciała)
- rodzaj działania i rodzaj bodźca uruchamiającego
- droga działania – zasięg ruchu, kierunek ruchu
- siły podczas działania
- czas działania i częstość działania (wysoka: > 2 ruchów/min)
- dokładność i charakter kontroli (balistyczne, docelowe, sterowane pod kontrolą zmysłów)

Ograniczenia dokładności ruchów

1. Im dłuŜszy ruch tym mniej dokładny (prawo Webera-Fechnera)
2. Ruchy balistyczne (bez zwrotnej kontroli wzrokowej):

- krótkie (0,6-2,3 cm) –przeciągane
- długie (10-40 cm) – niedociąganie

3. Do siebie mniej dokładne niŜ od siebie
4. Najdokładniejsze przy kącie od płaszczyzny strzałkowej 60

Analiza motoryczności:

elementy ruchowe - skurcz jednego mięśnia, jednej grupy w jednym odcinku łańcucha kinematycznego

(zgięcie, wyprostowanie, odwiedzenie, przywiedzenie ... itp.)

akty ruchowe - równoczesna akcja kilku mięśni lub grup w kilku ogniwach łańcucha kinematycznego

(cios, krok, skok, skłon ... itp.)

działanie ruchowe - złoŜenie dopełniających się aktów dla wykonywania czynności:

(chodzenie, piłowanie, kręcenie korbą, uderzanie narzędziem ... itp.)

czynność ruchowa - złoŜenie działań ruchowych prowadzące do uzyskania elementarnego celu działania

(wbicie gwoździa, przepiłowanie deski, napisanie listu na komputerze ...)

postępowanie ruchowe - zbiór czynności określonych celem - ostatecznym wynikiem

(trening sportowy, określony rodzaj pracy zawodowej, czynności rekreacyjne)

Analiza ruchów, analiza mikroruchów, analiza pracy:

10 (lub 18) therbligów (Frank i Lillian Gilberth):

sięganie, poruszanie, obracanie, podpieranie, chwytanie, puszczanie,

kładzenie, rozkładanie, ruchy oczu, ruchy nóg i korpusu

trajektoria, wydatek energetyczny, szybkość - wpływ treningu

YŚLENIE ORAZ PROCESY TWÓRCZE

Skutkiem myślenia twórczego jest

UTWÓR

(nowy, niepowtarzalny wynik pracy).

Myślenie przebiega przez działania perspektywne, operatywne, retrospektywne,
Składają się nań procesy: logiczne - analiza, indukcyjne oraz / lub intuicyjne - synteza
Przebiega w cyklu:

ANALIZA

SYNTEZA

OCENA

lub:

SYNTEZA

ANALIZA

OCENA

Czynniki warunkujące zdolność tworzenia:

Praca umysłowa © dr hab P. Łaszczyca UŚl 2009

- płynność (ciągłość), ruchliwość (giętkość), oryginalność , spójność (koncentracja) myśli,.
- zasób wiadomości i postrzeganie problemu

Fazy procesu twórczego wg Wallasa:

•

PRZYGOTOWANIA

•

INKUBACJI

•

ILUMINACJI

•

WERYFIKACJI

Prawa rządzące zachowaniem instynktownym i zachowaniem dowolnym:

Zasada Z - W Schneirli (zdobywanie - wycofanie w zaleŜności od siły bodźca)
Zasada podwójnej kwantyfikacji bodźca i motywacji (sumowania siły bodźca i siły motywacji)
Zasada heterogennego sumowania własności bodźca złoŜonego

Szczególne formy zachowań instynktownych:

• zachowania intencjonalne - inicjalne (przy niskim poziomie napędu)

• zachowania upustowe (przy braku wyzwalaczy)

• reakcje przemieszczone i zastępcze (w konflikcie napędów)

(podobne zjawiska mogą wystąpić podczas pracy)

Praksje - czynności praktyczne, wyuczone, inteligentne

• A

PRAKSJE

czyli patologiczne, pourazowe ubytki praksji:

•

WYOBRAśENIOWA

-brak / upośledzony plan działania - połączenia aktów ruchowych,

•

RUCHOWA

niezgrabność ruchów - aktów ruchowych przy zachowanej celowości i planie,

•

WYOBRAśENIOWO

RUCHOWA

- brak celowości i planu w ruchu, sytuacyjna nieadekwatność ruchów

Mowa (jako cecha ludzka)

• umowna - symboliczna - arbitralna

• członowana (artykułowana),

• składniowa - syntaktyczna,

• oderwana czasowo i przestrzennie (od tu i teraz),

• nieemocjonalna (ale moŜe relacjonować emocje),

• produktywna (wytwórcza),

• niegenetycznie przekazywana (ale predyspozycja wrodzona)

FAZJE

GRAFIA

LEKSJA

MUZJA

KALKULIA

PROSODIA

...

Zachowanie inteligentne:

- zachodzi zgodnie z prawami reakcji instynktownych:

•

INTELIGENCJA KONKRETNA

- myślenie sensoryczno-motoryczne

•

INTELIGENCJA ABSTRAKCYJNA

- myślenie wyobraŜeniowo-pojęciowe

Rozumowanie abstrakcyjne:

• transdukcyjne - przez analogię

• dedukcyjne - uprzykładowienie: od ogólnej zasady do szczegółowego zastosowania

• indukcyjne - uogólniające: od powtarzalnych obserwacji jednostkowych do zasady ogólnej

• abdukcyjne - odkrywcze (koncepcja C.S.Peirca) - wywiedzione z reguł teoretycznych oraz hipotezy

stworzonej uprzednio na podstawie obserwacji empirycznych
(ciąg: obserwacje

dane hipoteza - reguła - prawo wniosek szczegółowy)

Myślenie reproduktywne - Myślenie produktywne = twórcze

ZASADA NIESPRZECZNOŚCI

ZASADA PRZYCZYNOWOŚCI

Praca umysłowa © dr hab P. Łaszczyca UŚl 2009

TRES INFORMACYJNY I JEGO SKUTKI

Czynniki stresu informacyjnego:

nadmierna szybkość napływu,
zbyt wielka złoŜoność,
niezrozumiałość,
niejednoznaczność,
nadmierna waŜność,
zaszumienie,
monotonia,
zbyt wysokie tempo decydowania,
niespójność - zróŜnicowanie znaczeń i zadań.

NajwaŜniejsze skutki stresu informacyjnego:
• nieodebranie - nieprzetworzenie sygnału

• zniekształcenie sygnału - nieadekwatna reakcja

• hamowanie przetwarzania w szczytach,

• selektywne przyjmowanie i przetwarzanie wybranych sygnałów z pominięciem pozostałych,

• niepełne przetworzenie,

• hamowanie reakcji na sygnały

ARUNEK DOPUSZCZALNOŚCI OBCIĄśENIA PSYCHICZNEGO

+ O

+ Z = P (const)

- obciąŜenie psychiczne

- obciąŜenie fizyczne

Z - zapas przepustowości
P (const) – przepustowość maksymalna układu nerwowego

Subiektywne zakresy obciąŜenia psychicznego pracą – sposób oceny przybliŜonej
Zapas przepustowości

Wielkość obciąŜenia

Objawy subiektywne u pracownika

Z = O

maksymalne

praca wymaga kompletnej ciszy

duŜe

praca wymaga ograniczenia rozmów

średnie

praca dopuszcza rozmowę

niewielkie

podczas pracy moŜliwe (i poŜądane?) śpiewanie

ZYNNIKI NASILAJĄCE WYSIŁEK UMYSŁOWY

• ZróŜnicowana częstotliwość występowania poszczególnych sygnałów względem częstości cykli pracy i

reagowania

• Presja czasu

• Nakładanie cech sygnałów i nakładanie róŜnorodnych sygnałów

• Wystąpienie sygnałów i sytuacji nietypowych

• Konieczność nagłego reagowania

• Konieczność zachowania precyzji ze względu na zagroŜenie konsekwencjami błędu

ASADY OPTYMALIZACJI ŚRODOWISKA PRACY UMYSŁOWEJ I OPERATORSKIEJ

Sygnalizacja

• Czas trwania sygnału prostego 0,16 s, złoŜonego 1 s

• Ograniczona złoŜoność spostrzegania i reagowania

• Maksymalnie 5 elementów/sygnałów ocenianych „jednym rzutem oka”

• Wystarczające wyróŜnianie sygnału z tła

• Jednoznaczność sygnałów (brak moŜliwości błędu rozpoznania)

• Pojawianie sygnału poza momentami wzmoŜonego zaabsorbowania

• Spontaniczne rozpoznawanie sygnałów (unikanie napiętego oczekiwania na sygnał)

• Nieutrudniony odbiór sygnałów przez przeszkody

Praca umysłowa © dr hab P. Łaszczyca UŚl 2009

BIOLOGICZNE

PODSTAWY PRACY CZŁOWIEKA

SYGNALIZATORY I

TEROWNIKI

AK PRAWIDŁOWO PRZEDŁUśYĆ CIAŁO URZĄDZENIAMI

R HAB

IOTR

ASZCZYCA

YKŁADY DLA STUDENTÓW

YśSZEJ

ZKOŁY

ARZĄDZANIA

CHRONĄ

RACY

ATOWICE

2003

Sygnalizacja i rodzaje sygnalizacji w procesie pracy. Własności róŜnych systemów sygnalizacyjnych. Zasady
doboru i konstrukcji sygnalizatorów. Ocena sygnalizatorów. Zasady doboru i ukształtowania zespołów urządzeń
sygnalizacyjnych. Proces sterowania i ruchy sterowania. Rodzaje sterowników i ich własności. Zasady doboru i
ukształtowania urządzeń sterujących. Zasady ukształtowania środowiska pracy umysłowej i operatorskiej.

RACA OPERATORSKA

–

STEROWANIE W ŚWIECIE

SYGNAŁÓW

YGNALIZACJA I SYGNAŁY

Cechy sygnału wpływające na dostrzeganie:

• zmienność: kontrast, modulacja ...

• natęŜenie: luminancja i czas ekspozycji, kontrast, wielkość optyczna, częstotliwość dźwięku, ...

• lokalizacja: w polu widzenia , względem uszu, cień akustyczny ...

• gęstość / częstość ekspozycji: ilość sygnałów na jednostkę czasu, rytm, regularność ...

• odstęp znaków / ilość stanów: ... 7 ± 2 stany sygnału jednomodalnego (twierdzenie Millera)

• struktura: zapowiedź - hasło

YPY SYGNALIZACJI

•

NATURALNA

SZTUCZNA

- zintegrowana (tj. symulacyjna - overhead projection)

•

WZROKOWA

SŁUCHOWA

- dotykowa i statokinetyczna - inna,

•

JAKOŚCIOWA

ILOŚCIOWA

, w tym:

ANALOGOWA

CYFROWA

Typy wskaźników

• Ilościowe

- wychyłowe (klasyfikowane wzgl. kształtu tarczy)
- cyfrowe (wg mechanizmu zmiany cyfr: bębnowe, planszowe, elektroniczne)

• Jakościowe

• Alternatywne (dwustanowe)

Praca umysłowa © dr hab P. Łaszczyca UŚl 2009

O WYBRAĆ

RAKTYCZNE WŁASNOŚCI SYGNALIZACJI

WZROKOWEJ

DŹWIĘKOWEJ

dokładny przekaz danych ilościowych

moŜliwość dominacji nad naturalnymi sygnałami
dźwiękowymi, np. mową

przekaz cech specyficznie wzrokowych: trajektoria,
kształt, barwa ...

przekaz cech specyficznie słuchowych: mowa, barwa
i wysokość dźwięku, ...

przekaz

informacji

wielowymiarowych:

barwa,

połoŜenie, kształt ...

ograniczona moŜliwość przenoszenia informacji
(poza mową - sygnałami prostymi)

dowolnie długi czas ekspozycji

ograniczony czas skutecznej ekspozycji sygnału

moŜliwość równoczesnej ekspozycji wielu sygnałów

niemoŜliwość

jednoczesnej

ekspozycji

wielu

sygnałów

moŜliwość następczej ekspozycji wielu sygnałów bez
zmęczenia operatora

trudność w następczej ekspozycji wielu bodźców

optymalny

przekaz

informacji

stosunkach

przestrzennych

przydatność do przekazywania alarmów, ostrzeŜeń,
sygnałów startowych

niska wraŜliwość na zakłócenia dźwiękowe

zastosowanie przy przeciąŜeniu wzrokowym

moŜliwość stosowania przy upośledzeniu słuchu

moŜliwość stosowaniu przy upośledzeniu wzroku

wraŜliwość na warunki oświetlenia

wraŜliwość na zakłócenia dźwiękowe, niezaleŜność
od warunków oświetlenia

względnie ograniczony zasięg przekazu

moŜliwy znaczny zasięg przestrzenny

konieczność zorientowania operatora - nastawienia na
odbiór

niezaleŜność

orientacji

przestrzennej

umiejscowienia operatora

wraŜliwość na niedobór tlenu i przeciąŜenia

stosunkowo długi czas reakcji (opóźnienie > 180 ms) krótki czas reakcji (min. 110-120 ms)

RYTERIA DOBORU MODALNOŚCI SYGNALIZACJI

REFEROWANA WZROKOWA

REFEROWANA DŹWIĘKOWA

informacja złoŜona

informacja prosta,

sygnały z wielu sygnalizatorów równocześnie

sygnał dominujący nad innymi sygnałami

sygnał długotrwały

sygnał krótkotrwały

reakcja odroczona

reakcja bez odroczenia

moŜliwość następczej ekspozycji wielu sygnałów.

wykorzystanie informacji wielokrotne

jednorazowe wykorzystanie informacji

odbiór sygnału z nastawieniem

odbiór sygnału spontaniczny - bez nastawienia

informacja o zjawiskach w przestrzeni

informacja o zjawiskach w czasie

przeciąŜenie słuchu, złe warunki akustyczne

przeciąŜenie wzroku, złe warunki świetlne

odbiorca - operator siedzący lub nieruchomy

odbiorca - operator przemieszczający się w
przestrzeni

RYTERIA WYBORU SYGNALIZATORÓW DO PRZEKAZU DANYCH LICZBOWYCH

YGNALIZATORY CYFROWE

YGNALIZATORY ANALOGOWE

liczba więcej niŜ dwucyfrowa

odczyt liczb jedno - dwucyfrowych

zakres wartości od ujemnych do dodatnich

śledzenie tendencji i szybkości zmian

odczyt wartości chwilowej

odczyt wartości stałej

czas odczytu krótki

nieograniczony czas odczytu

wymagana duŜa dokładność

dopuszczalna interpolacja podczas odczytu - mała
dokładność

liczba sygnalizatorów duŜa

mała liczba sygnalizatorów

rozmiar sygnalizatora mały

duŜy sygnalizator

odległość duŜa

wskaźnik przekroczenia, wskaźnik zgodności stanu

sygnalizator emisyjny - samoświecący

Praca umysłowa © dr hab P. Łaszczyca UŚl 2009

AK SYGNALIZOWAĆ OBRAZEM

Wybrane zasady ukształtowania znaków - sygnałów wzrokowych i sygnalizatorów ilościowych analogowych
• odstęp znaku graficznego:

długość odcinka, powierzchnia figury, jasność - 5 stanów

połoŜenie punktu na prostej, nachylenie prostej, odcień barwy - 9 stanów

kształt figur - 15 stanów

• wielkość znaku graficznego:

‘

kątowa w odległości 4

‘

kątowych od kolejnego znaku

• luminancja (L) i kontrast (K):

L ≥ 1 nit = 1 cd/m

; K ≥ 45%

• czas ekspozycji:

I × t = const ⇒ t = 10

-3

- 10

-1

(chronointensywnościowy)

I = const ⇒ t ≥ 10

-1

(progowy)

• rozmiar tarczy sygnalizatora

średnica/oddalenie = D/S = 0,044 → 2,5

kątowego

• kształt tarczy a częstość błędów

liniowa pion 36% << liniowa poziom 28% << półokrąg 17% << okrąg 11% << okienko 0,5%

• liczba działek, gęstość i połoŜenie opisu

1-5 najmniejszych jednostek odczytu na 1 działkę skali, co 10 działek opis

opis zawsze na zewnątrz skali i poziomo względem patrzącego niezaleŜnie od rodzaju wskaźnika

moduł opisu: dziesiętny, piątkowy lub jednostkowy (z wyjątkiem skal kątowych)

liternictwo - blokowe proste, h = 17-18 ‘ kątowych ...

• budowa wskazówek

z luką między działkami a wskazówką, ok. 3’ kątowe grubości

typy: okrągłe, noŜowe, dwunitkowe, lusterkowe (likwidacja paralaksy)

ODZAJE SYGNALIZATORÓW WZROKOWYCH

• lampki kontrolne, semafory tablicowe i świetlne

• wychyłowe wskaźniki jakościowe i jakościowo-ilościowe

(np. wskaźnik Kurkego, sztuczny horyzont, języczki wag, typu poziomicy i pionu)

• wychyłowe i cyfrowe wskaźniki ilościowe

• rejestratory graficzne taśmowe i pokrewne

• znaki drogowe i pokrewne ideogramy oraz piktogramy

• napisy informacyjne, tabele, rysunki takŜe rysunki techniczne

• ekrany oscyloskopowe, radarowe, telewizyjne, komputerowe i pokrewne

• zintegrowane wskaźniki symulacyjne:

wyświetlacze i monitory

zastosowanie ideogramów i ikon

virtual reality, overhead projection

AK SYGNALIZOWAĆ DŹWIĘKIEM

Wybrane zasady ukształtowania sygnałów dźwiękowych
• częstotliwość:

0,5-10 kHz, (0,5-3 kHz) - w paśmie głównym mowy!

1 kHz 10-100dB dla słyszalność w r = 300 m

0,5 kKz dla wykorzystania ugięcia fal

• głośność

6-10 dB powyŜej tła

• próg modulacji

2 Hz lub 0,2% częstotliwości podstawowej

• czas trwania

min. 50-100 ms; opt. 200-500 ms

• częstość przerw 1-8 na sekundę i modulacji 1-3 na sekundę

• łatwość lokalizacji (maks. ok 2 m od odbiorcy)

mowa >> muzyka >> dźwięki złoŜone >> dźwięki proste

ODZAJE SYGNALIZATORÓW AKUSTYCZNYCH GENERUJĄCYCH SYGNAŁY SZTUCZNE

• dzwony i gongi

• dzwonki i brzęczyki

• buczki, syreny, rogi mgłowe

• gwizdki,

• klaksony i syreny,

• grzechotki, kołatki

• aparaty telegraficzne i radiotelegraficzne,

• elektroniczne przyrządy wyposaŜone w głośniki lub słuchawki

– syntetyzatory mowy

YGNALIZACJA MOWĄ

Mowa jako naturalny system sygnalizacyjny
• intensywność śr. ok. 66 dB, w zakresie od 20 (min.) do 86 dB (max)

z dynamiką głosek 30-40 dB (+ samogłoski)

• nadwyŜka głośności nad tłem (szumem) 6-10 dB

• częstotliwość: zakres krytyczny - 0,6-4 kHz, zakres całkowity - 1-0,1-10 kHz

• szybkość mówienia: 100-120 słów/minutę (150-180 słów/minutę z powtórzeniami)

• kontekstowy wzrost sprawności przekazu - redundancja, struktura sygnałów mówionych: zapowiedź - hasło

AK ZBUDOWAĆ KONSOLE I STANOWISKA OPERATORSKIE

Zasady organizacji przestrzeni sygnalizacyjnej:
• eliminacja odblasków i kontrastów,

• właściwe oświetlenie zapewniające widoczność i czytelność,

• rozmieszczenie sygnalizatorów z grupowaniem w blokach (k kolumn × w wierszy)

• rozmieszczenie w polu widzenia zgodnie z wymogami fizjologicznymi

Zasięgi pola obserwacji i rozległość pola widzenia (od płaszczyzny strzałkowej i płaszczyzny wzroku)

Zasięg pola widzenia centralny i dzieki ruchom

Zasięg pola obserwacji

w pionie

poziom

w pionie

poziomo

optymalny

maksymalny

optymalny

maksymalny

główne

-5

÷ -35

±15

centralne

±6,3

drugorz.

÷ -45

±35

ruchy oczu

+25

÷ -35

±15

±35

pomocn.

+20

÷ -35

±60

ruchy głowy -30

+50

÷ -50

±60

ruchy razem -30

+75

÷ -85

±15

±95

TEROWANIE I STEROWNIKI

TEROWANIE RUCHEM CIAŁA

Wykonywanie ruchów - podstawowy (±jedyny) sposób komunikacji człowieka ze środowiskiem.
Klasyfikacja ruchów sterowania:

• dynamiczne - statyczne,

• ciągłe - chwilowe,

• ścigające - kompensacyjne,

• docelowe - swobodne,

• seryjne - pojedyncze,

• dowolne - zautomatyzowane,

• balistyczne - korygowane,

• pod kontrolą wzrokową - proprioceptywną - przyrządową.

Ruchy balistyczne w porównaniu z ruchami pod kontrolą /w sprzęŜeniu/ sensomotoryczną

szybsze

dokładniejsze.

Charakterystyka ruchów sterowania:
• czas reakcji w zaleŜności od rodzaju odruchu, częstości bodźca, siły bodźca

zgodnie z zasadą tolerancji (optimum i wg modalności bodźca)

• szybkość ruchu w zaleŜności od zasięgu (15% - 5% wzrostu czasu ruchu po podwojeniu drogi)

w ruchach pojedynczych

stała przy zasięgu do 50 cm - zmiana zasięgu kompensowana szybkością

rosnąca powyŜej 50 cm

w ruchach naprzemiennych (tam i z powrotem)

stała przy zasięgu do 40 cm - zmiana zasięgu kompensowana szybkością

rosnąca powyŜej 40 cm

moŜna przyspieszyć zamieniając ruch posuwisty na obrotowy

• szybkość ruchu przy obecności technicznych ograniczników zasięgu (zapadka, zderzak) 17% - 12% większa

• szybkość w zaleŜności od uŜywanej kończyny, palca:

prawa ręka >> lewa ręka >> prawa noga >> lewa noga

wskaziciel >> środkowy >> serdeczny >> mały

• szybkość w zaleŜności od kierunku ruchu

w pionie >> w poziomie

w płaszczyźnie strzałkowej >> bocznie

w płaszczyznach głównych >> ukośnie

obrotowe >> posuwiste

• dokładność w zaleŜności od uŜywanej kończyny, palca (jak szybkość):

prawa ręka >> lewa ręka >> prawa noga >> lewa noga

wskaziciel >> środkowy >> serdeczny >> mały

• dokładność ruchu w zaleŜności od kierunku i sposobu kontroli

w prawa >> w lewo

do siebie >> od siebie

prawa ręka na kontrolę kinestetyczną - lewa ręka na kontrolę somestetyczną (dotyk)

• siła ruchu w zaleŜności od:

♦ szybkości (równanie Hilla) ; ♦ zasięgu i napięcia - rozciągnięcia początkowego, ♦ kierunku ruchu

TEROWNIK STEROWNIKOWI NIERÓWNY

Cechy sterowników:
• dostępność

zasięg, połoŜenie, martwe pola fizjologiczne i technologiczne, gabaryty i dopasowanie do kończyn

• rozróŜnialność

połoŜenie, wielkość, kształt, faktura, wygląd i oznakowanie wizualne

• operatywność:

opór, przełoŜenie, kierunek ruchu, zgodność z funkcją

ergonomiczna charakterystyka oporu sterownika:

liniowa i hiperboliczna -

ZŁE

;

logistyczna, paraboliczna i fazowa -

DOBRE

• bezpieczeństwo uŜycia:

lokalizacja, osłony, wnęki, blokady kontrolne, potwierdzenia, alarmy,

opór i kierunek ruchu roboczego wykluczający przypadkowe uŜycie

Typy sterowników:

• pokrętło - gałka jednoobrotowa, suwak, dźwignia,

• wyłącznik kolankowy lub pokrętny dwupozycyjny,

• selektywny wyłącznik wielopozycyjny,

• przycisk ręczny lub noŜny, dźwignia, uchwyt

• korbka lub gałka wieloobrotowa,

• kierownica, wolant, drąŜek sterowy, manetka

• pedały, korby,

• sensory (czujniki) dotykowe lub zdalne,

• rękawice, hełmy, kombinezony sensoryczne,

• analizatory mowy (znaków)

Kryteria doboru sterowników:

• ogólne: funkcja i znaczenie, wymogi procesu sterowania i zwrotnej kontroli, wymogi percepcji stanu

sterownika, wymogi przestrzenno-konstrukcyjne

• szczegółowe: wielkość sił sterowania, rodzaj pracy (stat., dynam.), ciągłość czasowa i przestrzenna, zakres

sterowania (amplituda), dokładność sterowania,

Szczegółowe zasady ukształtowania sterowników:
- dostosowanie gabarytów do moŜliwości manipulacji (chwytu, nacisku) lub obsługi nogami
- dostosowanie połoŜenia, gabarytów i kształtu do moŜliwości rozpoznania sterownika
- dostosowanie wielkości ruchu roboczego oraz / lub ilości stanów (połoŜeń) do moŜliwości odczuwania zmiany

połoŜenia sterownika

- optymalizacja połoŜenia i kierunku ruchu roboczego sterownika względem precyzji, siły i zasięgu ruchu

roboczego

- dostosowanie przełoŜenia: ruch roboczy - efekt sterowania do wymogów sterowania i kontroli zwrotnej efektu
- zastosowanie ograniczników ruchu, zapadek, zatrzasków itp. umoŜliwiających kontrolę ruchu roboczego
- zastosowanie oporu o nieliniowej charakterystyce

MPLITUDA

IŁY STEROWANIA

LUB

ICZBA

AŁE

UśE

TANÓW

TATYCZNE

YNAMICZNE

TATYCZNE

YNAMICZNE

OKŁADNOŚĆ

IĄGŁE

ŁYNNE

IĄGŁE

KOKOWE

HWILOWE

IĄGŁE

ŁYNNE

IĄGŁE

KOKOWE

HWILOWE

UśA

-24

STANY

I WIĘCEJ

)

Kierownica
Manetka,
Pedał

Korba lub
Gałka
wieloobrotowa

Gałka, Suwak,
Dźwignia,
Wyłącznik
pokrętny

DuŜa korba
ręczna,
Pedały
obrotowe

Dźwignia
z zapadką

REDNIA

Gałka
lub Korba
jednoobrotow
a

Wyłącznik
kolankowy,
Wyłącznik
pokrętny

AŁA

Suwak,
Dźwignia,
Gałka, Korba

Przycisk
ręczny / noŜny
Wyłącznik
kolankowy

Pedał

Kierownica,
Pedały
obrotowe

Dźwignia
z zapadką,
DuŜe
przyciski
ręczne / noŜne

SPÓŁDZIAŁANIE SYGNALIZATORÓW I STEROWNIKÓW

Ogólne kryteria kształtowania zespołu sygnalizatorów i sterowników - rozmieszczanie i grupowanie względem:
• zgodność funkcji sterowanych i sygnalizowanych,

• hierarchia waŜności sygnalizowania i sterowania,

• optymalizacji biomechanicznej zasięgów i połoŜenia w polu spostrzegania,

• częstości uŜycia,

• kolejności uŜycia - kolejne ruchy sterowania w jednym kierunku, bez skoków, powrotów itp.

Szczegółowe kryteria kształtowania zespołu sygnalizatorów i sterowników:

rozmieszczenie sygnalizatorów i sterowników uwzględniające:

• zgodność: sygnał - reakcja

(np. zgodność wychylenia i kierunku ruchu wskaźnika / sterownika z zmianą sterowania

ruch w górę, w przód, obrót w prawo - start, w górę / przód, wzrost intensywności procesu),

• przyporządkowanie: sygnał - sterownik o tej samej funkcji,

• zgodność punktów kardynalnych w zespołach o identycznej funkcji,

• zgodność kierunku ruchów w zespołach o podobnej funkcji,

• niekolizyjność trajektorii sterowania i obserwacji -

- sterownik nie zasłania sygnalizatora lub nie utrudnia posłuŜenia się innym sterownikiem,

• waŜność - łatwość i dokładność spostrzegania, dostępność, łatwość i dokładność sterowania,

• częstość uŜycia.
Zasada kompromisu w przypadku konfliktu wymogów

A TYM NIE KONIEC PROBLEMÓW Z PRACĄ OPERATORSKĄ

Nowe problemy ergonomiczne przy pracy z:
• wyświetlaczami ekranami komputerowymi, klawiaturą, myszkami komputerowymi, kulkami - trackball, ...

Dlaczego nawet mądrzy ludzie popełniają głupie błędy? Artur Włodarski GW w Interencie (12-11-01 17:47)

Najlepszym lekarstwem na polepszenie refleksu i spostrzegawczości jest pozostawienie kierującemu

pewnego zakresu czynności do wykonania, a nie scedowanie wszystkiego na automaty

Przyczyna tragedii była banalna: błąd człowieka. Zmęczenie? Zamyślenie? W aktach napisano:

"maszynista nie zareagował na czerwone światło". Minutę później prowadzony przez niego pociąg uderza w tył
stojącego ekspresu. Dzieje się to na ruchliwej stacji Paddington. Ginie 31 osób. Nie mija pół roku, a Brytyjczycy
przeŜywają kolejny wstrząs. Śledztwo wykazało, Ŝe maszyniści zatrwaŜająco często popełniają podobny błąd. W
ciągu jednego miesiąca odnotowano 73 takie przypadki. Poruszeni tym faktem redaktorzy tygodnika "New
Scientist" postanowili wyjaśnić, czemu ludzie popełniają tak banalne błędy jak ów maszynista.
Kiedy po pół roku podsumowali wyniki badań, popadli w konsternację. Doszli do wniosków sprzecznych ze
zdrowym rozsądkiem. - Wiele firm wydaje miliony dolarów, by uczynić swe produkty bezpieczniejszymi - mówi
Charles Spence z uniwersytetu w Oksfordzie. - Co przez to rozumieją? Jak najdalej idące uproszczenie obsługi.
Jeśli trzeba wykonać daną czynność - lepiej niech to zrobi automat. Człowiek moŜe popełnić błąd: coś przeoczy,
przeszacuje, zlekcewaŜy. Najlepiej pozbawić go okazji do pomyłki. Wyeliminować jego udział, a jak się nie da -
ograniczyć do minimum. Im mniej czynności i decyzji będzie w jego gestii, tym większe prawdopodobieństwo,
Ŝe wykona je dobrze. Logiczne? Tak. Prawdziwe? Nie.
Nie wyręczać kierowców

Pierwszy dowód na to, jak mylne mogą być obiegowe opinie, uzyskano w laboratorium Brunel

University w Egham, które przekształcono w rodzaj ośrodka doskonalenia zawodowego dla kierowców. Miejsce
stołów laboratoryjnych zajęły symulatory, a laborantów - ochotnicy. Podzielono ich na grupy odpowiadające
liczbie symulatorów. Przed najtrudniejszym zadaniem stanęła grupa pierwsza. Nie licząc pedałów gazu, hamulca
i sprzęgła, wszystkie urządzenia w musieli obsługiwać ręcznie. Ich symulator przypominał najtańsze auta z lat
60., w których nawet kierunkowskazy nie wyłączały się same. W najbardziej komfortowej sytuacji byli
członkowie piątej grupy, dla których kierowanie samochodem sprowadzało się do kręcenia kierownicą. Wszystko
inne - łącznie z hamowaniem i przyspieszaniem - samochód robił sam. KaŜdy z ochotników musiał pokonać taką
samą (wirtualną) trasę i rozwiązać takie same (wizualne) zadania. Gdyby zgodnie z oczekiwaniami najlepiej
wypadła grupa piąta, a pierwsza najgorzej - nie byłoby o czym pisać. Ale sprawy przybrały inny obrót. Kierujący
najbardziej zautomatyzowanymi samochodami nie dość Ŝe mieli najdłuŜszy czas reakcji, to jeszcze najczęściej
wjeŜdŜali na skrzyŜowanie na czerwonym świetle. I to oni właśnie powodowali najwięcej wypadków.
- Przyjęto uwaŜać, Ŝe nasza uwaga działa podobnie jak międzynarodowa centrala telefoniczna o ograniczonej
przepustowości. Im więcej rozmów prowadzimy z Grecją, tym mniej połączeń pozostaje na Francję, Niemcy czy
Polskę. I dopiero gdy zwolnią się linie do Aten, odblokowane zostaną łącza do tamtych krajów. Podobnie z nami:
im więcej uwagi poświęcamy jednemu zadaniu, tym bardziej zaniedbujemy inne. Doświadczenie z symulatorami
obala ten pogląd - uwaŜa Peter Hancock, psycholog z uniwersytetu Orlando na Florydzie. - Pokazuje, Ŝe nasza
uwaga zachowuje się jak młyn wodny, gdzie im bardziej wartki strumień, tym koło obraca się szybciej. Czyli im
więcej dzieje się wokół - tym bardziej wyostrzone są nasze zmysły, a nasza uwaga napięta. Bezruch i
bezczynność ograniczają postrzeganie i usypiają uwagę. To dlatego kierowcy najbardziej zautomatyzowanych
symulatorów uzyskiwali najgorsze wyniki. Najlepszym lekarstwem na polepszenie refleksu i spostrzegawczości
jest pozostawienie kierującemu pewnego zakresu czynności do wykonania, a nie scedowanie wszystkiego na
automaty.

O doniosłości tego spostrzeŜenia moŜe świadczyć fakt, Ŝe Volvo, General Motors, Nissan i Daimler-

Chrysler przeznaczyły w sumie miliony dolarów na opracowanie samochodowych systemów antykolizyjnych.
Pod maski BMW, mercedesów i jaguarów trafiły juŜ urządzenia automatycznie utrzymujące dystans do jadących
z przodu pojazdów. Powoli standardem stają się czujniki parkowania oceniające odległość dzielącą zderzaki
samochodu od najbliŜszej przeszkody, czujniki zmierzchowe - automatycznie włączające światła po zmroku lub
przy wjeździe do tunelu, czy inteligentne wycieraczki - dopasowujące szybkość pracy do intensywności opadów.
- Eksperyment przeprowadzony w Egham jasno dowodzi, Ŝe dalsze podąŜanie tą drogą moŜe przynieść skutek
odwrotny od oczekiwanego. Kierowcy wyręczani w podejmowaniu decyzji i obsłudze urządzeń zaczynają myśleć
o rzeczach kompletnie niezwiązanych z jazdą. Kiedy taka sytuacja utrzymuje się dłuŜej, moŜe dojść do tragedii -
twierdzi Michael Russo, neurobiolog.
Ślady do nikąd

KaŜdy, kto jeździł po bezkresnych amerykańskich autostradach, musiał zauwaŜyć czarne ślady opon

prowadzące albo na pobocze, albo wprost w barierkę ograniczającą pasy ruchu. Zwykle są to pamiątki po
wypadkach z udziałem kierowców cięŜarówek. Ci, którzy przeŜyli, najczęściej tłumaczą, Ŝe przysnęli. Według
Russo prawda jest inna. Przekonał się po serii trwających wiele dni doświadczeń na symulatorach, przed którymi
sadzał trzy grupy kierowców: niedospanych, znuŜonych i wypoczętych. Wbrew oczekiwaniom w liczbie
wypadków celowali nie ci pierwsi, lecz drudzy. - Choć sprawiali wraŜenie świadomych, choć mieli otwarte oczy,
choć chwilę wcześniej odpowiadali na pytania - przestawali reagować na światła i znaki. Albo wpadali na inny
pojazd, albo wypadali z jezdni. Popadali w stan odrętwienia, w którym człowiek przestaje zdawać sobie sprawę z

tego, co widzi - wyjaśnia Russo. Jego podejrzenia potwierdziły się, kiedy "wypadkowiczów" poddano badaniom
mózgu. Płaty czołowe i potyliczne, czyli te, które odpowiadają za widzenie, wyobraźnię przestrzenną i
podejmowanie decyzji, najszybciej ulegały u nich otępieniu. W skrajnych przypadkach ich aktywność spadała do
stanu takiego jak przy łagodnym udarze mózgu. Pole widzenia znuŜonych kierowców zawęŜa się w sposób, który
najlepiej charakteryzuje jego medyczna nazwa - widzenie tunelowe.

Co do zwalczania senności i znuŜenia specjalistom skupionym wokół przemysłu motoryzacyjnego nie

moŜna odmówić pomysłowości. Z róŜnym skutkiem testowane są elektroniczne systemy reagujące na
węŜykowaty tor jazdy samochodu, śledzące ruch opadających powiek, urządzenia cucące kierowcę poprzez
zmianę stacji radiowej, a jeśli to nie pomaga - spryskujące mu twarz zimną wodą.
- Na ironię zakrawa fakt, Ŝe do ograniczenia skutków nadmiaru elektroniki zaprzęga się... elektronikę - zauwaŜa
Russo. I radzi: - Zamiast po wyrafinowaną technikę, prościej sięgnąć po kubek mocnej kawy. Efekty wcale nie
będą gorsze.

A moŜe problem rozwiąŜe się sam? Coraz więcej samochodów wyposaŜonych jest w skomplikowane

systemy audio-wideo, nawigację satelitarną, terminal internetowy czy choćby telefon GSM. NiezaleŜnie od
stopnia zautomatyzowania samochodu, obsługa tych urządzeń zawsze będzie absorbować uwagę kierowcy,
wprowadzając go w bezpieczny stan pobudzenia.  Jednak i tu moŜna wpaść w pułapkę. - Czy któryś z
producentów komórek sprawdził, co się dzieje z kierowcą rozmawiającym przez telefon? - pyta Jon Driver z
University College London. - Bo jeśli tak, to pewnie zachował wnioski dla siebie. Z jego badań wynika, Ŝe
kierowca rozmawiający przez telefon stwarza takie samo ryzyko wypadku jak po spoŜyciu kilku głębszych. Co
ciekawe, nie gra roli, czy korzysta z zestawu głośno mówiącego (hands-free), czy samego aparatu. Dlaczego?
Choć brzmi to niewiarygodnie, okazuje się, Ŝe słuchanie rozmówcy przez zestaw głośno mówiący absorbuje
uwagę kierowcy w nie mniejszym stopniu niŜ obsługa telefonu trzymanego w dłoni. Driver ma na to dwa
wytłumaczenia. Pierwsze - Ŝe nasza uwaga kieruję się tam, skąd dochodzi głos. PoniewaŜ głos naszego
rozmówcy zwykle dobiega z boku, skutecznie odwraca on naszą uwagę od tego, co się dzieje przed nami. - Jeśli
ta koncepcja jest słuszna - instalowanie głośnika za kołem kierownicy powinno rozwiązać problem - mówi
Driver. - Jeśli zaś słuszna jest koncepcja druga, przestawianie głośników nic nie da. Według drugiej koncepcji
bodźce dźwiękowe rywalizują z wizualnymi, a więc im uwaŜniej słuchamy, tym mniej dostrzegamy. Badania,
jakie przeprowadził, potwierdziły te przypuszczenia. Kiedy poproszono kierujących, by powtarzali wybrane
słowa - liczba popełnianych przez nich błędów wyraźnie wzrosła. Co więcej - tak jak przewidywała to pierwsza
koncepcja - odruchowo zwracali oczy w kierunku głośnika. Ale skoro tak, to równie niebezpieczne powinno być
rozmawianie z pasaŜerem. Driver zbija to zastrzeŜenie, podkreślając, Ŝe pośpiech i gorsza słyszalność stawiają
uŜytkowników komórek w nieporównanie trudniejszej sytuacji.
- Zdaniem policjantów sprawcy wypadków drogowych na wszelki wypadek nie przyznają się, Ŝe byli zajęci
rozmową - mówi Driver. - Czy wzorem Portugalii powinno się zabronić kierowcom korzystania z komórek we
wszelkich jej postaciach - to pozostawiam ustawodawcom.

Konsekwencją katastrofy w Paddington były głosy nawołujące do wyposaŜenia brytyjskich

elektrowozów w system ATP. Działa on tak, Ŝe gdy maszynista zignoruje czerwone światło, pociąg zaczyna
hamować. Z propagatorów tego pomysłu członkowie zespołu redakcyjnego "New Scientist" zmienili się w jego
oponentów. - Nietrudno przewidzieć, jakie będą skutki wdroŜenia ATP. Wypadków nie ubędzie, bo maszyniści
staną się jeszcze mniej spostrzegawczy. Jednak twierdzenie, Ŝe automatyzacja niczego nie załatwi, jest zbyt
zaskakujące, by jej zaakceptowanie nie wymagało kolejnych ofiar.

FIZJOLOGIA PRACY

OZWÓJ I STARZENIE

R HAB

IOTR

ASZCZYCA

YKŁADY DLA STUDENTÓW

YśSZEJ

ZKOŁY

ARZĄDZANIA

CHRONĄ

RACY

ATOWICE

2003

OZWÓJ

OSOBNICZY

OJĘCIE I WŁASNOŚCI

EFINICJA ROZWOJU

- zespół skoordynowanych procesów/zmian w czasie
- wzrost zdolności przystosowawczej osobnika, populacji i gatunku do środowiska
- współdziałanie/równowaŜenie procesów twórczych i niszczących

definicja musi obejmować starzenie i śmierć i wskazywać na skutek rozwoju.

Materialne objawy rozwoju

(

N.W

OLAŃSKIEGO

)

dodatnie - progresywne, ujemne - regresywne

• wzrastanie

rozplem = namnaŜanie - hiperplazja

rozrost = powiększanie = hipertofia

• róŜnicowanie = dyferencjacja

• dojrzewanie

specjalizacja

integracja = scalenie = współdziałanie

• postęp

Iloś

iowe wskaźnik rozwoju

• kinetyka

- poziom cechy - wartość w danym czasie

• rozmach

- zmiana - wielkość zmiany między dwoma wybranymi momentami

∆x

• dynamika - szybkość zmian

dx/dt

• rytm - przyspieszenie: wskaźnik zmian szybkości

x/dt

Typowe krzywe odwzorowujące rozwój:

logarytmiczna, wykładnicza, logistyczna, dwufazowa

Etapowość rozwoju człowieka

KRESY ROZWOJU

• progresywnego

wzrastania

• transgresywnego

stabilizacji, równowagi

• regresywnego

inwolucyjny, starości

Główne systemy etapizacji Ŝycia człowieka:

- biologiczny, medyczny, pedagogiczny, ergonomiczno-higieniczny ...

Periodyzacja ergonomiczna Ŝycia ludzkiego wg Klonowicza

Wiek przedprodukcyjny (0-17 lat)

Dzieci (0-14 lat)
Młodociani (15-17 lat)

Wiek produkcyjny (18-60 lat)

Okres młodości (18-24 lat)
Okres optymalnej zdolności do pracy (15-39 lat)
Okres przedpola starzenia (40-49 lat)
Okres starzenia się (50-60 lat)

Wiek poprodukcyjny (od 55-65 lat wzwyŜ)

Czynniki rozwoju człowieka

•

ENDOGENNE

dziedziczne

genetyczne

determinanty

wrodzone

paragenetyczne

stymulatory

•

EGZOGENNE

biogeograficzne

ekologiczne

ekonomiczno-społeczne

kulturowe

modyfikatory

REND SEKULARNY W MENOPAUZIE

po 50 roku Ŝycia u kobiet miejskich

MIANY INWOLUCYJNE

30 % ubytek masy mięśni
30 % ubytek masy wątroby
12 % ubytek masy ciała
40% zdolność filtracyjna nerek
45 % przepływ nerkowy
zmniejszenie zdolności adaptacji termicznej
zmniejszenie wydolności fizycznej
u kobiet pomenopauzalna osteoporoza
10 % - 25 % ubytek masy mózgu
30 % obniŜenie przepływu krwi w mózgu
35 % obniŜenie zuŜycia tlenu w mózgu
10-15 % obniŜenie szybkości przewodzenia w układzie nerwowym
13-30 % obniŜenie szybkości reakcji
25% i 50% poczucie równowagi marszowej i obrotowej
do 50 % ubytek inteligencji

towarzyszące choroby:
układu krąŜenia (arterioskleroza, ch. wieńcowa, ch. Burgera)
układu ruchu: ch. zwyrodnieniowa stawów,
układu oddechowego: astma