Praca umysłowa © dr hab P. Łaszczyca UŚl 2009

1

FIZJOLOGIA PRACY

P

RACA UMYSŁOWA I PRACA OPERATORSKA

Z

APRACOWANY UMYSŁ

D

R HAB

.

P

IOTR

Ł

ASZCZYCA

W

YKŁADY DLA STUDENTÓW

W

YśSZEJ

S

ZKOŁY

Z

ARZĄDZANIA

O

CHRONĄ

P

RACY

K

ATOWICE

2003

Zakres wykładu bieżacego

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 podłoże 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 znużenie 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 podłoże 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 znużenie w pracy umysłowej. Elementy fizjologii procesów uczenia i motywowania do pracy.

Praca umysłowa © dr hab P. Łaszczyca UŚl 2009

2

P

O CZYM POZNAĆ

,

śE KTOŚ PRACUJE UMYSŁOWO

W

RÓĆMY DO PODSTAWOWYCH DEFINICJI

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

(również 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 – przeżytki politycznego myślenia magicznego
Praca fizyczna - przekształcanie obiektów materialnych środowiska przy użyciu narządów ciała oraz narzędzi i

maszyn prostych;
kryterium: ilość energii użytecznej w przekształceniu mniejsza niż wydatek energetyczny organizmu.

Praca operatorska - sterowanie pracą „maszyn złożonych” 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, inżynier dozoru technicznego)

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

• twórcza wolna (naukowiec, artysta)

I

NFORMACJA ORAZ SYSTEMY

-

PRZEDMIOT I ŚRODOWISKO PRACY

D

LA LEKARZA I FIZJOLOGA

B

ODZIEC

- nośnik informacji o stanie środowiska, ostrzeżenie o możliwości zmiany - zagrożeniach

- 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,

może 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)

D

LA CYBERNETYKA

,

INFORMATYKA

...

Układ nerwowy jako system Przekazu i Przetwarzania Informacji.

S

YSTEM

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

S

TAN SYSTEMU

- aktualne relacje pomiędzy elementami zachodzące z określonym prawdopodobieństwem.

I

NFORMACJA

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

potwierdzenie lub wykluczenie jednego z potencjalnie możliwych stanów systemu.

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

S

YGNAŁ

- materialny lub energetyczny nośnik informacji.

K

OD

- 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

3

P

RZETWORZENIE INFORMACJI

-

P

RZEKODOWANIE

-

D

EKODOWANIE

.

Przykłady ...

P

RZENOSZENIE INFORMACJI

: - zachodzi w ... systemie

J

AK OCENIĆ ILOŚĆ INFORMACJI

P

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

I = lg

2

N = 3.322 lg

10

N

Ilość informacji w sygnale (Shanon):

miara zmniejszenia się nieokreśloności systemu po uzyskaniu danego sygnału, który występuje
określonym prawdopodobieństwem, różnym 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)

H

i

= - p

i

lg

2

p

i

≤≤≤≤

1/N lg

2

N

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 może być mniejsza lub równa
pojemności informacyjnej systemu, ale nigdy nie może być większa

H =

∑

∑

∑

∑

H

i

=

∑

∑

∑

∑

(- p

i

lg

2

p

i

)

≤≤≤≤

I = lg

2

N

Redundancja przekazu - nadmiarowość informacji:

miara różnicy 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



N)

≤≤≤≤

1

Informacja

Sygnał

Informacja

Nadajnik

Kanał

przekazu

Odbiornik

Szum

Źródło

szumu

Nośnik informacji

Praca umysłowa © dr hab P. Łaszczyca UŚl 2009

4

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:

x

0

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

x

i

- wartość parametru w chwili t

z

i

;

s

i

- zaszumienie przetwarzania, sterowania

Sygnał błędu (odchylenia):

∆x

i

= x

0

- x

i

Reakcja w funkcji sterowania (przetworzenia):

y

i

= f (∆x

i

) + z

i

Sprzężenie zwrotne reakcji (sygnał stanu po):

x

i+1

= f (y

i

) + s

i

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

S

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

2

N

czyli ....

I = lg

2

64 = 6

bo

2

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?

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

↑

I = lg

2

N ? ...

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

Informacja może mieć wartości ułamkowe!

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

5

1

9

I = lg

2

N ? ...

= lg

2

1000 = lg

2

10

3

= 3 ×lg

2

10 = 3 × 3,322

4.

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

Encyclopedia Britanica) i ile pytań wystarczy aby je zgadnąć?

????
A może 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. Każdy wskazuje wartości liczbowe
od 0 do 1000. Każdy 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 żeby
zgadnąć wyraz? Czy każda litera jest równocenna?

1

2

3

4

5

?

6

7

8

A B C D E F G H

Praca umysłowa © dr hab P. Łaszczyca UŚl 2009

5

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
niż 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 Grażyna ...”
itd.) gdy musisz komuś przekazać głosem wyraz, którego on nie może 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, żółte, czerwone) a
nie jedno ..., ważne znaki drogowe wyróżniają się nie tylko rysunkiem ale i kształtem ... itd...?

C

ZYNNOŚCI NERWOWE SĄ BIOLOGICZNĄ PODSTAWĄ PRACY

UMYSŁOWEJ

P

RACĘ UMYSŁOWĄ WYKONUJE UKŁAD NERWOWY

.

N

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 bandażu) przez
komórki glejowe (kom. Schwanna albo przez glej
skąpowypustkowy) - służy 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

P

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) ponieważ wewnątrz znajduje się nieco mniej (o kilka na milion) jonów dodatnich
niż 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 ułożonych
odwrotnie niż poprzednio - tj.

DEPOLARYZACJA

-

POTENCJAŁ CZYNNOŚCIOWY

• po depolaryzacji białka zawarte w błonie umożliwiają i powodują usunięcie kilku (na każdy 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

6

razy wolniej niż 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]

E

[mV]

0

-20

-40

-60

(3)

(4)

(5)

(6)

(2)

(1)

Praca umysłowa © dr hab P. Łaszczyca UŚl 2009

6

C

ZYNNOŚCI KILKUSET MILIARDÓW NEURONÓW SĄ SCALANE

-

I

NTEGRACJA POBUDZEŃ W ZESPOŁACH NEURONÓW

w połączonych ze sobą w łańcuchy (szeregi) neuronach pobudzenia mogą być:
• przekazywane, • hamowane, • zwielokrotniane,
• rozdzielane do wielu różnych 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)

U

KŁAD

N

ERWOWY MA BARDZO SKOMPLIKOWANĄ BUDOWĘ

–

FACHOWCY POTRAFIĄ PRZEKAZĄC WIELE INFORMACJI O TEJ

BUDOWIE

10

12

neuronów, każdy średnio 10

5

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 różnych klasyfikacjach

M

ÓZGOWIE

R

DZEŃ

KRĘGOWY

P

RZODOMÓZGOWIE

Ś

RÓDMÓZ

-

GOWIE

T

YŁOMÓZGOWIE

R

DZEŃ

KRĘGOWY

K

RESOMÓZGOWIE

M

IĘDZYMÓZ

-

GOWIE

Ś

RÓDMÓZ

-

GOWIE

W

TÓRNE

T

YŁOMÓZGOWIE

R

DZENIO

-

MÓZGOWIE

R

DZEŃ

KRĘGOWY

P

ÓŁKULE MÓZGU

W

ZGÓRZO

-

MÓZGOWIE

Ś

RÓDMÓZ

-

GOWIE

M

OST

M

ÓśDśEK

R

DZEŃ

PRZEDŁUś

.

R

DZEŃ

KRĘGOWY

M

ÓZG

J

ĄDRA

PODSTAWY

MÓZGU

W

ZGÓRZE I

P

ODWZGÓ

-

RZE

P

IEŃ MÓZGU ORAZ

M

ÓśDśEK

(

TU M

.

IN

.

T

WÓR SIATKOWATY

)

R

DZEŃ

KRĘGOWY

ISTOTA SZARA

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

ISTOTA BIAŁA

- Nerwy i drogi - aksony (zmielinizowane)

Najważniejsze 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 przedłużony: piramidy i oliwki, komora IV, półkule i robak móżdżku, nerw błędny (X) i językowo-

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

• most: nerw równoważno-słuchowy (VIII), nerw twarzowy (VII), twór siatkowaty – najważniejsze 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 prążkowane 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

7

Autonomiczny układ nerwowy:

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

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

WSPÓŁCZULNY

PRZYWSPÓŁCZULNY

jądra w rdzeniu piersiowo-lędźwiowym

jądra czaszkowo-krzyżowe (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)

G

ŁÓWNE KATEGORIE CZYNNOŚCI NERWOWYCH I PRAWA

,

KTÓRE OPISUJĄ TE

CZYNNOŚCI

.

W

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 Znużenie

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

Natężenie uwagi zależy od częstości napływu bodźców i częstości reagowania

– jeszcze raz działa zasada tolerancji Shelforda

Nie należy zwalniać operatora od myślenia i reagowania bo spowoduje katastrofę

P

AMIĘĆ

,

U

CZENIE

,

W

ARUNKOWANIE

Rodzaje pamięci:

IKONICZNA

-

OPERACYJNA

(

KRÓTKOTRWAŁA

)

-

DŁUGOTRWAŁA

efekt Sperlinga – czyli jak pamięć ikoniczna umożliwia mózgowi wybieranie rzeczy ważnych
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

8

Formy utrwalania śladu pamięciowego:

-

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

-

sensytyzacja (uwrażliwienie na niewinne, warunkowe sygnały zagrożenia – „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

S

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 wróżyła” –

wykrywany z prawdopodobieństwem ½

I

0

= A/t

u

+ K

Patrz wykres: Zależność hiperboliczna mocy skutecznej od
czasu działania

• D

YSKRYMINACJA BODŹCÓW JEDNOMODALNYCH

-

ODSTĘP

:

Prawo 7 ± 2 wg Millera
- rozróżniane 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

0

)

;

Prawo Stevensa:

ψ

= k (

ϕ

-

ϕ

0

)

n

;

jako alternatywa dla prawa W-F

Dzięki prawu W-F możemy widzieć przy świetle księżyca 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 księżyca wschodzącego nad horyzontem,
- kamuflaż bojowy - malowanie rozłamujące i maskujące

Subiektywne postrzeganie czasu:

oscylator móżdżkowy - 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 wrażenie

Praca umysłowa © dr hab P. Łaszczyca UŚl 2009

9

P

RZETWARZANIE INFORMACJI

-

KOJARZENIE

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

receptory (10

8

) > ośrodki (10

2

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

M

OTYWACJA

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

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 każdego zadania istnieje optymalny poziom motywacji
(pomiędzy minimalnym a maksymalnym).
II Prawo Yerkesa:
Występuje odwrotna zależność 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 =

∑

(V

i

×

I

i

×

E

i

)

valence (V

i

= 0-1); instrumentality (I

i

= -1 - +1); expectance (E

i

= 0-1)

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

R

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

Bodżce

Recepcja

Percepcja

Kojarzenie

Decydowanie

Reagowanie

Nadawanie

Praca umysłowa © dr hab P. Łaszczyca UŚl 2009

10

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 różnic 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

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
zależy od:
treningu, rodzaju bodźca, ilości różnych bodźców, siły bodźca, częstości ekspozycji bodźca, nastawienia
- motywacji, gotowości - struktury fazowej bodźca, złożoności 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 (zależny 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 dużą 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

11

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 łyżwach, 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 dłuższy 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 niż od siebie
4. Najdokładniejsze przy kącie od płaszczyzny strzałkowej 60

o

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 - złożenie dopełniających się aktów dla wykonywania czynności:

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

czynność ruchowa - złożenie 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

M

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

12

- 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 zależności od siły bodźca)
Zasada podwójnej kwantyfikacji bodźca i motywacji (sumowania siły bodźca i siły motywacji)
Zasada heterogennego sumowania własności bodźca złożonego

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 może relacjonować emocje),

• produktywna (wytwórcza),

• niegenetycznie przekazywana (ale predyspozycja wrodzona)

A

FAZJE

,

A

GRAFIA

,

A

LEKSJA

,

A

MUZJA

,

A

KALKULIA

,

A

PROSODIA

...

Zachowanie inteligentne:

- zachodzi zgodnie z prawami reakcji instynktownych:

•

INTELIGENCJA KONKRETNA

- myślenie sensoryczno-motoryczne

•

INTELIGENCJA ABSTRAKCYJNA

- myślenie wyobrażeniowo-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

13

S

TRES INFORMACYJNY I JEGO SKUTKI

.

Czynniki stresu informacyjnego:

nadmierna szybkość napływu,
zbyt wielka złożoność,
niezrozumiałość,
niejednoznaczność,
nadmierna ważność,
zaszumienie,
monotonia,
zbyt wysokie tempo decydowania,
niespójność - zróżnicowanie znaczeń i zadań.

Najważniejsze 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

W

ARUNEK DOPUSZCZALNOŚCI OBCIĄśENIA PSYCHICZNEGO

O

p

+ O

f

+ Z = P (const)

O

p

- obciążenie psychiczne

O

f

- obciążenie fizyczne

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

Subiektywne zakresy obciążenia psychicznego pracą – sposób oceny przybliżonej
Zapas przepustowości

Wielkość obciążenia

Objawy subiektywne u pracownika

Z = O

maksymalne

praca wymaga kompletnej ciszy

-

duże

praca wymaga ograniczenia rozmów

-

średnie

praca dopuszcza rozmowę

-

niewielkie

podczas pracy możliwe (i pożądane?) śpiewanie

C

ZYNNIKI NASILAJĄCE WYSIŁEK UMYSŁOWY

• Zróżnicowana częstotliwość występowania poszczególnych sygnałów względem częstości cykli pracy i

reagowania

• Presja czasu

• Nakładanie cech sygnałów i nakładanie różnorodnych sygnałów

• Wystąpienie sygnałów i sytuacji nietypowych

• Konieczność nagłego reagowania

• Konieczność zachowania precyzji ze względu na zagrożenie konsekwencjami błędu

Z

ASADY OPTYMALIZACJI ŚRODOWISKA PRACY UMYSŁOWEJ I OPERATORSKIEJ

Sygnalizacja

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

• Ograniczona złożoność spostrzegania i reagowania

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

• Wystarczające wyróżnianie sygnału z tła

• Jednoznaczność sygnałów (brak możliwości błędu rozpoznania)

• Pojawianie sygnału poza momentami wzmożonego zaabsorbowania

• Spontaniczne rozpoznawanie sygnałów (unikanie napiętego oczekiwania na sygnał)

• Nieutrudniony odbiór sygnałów przez przeszkody

Praca umysłowa © dr hab P. Łaszczyca UŚl 2009

14

Decydowanie

• Decyzje jednoznaczne, przewidywalne sytuacyjnie, unikanie decyzji złożonych, konfliktowych, z duża

odpowiedzialnością

• Właściwa częstość podejmowania decyzji

• Barka presji czasu

• Ograniczona liczba sygnałów, ograniczona zmienność sygnałów oraz kontrolowanych procesów

• Umiarkowana konieczność zachowania precyzji

Reagowanie

• W zasięgu naturalnych ruchów kończyn

• Z ograniczeniem jednoczesności ruchów – możliwość sekwencyjności

• Możliwość reagowania bez kontroli wzrokowej

• Uwzględnienie powiązań w rozmieszczeniu sterowników

Czynniki monotonii pracy (wg Górskiej - zmod.)

• Mały zakres obserwacji, odbioru bodźców

• Jedynie okazjonalna potrzeba/możliwość zmiany pozycji

• Jednostajność i rytmiczność bodźców

• Ograniczone możliwości poruszania

• Subiektywne wrażenia ciepła, gorąca

• Łatwość czynności roboczej

• Konieczność utrzymania uwagi (niemożność odwrócenia uwagi od procesu)

Praca umysłowa © dr hab P. Łaszczyca UŚl 2009

15

BIOLOGICZNE

PODSTAWY PRACY CZŁOWIEKA

SYGNALIZATORY I

S

TEROWNIKI

J

AK PRAWIDŁOWO PRZEDŁUśYĆ CIAŁO URZĄDZENIAMI

D

R HAB

.

P

IOTR

Ł

ASZCZYCA

W

YKŁADY DLA STUDENTÓW

W

YśSZEJ

S

ZKOŁY

Z

ARZĄDZANIA

O

CHRONĄ

P

RACY

K

ATOWICE

2003

Sygnalizacja i rodzaje sygnalizacji w procesie pracy. Własności różnych 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.

P

RACA OPERATORSKA

–

STEROWANIE W ŚWIECIE

SYGNAŁÓW

S

YGNALIZACJA I SYGNAŁY

Cechy sygnału wpływające na dostrzeganie:

• zmienność: kontrast, modulacja ...

• natężenie: 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

T

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

16

C

O WYBRAĆ

P

RAKTYCZNE WŁASNOŚCI SYGNALIZACJI

WZROKOWEJ

DŹWIĘKOWEJ

dokładny przekaz danych ilościowych

możliwość 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,

położenie, kształt ...

ograniczona możliwość przenoszenia informacji
(poza mową - sygnałami prostymi)

dowolnie długi czas ekspozycji

ograniczony czas skutecznej ekspozycji sygnału

możliwość równoczesnej ekspozycji wielu sygnałów

niemożliwość

jednoczesnej

ekspozycji

wielu

sygnałów

możliwość następczej ekspozycji wielu sygnałów bez
zmęczenia operatora

trudność w następczej ekspozycji wielu bodźców

optymalny

przekaz

informacji

o

stosunkach

przestrzennych

przydatność do przekazywania alarmów, ostrzeżeń,
sygnałów startowych

niska wrażliwość na zakłócenia dźwiękowe

zastosowanie przy przeciążeniu wzrokowym

możliwość stosowania przy upośledzeniu słuchu

możliwość stosowaniu przy upośledzeniu wzroku

wrażliwość na warunki oświetlenia

wrażliwość na zakłócenia dźwiękowe, niezależność
od warunków oświetlenia

względnie ograniczony zasięg przekazu

możliwy znaczny zasięg przestrzenny

konieczność zorientowania operatora - nastawienia na
odbiór

niezależność

od

orientacji

przestrzennej

i

umiejscowienia operatora

wrażliwość na niedobór tlenu i przeciążenia

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

K

RYTERIA DOBORU MODALNOŚCI SYGNALIZACJI

P

REFEROWANA WZROKOWA

P

REFEROWANA DŹWIĘKOWA

informacja złożona

informacja prosta,

sygnały z wielu sygnalizatorów równocześnie

sygnał dominujący nad innymi sygnałami

sygnał długotrwały

sygnał krótkotrwały

reakcja odroczona

reakcja bez odroczenia

możliwość 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

przeciążenie słuchu, złe warunki akustyczne

przeciążenie wzroku, złe warunki świetlne

odbiorca - operator siedzący lub nieruchomy

odbiorca - operator przemieszczający się w
przestrzeni

K

RYTERIA WYBORU SYGNALIZATORÓW DO PRZEKAZU DANYCH LICZBOWYCH

S

YGNALIZATORY CYFROWE

S

YGNALIZATORY ANALOGOWE

liczba więcej niż 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 duża dokładność

dopuszczalna interpolacja podczas odczytu - mała
dokładność

liczba sygnalizatorów duża

mała liczba sygnalizatorów

rozmiar sygnalizatora mały

duży sygnalizator

odległość duża

wskaźnik przekroczenia, wskaźnik zgodności stanu

sygnalizator emisyjny - samoświecący

Praca umysłowa © dr hab P. Łaszczyca UŚl 2009

17

J

AK SYGNALIZOWAĆ OBRAZEM

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

długość odcinka, powierzchnia figury, jasność - 5 stanów

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

kształt figur - 15 stanów

• wielkość znaku graficznego:

1

‘

kątowa w odległości 4

‘

kątowych od kolejnego znaku

• luminancja (L) i kontrast (K):

L ≥ 1 nit = 1 cd/m

2

; 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

o

kątowego

• kształt tarczy a częstość błędów

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

• liczba działek, gęstość i położenie opisu

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

opis zawsze na zewnątrz skali i poziomo względem patrzącego niezależnie 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, nożowe, dwunitkowe, lusterkowe (likwidacja paralaksy)

R

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 także rysunki techniczne

• ekrany oscyloskopowe, radarowe, telewizyjne, komputerowe i pokrewne

• zintegrowane wskaźniki symulacyjne:

wyświetlacze i monitory

zastosowanie ideogramów i ikon

virtual reality, overhead projection

J

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 powyżej 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 złożone >> dźwięki proste

Praca umysłowa © dr hab P. Łaszczyca UŚl 2009

18

R

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 wyposażone w głośniki lub słuchawki

– syntetyzatory mowy

S

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)

• nadwyżka 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

J

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

o

÷ -35

o

±15

o

centralne

±6,3

o

±6,3

o

drugorz.

0

o

÷ -45

o

±35

o

ruchy oczu

0

o

+25

o

÷ -35

o

±15

o

±35

o

pomocn.

+20

o

÷ -35

o

±60

o

ruchy głowy -30

+50

o

÷ -50

o

0

o

±60

o

ruchy razem -30

o

+75

o

÷ -85

o

±15

o

±95

o

S

TEROWANIE I STEROWNIKI

S

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 sprzężeniu/ sensomotoryczną

szybsze

i

dokładniejsze.

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

zgodnie z zasadą tolerancji (optimum i wg modalności bodźca)

Praca umysłowa © dr hab P. Łaszczyca UŚl 2009

19

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

w ruchach pojedynczych

stała przy zasięgu do 50 cm - zmiana zasięgu kompensowana szybkością

rosnąca powyżej 50 cm

w ruchach naprzemiennych (tam i z powrotem)

stała przy zasięgu do 40 cm - zmiana zasięgu kompensowana szybkością

rosnąca powyżej 40 cm

można przyspieszyć zamieniając ruch posuwisty na obrotowy

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

• szybkość w zależności od używanej kończyny, palca:

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

wskaziciel >> środkowy >> serdeczny >> mały

• szybkość w zależności od kierunku ruchu

w pionie >> w poziomie

w płaszczyźnie strzałkowej >> bocznie

w płaszczyznach głównych >> ukośnie

obrotowe >> posuwiste

• dokładność w zależności od używanej kończyny, palca (jak szybkość):

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

wskaziciel >> środkowy >> serdeczny >> mały

• dokładność ruchu w zależności 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 zależności od:

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

S

TEROWNIK STEROWNIKOWI NIERÓWNY

Cechy sterowników:
• dostępność

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

• rozróżnialność

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

• operatywność:

opór, przełożenie, kierunek ruchu, zgodność z funkcją

ergonomiczna charakterystyka oporu sterownika:

liniowa i hiperboliczna -

ZŁE

;

logistyczna, paraboliczna i fazowa -

DOBRE

.

• bezpieczeństwo użycia:

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

opór i kierunek ruchu roboczego wykluczający przypadkowe użycie

Typy sterowników:

• pokrętło - gałka jednoobrotowa, suwak, dźwignia,

• wyłącznik kolankowy lub pokrętny dwupozycyjny,

• selektywny wyłącznik wielopozycyjny,

• przycisk ręczny lub nożny, dźwignia, uchwyt

• korbka lub gałka wieloobrotowa,

• kierownica, wolant, drążek 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,

Praca umysłowa © dr hab P. Łaszczyca UŚl 2009

20

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

położenia sterownika

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

roboczego

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

A

MPLITUDA

S

IŁY STEROWANIA

LUB

L

ICZBA

M

AŁE

D

UśE

S

TANÓW

S

TATYCZNE

D

YNAMICZNE

S

TATYCZNE

D

YNAMICZNE

I

D

OKŁADNOŚĆ

C

IĄGŁE

P

ŁYNNE

-

C

IĄGŁE

S

KOKOWE

-

C

HWILOWE

C

IĄGŁE

P

ŁYNNE

-

C

IĄGŁE

S

KOKOWE

-

C

HWILOWE

D

UśA

(4

-24

STANY

I WIĘCEJ

)

Kierownica
Manetka,
Pedał

Korba lub
Gałka
wieloobrotowa

Gałka, Suwak,
Dźwignia,
Wyłącznik
pokrętny

_

Duża korba
ręczna,
Pedały
obrotowe

Dźwignia
z zapadką

Ś

REDNIA

_

Gałka
lub Korba
jednoobrotow
a

Wyłącznik
kolankowy,
Wyłącznik
pokrętny

_

_

_

M

AŁA

_

Suwak,
Dźwignia,
Gałka, Korba

Przycisk
ręczny / nożny
Wyłącznik
kolankowy

Pedał

Kierownica,
Pedały
obrotowe

Dźwignia
z zapadką,
Duże
przyciski
ręczne / nożne

W

SPÓŁDZIAŁANIE SYGNALIZATORÓW I STEROWNIKÓW

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

• hierarchia ważności sygnalizowania i sterowania,

• optymalizacji biomechanicznej zasięgów i położenia w polu spostrzegania,

• częstości użycia,

• kolejności użycia - 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 posłużenia się innym sterownikiem,

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

• częstość użycia.
Zasada kompromisu w przypadku konfliktu wymogów

N

A TYM NIE KONIEC PROBLEMÓW Z PRACĄ OPERATORSKĄ

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

Praca umysłowa © dr hab P. Łaszczyca UŚl 2009

21

• organizacją menu programów, menu rozwijalne, okienka (typu Windows), menu kontekstowe, ...

• organizacją i znaczeniem kombinacji przycisków: piloty zdalnego sterowania, ... zegarki, ...

I

NA TYM NIE KONIEC PROBLEMÓW Z PRACĄ UMYSŁOWĄ W OGÓLNOŚCI

Praca umysłowa © dr hab P. Łaszczyca UŚl 2009

22

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
przeżywają kolejny wstrząs. Śledztwo wykazało, że maszyniści zatrważająco 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 może popełnić błąd: coś przeoczy,
przeszacuje, zlekceważy. 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,
że 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. Każdy 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 że mieli najdłuższy czas reakcji, to jeszcze najczęściej
wjeżdżali na skrzyżowanie na czerwonym świetle. I to oni właśnie powodowali najwięcej wypadków.
- Przyjęto uważać, że 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 - uważa Peter Hancock, psycholog z uniwersytetu Orlando na Florydzie. - Pokazuje, że 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 spostrzeżenia może świadczyć fakt, że Volvo, General Motors, Nissan i Daimler-

Chrysler przeznaczyły w sumie miliony dolarów na opracowanie samochodowych systemów antykolizyjnych.
Pod maski BMW, mercedesów i jaguarów trafiły już urządzenia automatycznie utrzymujące dystans do jadących
z przodu pojazdów. Powoli standardem stają się czujniki parkowania oceniające odległość dzielącą zderzaki
samochodu od najbliższej 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, że dalsze podążanie tą drogą może 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 dłużej, może dojść do tragedii -
twierdzi Michael Russo, neurobiolog.
Ślady do nikąd

Każdy, kto jeździł po bezkresnych amerykańskich autostradach, musiał zauważyć czarne ślady opon

prowadzące albo na pobocze, albo wprost w barierkę ograniczającą pasy ruchu. Zwykle są to pamiątki po
wypadkach z udziałem kierowców ciężarówek. Ci, którzy przeżyli, najczęściej tłumaczą, że przysnęli. Według
Russo prawda jest inna. Przekonał się po serii trwających wiele dni doświadczeń na symulatorach, przed którymi
sadzał trzy grupy kierowców: niedospanych, znużonych i wypoczętych. Wbrew oczekiwaniom w liczbie
wypadków celowali nie ci pierwsi, lecz drudzy. - Choć sprawiali wrażenie 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

Praca umysłowa © dr hab P. Łaszczyca UŚl 2009

23

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 znużonych kierowców zawęża się w sposób, który
najlepiej charakteryzuje jego medyczna nazwa - widzenie tunelowe.

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

można odmówić pomysłowości. Z różnym skutkiem testowane są elektroniczne systemy reagujące na
wężykowaty 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, że do ograniczenia skutków nadmiaru elektroniki zaprzęga się... elektronikę - zauważa
Russo. I radzi: - Zamiast po wyrafinowaną technikę, prościej sięgnąć po kubek mocnej kawy. Efekty wcale nie
będą gorsze.

A może problem rozwiąże się sam? Coraz więcej samochodów wyposażonych jest w skomplikowane

systemy audio-wideo, nawigację satelitarną, terminal internetowy czy choćby telefon GSM. Niezależnie od
stopnia zautomatyzowania samochodu, obsługa tych urządzeń zawsze będzie absorbować uwagę kierowcy,
wprowadzając go w bezpieczny stan pobudzenia. Jednak i tu można 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, że
kierowca rozmawiający przez telefon stwarza takie samo ryzyko wypadku jak po spożyciu 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, że słuchanie rozmówcy przez zestaw głośno mówiący absorbuje
uwagę kierowcy w nie mniejszym stopniu niż obsługa telefonu trzymanego w dłoni. Driver ma na to dwa
wytłumaczenia. Pierwsze - że nasza uwaga kieruję się tam, skąd dochodzi głos. Ponieważ 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 uważniej 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 pasażerem. Driver zbija to zastrzeżenie, podkreślając, że pośpiech i gorsza słyszalność stawiają
użytkowników komórek w nieporównanie trudniejszej sytuacji.
- Zdaniem policjantów sprawcy wypadków drogowych na wszelki wypadek nie przyznają się, że 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 wyposażenia brytyjskich

elektrowozów w system ATP. Działa on tak, że 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 wdrożenia ATP. Wypadków nie ubędzie, bo maszyniści
staną się jeszcze mniej spostrzegawczy. Jednak twierdzenie, że automatyzacja niczego nie załatwi, jest zbyt
zaskakujące, by jej zaakceptowanie nie wymagało kolejnych ofiar.

Praca umysłowa © dr hab P. Łaszczyca UŚl 2009

24

FIZJOLOGIA PRACY

R

OZWÓJ I STARZENIE

.

D

R HAB

.

P

IOTR

Ł

ASZCZYCA

W

YKŁADY DLA STUDENTÓW

W

YśSZEJ

S

ZKOŁY

Z

ARZĄDZANIA

O

CHRONĄ

P

RACY

K

ATOWICE

2003

R

OZWÓJ

OSOBNICZY

-

P

OJĘCIE I WŁASNOŚCI

D

EFINICJA ROZWOJU

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

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

Materialne objawy rozwoju

(

WG

N.W

OLAŃSKIEGO

)

dodatnie - progresywne, ujemne - regresywne

• wzrastanie

rozplem = namnażanie - hiperplazja

rozrost = powiększanie = hipertofia

• różnicowanie = dyferencjacja

• dojrzewanie

specjalizacja

integracja = scalenie = współdziałanie

• postęp

Iloś

C

iowe wskaźnik rozwoju

• kinetyka

- poziom cechy - wartość w danym czasie

x

• rozmach

- zmiana - wielkość zmiany między dwoma wybranymi momentami

∆x

• dynamika - szybkość zmian

dx/dt

• rytm - przyspieszenie: wskaźnik zmian szybkości

d

2

x/dt

Typowe krzywe odwzorowujące rozwój:

logarytmiczna, wykładnicza, logistyczna, dwufazowa

Praca umysłowa © dr hab P. Łaszczyca UŚl 2009

25

Etapowość rozwoju człowieka

O

KRESY ROZWOJU

• progresywnego

wzrastania

• transgresywnego

stabilizacji, równowagi

• regresywnego

inwolucyjny, starości

Główne systemy etapizacji życia człowieka:

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

Periodyzacja ergonomiczna życia 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 wzwyż)

Czynniki rozwoju człowieka

•

ENDOGENNE

dziedziczne

genetyczne

determinanty

wrodzone

paragenetyczne

stymulatory

•

EGZOGENNE

biogeograficzne

ekologiczne

ekonomiczno-społeczne

kulturowe

modyfikatory

T

REND SEKULARNY W MENOPAUZIE

po 50 roku życia u kobiet miejskich

Z

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 % obniżenie przepływu krwi w mózgu
35 % obniżenie zużycia tlenu w mózgu
10-15 % obniżenie szybkości przewodzenia w układzie nerwowym
13-30 % obniżenie szybkości reakcji
25% i 50% poczucie równowagi marszowej i obrotowej
do 50 % ubytek inteligencji

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