Praca umysłowa © dr hab P. Łaszczyca UŚl 2009
1
BEZPIECZEŃSTWO PRACY
I ERGONOMIA
WYKŁAD V
PRACA UMYSŁOWA I PRACA OPERATORSKA
ZAPRACOWANY UMYSŁ
P
IOTR
Ł
ASZCZYCA
WB
I
OŚ,
KFZ
I
E,
K
ATOWICE
2009
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