ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ И ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ДАННЫХ.

Построение интерфейсных систем, облегчающих познавательные действия оператора, связано с согласованием модели мысленных представлений оператора о системе и реальными системными характеристиками и требованиями, т. е. с ранними познавательными действиями, которые возлагаются на оператора природой самой системы. Кроме того, должно быть соответствие между требованиями системы к пользователю и его реальными характеристиками на познавательном уровне [38].
Один из примеров относится к соотношению между последовательным и параллельным представлениями данных. Существующие руководства по проектированию дисплеев относятся прежде всего к индивидуальным дисплеям. Если не учесть того, каким образом оператор воспринимает данные от многих последовательных дисплеев, то рабочие характеристики оператора^ могут ухудшиться [3, 111]. Когда требования по перекрестной обработке информации от многих дисплеев игнорируются, то компьютеризованные дисплейные системы становятся средством последовательного представления данных.

Рис. 11.18. Пример анализа рабочих заданий, иллюстрирующий роли проектировщика, оператора и компьютера в

Рис. 11.18. Пример анализа рабочих заданий, иллюстрирующий роли проектировщика, оператора и компьютера в

процессе автоматической остановки реактора [70].

Использование визуального дисплейного блока с узким диапазоном регистрации («замочная

Использование визуального дисплейного блока с узким диапазоном регистрации («замочная

скважина») может привести к ухудшению степени извлечения информации пользователем но сравнению со случаем, когда все данные выводятся иа дисплей одновременно [68]. Однако эффект «замочной скважины» не является неизбежным следствием использования компьютерных дисплеев; он не связан также с ограниченными возможностями человека (например, кратковременной памятью), которые должны быть скомпенсированы с помощью вспомогательных средств памяти или визуального дисплейного блока. Трудности обработки данных дисплея являются результатом несогласованности требований системы к оператору как средству обработки данных и действительных характеристик познавательной функции оператора.
В отличие от последовательного представления данных «параллельное» (т. е. одновременное) представление считается более надежным, поскольку, как утверждает Поп [68], «человек характеризуется тем, что вся его информационная система представлена в распределенном виде и он способен делать выборку и распределять информацию по времени путем движения глаз и с помощью своих профессиональных навыков интерпретации». Таким образом, преимущество, приписанное параллельному представлению данных по сравнению с последовательным, основано скорее на характеристиках человеческого восприятия и внимания, чем на способе представления данных. Даже когда вся база данных представляется одновременно, узкое поле зрения (2°) высокоразрешающей части сетчатки ограничивает объем данных, который может воспринять наблюдатель за один обзор. Это не является ограничением при наблюдении картин реального мира, поскольку имеются дополнительные механизмы, которые превращают «последовательные» входные данные в то, что мы обычно воспринимаем как «параллельные» данные. Вудс [111] показал, каким образом можно улучшить извлечение оператором информации из данных дисплея, если использовать знания познавательной психологии относительно вышеупомянутых механизмов восприятия и внимания при проектировании дисплейной системы.
«Визуальный поиск представляет собой активный опрос видимого мира, во время которого люди систематически выявляют и используют значимые формы взаимосвязей, чтобы решить, куда посмотреть сначала и в какой последовательности искать дальнейшую информацию» [69]. Степень, в какой дисплейная система подкрепляет механизмы внимания, лежащие в основе такой способности (или, согласно Вудсу [111, 113], величины визуального момента), определяет, является ли представление данных в эффективном смысле параллельным или последовательным.
Небольшой визуальный момент приводит к ухудшению способности оператора извлекать информацию из дисплейной системы. Например, в следующем отрывке из исследования рабочих характеристик оператора, управляющего процессом [36], иллюстрируется, каким образом характеристики компьютерной дисплейной системы обусловливают небольшой визуальный момент (импульс):
«Наиболее интересным в модели оператора системы было отсутствие согласования в работе скважины и бака питательной воды. Как уже упоминалось при рассмотрении деятельности оператора, еще было достаточно времени, чтобы оператор понял, что горячая вода, откачиваемая из скважины, поступает в конечном итоге в бак питательной воды. Впоследствии он объяснил, что считает схемы системы питательной воды среди всего прочего слишком трудными для использования, поскольку схемы подсистем конденсатной и питательной воды оказалось трудно различить и выделить (см. схемы). Он жаловался, что ему было трудно определить, с какой стороны бака питательной воды он находился, когда рассматривал схему подсистемы. Хотя это может быть и так, но тем не менее это- то недостаточно, чтобы объяснить его забывчивость о взаимосвязи между скважиной и баком питательной воды, поскольку она должна быть очевидной из чисто функционального анализа системы. Это означает, что оператор находился под сильным влиянием того способа, с помощью которого система была представлена на схемах, и, следовательно, это поверхностное представление ограничило его способность выяснить вопрос о более глубокой (функциональной) структуре системы».
Отсюда видно, каким образом характеристики восприятия дисплейных данных могут повлиять на поведение человека при решении конкретных задач. Многие исследования, как прикладные, так и фундаментальные, показали, что форма представления данных может оказать сильное влияние на деятельность операторов при решении данной проблемы. Брук и Дункан [10] в исследованиях обнаружений повреждений выяснили, что дисплейный формат влияет на «способность проводящего диагностические работы осознавать, что имеет отношение к повреждению, а что нет».
Нарушение у наблюдателя процессов внимания, связанное с небольшим визуальным моментом, проявляется также в так называемой «дезинтеграции поля зрения» (Бартлетт [6]) или Е «познавательном туннельном зрении» (Морей [57]). Познавательное туннельное зрение имеет место, когда внимание пользователя замыкается на подкласс параметров, а другие параметры исключаются. Это уменьшение размеров поля внимания (или отклонение от характеристик оптимальной выборки) может привести к нарушениям в регистрации данных, особенно когда происходит неожиданное событие или когда правильная идентификация состояния зависит от интеграции дан- иых из нескольких источников. Связь между этими последствиями небольшого визуального момента и проблемами оценки состояния процесса оператором может быть выявлена из базы данных по принятию решений.
На основе представлений о том, каким образом люди интегрируют данные, содержащиеся в последовательных видимых образах, было разработано несколько методов увеличения визуального момента для более эффективного использования дисплейных систем (см. рис. 11.19 и работы Вудса [111, 112]). Ключевым элементом всех этих концепций является обеспечение наблюдателя данными относительно расположения одного изображения по отношению к другому или, в более общей форме, данными относительно взаимоотношений между кадрами дисплея (например, каковы физические или функциональные

Рис. 11.19. Методы увеличения визуального момента в дисплейной системе

Рис. 11.19. Методы увеличения визуального момента в дисплейной системе

[Ш].
связи между последовательными изображениями). Конечная цель заключается в использовании характеристик восприятия для оказания помощи оператору в построении и сохранении познавательной карты или схемы структуры данных. Это именно та внутренняя модель, которая обеспечивает одновременное представление информации.
Стоп-кадр позволяет проверить структуру отображения, а также оценить сводку данных о состоянии системы. Общие карты взаимосвязей между данными могут быть детализированы при необходимости привлечь внимание наблюдателя к «важным» деталям. Что касается общего представления данных, обеспечивающего эффективное видение окружающей обстановки, то структура дисплейной системы должна включать набор междисплейных взаимосвязей, имеющих важное значение для рабочих заданий оператора, которые должны быть описаны в дисплейном кадре. Простого перечисления данных на дисплее недостаточно для эффективного извлечения информации из нее. Например, деятельность оператора в примере из: работы Холлнагеля [36] была не на высоте вследствие того, что общее представление данных на дисплее не сопровождалось показом важных функциональных связей между блоками данных более низкого уровня.
Другой метод объединения информации последовательных кадров заключается в предъявлении на дисплеях определенных ориентиров восприятия. Четкий ориентир помогает наблюдателю интегрировать последовательные данные путем выделения легко различимого признака, который закрепляет переходный процесс восприятия и обеспечивает относительную систему отсчета для установления взаимосвязей в информации на дисплеях. Если определенный признак или объект сразу распознается на экране, то это облегчает получение сведений о характере и направлении последующих наблюдений. «Если объект идентифицирован на экране, то можно быстрее уяснить ситуацию, с которой мы имеем дело» [8].
Другой вид «стимулятора» для улучшения восприятия перекрестной дисплейной информации заключается в использовании метода перекрытия дисплеев. Перекрытие дисплеев представляет собой по существу стандартный картографический метод расширения диапазона охвата данных со стороны наблюдателя. Функциональное перекрытие — это метод графического представления функциональных соотношений, которые выходят за границы поля дисплея. Поле дисплея содержит набор данных относительно единичного объекта или события; функциональное перекрытие реализуется, когда каждое поле содержит также данные или отметчики данных по семантически связанным объектам типа конечных целей или функциональных средств (т. е. альтернативных средств достижения конечной цели). Для представления электронных схем на протяжении длительного времени использовались дисплеи скорее функционального, чем физического типа. Так, если в системе регулируется расход рабочего тела для поддержания загрузки реакторного резервуара, то на дисплей необходимо выводить данные относительно регулируемых параметров системы (например, данные о расходе) и информацию о реализации конечной цели (например, находится ли загрузка реактора на запланированном уровне). Важно отметить, что функциональное перекрытие может быть использовано только в том случае, если указаны функциональные соотношения между рабочими точками (т. е. установлено, каким образом данные связаны с целями оператора). Путем идентификации соотношений между данными и целями для оператора и параллельного ввода этих соотношений в структуру дисплейной системы оператор более легко сможет распределить «важные» и «информативные» данные.
Методы стоп-кадра, ориентиров и перекрытия позволяют увеличить визуальный момент путем установления пространственных связей между изображениями, т. е. путем пространств венной организации данных. Такая организация (пространственное кодирование) может существенно облегчить индивидуальную познавательную обработку данных (см., например, работу Хабера [31]). Приоритет пространственного принципа как организующего настолько неоспорим, что даже непространственные данные (например, таксономные деревья в биологии или структуры компьютерных программ) часто задаются в пространственном представлении, чтобы облегчить их восприятие оператором. Пространственная организация преобразует внутреннюю нормативную модель оператора в схему восприятия. Оператор скорее видит, чем помнит организацию данных в системе, и может «перемещаться» по ней так же, как он перемещается в реальном пространстве, например, пультового помещения.
Вышеописанный перечень методов для увеличения визуального момента в дисплейной системе обеспечивает проектировщиков данными о том, каким образом улучшить непрерывность восприятия информации с различных дисплеев. Эти методы позволяют реализовать преимущества параллельного представления данных путем сосредоточения внимания и облегчения восприятия оператора пространственно организованных «информативных» данных.
Профессиональные навыки оператора можно усовершенствовать путем создания пространственной структуры, которая отражает наиболее значимые соотношения между элементами данных, т. е. создания концептуального или виртуального пространства для представления данных, в особенности данных, которые не непосредственно или необязательно являются по своему характеру пространственными.
Интегральные или предметные дисплеи. Представление данных на промышленных пультах управления даже при использовании визуальных дисплейных блоков определяется в основном философией «одно измерение — одна индикация на дисплее». Этот подход к представлению данных не благоприятствует обработке информации оператором (см., например, [28, 57]). Принцип одного измерения — одной индикации приводит к последовательной, дискретной форме сбора данных; обязанность по поиску, обобщению и интерпретации всех данных, связанных с конкретным заданием, возлагается при этом на оператора. Когда решения оператора основаны на значении единичного параметра, разделение дисплеев не представляет проблемы, но они могут упускать важные взаимосвязи между точечными данными, когда необходимо обобщить многие параметры для оценки состояния процесса более высокого порядка (например, достаточна ли нагрузка, каково состояние безопасности процесса?) и для диагностики повреждений. Результатом этого является необходимость разработки большого количества интегральных или предметных дисплеев, в которых группы данных, относящихся к конкретной проблеме, организованы и представлены в виде единичного воспринимаемого объекта, такого, как геометрический образ. Проведен анализ физиологической основы интегральных дисплеев [27, 107]. Интегральные дисплеи были использованы в авиационных приложениях (например, контактно-аналоговые дисплеи [76]), в статистике для представления результатов многопараметрического анализа (см., например, [14] и [46]), в медицине для облегчения контроля состояния пациента (см., например, [91]) и часто рекомендовались как вспомогательное средство для контроля состояния системы при управлении процессом (см., например, [25] и [28]).
На рис. 11.20 приведен пример предметного дисплея одного из типов (первоначально предложенного Кэкином [15]), который был разработан и использован для отображения состояния безопасности ядерного реактора [51, 117]. Различные показания динамически масштабируются с тем, чтобы нормальный режим работы всегда представлялся правильным многоугольником; при этом искажения фигуры представляют развивающиеся отклонения от нормального режима. Дисплеи, подобные этому, имеют много преимуществ с точки зрения лучшего извлечения информации оператором [27, 41, 92, 108]. Например, Уикенс и др. [108] проанализировали роль интегральных дисплеев в отношении выявления повреждений в простой динамической системе. Имеющиеся данные были связаны друг с другом через динамику системы, и их нужно было обобщить, чтобы определить, работает ли система в нормальном режиме. Эти исследования продемонстрировали значительное преимущество в отношении диагностики повреждений предметного дисплея типа показанного на рис. 11.20 по сравнению со случаем раздельного представления данных (индивидуальные отметки). В целом, интегральные дисплеи могут обеспечить:
1) улучшение принятия многопараметрических решений;
2) реализацию преимуществ способностей человека-опера- тора по распознаванию образов;
3) улучшение различимости изменений в состоянии системы благодаря чувствительности оператора к изменениям образов;
4) помощь операторам в идентификации состояния системы, поскольку операторы имеют тенденцию ориентироваться на стереотипные точечные данные для оценки состояния систе-?

Рис. 11.20. Схематический пример предметного дисплея, примененного для оценки безопасности ядерного реактора.

Рис. 11.20. Схематический пример предметного дисплея, примененного для оценки безопасности ядерного реактора.

Отрезки, соответствующие различным параметрам безопасности, динамически масштабированы, так что правильный многоугольник всегда соответствует нормальному режиму (вверху), тогда как искажения формы многоугольника указывают иа развивающееся от» клонение от нормального режима (внизу).
мы и, следовательно, могут сделать неполные и, возможно,, неправильные оценки, когда привычных признаков недостаточно;
5) снижение нагрузки на память оператора путем концентрации соответствующей информации в одном месте и благодаря использованию мнемонического приема (так, запоминание цепочки «совокупность данных — образ — оператор» позволяет восстановить все требуемые значения);
6) более эффективную передачу большего количества данных, например, предметный дисплей из рис.
11.20 преобразует свыше 100 значений показаний датчиков в образ состояний1 процесса.
Другими словами, правильно спроектированные интегральные дисплеи повышают способность оператора к извлечению информации из нескольких дисплеев на интерфейсе пульта управления, поскольку они обеспечивают лучшее согласование познавательных характеристик человека и требований к ним со стороны рабочих заданий.
Несмотря на потенциальные преимущества интегральных дисплеев, все еще существует проблема того, каким образом спроектировать эффективный интегральный дисплей для специализированного применения в управлении процессами (см., например, [23]). Во-первых, в большинстве исследований интегральных дисплеев они рассматриваются скорее в статическом варианте (см., например, [46]), а не в приложениях для реального масштаба времени. Например, нет специфического образа, связанного с конкретным повреждением, напротив, во время аварии образ изменяется сравнительно характерными способами, которые зависят от ее опасности, условий эксплуатации системы, наличия других повреждений и действий оператора. Во-вторых, существует проблема выбора параметров, обобщаемых на дисплее. Здесь основной вопрос заключается а том, какую информацию проектировщик желает сообщить оператору и какая совокупность данных необходима для выполнения этой задачи. В-третьих, существует проблема масштабирования выбранных данных, так чтобы наблюдатель мог видеть желательные образы. Для этого разнородные данные (например, давление и температуру или соотношение между непрерывными и дискретными параметрами) необходимо сделать сравнимыми, установить масштабное разрешение и, что наиболее важно, идентифицировать стандартные нормальные и граничные условия в зависимости от режима эксплуатации. Например, дисплей на рис. 11.20 можно рассматривать как динамическую систему тревожной сигнализации, которая непрерывные изменения между фактическим, заданным и граничными режимами преобразует в оценку состояния реактора [94],
Наконец, имеется проблема согласования данных с характеристиками выбранного формата для объекта (например, с характеристиками повреждения или с элементами геометрической фигуры). Тщательное согласование данных необходимо, поскольку в графическом формате существуют внутренние взаимосвязи, которым должны соответствовать (или, по крайней мере, не противоречить) соотношения между данными, которые должны быть воспроизведены на дисплее. Например, на рис. 31.23 шкалы для давления и температуры вместе определяют переохлаждение (температура на верхнем, а давление — на нижнем пределе); размещение таких данных на соседних шкалах подчеркивает эту внутреннюю взаимосвязь.
Эти проблемы выбора, масштабирования данных и их согласования с графической формой очень важны для конструирования эффективных интегральных дисплеев. Например, Клайнер и Хартиган [46] (см. также сопроводительные комментарии Уайнера) дают три различных варианта решения этих проблем для единичного интегрального формата, которые могут сформулировать единичный образ лежащих в его основе данных. Когда эти требования выполняются в процессе проектирования, спроектированные интегральные дисплеи становятся особенно эффективными средствами улучшения извлечения информации оператором.
Контроль за отклонениями. Контроль за отклонениями, а именно, идентификация режимов, отклоняющихся от нормальных, и организация ответных действий являются основными функциями оператора в управлении процессом, в том числе в таких сложных специфических условиях, как управление АЭС или воздушным движением. Сигналы тревоги в обычных системах сводятся просто к сообщениям об отклонениях от контрольных значений или состояний (например, открыто — закрыто), которые вводятся на дисплей по принципу «один параметр— одна индикация» (см. рис. 11.2). Однако опыт эксплуатации станций [44], анализ [5, 16] и оценки характеристик систем управления [47, 48] показали, что при использовании систем тревожной сигнализации такого типа операторы часто встречаются с проблемами идентификации, установления приоритетов и выбора ответных действий в случае отклонения режимов от нормального.
Исследователи заметили, что одним из источников этих трудностей является «инфляция сигналов тревоги», т. е. большое количество тревожных сообщений, которые могут поступать одновременно. Инфляция сигналов тревоги характерна для случаев, когда: 1) оператор не может выделить наиболее важный сигнал тревоги при возможном большом количестве поступающих одновременно менее важных сообщений (высокий
уровень шума данных); 2) оператор не может на основании разнородных тревожных сообщений низкого уровня выработать точную оценку более высокого уровня для режима, действительно отклоняющегося от нормального.
Другой тесно связанный с первым источник трудностей — ложные сигналы тревоги, т. е. тревожные сообщения, которые не связаны с ненормальным режимом работы станции, по крайней мере для текущего состояния [85]:
«Операторы на всех станциях жаловались на большое количество ложных сигналов тревоги. Причины их появления были разными. На одной станции имелось «пустое», предположительно недействующее оповестительное устройство, которое случайно давало сигнал тревоги. Персонал, занимавшийся техническим обслуживанием н эксплуатацией станции, не мог определить его причину, но в каждом из таких случаев от персонала требовались усилия по распознаванию, заглушению сигнала и повторному включению сигнализации. Во многих случаях контрольные точки системы тревожной сигнализации, как было известно операторам, были слишком чувствительны к обычным переходным процессам. Вследствие этого небольшие отклонения от режима или переходные процессы, которые считались нормальными, включали систему тревожной сигнализации и создавали напряжение, хотя и не требовали никаких действий. Операции по техническому обслуживанию или калибровке систем часто приводили к возникновению ложных сигналов тревоги. Частые ложные сигналы тревоги притупляют бдительность операторов и снижают доверие к системе. Нередко операторы при таких сигналах сохраняли полное спокойствие и быстро распознавали их причины без лишних хлопот».
Связь одного тревожного сообщения с различными эксплуатационными ситуациями является одной из основных причин ложных сигналов, т. е. сообщения указывают на отклонения режима от нормального в одном контексте, но для других ситуаций то же самое состояние станции считается нормальным.
Третьим источником инфляции сигналов тревоги являются сигналы, которые реально регистрируют исполнение команды (например, на включение или выключение клапана). Часто сообщения о состоянии системы связаны с автоматическими изменениями ее состояния. Эти сообщения дают операторам очень полезные данные [48], например, потому, что они расширяют поле зрения или дают информацию об общем состоянии станции, и потому, что операторы нуждаются в подтверждении правильности реализующихся автоматических изменений состояния системы. Однако эти сообщения о состоянии системы не являются аварийными, если сам режим соответствует норме
(например, насос А выключен, но включается после поступления сигнала безопасности).
Выше было дано классическое описание проблемы тревожной сигнализации [83]. Однако ее можно также рассматривать как частный случай проблемы значимости данных [115]; действительно, чаще приходится иметь дело с избытком сообщений, чем с их недостатком.
Проблема значимости данных в рассматриваемом случае сводится к неспособности оператора обнаружить, обобщить и интерпретировать «правильные» данные в «нужный» момент времени (например, критическая информация не выделяется из информационного потока или не извлекается из данных, распределенных во времени или пространстве, или не наблюдается из-за неправильного понимания или ошибочных предположений). Эта проблема возникает в ситуациях, когда нужно обрабатывать большое количество потенциально полезных данных, чтобы обнаружить значимую для данного случая совокупность данных. Другими словами, большинство проблем обработки информации возникает опять-таки не из-за недостатка данных, а скорее из-за их избытка.
Эксплуатационный персонал в условиях динамического процесса должен выявлять и оценивать информацию и производить определенные ответные действия в случае ненормального режима. Эта задача обычно усложняется, поскольку: 1) значение конкретного сигнала тревоги зависит от ситуации (например, от режима работы станции, предыстории сообщения типа того, что было зарегистрировано на втором блоке Тримайл-Айлендской АЭС при утечке через дренажно-предох- ранительный клапан, и состояния других сообщений); 2) для оценки состояния процесса должны быть выбраны и обобщены отдельные сигналы тревоги, поскольку каждое сообщение является лишь частичным и косвенным указанием на отклонение режима от нормального (например, уровень воды в компенсаторе объема, меньший 17 %, является лишь одним из параметров, характеризующих ненормальную работу первичного контура). Это означает, что единичное возмущение может инициировать большое число сигналов «тревоги» и что данный сигнал может быть вызван многими возмущениями. Важным моментом проектирования системы тревожной сигнализации является разграничение между имеющимися данными и значением информации, которую оператор извлекает из этих данных (Смит [93], с. 296—297):
«Когда мы проверяем процесс взаимодействия между человеком и компьютером с точки зрения человека, то полезно сделать явным разграничение «информации» и «данных». Здесь лод термином «информация» понимается ответ на конкретный вопрос, тогда как данные представляют собой новый материал, из которого извлекается информация. Вопросы, задаваемые человеком, могут быть неопределенными (типа «Что здесь происходит?» или «Что мне сейчас следует делать?») или конкретными. Но если представленные ему данные не относятся к какому-то явному или неявному вопросу, то они не имеют значения в рассматриваемом контексте.
То, что компьютер может реально дать для оператора,— это отобразить данные. Какую информацию оператор способен извлечь из такой визуализации данных, показывают его ответные действия. Степень эффективности обработки, систематизации и распределения данных перед их представлением будет определять степень извлечения оператором информации из дисплеев. Эти два термина «данные» и «информация» слишком часто путают, и заявление типа «Мне нужно больше информации» нередко означает «Мне не хватает данных». Обычно причина таких заявлений заключается в том, что требуемая информация не извлекается из данных. До тех пор пока путаница с понятиями «данные» и «информация» не устранена, все попытки повышения информативности направлены на получение большего объема данных, и при этом скорее возникают дополнительные трудности, чем устраняются».
В качестве одного из примеров трудностей, связанных со смешиванием понятий «данные» и «информация», можно указать, что компьютеризация системы тревожной сигнализации, учитывающая многочисленные типы тревожных сообщений, без рассмотрения информации, необходимой для выполнения заданий по управлению АЭС при возникновении дефектов, не только не позволяла устранить дефекты в системе, но даже способствовала их развитию [68].
Задача автоматического контроля за отклонениями заключается в привлечении внимания оператора и в оказании помощи ему при идентификации отклонения и формировании адекватного ответного действия в случае отклонения режима от нормального. Эта задача означает, что хорошая система тре- ьожной сигнализации должна: 1) привлекать внимание оператора к тому, что в системе появилось отклонение от нормального режима; 2) обеспечивать средства оценки режимов, отклоняющихся от нормального; 3) обеспечивать средства для определения корректирующего действия. Первый критерий означает, что должна быть четкая связь между сигналом тревоги и некоторым ненормальным режимом. Таким образом, степень значимости данного сообщения зависит от различных факторов, находящихся за пределами эргономического анализа слуховых сигналов и систем распознавания, таких, как:
1) ситуация, соответствующая поступившим сигналам;
2) доля ложных сигналов;
3) отношение числа действительных сигналов к числу связанных с ними состояний, отклоняющихся от нормальных.
Третий критерий связан с тем, каким образом оператор переходит от сигнала тревоги к некоторому корректирующему действию при управлении процессом. Существует некоторое инициирующее возмущение, которое приводит к другим возмущениям через взаимные связи между станционными процессами, запросы относительно повреждений других узлов станции, автоматизированное управление или индивидуальные ответные реакции. Это означает, что на возмущения можно реагировать посредством: 1) регулировки или замены возмущенного процесса; 2) ответных действий на последствия возмущений, например, утечку теплоносителя или появление радиации; 3) прослеживания причинной связи событий для определения корректирующих действий (диагностика), например, если утечка теплоносителя привела к выделению энергии, обусловившему радиацию, и мы определим, как все это произошло, то можно предпринять ответное действие, которое позволит устранить цепочку возмущений. Оценка возмущения и ответного действия на него во время аварии может осуществляться любыми комбинациями этих реакций. Взаимодействие между этими категориями реакций еще более усложняется, поскольку цепочки возмущений, возникающих от независимых инициирующих источников, могут сосуществовать либо взаимодействовать.
Усилия по смягчению проблемы тревожной сигнализации начинаются с более точного определения ненормальных режимов. Обычные аварийные сообщения концентрируются на отклонениях от режимных контрольных точек и повреждениях конструкции; оператор должен оценивать значимость этих отклонений и повреждений для текущего эксплуатационного режима. В более сложных тревожных сообщениях обобщаются данные о параметрах и режимах работы агрегатов для описания ненормальных режимов с помощью блоков более высокого порядка, таких, как подсистемы, которые неправильно работают или не могут работать правильно, и функции, которые не выполняются или осуществляются с отклонениями. Возмущения описываются, например, массовыми и энергетическими потоками и соответствующими балансами [29, 42], влияниями на критические функции безопасности [24, 42], вызывающими их повреждениями [7, 26].
В сложных процессах существует топология отношений между системами, функциями и целями [73]. Например, между станционными системами и функциями существуют многоконтурные связи, так что повреждение данного агрегата может повлиять на несколько функций, а отклонения заданной функции могут быть обусловлены различными причинами или проходить через различные контуры (рис. 11.21). Эта топология элементов и взаимосвязей дает один из методов получения описаний состояния процесса высокого уровня, которые могут оказать помощь операторам в выявлении и устранении отклонений (см., например, [24, 29, 50, 58, 113]). Более полное понимание того, что именно в процессе выходит за рамки нормального режима, было использовано двумя путями для смягчения проблемы тревожной сигнализации. При проектировании систем тревожной сигнализации делаются попытки лучшей организации данных по нормальным режимам для содействия операторам в выявлении и интерпретации ненормальных режимов, а также ответной реакции на них [29, 98, 106]. Подходы, основанные на обработке сигналов тревоги, включают разделение тревожных сообщений и сообщений о состоянии системы, более точное определение того, из чего состоит сигнал тревоги, а также более совершенные организацию и представление данных по режимам, отклоняющимся от нормальных, например, при использовании интегральных графических форматов (см. рис. 11.23, а также работы [33, 42, 106], где приведены более яркие примеры) и дисплеев с топологиями целей и функций систем [29, 113]. С другой стороны, в системах анализа возмущений делается попытка непосредственно информировать оператора об отклонениях и подходящих корректирующих стратегиях. Для создания систем анализа возмущений использовались таблицы решений [26], причинно-следственные деревья [7], деревья сигналов тревоги и экспертные системы, основанные на определенных правилах [2, 58].
<< | >>
Источник: Г. Салвенди. ЧЕЛОВЕЧЕСКИЙ ФАКТОР (Том 4) . 1991

Еще по теме ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ И ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ДАННЫХ.:

  1. ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ДАННЫХ
  2. ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ДАННЫХ: ТАБЛИЦЫ И РИСУНКИ
  3. В. МОДЕЛЬ ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ.
  4. 1. ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКИЙ ИНТЕРФЕЙС
  5. Общение с партнером (трансактный анализ) Параллельные трансакции
  6. 24.7. СВЕДЕНИЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ОПЕРАЦИЙ НАД НЕЧЕТКИМИ МНОЖЕСТВАМИ К ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ОПЕРАЦИЙ НАД СЛУЧАЙНЫМИ МНОЖЕСТВАМИ
  7. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЕ ОБРАЗЫ
  8. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ ОТБОР
  9. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ ЦВЕТОВОЙ КОНТРАСТ
  10. ОТРИЦАТЕЛЬНЫЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ ОБРАЗ
  11. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЕ ОБРАЗЫ
  12. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ И ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВАНИЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЗАИМОС РОФЕССИОНАЛЬНЫХ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ, ПРЕДСТАВЛЕНИЙ О КАРЬЕРЕ И ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ИДЕНТИЧНОСТИ
  13. Проблема контроля за эффектом последовательности
  14. ПАРАДОКС ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ
  15. 2.2.7. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЕ ПРИБЛИЖЕНИЯ
  16. 7.6.1. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ ПРОЦЕСС
  17. 2.2.3. ДИАГРАММЫ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ОПЕРАЦИЙ
  18. ПЛАН С ВРЕМЕННОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬЮ
  19. ПЛАНЫ С ПРЕРВАННОЙ ВРЕМЕННОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬЮ
  20. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ КОНТАКТА