Зинченко В. П., Мунипов В. М. Основы эргономики
|
Скачать 5.31 Mb.
|
|
технологический, инженерный подход, в том числе и в его современном информационно-кибернетическом варианте. Методические предпосылки состоят в том, что благодаря использованию ЭВМ на линии эксперимента появились принципиально новые возможности регистрации и анализа движений. В качестве примера приведем исследование [52], предметом которого был анализ соотношений когнитивных и исполнительных компонентов инструментального действия. Экспериментальная ситуация предусматривала быстрое и точное горизонтальное движение к цели, представляющей собой световой квадрат, равный по размеру управляемому квадрату и появляющийся справа и слева от стартовой позиции на горизонтальной оси телевизионного индикатора по программе от ЭВМ. Регистрировались временные и скоростные характеристики движения. На рисунке 12 представлен образец записи перехода на цель, включающий в себя запись параметрического графика зависимости пути от времени, данные по скорости и ускорению совершаемого движения. Данный вид кривых S (t), V(t), A(t ) описывает движения, направленные на быстрое и точное совмещение управляемого пятна с целью. Скорость движения возрастает до середины пути, а затем начинает монотонно падать вплоть до начала корректирующих движений, подводящих управляемое пятно к цели. Изменение скорости движения, в свою очередь, вызвано тем, что усилие, прилагаемое для перемещения руки в пространстве и соответственно орудия, управляемого ею, изменяется во времени. Характер изменения этого усилия описывается изменением ускорения движения во времени A(t), где можно выделить ускоренную часть, соответствующую начальной части движения, когда скорость нарастает от 0 до максимума, и части движения, когда ускорение имеет отрицательный знак. Одновременно для каждой группы реализаций (в зависимости от амплитуды перемещения) был вычислен средний квадратичный разброс (а), т. е. определены участки максимального и минимального отклонения от идеальной кривой. Как показал анализ, максимальное отклонение на кривой (а) отмечено в середине пути там, где, как видно на кривой скорости, она уже достигла своего максимума. Иначе говоря, разброс минимален в начале и конце пути. Отсюда можно предположить. что движения в самом начале своего пути, соответствующие по времени фазе >нарастания ускорения и характеризующиеся минимальным разбросом (а), совершаются по четко отработанной программе для данной группы движений. Эти данные согласуются с данными представителей программного или открытого типа управления движениями, постулирующих наличие набора моторных программ, которые могут синтезироваться в желаемое движение, охватить его целиком и которые не зависят от обратной афферентации. Результаты проведенного исследования свидетельствуют о наличии программного типа управления лишь для начальной части движения, составляющей для данной экспериментальной ситуации и данной группы движений 125—150 мс. Как было .показано, средний квадратичный разброс увеличивается, доходя до своего максимума на участке пути, соответствующему максимальному значению скорости, охватывающей на кривой S (t) интервал, равный 225—275 мс. Вследствие большого количества степеней свободы кинематических цепей человеческого тела, действия реактивных и внешних сил и других причин никакая, даже наиболее точно дозированная, система пусковых афферентных импульсов не может однозначно определить требуемое движение. Но движение все-таки совершается, и достаточно точно, и совершается оно с помощью внесения поправок по ходу выполнения движения, на основе эфферентной сигнализации, поступающей в процессе двигательного акта, путем «сенсорной коррекции». Однако одних импульсов, поступающих в нервную систему по ходу выполнения движения, еще недостаточно для управления действием, они должны сопоставляться с заданными, запрограммированными их значениями, что и дает возможность вносить поправки по ходу выполнения действия; на основе такого сличения и производится коррекция двигательного акта. Иначе говоря, имеются основания для объединения в одном двигательном акте двух типов управления: программного и на основе обратной афферентации, т. е. закрытого типа управления. Сами представления о моторной программе и об обратной связи, являющиеся центральными в этих теориях, тоже нуждаются в объяснении, тем более, что они рассматриваются в этих теориях преимущественно со стороны их физиологических механизмов. А между тем современные исследования открывают в человеческом действии такие осложнения, вариации и направления, о которых не знают биомеханика и физиология, по крайней мере в их нынешнем состоянии. Главное осложнение состоит, видимо, в том, что как программа, так и контроль являются производными от образа, равно как и образ является производным от действия с предметом. Это не логический круг, поэтому разрывать его не нужно, но понять взаимоотношения между действием и образом необходимо; без этого невозможно решить проблему построения движений. Мы не случайно привели выше высказывание И. М. Сеченова о том, что чувствования служат источниками движений не прямо, а через психику, т. е. через образ, который сам является не менее динамичным, чем регулируемое им движение. Понимание этого обстоятельства кардинально отличает теорию Н. А. Бернштейна от теорий открытого и закрытого контура. Рассматривая функции «задающего» элемента, он совершенно справедливо ставит вопрос о происхождении макропрограммы целевого действия и о связи ее с двигательной задачей. Последняя прямо или косвенно определяется ситуацией, сложившейся к данному моменту. В качестве определяющего фактора в возникновении и формировании макропрограммы двигательного акта в теории Бернштейна выступает образ или представление результата действия (конечного или поэтапного). «Привлечение мной для характеристики ведущего звена двигательного акта понятия образа или представления результата действия, принадлежащего к области психологии, с подчеркиванием того факта, что мы еще не умеем назвать в настоящий момент физиологический механизм, лежащий в его основе, никак не может означать непризнания существования этого последнего или выключения его из поля нашего внимания. В неразрывном психофизиологическом единстве процессов планирования и координации мы в состоянии в настоящее время нащупать и назвать определенным термином психологический аспект искомого ведущего фактора, в то время как физиология может быть в силу отставания ее на фронте изучения движений... еще не сумела вскрыть его физиологического аспекта. Однако ignoramus не значит ignorabimus» [7, с. 241]. Несмотря на столь отчетливую постановку проблемы регулирующих функций образа, нельзя не отметить, что эти функции рассматриваются Н. А. Бернштейном в самом общем виде. Вполне понятно, что именно в этом пункте он апеллирует к психологическому исследованию, которое не может обойти проблему формирования образа, выступающего в функции регулятора произвольного двигательного акта. Важным этапом в исследовании произвольных движений и навыков было обращение к их ориентировочно-исследовательским, когнитивным компонентам. А. В. Запорожец показал, что в процессе ориентировочно-исследовательской деятельности складывается образ ситуации и тех действий, которые должны быть осуществлены. Особенно существенным является вклад ориентировки на начальных стадиях формирования произвольных движений [28]. Логика исследования привела А. В. Запорожца и его сотрудников к дифференциации ориентировочно-исследовательских, пробующих и собственно-исполнительных действий. Появились новые аргументы в пользу полифункциональности движений, которые могут выполнять как исполнительные, так и когнитивные функции, что привело к созданию теории перцептивных действий [29—32], были разработаны методы микроанализа когнитивных, в том числе и перцептивных процессов. При этом собственно-исполнительные действия анализировались в самом общем виде: оценивались лишь время их реализации и точность достижения цели. Развитие теории и методического арсенала исследования перцептивных действий позволяет поставить задачу объединения целого ряда подходов к исследованию произвольных движений и навыков: теории построения и развития движений Н. А. Бернштейиа и А. В. Запорожца, теорий открытого и закрытого контура (вместе с различными вариантами их объединения) и теории перцептивных действий. Первая попытка такого объединения была сделана на основе методов микроструктурного анализа исполнительной и познавательной деятельности. В качестве существенного теоретического основания необходимости и полезности объединения названных концепций выдвигалось следующее. При построении движений происходит преодоление избыточных степеней свободы кинематических цепей человеческого тела. Не лишено оснований предположение, что имеется нечто общее между задачей построения движений и задачей построения зрительного образа. При построении образа также происходит преодоление избыточных и неадекватных вариантов отображения одного и того же объекта. С точки зрения регуляции и контроля произвольных движений, видимо, иначе и не может быть, поскольку зрительная система представляет собой существенную часть регулирующего звена двигательного акта. Поэтому в регулирующем звене (кстати, не обязательно связанном только со зрительной системой) должно быть не меньшее число степеней свободы, чем в исполнительном. В противном случае ряд степеней свободы исполнительного звена обязательно будет ускользать от регулирующего [36]. Именно поэтому исходя из принципа иннервации отдельных мышц нельзя объяснить целостный акт движения, нельзя говорить об однозначных связях между иннервационными импульсами и вызываемыми ими движениями. Близкие по смыслу идеи высказывает М. Турвей [78], считающий, что целесообразные движения регулируются не жестким (заранее готовым) паттерном, а образом действия, который сам является постоянно становящейся структурой. Мало вероятно, что для каждого способа выполнения движения существует готовый регуляторный паттерн (шаблон), тем более, что без предварительного научения возможно применение многих способов выполнения движений и действий. Движение реализуется путем подгонки друг к другу координируемых структур, которые являются относительно автономными с точки зрения организации движения. Собственно становление движения может быть понято как гетерархия, в высших областях которой имеется малое количество больших и сложных координируемых структур, а в низших — большое количество маленьких и простых структур. Турвей также считает, что центральное место в организации движения занимает образ предстоящего действия или представление о нем. В соответствии с таким пониманием процесса управления движением первоначальное представление о действии обязательно должно быть неопределенным в сравнении с его окончательным представлением в исполнительных командах для мышц. Проще говоря, «образ действия» не может и не должен быть конструктивным по отношению к конкретным деталям двигательного акта. В образ действия входят обобщенная оценка позы или схемы тела и выделенные перцептивные свойства, которые могут понадобиться для управления движением, представленные также в обобщенной форме. В разворачивающемся движении «образ действия» постепенно конкретизируется на последующих уровнях управления движением путем внесения в него детализированною предметного содержания. Причем объединение координированных двигательных структур на каждом уровне происходит с помощью соответствующих, зрительно выделенных свойств внешней среды. Необходимо установить, каким образом и на основании чего формируется новая для данного индивида деятельность, какова ее функциональная структура и каковы компоненты, ее составляющие. Для ответа на поставленные вопросы в экспериментальной ситуации была использована инверсия как средство разрушения сложившегося навыка, при введении которой перцептивные и моторные поля, каждое в отдельности, по сути дела не претерпевали никаких изменений. Нарушалось лишь соответствие между движением манипулятора и перемещением пятна на экране, иначе говоря, в инверсии нарушалось привычное соотношение перцептивного и моторного полей, что, естественно, вызывало разрушение сложившегося в условиях совместимости сенсомоторного образа пространства, т. е. средства стали неадекватны цели. Использование инверсии дало возможность более полно проследить этапы построения нового сенсомоторного образа рабочего пространства [18, 19]. Остановимся подробнее на строении фазической стадии пространственного действия, которая при введении инверсии из пространственной, единой и целенаправленной превратилась в набор большого количества разнонаправленных движений, перемежающихся либо полными остановками, либо значительными замедлениями. Каждая такая остановка говорит о том, что, сделав небольшое движение, испытуемый контролирует себя и намечает (программирует) свой дальнейший путь (рис. 13). По сути дела, в структуре фазы при переходе на один элемент матрицы можно насчитать 3—8 полных циклов, каждый из которых состоит из своих собственных стадий программирования, реализации и контролирования. Иначе говоря, фазическая стадия целостного действия распалась на целый ряд разнонаправленных движений, а если учесть, что такие разнонаправленные с большой амплитудой движения, как бы пронизывающие оперативное пространство, зарегистрированы по каждой составляющей X, Y, Z пространственного действия, то станет ясно, насколько хаотично и беспорядочно выглядит это действие, которое по сути дела нельзя назвать действием, 'поскольку оно не целенаправлено и раздроблено. Его можно представить себе как искусственно соединенные цепи отдельных операций, каждая из которых имеет определенные направления, скорость и точку приложения. Отсюда совершенно ясно, что исконная функция движения — исполнительная — трансформируется на этом этапе овладения действием в функцию познавательную, исследовательскую, ориентирующую. Таким образом, на основе активных действий, прощупывающих рабочее пространство во всех направлениях, функция которых не исполнительная, а исследовательская, начинает строиться новый сенсомоторный образ пространства. На первом этапе построения сенсомоторного образа формируется достаточно обобщенный образ ситуации в целом (рис. 14, кривая 1), который можно назвать этапом построения образа конкретной ситуации. Следующий этап характеризуется большой временной протяженностью, занимая примерно несколько десятков реализаций. Этот этап характеризуется прощупывающими движениями, идущими в направлении цели (рис. 14, кривая 2). Здесь уже нет разнонаправленных движений большой амплитуды. Движение от одного элемента матрицы к другому как бы делится на ряд последовательных операций, в каждой из которых отчетливо выделяются программирующая, реализующая и контролирующая стадии. Испытуемый как бы квантует воображаемую траекторию на мелкие отрезки, где нарастание скорости осуществления действия сменяется полными остановками. И квантов тем больше, чем менее освоен образ пространства. Необходимо отметить, что увеличение и падение скорости идет изолированно по каждой составляющей X, Y, Z движения. Это свидетельствует о том, что и на этом этапе освоения образа действие планируется не симультанно (пространственно) , а сукцессивно, изолированно по каждой координате. Более того, даже по отдельной координате оно не планируется полностью, а делится на кванты, где окончание предыдущего служит началом следующего. Единое действие на этом этапе превращено в цепь последовательных, пробующих операций, идущих в направлении заданной цели и в конце концов достигающих ее. Подобные действия необходимы для подгонки сложившегося в общих чертах образа к конкретным двигательным задачам. Кроме того, видимо, они направлены на нахождение масштабного соответствия движения руки и местоположения элемента матрицы на экране. Таким образом, второй этап овладения сенсомоторным пространством можно назвать этапом построения образа реальных исполнительных действий. Следующий этап освоения образа сенсомоторного пространства может быть отнесен к образной, ориентирующей части действия только на самых начальных этапах своего формирования (рис. 14, кривая 3). Он характеризуется целенаправленными целостными действиями, функция которых в основном направлена на слияние уже построенного образа ситуации с образом реальных исполнительных действий. Функция эта является достаточно сложной, она требует не механического соединения, а качественного проникновения одного в другое и на основе этого построения симультанного, единого для данных условий сенсомоторного образа рабочего пространства. На его основе затем будет совершенствоваться уже собственно-исполнительная часть действия. Наличие такого единого ориентирующего образа открывает на этом этапе возможность для формирования и совершенствования программы действия, первые попытки построения которой уже наметились на этапе построения образа исполнительных действий. Как возможно соединение регулирующего и исполнительного компонентов, каждый из которых обладает большим числом степеней свободы? Каков процесс ограничения числа степеней свободы в обоих звеньях двигательного акта? Эти вопросы возникают применительно к анализу сформировавшегося двигательного акта,но еще большую остроту они приобретают по отношению к процессу его формирования, по отношению к процессу овладения человеком как традиционными, так и новыми орудиями трудовой деятельности. Исследование характеристик когнитивных компонентов, а также изучение процесса их формирования чрезвычайно важны, так как именно они связывают ориентирующие и исполнительные компоненты деятельности. Сравнительный качественный и количественный анализ характеристик движений руки и глаз, полученный на разных стадиях овладения двигательными навыками, позволил выявить общие закономерности изменения исследуемых параметров [21]. По мере овладения двигательным навыком сокращается как общее время выполнения действия, так и длительность каждой выделенной стадии целостного действия, а также продолжительность периода глазо-двигательной активности. Время программирующей стадии действия пропорционально величине и сложности маршрута движения. При прохождении любого маршрута латентное время движения руки при переходе со стартовой позиции на первую опорную точку маршрута в несколько раз превышает время латентной стадии перехода между любыми другими пунктами данного маршрута, а разница тем больше, чем сложнее маршрут движения. Общая последовательность включения фаз движения руки и глаз всегда одинакова: после подачи сигнала зарегистрирован латентный период движения руки и глаз, сменяющийся периодом глазодвигательной активности, который тем больше, чем сложнее маршрут движения, затем начинается движение руки. Наблюдающиеся в исследовании движения глаз были разделены на два функционально-различных класса. К первому классу относятся ориентировочно-исследовательские движения глаз, зарегистрированные только в латентной стадии движения руки. По мере выработки двигательного навыка наблюдается их постепенная редукция. Функция ориентировочно-исследовательских движений глаз состоит в формировании перцептивно-моторного образа пространства и планировании движения по всему маршруту. Ко второму классу относятся афферентирующие движения глаз, которые разделяются на два типа: прослеживающие движения руки скачки и опережающие движения руки скачки на цель. По мере выработки навыка прослеживающие скачки трансформируются в опережающие скачки. Функция афферентирующих движений состоит в сличении, коррекции и установлении масштабного соответствия заданной программы с реальной задачей. На начальных этапах обучения у испытуемых, не владеющих навыком управления манипулятором, во время латентной стадии движения руки наблюдается большое число движений глаз, пересекающих тестовую матрицу. Эти движения относятся по преимуществу к поступательно-возвратному типу. На стадии реализации у этих испытуемых наблюдаются афферентные прослеживающие движения глаз, сопровождающие исполнительное действие руки (рис. 15). По мере выработки навыка постепенно сокращается число поступательно-возвратных движений глаз. Они сохраняются лишь во время латентной стадии первого перехода, т. е. до начала движеения руки. Этому соответствует и сокращение латентных периодов движения руки каждого перехода на элемент матрицы; в меньшей степени сокращается первый латентный период. Посту- пательно-возвратные скачки глаз трансформируются в поступательные, непосредственно предшествующие исполнительному действию. В свою очередь, при хорошо сформированном навыке афферентные прослеживающие движения глаз трансформируются в опережающие исполнительное действие движения. После опережающего скачка глаз фиксирует цель до окончания исполнительного действия руки, т. е. до совмещения управляемого пятна с соответствующим элементом матрицы (рис. 16). В процессе обучения формируется новый образ пространства и перестраиваются или формируются заново соответствующие экспериментальной ситуации сенсомоторные координации; послетого как построен сенсомоторный образ, начинает активно формироваться программа исследуемого действия. Одним из показателей сформированности образа пространства и пространственного действия являются типы движений глаз, их количество, скорость движения руки и характер сенсомоторного взаимодействия. Из изложенного выше следует, что для понимания процесса превращения человеческой руки в «орудие орудий» необходима правильная теоретико-методологическая ориентация исследований исполнительной деятельности. Движения живого органа должны быть не только поняты, но и раскрыты как своего рода морфологические объекты, функциональные органы. Функциональным органом «является всякое временное сочетание сил, способное осуществить определенное достижение» [58, с. 71]. Аналогия между движениями живого органа и анатомическими органами или тканями убедительно обосновывалась двумя главнейшими его свойствами: «... во-первых, живое движение реагирует, во-вторых, оно закономерно эволюционирует и инволюционирует» [7, с. 178]. Подобная трактовка живого движения, выделение в качестве объекта исследования его «биодинамической ткани» задает новую стратегию его научного изучения и практической организации. В частности, она означает и то, что движение, моторная схема, навык не могут быть усвоены — они должны быть построены субъектом. «Упражнение — это повторение без повторений» [7]. Известно, что по мере овладения человеком определенной системой движений, последняя стереотипизуется. Но далее «... эта система, бывшая раньше чем-то внешним, являвшаяся объектом усвоения, превращается постепенно в своеобразный орган индивидуальности, в средство выражения и реализации отношения человека к действительности» [28, с. 394]. Современную эргономику все в большей мере интересует строение этого «органа индивидуальности», понимание и предвидение того, что может быть реализовано с его помощью. |
Похожие:
 |
В. П. Зинченко Кулагина И. Ю., Колюцкий В. Н Рецензент и автор предисловия: доктор психол наук, профессор, академик рао в. П. Зинченко |
|
Когнитивная и прикладная психология Книга предназначена для преподавателей психологии и педагогики, учителей, интересующихся психологией, студентов факультетов и отделений... |
|
Бодров В. А. Информационный стресс: Учебное пособие для вузов ... |
 |
Рабочая программа по орксэ модуль «Основы православной культуры» Фгос ноо на основе программы общеобразовательных учреждений «Основы духовно-нравственной культуры народов России. Основы религиозных... |
|
Интеллектуальная история психологии Научная редакция: д психол н. В. П. Зинченко к психол н. А. И. Назаров д филос н. К. Ф. Самохвалов |
|
1 ленинградский ордена ленина и ордена трудового красного знамени Зинченко Т. П. Опознание и кодирование. — Л.: Издательство Ленинградского университета, 1981. — 183 с |
|
А. Н. Зинченко (Харьков). Современное состояние усадьбы Шидловских в Старом Мерчике Иными словами, этот информационный набат рискует в самое ближайшее время перейти в похоронный звон |
|
«Основы религиозных культур и светской этики» Учебный модуль: Основы православной культуры Рабочая программа учебного предмета «Основы религиозных культур и светской этики» для 4 класса |
|
Для психологов, педагогов, философов, работников народного образования,... Психологический словарь / Под ред. В. П. Зинченко, Б. Г мещерякова. – 2-е изд., перераб и доп. – М.: Педагогика-Пресс, 1999. – 440... |
|
Название программы: Основы религиозных культур и светской этики Апк иппро в рамках проекта фцро «Основы религиозной культуры светской этики, и авторскими программами по курсу «Основы религиозных... |