7.2. ПСИХОЛОГИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ СЛОЖНОСТИ СЕНСОРНОЙ   И   ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Обобщая данные разных авторов о взаимном влиянии эмоциональных факторов и критериев эффективности при решении оперативных задач, можно отметить ряд специфических трудностей в изучении этого взаимовлияния.

Первая трудность заключается в выборе точки отсчета сложности. За нулевую точку можно принять некоторое значение вероятности прогнозируемого результата решения, которое близко к единице, или отсутствие проявлений эмоционального напряжения и т. д. Однако субъективно трудности у человека возникают лишь при определенном значении вероятностей и при каком-то пороговом уровне эмоциональной реакции. Следовательно, логично принять за нулевую сложность такую характеристику ситуации, при которой человек испытывает умеренную эмоциональную активность, переживаемую как положительно окрашенное чувство н дающую наилучшее качество деятельности. Этот подход реализован Г. М. Зараковским и другими в виде шкалы специфической напряженности. Напряженность (от О до 5 баллов) возрастает в обе стороны от точки отсчета. Авторы считают, что для оценки сложности решения, в отличие от напряженности, целесообразно выбрать в качестве начальной точку «абсолютного нуля». Таким нулем должна быть нулевая неопределенность прогнозируемого результата действия (решения) или минимальное проявление эмоциональной активации, причем этот нуль ие будет совпадать с пиком положительных переживаний активности деятельности и с оптимумом ее качества. Зависимость этих показателей от уровня сложности носит различный характер, иногда  с  несколькими экстремумами

Одним из психологических факторов сложности решения оперативных задач, который изучали многие авторы, является длина алфавита символов, используемых для кодирования информации о задаче. В большинстве работ была показана зависимость времени реагирования от длины алфавита, т. е. количества альтернатив. В частности, были получены результаты, свидетельствующие о линейном возрастании времени реагирования при увеличении числа альтернатив до 8—10 о дальнейшей существенной стабилизацией времени.

Относительно закономерностей влияния числа стимулов иа время реакции выбора были получены против'-речнвые результаты, объисняемые часто тем, что в большинстве этих исследований число произиаков (альтернатив), реально учитываемых человеком, часто не совпадало с их формальным количеством, предусмотренным экспериментаторами. Назывались разные причины, в том числе:

наличие возможности к укрупнению перцептивно различимыхпризнаков и, следовательно, сокращение алфавита концептуальноучитываемых признаков;          ' •     >            Jsji.-i ..

использование стереотипных, а также взаимосвязанных устойчивыми ассоциациями символов;

очевидная совместимость стимула н реакции, что исключает необходимость учета всех возможных альтернатив вследствие возможиостн использования простых правил прн выборе ответа. Хорошая совместимость стимула и реакции н однозначность связи между инмн сводят практически к нулю нагрузку на оперативную память н само понятие «альтернативный сигнал» теряет свой смысл, так как альтернативности в психологическом смысле здесь иет, как иет и собственно выбора.

Основываясь на анализе большого литературного материала, был сделай вывод, что стабилизацию времени реакции выбора прн увеличении числа формальных альтернатив свыше 7—9 можно интерпретировать как результат мысленного переструктурнрова-ння испытуемыми ситуации, т. е. формированием нового, более рационального алфавита концептуально различимых признаков нли устойчивости связи между стимулами и реакцией. В экспериментах некоторыми авторами была выявлена незначительная связь времени реакции с длиной алфавита сигналов.

Наиболее общая прнчниа изменения закономерностей влияния совокупности сигналов иа процесс решения — изменение стратегии решения задач. Как показали эксперименты, возможно ие только ослабление влияния отдельных ПФС, по н полное нх устранение нз числа ведущих факторов. При обучении студентов операторской работе с мнемосхемой начальный этап характеризуется тесной связью между длниой алфавита мнемоснмволов и скоростью решения оперативных задач. Прн переходе к восприятию человеком мнемосхемы целыми структурно и функционально объединенными группами (оперативными единицами восприятия) эта связь резко ослабляется. Если прн обучении используется ограниченный набор задач н каждая задача опознается обучаемым одномоментно (снмультанио), такая связь вообще не проявляется. Это может означать, что она не исчезает, а маскируется влиянием других факторов сложности, более значимых для новой стратегии. Именно поэтому мы считаем необходимым изучать ПФС не изолированно, поодиночке, а комплексами, характеризующими разные стороны зависимости критериев сложности от условий решения, протекания психических процессов, нх индивидуальной специфики н т. п.

Выло установлено, что число стимулов в группе не влияет иа время реакции, если все стимулы относятся к одной категории, т. е. опознаются в целом, неразрынно. Разные альтернативы выступают концептуально одинаковыми, если они могут быть объединены. Выло также обнаружено, что время выбора возрастает с ростом перцептивно различимых признаков ситуации только тогда, когда этн альтернативы ие рассматриваются испытуемыми как один класс.

Опознание — типичный   компонент   учебной деятельности.

Сложность опознания, например символов на индикаторе, зависит от таких факторов, как число символов, требуемая точность опознания, соотношение заданных значений параметров. Имеются данные экспериментов, в которых человек должен был сравнить показания счетчика с заданными параметрами и определить количественные отклонения параметров. Количество вспыхивающих цифр на счетчике варьировало от 3 до 24, а количество заданных параметров — от 1 до 3. Выявлены следующие линейные зависимости:

7* = 0,44* для одного заданного параметра;

7* = 0,6х для двух или трех заданных параметров, где 7* — время решении, с; х — количество контролируемых сигналов (одновременно вспыхивающих цифр). Данные о зависимости времени решения от числа индикаторов и числа заданных параметров показали, что все эти зависимости являются линейными, угловой же коэффициент изменяется в пределах от 0,36 до 0,79. По-видимому, авторам удалось обнаружить семейство стратегий, объединенных общей линейной связью указанных психологических факторов и критериев сложности, различающихся количественными характеристиками этих связей.

Влияние длины алфавита альтернативных стимулов как ПФС зависит от того, в какой памяти хранится запомненный список — в кратковременной или долговременной. Были проведены эксперименты, в которых испытуемых перед началом работы просили запомнить несколько слов (или букв, цифр), а затем предъявляли по одному объекты как нз числа запомненных, так и посторонние. Число запоминаемых объектов варьировалось в широких пределах, использовались как малые группы (1 —4 объекта), так и значительные по объему выборки (16—60 объектов). Латентное время ответа существенно зависит от числа предварительно запоминаемых объектов. При малых числах объектов, когда объекты хранятся в кратковременной памяти, угол наклона данной функции весьма значителен; прн больших числах объектов этот угол в 13 раз меньше. Использование кратковременной или долговременной памяти должно считаться важным признаком стратегий решения.

Если в процессе информационной подготовки решения данные удерживаются в кратковременной памяти, это обусловливает важное значение такого фактора сложности, как объем оперативного запоминания. По данным разных авторов, предельное число единиц информации, удерживаемых в оперативной памяти, колеблется от 4 до 15 в зависимости от различных условий, времени воспроизведения, вида операций и т. п.

С. П. Бочарова получила ряд количественных зависимостей пропускной способности кратковременной памяти от таких характеристик деятельности, как темп подачи информации, наличие или отсутствие помех и т. ц. Для удержания в памяти более 10 единиц необходимо выполнять операции повторения.

В экспериментах Г. М. Зараковского при решении задач прогнозирования траекторий движения нескольких объектов необходимость удержания в памяти более трех промежуточных результатов уже вызывала субъективные трудности и приводила к ошибкам. Все эти исследования показывают, что количество удерживаемых в кратковременной памяти объектов является одним из существенных ПФС решения.

М. С. Шехтер и другие авторы пришли к выводу, что еукцесоивность, т. е. стадийный фазовый характер процесса опознания, отражает иерархическую структуру протекания этого процесса во времени, выражающуюся в первоначально грубой классификации объекта (выделении некоторого множества объектов, к которым может принадлежать заданный) и в последующем все более тонком дифференцировании.

Формирование обобщенного образа-эталона объекта может в ряде случаев затруднять опознание. Это происходит при интерференции двух конкурирующих образов. В экспериментах Р. Ат-кинсона, Д. Германа и К. Уэскорта по опознанию предварительно заученных слов, принадлежащих к одному или нескольким классам, было обнаружено, что весьма существенное влияние на время припоминания объектов оказывает степень знакомства объектов.

Г. М. Зараковский показал, что большинство ошибок в арифметических действиях (до 30 % среди 10 типов ошибок) обусловлено спутыванием семантически близких эталонов (например, испытуемые часто называли вместо предъявленного числа ближайшие к нему в натуральном ряду).

Зависимость между временем обработки сигнала как критерием сложности деятельности и числом воспринимаемых сигналов как фактором сложности исследовалась экспериментально. На рис. 7.1 приведена зависимость среднего времени компенсаторного слежения сигнала (дистанционного регулирования параметра) от числа одновременно предъявляемых сигналов [16]. В данном случае мы не затрагиваем динамику этих показателей в процессе обучения, а рассматриваем установившееся (после восьми дней обучения) соотношение времени, которое в среднем затрачивается человеком иа обработку (слежеиие) одного сигнала в том случае, если он воспринимает один сигнал или одновременно два, три, четыре, пять нлн шесть сигналов, обрабатывая их посылкой отслеживающих (управляющих) импульсов поочередно по всем предъявляемым информационным каналам.

Необходимо выделить две важные особенности выявленной зависимости. Первая еоетоит в том, что завненмооть ноент не

монотонный характер, как в большинстве цитированных выше результатах исследований, а имеет оптимум: при п — 3 время слежения одного сигнала наименьшее (t ■—• 11 с). Таким образом, число одновременно воспринимаемых сигналов, как и любой другой ПФС, имеет оптимальное значение.

Вторая особенность выявленной связи между числом воспринимаемых сигналов и критерием сложности слежения / состоит в том, что слева и справа от оптимума характер кривой t (л) различен:

где t измеряется в секундах.

На основании решения интеллектувльных форм было проанализировано [161:

общее число взаимосвязей между параметрами и органами управления объекта, относящихся к данной оперативной задаче (отдельно учитывалось число связей разных типов — прямых, косвенных, нестандартных технологических и аварийных);

отношение общего н оперативного объема отображения;

число операций в алгоритме решения задачи;

число операций в алгоритме реализации решения;

число элементов, включенных в данную задачу (оперативный объем отображения);

число критических, т. е. наиболее важных, обязательных элементов;

число элементов, которые должны быть выстроены в очередь для обслуживания;

число оперативных единиц восприятия;

число возможных (конкурирующих) вариантов решения, которые оператор «проигрывает» и сопоставляет по результату н экономичности;

коэффициент интерференции вариантов решений — показатель маскировки искомого решения сходными, привычными, но неверными решениями.

Сопоставление коэффициентов корреляции критериев сложности и ПФС показывает, что важно не столько общее число конкурирующих вариантов решения, сколько степень замаскироваи-ности верного искомого решения неверными решениями — более вероятными и броскими, оказывающими интерферирующее влияние.

Для критериев сложности решения рассчитаны уравнения множественной регрессии на реальные и априорные психологические факторы системы. Анализ уравнений совместно с данными о парных статистических связях был направлен на выявление факторов, в наибольшей степени определяющих значения различных

критериев, ориентировочную оценку изменения критериев при условной замене реальных значении психологических фактороз системы априорными (когда все Kjp-+ Кл) и частичном усовершенствовании АОС (когда отдельные Kjp KjT)-

По аналогии о исследованиями деятельности операторов [16!, определив вид уравнения множественной регрессии t и £ иа К]р и подставив в него значения Кл, можно получить ориентировочное значение максимального выигрыша во времени решения задач при оптимизации структуры отображения информации в АОС. Анализ показал, что за счет рационализации структуры конкретного формата учебной информации иа дисплее АОС (в исследовании использовались мнемосхемы) среднее время решения задач может быть сокращено более чем иа 30 %, а число ошибок ночти на 20 % [1б[.

Полученные оценки следует считать весьма приближенными. Важно, однако, что они позволяют выявлять резервы снижения сложности решения задач за счет оптимизации структуры, оцениваемой в экспериментах АОС. Кроме того, регрессивный анализ, служащий наряду с методами непараметрической статистики одним из основных математических аппаратов, которые применяются прн реализации структур но-психологи ческой концепции синтеза и адаптации систем человек — ЭВМ, позволяет прогнозировать и строить теоретический процесс оптимизации структуры АОС.