人因工程课件-第9章-人的信息处理系统

1、第九章 人的信息处理系统,为了解释人的认知活动，认知工效学家将人模拟成一个与计算机类似的信息处理系统。人的信息处理系统的基本组成部分如图9-1所示。 ?,一、人的信息处理系统结构,图9-1 人的信息处理系统的结构图,1.大脑信息处理能力的界限,二、影响信息处理的因素,（1）大脑皮质对连续接受的各种信息不可能全部确切地给以处理，其能力具有一定的限度。把从感觉器官得到的信息，在大脑皮质进行判断，决定采取什么样的行动时，人不可能同时处理两种以上的信息。 （2）在处理各种信息过程中，当时间十分充裕时，人们可以正确地进行处理；当信息时间短触信息又错综复杂时，就不能很好地处理，将出现以下各种情况：漏掉了未

2、处理的信息。作了错误的处理。处理延迟。信息内容处理不全。信息处理的质量降低。使用了规定以外的处理方法。放弃处理。,（1）人的唤醒水平。唤醒水平指人的总体生理激活程度。它对工作效率有很大影响。在适宜的范围内，唤醒能维持大脑的兴奋性，有利于注意的保持和集中。但是超出此范围过分激活，人将处于十分紧张状态，无法实现有效行为。 （2）工作任务因素。认知加工器的加工周期通常为10次/s左右，每次约70(25170)ms。认知加工器的加工周期变动性较大，不同的加工任务，其加工周期时间可在很大范围内波动。教材表9-5为不同认知系统的加工速度。,2.内部因素,（3）学习。从学习曲线规律可知，如果反复的练习同种作

3、业，随着练习次数的增加，工作质量和效率都将在一定程度上有所改善。并能减轻人的疲劳。 （4）疲劳。对信息处理过程来说，疲劳将带来与学习相反的效果。在疲劳使信息处理能力降低的状态下，就会发生不能很好地处理刺激的反应模式。 （5）动力。人因具有动机才能对所给的刺激产生一定的行动，这种现象称为动力。人对作业形成动力是人处理信息时的基础条件之一，特别是在重新学习掌握信息处理方法时，动力具有更加重要的作用。,3.外部条件,处理信息者的知识、技能 作业时间、时机 作业条件 例如，作业环境对作业者的生理和心理有直接和间接影响。在这些因素的影响下，信息的处理能力或者是增大或者是减少。,第四节 人的信息输出,操作

4、者在接收来自系统的信息并对其进行中枢加工以后，便根据加工的结果对系统做出反应。这后一个过程即称为操作者的信息输出。信息输出是对系统进行有效控制并使其正常运转的必要环节。例如，汽车驾驶员为避免撞上前方突然出现的行人而刹住汽车，飞行员将瞄准器对准欲攻击的目标，等等。此类行为都是信息输出的表现。信息输出的实际形式是多种多样的。各类信息输出的质量取决于反应时间、运动时间和准确性等因素。本节主要介绍人的信息输出的形式、反应时间和运动时间。,第四节 人的信息输出,在实际情境中，操作者的信息输出形式多种多样。 1、言语 2、运动（最重要的方式）根据操作活动的形式，人体操作活动可分为以下六种：? （1）定位运

5、动 （2）重复运动 （3）连续运动 （ ）操作运动 （4）序列运动 （5）静态调节运动 上述各种运动形式，经常按一定的关系并行或连续出现，例如，静态调节运动与其他各种运动同时存在；连续运动与操作运动穿插进行，重复运动往往在序列运动中出现等。,一、信息输出形式,第四节 人的信息输出,（一）反应时的概念 外界刺激出现到操作者根据刺激信息完成反应之间的时间间隔称为反应时。反应时又称反应潜伏期，反应不能在给予刺激的同时立即发生，而是有一个反应过程。,二、反应时与运动速度,第四节 人的信息输出,根据刺激反应情境的不同，可分为简单、选择反应时 （二）简单反应时与选择反应时间 1、简单反应时。呈现的刺激只有

6、一个，被试只在刺激出现时做出特定的反应，这时获得的反应时间称为简单反应时。可利用反应时测定仪进行实验测定。 2、选择反应时。有多种不同的刺激信号，刺激与反应之间表现为一一对应的前提下，呈现不同刺激时，要求做出不同的反应，这时获得的反应时称为选择反应时。利用选择反应时测定仪进行实验测试。,二、反应时与运动速度,第四节 人的信息输出,（三）各种感觉通道的反应时 感觉通道不同，反应时不同 同一个感觉通道，刺激部位不同，刺激不同，反应时也不同,二、反应时与运动速度,第四节 人的信息输出,（四）影响简单反应时的因素 1.刺激信号性质的影响： 1)刺激的强度 (图例）。 2)刺激的空间特性 。空间累计效应

7、：强度和面积互相代替 3)刺激的持续时间。时间累计效应 4)刺激的清晰度。应注意信号的清晰与背景环境有关 2.人的机体状态的影响： 1)机体对环境条件的适应状态。 2)精神准备程度。 3)年龄因素。,二、反应时与运动速度,第四节 人的信息输出,二、反应时与运动速度,（五）影响选择反应时的因素 影响选择反应时的因素，除上述讨论的各种因素外，还有如下一些因素有特别重要意义。 (1)刺激物数量 (2)刺激物间差别 (3)作业时间长短 (4)信号间隔与发生频度：0.5s,第四节 人的信息输出,二、反应时与运动速度,（六）降低反应时应注意的问题 (1)合理选择感觉通道 (2)确定刺激信号特点 (3)合理

8、设计显示装置 (4)进行职业选择和适应性训练,第四节 人的信息输出,三、运动时间 （完成反应动作的时间）,1.定位速度 （1）早期进行的研究表明，定位运动时间依赖于运动距离和运动精度两个因素。 （2）关于定位运动时间和运动方向的关系，施密特克(HSchmidtke)对此做了实验研究。 实验结果见教材图9-9 。 （3）定位运动时间与空间介质有关。 （4）定位运动时间还受操作者年龄的影响。 （5）1964年费兹的进一步研究结果表明，定位运动的反应时间和运动时间是相互独立的。,运动时间随距离与方式而改变 （一）运动速度,第四节 人的信息输出,三、运动时间,2.重复运动的速度 许多操作都包含一组效应

9、器(如手指)的重复运动，例如打字、键盘输入、手书写等。各效应器的重复运动速度大小，对诸如打字等操作的速度有明显影响。 （1）手指敲击速度。教材中表9-14列出了被试在15 s内各手指的最大敲击速度。 （2）不同效应器的敲击速度。教材表9-15列出了2545岁被试不同效应器的平均敲击速度。 （3）不同效应器的重复运动速度之间的相关。研究发现，各效应器的重复敲击速度之间存在很高的相关(见教材表9-16)。,第四节 人的信息输出,三、运动时间,1.盲目定位运动的准确度。盲目定位运动主要借助于对运动轨迹的记忆及动觉反馈来完成。费兹对盲目定位运动的准确性进行过研究。如图9-9 所示：,（二）操作运动的准

10、确度,图9-9 盲目定位运动的准确度 a)研究情境 b)研究结果,第四节 人的信息输出,三、运动时间,1.连续运动的准确度。 2、操作运动的速度和准确度关系,（二）操作运动的准确度,准确度低,最佳工作点,第四节 人的信息输出,四、反应时的应用示例,1.对产品和设备的检查作业，可以采用物理的或化学的测定方法，但是目前还特别重视感官检查。 2.在工业及其他许多领域，大量存在着需要集中注意力监视信号的作业。如监视雷达上的飞机踪迹，发现机器上的异常值，确认车辆运行中的信号等。 3.作业人员从事的任何作业过程，都包括在特定条件下不断获取信息、识别加工信息及动作反应等活动。,第四节 人的信息输出,四、反应时的应用示例,4.随着技术的复杂化，作业分工越来越细，特殊工