Эргономика & компьютер.

Эргономика & компьютер. Распределение функций в системе "человек-оператор — ПК"
Как организовать диалог в системе "человек-оператор — ПК"


— Следующий раз играем на щелбаны!
(Deep Blue, из письма Каспарову)
— Нет уж, лучше кукарекать будем!
(Из ответного письма Каспарова)

При организации системы "человек-машина", где в качестве машины выступает персональный компьютер (ПК), а в качестве человека — оператор ПК, в первую очередь должны быть решены вопросы распределения функций в системе и как частный вопрос — организация диалога между человеком и машиной. Возможности как машины, так и человека не беспредельны, но если с машиной (ПК) вроде как ясно — возможности ее постоянно возрастают, то у человека все строго детерминировано. Поэтому естественно, что диалог должен строиться таким образом, чтобы нагрузка не превышала возможности человека-оператора по переработке информации (см. табл. 1).

Таблица 1. Допустимые информационные нагрузки на человека-оператора

Виды и характеристики нагрузки	Допустимые значения
Время занятости пользователя непосредственной работой с информационной моделью по отношению к общему времени работы, %	75
Количество сигналов, одновременно требующих внимания оператора (удержание их в памяти)	3
Количество одновременно запоминаемых сигналов (информационных признаков)	7
Скорость поступления информации, бит/с	4
Коэффициент очереди	0,4

Примечание. Коэффициент очереди определяется по формуле:


К _о =N _о /N,


где N _о — число сигналов, обработанных оператором в условиях очереди на обслуживание; N — общее число поступивших сигналов.

Несколько общих замечаний, из которых вы поймете, что многие эргономические принципы организации диалога уже воплощены в жизнь, однако вы также сможете отметить моменты, когда некоторые требования остались за пределами понимания разработчиков software — будем считать, что по невнимательности.

Первоочередное условие при разработке интерфейса пользователя заключается в необходимости иметь возможность возвращения к началу или любому шагу диалога для просмотра и внесения изменений. В пределах одной системы на всех шагах диалога необходимо обеспечить унифицированность и согласованность правил выполнения операций, переход из одной диалоговой ситуации в другую не должен отменять или разрушать накопленный пользователем опыт работы и приобретенные навыки. Следует предоставлять пользователю возможность просмотра предыдущих действий по его запросу.

Взаимодействие пользователя и ПК может осуществляться посредством следующих способов диалога:

командный — пользователь указывает системе выбираемую задачу при помощи команды, допускается неограниченный выбор всех доступных в текущем состоянии функций;

меню — система предлагает задачи пользователю, выбор пользователя может оказаться ограниченным;

запрос — система ожидает ввода запрошенных данных с заранее заданной интерпретацией входного сообщения либо на квазиестественном языке;

вопросы, требующие ответа да/нет — система предлагает пользователю принять или отвергнуть единственный вариант;

взаимодействие на естественном (квазиестественном) языке — пользователю предоставляется возможность свободно выбирать задачу, он только должен быть готов к тому, что система не распознает его задачу сразу.

Рекомендуется иметь несколько способов диалога в одной системе с возможностью перехода от способа к способу по желанию пользователя. Обратите внимание, что разработчики различных платформ имеют свои предпочтения по выбору способов диалога.


Команды должны удовлетворять следующим требованиям:

часто используемые команды должны быть короткими и обозначаться символами;

команды, ошибочный ввод которых недопустим, должны соответствующим образом кодироваться (обозначаться специальными символами, способом представления информации) или соответствовать функциональным органам управления, расположенным так, чтобы минимизировать возможность их случайного срабатывания (то есть иметь более сложный способ привода в действия, быть недоступными на определенном этапе);

в названии команды должна отображаться функция, которую она обозначает (аббревиатуры предпочтительнее, чем коды);

следует стремиться к минимальному числу знаков в команде;

команды должны иметь одинаковый формат и принцип построения;

при попеременной работе с разными наборами команд следует избегать совпадения кодов команд, реализующих различные по смыслу действия; следует иметь возможность многократного повторения только что выполненной команды, а также ее модификации;

следует предусматривать отмену действия по только что введенной команде и возвращение на шаг назад и иметь команду прерывания с последующим восстановлением диалога на том же шаге.

При способе меню, который сейчас наиболее применяемый, необходимо учитывать следующее:

в задачах поиска предпочтительнее широкая структура меню (небольшое количество уровней с большим количеством альтернатив на каждом шаге), чем глубокая (большое количество уровней иерархии с небольшим количеством альтернатив на каждом шаге);

в задачах формализации сообщений предпочтительнее глубокая структура меню, но не более 7 шагов диалога;

в редко используемых меню допускается около 7 пунктов, не более 10 слов в каждом пункте;

часто используемые меню могут содержать более чем 7 пунктов на каждом шаге диалога, по 3-5 слов в каждом пункте (обратите внимание на адаптированные продукты — в них переводчики часто не стесняются большого количества слов в отличие от оригинала);

следует соблюдать логический порядок пунктов в меню — по последовательности или частоте использования, по алфавиту в случае равнозначности альтернатив (тоже часто не учитывается при переводе);

желательно обеспечить последовательное движение по иерархии меню и в обратном направлении, а также выход на начало иерархии меню по требованию пользователя;

для обозначения пунктов меню рекомендуется использовать цифры.

Системе следует предоставить возможность запроса у пользователя подтверждения особо важных команд (копирования, изменения, удаления и т.п.). Исполнению особо ответственной операции, приводящей к возникновению аварийной ситуации, должно предшествовать проведение одной или нескольких в зависимости от степени опасности возможных последствий вспомогательных операций ("переспрашивание", снятие блокировки, набор команды или кода и т.п.), фиксирующих внимание оператора на выполняемой ответственной операции. Вспомогательная и ответственная операции по характеру исполнения должны отличаться друг от друга и от остальных операций алгоритма. В аварийных ситуациях должны предусматриваться варианты работы по сокращенному алгоритму, учитывая дефицит времени, путем исключения тех операций и действий, пропуск которых не приводит к срыву выполнения основных задач.

Как построить алгоритм деятельности оператора


И сказал Бог: — Да будет свет!
И стал свет.
(Из алгоритма сотворения Мира)


Разработка алгоритма деятельности оператора имеет целью определить содержание и последовательность действий оператора и производится в следующем порядке:

составляется перечень решаемых оператором задач, условий их решения, временных и точностных ограничений, источников информации, методов решения задач, средств воздействия и других параметров, которые необходимо учитывать при решении задач;

составляются логические схемы алгоритмов решения отдельных задач;

исходя из выделенных алгоритмов решения задач, выявляется состав отдельных элементов структуры деятельности — элементарных операций и логических условий;

составляется схема пространственно-временнo й реализации алгоритмов, наложенной на схемы информационного и моторного полей, деятельность оператора представляется в виде упорядоченной совокупности действий, осуществляемых путем взаимодействия с определенными информационными объектами и органами управления.

Для лучшего осознания принципов организации диалога в системе "оператор-ПК" в качестве домашнего задания постройте алгоритм деятельности оператора для решения какой-нибудь любимой и поэтому хорошо знакомой задачи.

Проектирование алгоритма деятельности оператора при решении тех или иных пользовательских задач должно учитывать параметры его стереотипности, а именно нормированный коэффициент стереотипности алгоритма деятельности оператора Z должен находиться в пределах от 0,25 до 0,85 и определяться по следующей формуле:


1 n ₀ m _0i ²
Z = —— (———,
N ⁱ m _i


где N — общее количество членов алгоритма (элементарных операций и логических условий); n ₀ — количество комплексных групп членов алгоритма, начинающихся элементарной операцией и заканчивающихся логическим условием; m _i — количество членов алгоритма в i -ой комплексной группе; m _0i — количество элементарных операций в i -ой комплексной группе.

При значениях нормированного коэффициента стереотипности более 0,85 необходимо часть функций оператора передать ПК.

Еще одним показателем, характеризующим алгоритм деятельности оператора ПК, является нормированный коэффициент логической сложности L, который должен быть не более 0,2 и определяться по формуле:


1 n _л m _лj
L= ———— (———,
N- m ₀₁ ^j m _j


где n _л — количество комплексных групп членов алгоритма, начинающихся логическим условием и заканчивающихся элементарной операцией; m _j — количество членов алгоритма в j-ой комплексной группе; m _лj — количество логических условий в j-ой комплексной группе; m ₀₁ — количество элементарных операций, предшествующих первому логическому условию.

Количество альтернативных ветвей алгоритма деятельности оператора в точке ветвления не должно превышать трех.

Во избежание возникновения состояния монотонии в алгоритме должны быть учтены следующие требования:

число приемов в многократно повторяющейся операции должно быть не менее 4;

продолжительность выполнения повторяющихся операций должна быть не менее 20 секунд;

время пассивного наблюдения должно быть не более 75% от общего времени работы с ПК.

Пользователю должна быть обеспечена своевременная и понятная реакция системы на его ошибки. Должно обеспечиваться несколько уровней сообщений об ошибках пользователя (простое указание, подсказка о необходимых действиях, подробное разъяснение) с выбором уровня по желанию пользователя, система может игнорировать типичные ошибки ввода. Для кратких сообщений об ошибке следует выделять специальную строку или область экрана либо кодировать введенные ошибочные данные специальным образом. Система должна предохранять пользователя от уничтожения важных данных.

Пользователю по его запросу должна предоставляться подсказка о дальнейших действиях в тех случаях, когда он находится в затруднении.

Целесообразно иметь на экране постоянную подсказку о способе выхода из режима или системы или иметь возможность вызова такой подсказки по запросу. В системе следует иметь общий список подсказок по всем функциям системы с учетом разграничения доступа; вызов подсказки для каждой функции должен производиться по единообразной форме.

Информация, необходимая для диагностики состояния ПК (за исключением аварийных режимов), должна предъявляться только по вызову оператора.

В системе должна быть единообразная команда завершения работы на всех этапах решения задачи. Способы ввода в систему запросов на завершение работы должны быть удобны для пользователя и не зависеть от его квалификации. Выходные сообщения системы (сообщения об ошибках, подсказки, инструкции, данные и т.п.) должны быть понятны любому пользователю и не зависеть от его квалификации; текстовые выходные сообщения, принцип их построения (лексика, формат, синтаксис) должен соответствовать принципу построения входных сообщений. Система должна информировать пользователя как о естественном, так и об аварийном завершении работы.

Внимательный читатель, а именно на него мы и ориентируемся (небольшой подхалимаж), задумается: а какой уровень квалификации все же имеется в виду? Мы не будем говорить о профессиональной подготовке операторов ПК, наше отношение к этому скорее определяется формулой, предложенной Мурреем: тот, кто хочет, делает больше, чем тот, кто может (оригинально, правда?). Поэтому, по нашему мнению, необходимый уровень квалификации операторов определяется в зависимости от степени самостоятельности в принятии решений, необходимости общения в коллективе операторов при выполнении задачи и степени ответственности (см. табл. 2).

Таблица 2. Градации уровней квалификации операторов ПК в зависимости от самостоятельности в принятии решений и степени ответственности

Степень самостоятельности в принятии решений	Общение в коллективе операторов	Степень ответственности
необходимость самостоятельности отсутствует, алгоритм деятельности жестко задан	не обязательно	ответственности за выполнение задания не несет
свобода в выборе темпа работы, возможно самостоятельное выполнение некоторых из заданных действий	необходима согласованность действий во времени	несет ответственность за отдельные элементы деятельности
возможен выбор одного из нескольких заданных действий, их последовательности и темпа работы
возможен самостоятельный выбор одного из нескольких вариантов решения задачи	необходима согласованность действий во времени и содержании деятельности	несет ответственность за качество выполнения всей задачи
возможен поиск новых вариантов решения задачи

Примечание. Возрастание необходимого уровня квалификации происходит по мере опускания по таблице.

При формировании коллектива операторов следует помнить не только о квалификации, но и о личностных характеристиках членов коллектива. Здесь как у космонавтов: срабатываемость превращается в весьма значимый фактор. Количество иерархических уровней управления в коллективе операторов, выполняющих одну задачу, не должно превышать двух, то есть у каждого оператора нижестоящего уровня должен быть только один непосредственный руководитель вышестоящего уровня управления. Причем желательно, чтобы формальное лидерство сочеталось с неформальным (ишь чего захотели!). Количество операторов, замкнутых непосредственно на одного руководителя, не должно превышать 7 человек.

Венедикт Кляуззе

(c) компьютерная газета