Тема 2. Характеристики человека-оператора.

Лекция 4.Психофизиологические характеристики операторов.

Темп ведения диалога. Время ответа (отклика) системы.

Психофизиологические характеристики операторов являются актуальными при общении с компьютерной системой. В первую очередь это:

- способности к приему и переработке информации;

- объем сенсорной и кратковременной памяти;

- умение концентрировать внимание на наиболее важной информации;

- способность воспроизводить информацию из долговременной памяти;

- моторные навыки и реакции;

- время реакции;

- восприимчивость цветовой гаммы и т. д.

Перечисленные характеристики пользователей должны учитываться при разработке интерактивных приложений посредством обеспечения комфортного темпа работы пользователя с программным приложением, а также с помощью продуманного выбора визуальных атрибутов отображаемой на экране информации.

Темп ведения диалога.

Темп ведения диалога зависит от характеристик аппаратных и программных средств компьютера, а также от специфики решаемых задач. Требование соот­ветствия темпа ведения диалога психологическим особенностям человека выд­вигает ограничения на значения этих характеристик не только «сверху», но и «снизу». Поясним это утверждение.

Время ответа (отклика) системы определяется как интервал между собы­тием и реакцией системы на него. Данная характеристика интерфейса опреде­ляет задержку в работе пользователя при переходе к выполнению следующего шага задания. Важность учета темпа ведения диалога была осознана еще в 60-х годах, когда появились первые интерактивные системы. Медленный ответ системы не со­ответствует психологическим потребностям пользователя, что приводит к сни­жению эффективности его деятельности. Слишком быстрый ответ также мо­жет создать неблагоприятное представление о системе. Требования к времени ответа зависят от того, что ожидает пользователь от работы системы, и от того, как взаимодействие с системой влияет на выпол­нение его заданий. Исследования показали , что если время ответа меньше ожидаемого, точность выбора операции из меню увеличивается с увеличени­ем времени ответа системы. Это связано с тем, что излишне быстрый ответ системы как бы подгоняет пользователя, заставляет его суетиться в стремле­нии не отставать от более расторопного партнера по общению. Время ответа должно соответствовать естественному ритму работы пользова­телей. В обычном разговоре люди ожидают ответа около 2 секунд и ждут того же при работе с компьютером. Время ожидания зависит от их состояния и намерений. На представления пользователя оказывает сильное влияние также его предшествующий опыт работы с системой.

Обычно человек может одновременно запомнить сведения о пяти - девяти предметах. Считается также, что хранение данных в кратковременной па­мяти ограничено по времени: около 2 секунд для речевой информации и 30 секунд для сенсорной. Поэтому люди имеют склонность разбивать свою деятельность на этапы, соответствующие порциям информации, которые они могут хранить одновременно в памяти. Завершение очередного этапа называется клаузой. Задержки, препятствующие наступлению клаузы, очень вредны и неприятны, так как содержимое кратковременной памяти требуетпостоянного обновления и легко стирается под влиянием внешних факторов. Зато после паузы подобные задержки вполне приемлемы и даже необходимы. Завершение задачи, ведущее к отдыху, называют закрытием. В момент исчезает необходимость дальнейшего хранения информации и человек получает существенное психологическое облегчение. Так как пользователи интуитивно стремятся к закрытию в своей работе, следует делить диалоги на фрагменты, чтобы пользователь мог «вовремя» забывать промежуточную информацию. Пользователи, особенно новички, обычно предпочитают много мелких операций одной большой операции, так как в этом случае они могут не только лучше контролировать общее продвижение решения и обеспечить ее удовлетворительный ход, но и отвлечься от деталей работы на предыдущих этапах.

Имеющиеся результаты исследований позволили выработать следующие ре­комендации по допустимому времени ответа интерактивной системы:

0,1...0,2 с - для подтверждения физических действий (нажатие клавиши, ра­бота с мышью);

0,5... 1,0 с - для ответа на простые команды (например, от момента ввода ко­манды, выбора альтернативы из меню до появления нового изображения на экране);

1...2 с - при ведении связного диалога (когда пользователь воспринима­ет серию взаимосвязанных вопросов как одну порцию информации для формирования одного или нескольких ответов; задержка между следую­щими друг за другом вопросами не должна превышать указанную дли­тельность);

2...4 с - для ответа на сложный запрос, состоящий в заполнении некоторой формы, если задержка не влияет на другую работу пользователя, связанную с первой, могут быть приемлемы задержки до 10с;

более 10 с - при работе в мультизадачном режиме, когда пользователь принимает данную задачу как фоновый процесс. Принято считать, что если пользователь не получает ответ в течение 20 с, то это не интерактивная система. В таком случае пользователь может «забыть» о задании, заняться решени­ем другой задачи и возвращаться к нему тогда, когда ему будет удобно. При этом программа должна сообщать пользователю, что задержка ответа не является следствием выхода системы из строя (например, путем регулярного обновления строки состояния системы или ведения протокола выполнения зада­ния пользователя).

Визуальные атрибуты отображаемой информации

К визуальным атрибутам отображаемой информации относятся:

- взаимное расположение и размер отображаемых объектов;

- цветовая палитра;

- средства привлечения внимания пользователя.

Необходимость учета взаимного расположения объектов на экране связана с праволевой асимметрией головного мозга человека. Известно, что левое и правое полушария по-разному участвуют в восприятии и переработке инфор­мации. В частности, при запоминании слов ведущую роль играет левое полу­шарие, а при запоминании образов более активно правое. Информация с пра­вой части экрана поступает непосредственно в левое полушарие, а с левой ча­сти - в правое (естественно, при бинокулярном зрении оператора). У некоторых людей это распределение функций полушарий противоположно, у женщин асимметрия выражена слабее, чем у мужчин. Этот факт еще раз подтверждает необходимость индивидуализации характера отображения информации. Учет праволевой асимметрии памяти имеет существенное значение, если интерва­лы следования сообщений не превышают 10 с. Поэтому приведенные рекомен­дации следует в первую очередь учитывать в интерфейсах программ, работаю­щих в режиме реального времени.

Другая важная особенность - это ограниченность кратковременной памяти оператора, способной хранить одновре­менно не более пяти - девяти объектов.

Прием визуальной информации содержит ряд элементарных процессов: обнару­жение, различение, опознание и декодирование. На выполнение этих процессов основное влияние оказывают следующие характеристики зрения оператора:

- цветовое восприятие,

- пространственное,

- яркостное,

- временное.

Все они в значительной степени зависят от размеров и свойств излучения объек­тов, отображаемых на экране.

Контрольные вопросы

1. Назовите основные психофизиологические характеристики операторов?

2. Что означает время ответа (отклика) системы?

3. Перечислите визуальные атрибуты отображаемой информации

Лекция 5.Психофизиологические характеристики операторов.

Характеристики цветового восприятия. Пространственные характеристики.

Характеристики цветового восприятия.

Цвета различаются тоном, светлотой и насыщенностью. Число различимых оттенков цвета по всему спектру при яркости не менее 10 кд/м² и максимальной насыщенности равно приблизительно 150. Различение степеней насыщен­ности колеблется от 4 (для желтого) до 25 (для красного). При изолированном предъявлении человек точно идентифицирует не более 10-12 цветовых тонов, а в комбинации с другими цветами - не более восьми. Изменение яркости объекта влияет на восприятие его цвета. С уменьшением яркости происходит постепенное обесцвечивание желтого и синего цветов, а спектр становится трехцветным: красно-зелено-фиолетовым. Восприятие цвета зависит также от угловых размеров объекта: с уменьшением размера изменяется видимая яркость и искажается цветность. Наибольшему изменению подвержены желтый и синий цвета.

Во многих случаях при выборе цветовой гаммы целесообразно учитывать такую характеристику зрительного восприятия, как острота различения.Она максимальна для символов белого цвета и минимальна для символов, имеющих крайние цвета спектра. Хотя белый пвет наиболее прост в понимании и его часто используют, наилучшим в этом отношении является жел­то-зеленый цвет, который по насыщенности мало отличается от белого, но имеет максимальную видность; красный, фиолетовый и синий цвета не ре­комендуется использовать для отображения символов или объектов слож­ной конфигурации.

При согласовании цветов символов и фона следует учитывать, что восприятие символов максимально для контрастных цветов (то есть относящихся к проти­воположным границам спектра). При контрастности менее 60% читаемость сим­волов резко ухудшается. Установлены следующие допустимые комбинации цве­та символа с цветом фона (в порядке убывания четкости восприятия):

синий на белом,

черный на желтом,

зеленый на белом,

черный на белом,

белый на синем,

зеленый на красном,

красный на желтом,

красный на белом,

оранжевый на черном,

черный на пурпурном,

оранжевый на белом,

красный на зеленом.

Яркостные характеристики.

Они определяют размер зоны видения светящегося объекта, а также скорость и безошибочность обработки светящейся информации. Зрительное восприятие светящегося объекта возможно в диапазоне яркостей 106... 105 кандел/м². Яркость светящегося объекта может быть рассчитана по формуле :

В=К - 0,25ln(а) + 0,79;

где: К- степень ослепления (при К = 1.. .2 оператор испытывает дискомфорт,

а при К = 3... 8 - болевые ощущения); а - угловой размер светящегося объекта (измеряется в градусах). Яркость, превышающая 15*10⁶, является слепящей.

Для обеспечения длительной зрительной работоспособности пользователя яр­кость наблюдаемых на экране объектов не должна превышать 64 кд/м²; при этом перепад яркостей в поле зрения пользователя должен быть не более 1:100. Наивысшая быстрота различения сложных объектов достигается при яркости 3*10³ кд/м².

Необходимо также учитывать, что острота зрения при восприятии светлых объектов в 3-4 раза ниже, чем для темных; светлые объекты на темном фоне обнаруживаются легче, чем темные на светлом.

Пространственные характеристики.

Данная группа характеристик влияет на обнаружение, различение и опознание объектов.

При решении практических задач необходимо учитывать следующие положе­ния:

1. Основную информацию об объекте несет его контур; время различения и опознания контура объекта увеличивается с увеличением его сложности.

2. При различении сложных контуров безошибочность выше, чем при разли­чении простых.

3. Решающее значение в восприятии формы объектов имеет соотношение фигура/фон.

4. Минимальный размер объекта должен выбираться для заданных уровней контраста и яркости; уменьшение значений этих параметров требует увеличе­ния угловых размеров объекта.

5. Для повышения вероятности различения с 0,5 до 0,98 требуется увеличе­ние угловых размеров для простых фигур на 20.. .25%, а для знаков типа букв и цифр - в два раза.

6. Для различения положения фигуры относительно вертикальной или го­ризонтальной оси пороговая величина обнаружения должна быть увеличена в 3 раза (порог обнаружения темного объекта на ярком фоне составляет 1 угловую секунду).

При наличии на экране движущихся объектов следует учитывать ряд дополни­тельных факторов. Например, при перемещении точечного объекта со скорос­тью 0,25 градус/с его непрерывное движение воспринимается как дискретное, при скорости 0,25...4 градус/с - как непрерывное, а при скорости более 4 градус/с изображение сливается в сплошную полосу.

Полезно также помнить о том, что существует три вида кажущегося движения:

- восприятие перемещения сигнала из одного положения в другое при после­довательном предъявлении двух идентичных сигналов от различных объектов;

- кажущееся изменение размеров объекта при последовательном появлении двух объектов, имеющих идентичные контуры;

- кажущееся изменение размеров объекта при изменении яркости самого объекта или фона.

Контрольные вопросы

1. Назовите основные психофизиологические характеристики операторов?

2. Каковы особенности цветового восприятия информации человеком?

3. Каковы яркостные характеристики восприятия информации человеком?

4. Как учитываются пространственные характеристики информации человеком-оператором?

Лекция 6.Временные характеристики деятельности операторов. Зрительное восприятие информации.Обобщенные сенсомоторные характеристики пользователя.

Зрительное восприятие светящегося объекта формируется у человека-опера­тора с некоторой задержкой по отношению к началу действия зрительного раздражителя и его прекращению, что обусловливает ряд особенностей фун­кционирования зрительного анализатора. Эти особенности проявляются как при восприятии одиночных световых сигналов, так и их последовательнос­ти. Знание временных характеристик зрения позволяет обоснованно выби­рать время экспозиции сигналов для обеспечения их минимальной различи­мости и временных интервалов предъявления сигналов в последовательнос­ти. Основные временные характеристики зрительного восприятия приведены в таблице 1.

Наряду с рассмотренными выше характеристиками важное значение для ком­фортной работы пользователя имеет способ передачи смыслового содержания отображаемой на экране информации.