посылки и предупреждало об этом оператора. Оборудование не должно воспринимать команды с возможными опасными последствиями.

Исправление ошибок (error correction) означает, что оператор или система выявляет опнтбку и пытается ее исправить. Хорошо знакомый пример из области ВТ - это команда "Отменить" ("Undo"), которая используется для того, чтобы отказаться от уже выполненного действия, т. е. вернуться к предыдущему состоянию. Система запоминает результат выполнения команды как некое временное, промежуточное состояние, при этом демонстрирует его пользователю как новое. Например, файл не уничтожается немедленно после выполнения соответствующей команды - он лишь помечается как удаленный, а его уничтожение происходит позже. Если пользователь вдруг захочет отменить удаление файла, он может это сделать в течение некоторого времени после выполиеиия команды, пока файл физически пе стерт.

Очевидно, что команда "Отменить" сработает, если в процессе реально не про-изоньло никаких изменений. Однако в системе управления нельзя буферизовать выполнение команд, как это делается в виртуальной среде ЭВМ. По.этому в система. мониторинга и управления опшбки должны исключаться - насколько это возможно с самого начала, т. е. система управления процессом должна включать информацию о возможных опасных состояниях или даже процедуру, моделирующую такие состояния, для того чтобы заранее предусмотреть последствия и необходимое противодействие.

Парадоксально, по в сложных системах нельзя стремиться полностью избежать всех ошибок - именно оншбки представляют собой прекрасный источник опыта. Не случайно весьма важный метод обучения называется методом "проб и опшбок". Так же как и при развитии ребенка, собственный опыт вырабатывает чутье, позволяющее выполнить больн1Инство действий на сенсомоторном уровне, которое невозможно заменить теоретическими занятиями.

Если экспери.мепты и "игры" с технической системой нежелательны или просто невозможны, например при управлении ядерным реактором, процедуры моделирования должны помочь набрать необходимый опыт без лишнего риска. Начинающий пилот, который несколько раз врезался в землю па тренажере, вероятнее всего,будет лучше управлять машиной в воздухе, чем тот, кто вообгце не знаком с техническими возможностями и ограничениями своего самолета. Модели постоянно используются в электроэнергетике для того, чтобы предварительно оценить эффект от изменения потоков .мощности и конфигурации, а также других операций, не подвергая риску реальную систему.

11.3. Человек в сложной системе

11.3.1. Мысленные модели сложных систем

Мысленные модели оказывают реншющее влияние па эксплуатацию с.тожнонсистемы и разработку интерфейса пользователя. При управлении техническими процессами, которые в большинстве своем являются сложными система.мн, оператор прнпи.мает решения на базе некоторой мысленной модели. Мысленную модель (mental model) можно определить как набор абстрактных представлений, сформи; вавшихся у оператора, о том, как техническая система работает и реагирует на kom.i ды. Поведение на уровне знаний (ра.здел 11.2.2) предполагает наличие мысленн!

моделей. О природе мысленных моделей известно так же мало, как н о природе мышления вообще.

Насколько в действительности важна мысленная модель для управления процессом? Интересное рассуждение о роли моделей в задачах управления приведено вромане "Причина" Айзека Азимова (Isaac A.simov, "Reason"). Робот no имени Кью-тиуспешно решил сложную задачу - изменить направление мощной .олектронпой три, которая могла разрушить Землю. Кьюти, который в конечном счете спас нашу планету, следовал понятийной модели, полностью отличной от той, па которую онбылзапрограм\П1ровап. Кьюти пе верил в существование Земли - "просто точка аарадаре" - и все же смог выполнить поставленную задачу, контролируя показа-аия приборов:"Я держал все показания в равновесии". Астронавты, которые на-олюдали, как он это делал, реагировали соответственно: "Какая, в конце концов, разница во что он верит!"

Наиболее простое и совершенно естественное для инженеров-разработчиков до-(втдение заключается в том, что каждый оператор имеет в долговременной памяти модель процесса, которым он управляет. П соответствии с этим допуп1ением инженеры-технологи и операторы выучивают все инструкции и чертежи наизусть и всегда мают, что делать для достижения нужного результата, т. е. человек считается системой упреждающего управления, которая знает, как в аварийной ситуации влиять на работу оборудования. Такой же подход в неявном виде характерен н для многих обу-иющих курсов, поскольку в них основное внимание уделяется множеству технических деталей и конструкции системы, а не поведению процесса.

Предположение о том, что в долговременной памяти оператора существует модель процесса, в 31Щчительпой мере искусственно и, следовательтш, оннлбочно человеческое мьнпление значительно менее структурировано и детализировано, чем йнфор.мацня в инструкциях. Люди могут перестраивать и адаптировать свои мыслительные стереотипы, а информация, содержапщяся в инструкциях, при этом не менялся. Более того, люди, управляюише сложным процессом, обычно не имеют в долговременной памяти его копию, позволяющую мысленно моделировать процесс и при необходимости вмснтваться.

На основе психологических опытов и анализа взаимодействия операторов со «ожны.\ш техническими системами были получены следуюпше общие закономерности:

- больпшнство людей в первую очередь интересуются не тенденцией и характе-ро.м развития процесса, а лишь существующим положением и склонны реагировать только на текущие обстоятельства, не планируя свои действия в будущем;

- задержка реакции отрицательно сказывается на управляемости системы; люди обычно пе распознают неустойчивость, вызванную запаздыванием управляющего воздействия;

~ У людей обычно возникают трудности, если изменения происходят по экс-поне1щиальному закону, они, как правило, пользуются линейной эксгузапо-ляцией;

~ Для человеческого мьнплепия характерны взаимно-однозначные (одно событие влечет другое), а пе множественные (сложные сочетання событий влекут дру-Л события) причинно-следственные связи;

- люди стремятся избегать трудностей, т. е. заниматься наименее проблемной и соответственно, менее важной деятельностью;

- люди стараются упростить стоящие перед ними проблемы, сводя их к минимально возможному числу причин.

Формирование мысленной модели - это продолжительный процесс, сопровождающийся постоянными изменениями: добавляется новая и переосмысливается старая информация. Мысленная модель процесса, свойственная поведению иа основе правил, может иметь формально-теоретический характер, а необходимая информация накапливается с помощью упражнений и строится главным образом на основных фактах из хихши, физики и электротехники. На уровне правил модель состоит из утверждений вида "если-то" применительно к предсказуемым режима.ч процесса. Существует и модель сенсомоторного уровня; эта модель не может появиться после занятий в обучающем центре, а есть результат опыта и практики. Это уже так называемое "чутье" - например, если нажать кнопку, то что-нибудь произойдет. Идеальный тренажер должен охватывать все три уровня. Тин мысленной хюдели, безусловно, зависит от типа управляемой системы - ощущение физического слияния с маншпой, необходихюе пилоту, совернюнно излипптедля диспетчера электростанции.

Не существует о6н1его мнения о важности мысленной модели для управления. Нет и указаний иа то, что люди с определенпой теоретической подготовкой могут выполнять работу оператора лучн1е, nexi без нее. П обн1ем, действия, выполняемые на сепсомоторпох! уровне, являются более быстрыми и гораздо эффективнее, чем требующие любого обдумывания. С другой стороны, мьпнлепие высокого уровня пеобходихю при столкновении с новыхш ситуациями, nanpHxiep для выяснения причин отказа какого-либо оборудования и принятия решения о том, как выйти из положения. Мысленные хюдели, относящиеся к одной и той же технической системе, могут быть разными в зависихюсти от их назначения. Мысленная модель автомобиля у автомеханика отличается от хюдели, существующей у автогонщика. Гонщик, скорее всего, не справился бы со своей задачей, если бы размышлял о неприятностях, которые могут произойти с двигателем, если выжимать из него максихшльную мощность.

В промынклеппости, значительно более интересующейся результатами, чем теорией, давно принят подход, основанный naroxi, что оператор может выпо.мнятьсвою работу при сравнительно коротком обучении и, следовательно, па основе частичных и нетюлпых мысленных хюделей. Обслуживающий персонал хоюгих сложных систем получает лишь небольшую предварительную подготовку, поэтому строит свои мысленные модели па основе собственных представлений и повторяюниися действий. В промьниленпой практике в основном бытует мнение, что операторы поае-пеппо строят свои модели процессов па основе опыта работы; эти знания затем периодически о6-ьедипяются с материа;юх1 теоретических курсов.

Следует добавить, что управление сложныхнт систехшхш в больншнстве случаев - .это выполнение заранее разработанных процедур. Штатные и неп1татныес1г туации описаны в руководствах оператора и в большинстве случаев не требую! чтобы оператор проявлял собственную инициативу. Руководства оператора отражают подход на основе правил, поскольку содержат описания пpeдoнpeдeлeнны процедур.