Распределение функций между человеком и машиной в АСУ.

Введение

Автоматизация производства и управления является инструментом совершенствования управления производства и повышения его эффективности. Она привела к появлению широкого класса человеко-машинных автоматизированных систем различного назначения, без которых невозможно представить современную организацию управления. Дальнейшее повышение организационной и технической гибкости производства, уровня его автоматизации связано с комплексной автоматизацией управления промышленным предприятием на основе создания интегрированных автоматизированных систем управления, в которых объектом управления становится вся совокупность исследовательских, проектно-конструкторских, организационно-экономических, социальных, технологических, информационных процессов. При этом роль человека в современных системах продолжает возрастать. Связано это с расширением функций АСУ и сложностью решаемых задач, расширением сферы применения АСУ. В АСУ наиболее важными считаются вопросы отображения необходимой оператору информации в удобной форме. Это обусловлено тем, что в диалоговом режиме опыт, знания, интуиция пользователя и его способности к неформальному решению задач удачно сочетаются с большими вычислительными возможностями ЭВМ по поиску, хранению и обработке информации. АСУ благодаря человеку могут функционировать в очень сложных и напряженных ситуациях. Основным режимом работы АСУ является режим реального масштаба времени при непосредственном взаимодействии с административно-управленческим персоналом системы. Такие АСУ позволяют лицу, принимающему решения (ЛПР), вырабатывать систему действий при возникновении той или иной ситуации при производственном процессе. Различие в характере и структуре деятельности ЛПР определяется уровнем иерархии управляющей подсистемы. На высших уровнях управления человек-оператор (руководитель) имеет дело, прежде всего с так называемыми слабо структурированными проблемами. В его деятельности преобладают действия, опирающиеся на компоненты не присущие машине: эвристические, творческие, интуитивные и компоненты интеллектуальной работе. Специфика проблем этого уровня связана с количественными и качественными элементами. Причем качественные элементы преобладают.

К типичным слабоструктурированным проблемам относятся такие, которые обладают следующими особенностями:

а). принимаемые решения относятся к будущему;

б). имеется широкий диапазон альтернатив;

в). решения зависят от текущей неполноты технологических достижений;

г). принимаемые решения требуют больших вложений ресурсов и содержат элементы риска;

д). не полностью определены требования, относящиеся к стоимости и времени решения проблемы;

е). проблема внутренне сложна вследствие того, что для ее решения необходимо комбинирование различных ресурсов.

Роль человека при определении и анализе таких задач исключительно велика. Принятие окончательного решения в слабо структурированных проблемах всегда сопряжено с риском и в этой связи осуществляется человеком на основе его опыта, знаний и интуиции. Машинные системы не могут конкурировать с человеком в решении слабо структурированных проблем в связи с его разумом (универсальность, творческий потенциал и уровень интеллектуальных функций).

На более низких уровнях управления операторы обычно имеют дело с хорошо структурированными задачами. Их деятельность осуществляется в условиях жестко заданных временных и информационных ограничений. Развитие вычислительной техники достигло такого уровня, что машинный интеллект уже обеспечивает эффективную помощь оператору при решении задач такого класса. К ним относятся: наблюдение и слежение за объектами, их поиск; наблюдение за ходом технологических процессов; диспетчерский контроль и управление и т.п. При этом значительное место в выполняемых человеком-оператором функциях занимает контроль за реализацией машинных операций. Реализация адаптивных свойств человеко-машинных систем требует взаимодействия человека и ЭВМ в форме диалога, который рассматривается как средство контроля машинной программы со стороны более сильного и гибкого интеллекта. Структура взаимодействия оператора и ЭВМ при решении задач оперативного управления в зависимости от сложности решаемых задач, квалификации операторов, уровня автоматизации процессов управления может быть гибкой. В простых случаях машина обеспечивает оператора информацией для принятия решения и исполняет функции, осуществляя трансформацию и передачу решений, принятых оператором. В более сложных ситуациях машина выступает еще и в роли советчика. На более высоких уровнях автоматизации оператор может задавать машине определенную стратегию контроля, которую та выполняет в соответствии с реальной обстановкой. Человек имеет возможность отдавать прямые распоряжения или менять параметры машинной программы. ЭВМ выступает здесь в роли творческого исполнителя. Но человек здесь является ведущим звеном, т.к. он должен знать какие параметры он должен задать машине, чтобы она действовала правильно в той или иной ситуации.

Распределение функций между человеком и машиной в АСУ.

Автоматизация производства и управления с использованием ЭВМ выдвинула на передний план проблему организации эффективного взаимодействия машины и человека с учетом особенностей человека как звена системы управления и создания наилучших условий работы. Эффективность работы всей системы зависит от того, как будет организовано участие человека в процессе управления. На ранних стадиях автоматизации человек был постоянно включен в замкнутый контур регулирования, работая по жесткому алгоритму. По мере роста степени автоматизации роль человека постепенно сводилась к контролю за работой оборудования и управление в сложных ситуациях. Усложнение технологических процессов приводит к тому, что квалификация человека-оператора должна быть очень высокой в соответствии с уровнем автоматизации всех процессов производства. Одним из главных преимуществ человека является возможность совместить в своих действиях запрограммированность операций в реальном времени с выработкой решений при возникновении нестандартных ситуаций. С ростом степени автоматизации человек переходит на более высокий уровень управления. В современных автоматизированных системах управления ЭВМ рассматривается как тактический инструмент, человек же является стратегом. По своим возможностям человек и машина взаимно дополняют друг друга. Человек имеет преимущества перед машиной по способам переработки информации, способности объединять разнородные элементы в единую структуру, в решении нечетко сформулированных задач, в умении оценить состояние управляемого объекта не только по прямым, но и косвенным сигналам, не предусмотренной системой управления. Чувства человека являются устройствами ввода, и они обладают большей пластичностью и гибкостью чем устройства ввода ЭВМ. Человеку свойственно представление о цели своей деятельности, в процессе обучения и работы он способен к построению модели динамического образа управляемого объекта, являющейся психическим новообразованием, синтезированным на основе информации, полученной из информационной модели, накопленного опыта и т.д.

Для обеспечения работы системы как целого она должна иметь в своем составе звено, осуществляющее интеграцию остальных звеньев. Характеристики человека позволяют ему являться таким звеном. Почему? Потому что, человек может адаптироваться к различным условиям, полагаясь на интуицию он способен быстро принимать решения не имея выбора вариантов. Но человек очень быстро утомляется при выполнении однообразных действий. Он подвержен внешним и внутренним воздействиям, его характеристики зависят от психического состояния, он способен к деквалификации при длительном бездействии. Человек значительно уступает машине по объему принимаемой и перерабатываемой информации. Максимальное количество информации ограничено у человека свойствами его памяти. Многие из недостатков человека могут быть скомпенсированы автоматическими устройствами при рациональном распределении функций между человеком и автоматическими устройствами.