Исследование сенсорно-моторной реакции пользователя ПЭВМ при работе с клавиатурой и манипулятором типа «мышь»

«Характеристики сенсорно-моторной деятельности человека», «Пропускная способность человека-оператора», «Повышение скорости работы пользователя ПЭВМ».

Длительность работы, выполняемой пользователем ПЭВМ при взаимодействии с тем или иным программным обеспечением, состоит из длительности восприятия информации, поступающей от графического интерфейса программы, длительности обдумывания своих ответных действий, длительности совершаемых в результате физических действий (нажатие на клавиатуре соответствующих клавиш или перемещение курсора и нажатия на клавишу «мыши») и длительности реакции операционной системы ПЭВМ.

В этом ряду длительность реакции системы является наименее значимым фактором. Поэтому процессы восприятия информации, ее интеллектуальная обработка и действия с клавиатурой или мышью занимают практически все время, в течение которого пользователь работает с компьютером. Учет особенностей этих процессов при организации работы пользователя с интерфейсом программного продукта позволяет существенно повысить скорость работы пользователя ПЭВМ и, как следствие, скорость работы информационной системы.

Количество информации, которое человек-оператор способен воспринять в единицу времени, оценивается пропускной способностью оператора. Она существенно зависит от способа представления информации, способа кодирования, технических и эргономических характеристик пользовательского интерфейса и аппаратуры, других факторов. Например, если в функцию оператора входит считывание символьной информации при определенных условиях эксплуатации и равновероятном появлении символов, то пропускная способность оператора определяется С = (n log₂R) / T ,.

где n — число правильно считанных символов, R — длина алфавита, T — время отображения всей поступившей информации.

При темпе предъявления информации человеку-оператору, соответствующем его пропускной способности, процент ошибочных действий сохраняется практически постоянным и достаточно низким. При повышении темпа предъявления информации оператор, за счет увеличения психофизиологической нагрузки, будет продолжать выполнять свои функции, но с нарастающим ухудшением качества. При понижении темпа поступления информации, чрез какое-то время, вновь начинается рост ошибочных действий. В связи с этим, можно ставить вопрос о поиске оптимального темпа деятельности операторов, об оптимальной зоне изменения темпа предъявления информации.

При выполнении оператором управленческих действий от него требуется не только быстрая и точная переработка (восприятие) информации, но и быстрая и точная реакция на сигналы. Момент окончания процесса восприятия человеком информации и начало его ответных физических действий невозможно зафиксировать. Часто, какое-то время эти процессы происходят параллельно. Поэтому восприятие информации и ответные физические действия рассматриваются совместно и характеризуются как сенсорно-моторная (сенсомоторная) реакция человека-оператора.

Сенсомоторной реакцией называется одиночное (дискретное) движение оператора на появление (прекращение действия) того или иного раздражителя. Изучение сенсомоторной реакции имеет большое значение для инженерной психологии. Это обусловлено четырьмя причинами (см. лекции).

Вводят два типа сенсомоторных реакций: простую и сложную. Простая сенсомоторная реакция заключается в ответе заранее известным простым одиночным движением на внезапно появляющийся, но заранее известный сигнал. графический пользователь интерфейс информационный В сложной реакции требуемое действие оператора зависит от вида и характера поступившего сигнала.

Основной показатель сенсомоторной реакции — время. Полное время реакции складывается из двух составляющих: латентного (скрытого) периода и времени моторного акта (графическое представление составляющих реакций дано в лекции). Для сложной реакции сенсорная и моторная компоненты времени реакции имеют на оси времени общий участок (отметить на рисунке в отчете). Это означает, что в это время начинают работать несколько параллельных уровней регулирования.

Результаты исследования сложной сенсомоторной реакции показали:

• а) время реакции уменьшается (естественно, до какого-то предельного значения) по мере тренированности оператора;
• б) на скорость ответных реакций существенно влияет совместимость между требуемым ответным движением на сигнал и тем движением, которое является привычным, естественным для человека. Чем больше совместимы требуемые и привычные ответные реакции, тем меньше время реакции;
• в) время реакции прямо пропорционально количеству информации, приходящейся на сигнал.

Длительность непосредственно моторного акта (физических действий) пользователя ЭВМ зависит также от степени необходимой точности работы. Это объясняется тем, что точность и скорость движений человека определяются как механическими свойствами двигательного аппарата, так и механизмом регуляции движений. При резком движении невозможно быстро остановиться, соответственно, чем точнее должно быть движение, тем более плавным, замедленным оно должно быть. Таким образом, чтобы физическое действие пользователя было быстрым, оно не должно быть точным.

Взаимодействие пользователя с компьютером осуществляется либо с помощью клавиатуры, либо — манипулятором типа «мышь». Клавиатура не требует особой точности движений: все клавиши имеют одинаковый и достаточный для быстрого нажатия размер, не имеет значение сильно или слабо нажата клавиша. Это обеспечивает большую скорость работы пользователя. Но горячие клавиши трудно запомнить, а сама клавиатура не предназначена для перемещения фокуса ввода по экрану, что приводит к существенным трудностям в работе. Гораздо лучше для этого приспособлена мышь. Но мышь, в свою очередь, инерционна — есть разница между медленным ее перемещением и быстрым, сильным приложенным усилием и слабым. Именно поэтому оптимизация использования мыши в системе может существенно повысить общую скорость работы пользователя за компьютером.

Мышь не является прецизионным инструментом. Соответственно, она не предназначена для очень точных, в 1 или 2 пикселя, манипуляций и попадание курсором на любой маленький интерфейсный элемент будет вызывать затруднение у пользователя и замедлять работу. Чтобы сделать элемент более доступным и сократить время его достижения, интерфейсный элемент (например, управляющую кнопку) следует делать большим и располагать ближе к курсору (следствие закона Фитса).

Каждый раз, когда пользователь прерывает свою деятельность и начинает думать о том, что ему делать дальше (например, вспоминает расположение горячих клавиш для запоминания набранного текста), он отвлекается. Каждое такое отвлечение занимает определенное время и, кроме того, сбивает фокус внимания, т. е. обработку текущего действия (нужно вспоминать место, с которого следует продолжать набор текста). Для обеспечения эффективной работы пользователя с ПЭВМ необходимо так организовать интерфейс программы, чтобы пользователь меньше отвлекался, а при потере фокуса внимания ему создавались условия быстрого возвращения к прерванной работе.