Slajd 1

Dużą rolę w procesie pracy odgrywa stopień angażowania systemu
nerwowego człowieka. Istnieje granica jego możliwości.
Na wielkość obciążenia tego systemu (zwanego psychicznym) mają
wpływ rożne czynniki w zależności w jakim etapie procesu pracy się
człowiek znajduje.
I tak:
- dla zjawisk percepcyjnych istotna jest ilość napływających informacji,
ich złożoność, zmienność, czy jednoznaczność,
- gdy nie ma jednoznacznego przyporządkowania między sygnałem a
reakcją, wysiłek psychiczny zależy od wagi podjętych decyzji,
- w procesach wykonawczych, mimo, że zależą one od wielkości wysiłku
fizycznego, to może być też widoczny udział systemu nerwowego w
przypadku złożoności wykonywanej czynności i jej stopnia identyfikacji.

Obciążenie psychiczne jest więc sumą wszystkich etapów pracy,
a badania jego powinny być prowadzone zwłaszcza, gdy
występuje:

 monotypia (powtarzające się czynności),

 monotonia (napływ tych samych informacji),

 czuwanie,

konieczność podejmowania częstych i trudnych decyzji,

 precyzyjne czynności motoryczne.

Metody oceny

W badaniach mogą być stosowane

metody oparte na wskaźnikach

fizjologicznych lub psychologicznych

. Badania fizjologiczne dotyczą

tak małych zmian wartości, że sprawiają trudności w powszechnym
użyciu, dlatego też raczej stosuje się psychologiczne takie jak:
- liczba wysyłanych informacji w jednostce czasu - analiza ilościowa,
- liczba błędów - analiza jakościowa pracy,
- czas reakcji,
- w tzw. zadaniu dodatkowym, co jest miarą rezerwowej zdolności do
pracy.

Ocenę przeprowadza się wg 5 stopniowej skali, uwzględniając wcześniej
stopień uciążliwości pracy, analizując jej następujące cechy:
1) - niezmienność (jednostajność) procesu pracy,
2) - niezmienność warunków pracy - środowiska,
3) - konieczność zachowania stałego napięcia uwagi,
4) - stopień skomplikowania wykonywanych operacji.
O stopniu monotonii świadczy ilość występujących cech:
- duża, gdy występują wszystkie 4-ry,
- średnia, gdy występują 3,
- mała, gdy występują 2 lub 1 z nich.

SYSTEM INFORMACYJNY

CZŁOWIEKA

Właściwości żywych organizmów oparte są na:
1) - prawie przemiany materii i energii,
2) - umiejętności selekcji najważniejszych informacji spośród niezliczonej
ich liczby, stale docierającej z otoczenia,
3) - reakcji organizmu na wyselekcjonowane bodźce w sposób optymalny
dla jego potrzeb,
4) - zdolności zapamiętywania, uczenia się, opartej na odpowiednio
przetworzonych, napływających informacjach,
5) - zdolności do regeneracji i kompensacji uszkodzeń ciała,
6) - zdolności do adaptacji.

Żadna żywa istota nie stanowi całkowicie zamkniętego,
autonomicznego systemu.

Dla jej istnienia niezbędny jest ciągły, aktywny kontakt ze środowiskiem
za pomocą strumienia informacji. Informacje, czyli wiadomości,
związane są z jakimś fizycznym nośnikiem i przekazywane od nadawcy do
odbiorcy, wywołując u niego określoną reakcję.

Działając na człowieka, informacja podlega:
1) - odbiorowi,
2) - przetwarzaniu (transformacja pierwotnego, oryginalnego sygnału na
szereg, następujących po sobie zmian),
3) - zapamiętaniu (pozostawienie po sobie śladów w pamięci),
4) - przenoszeniu.

Na mózg dorosłego człowieka, którego objętość wynosi ok. 1400 cm

powierzchnia ok. 2000 cm

, a ciężar około 1,5 kg składa się

100

miliardów neuronów (10

). Każdy neuron wysyła i przyjmuje impulsy o

częstotliwości od 1Hz do 100 Hz. Czas trwania pojedynczego impulsu
to ok. 1,5 ms. Na podstawie powyższych informacji można oszacować,
iż szybkość, z jaką pracuje mózg wynosi 10

operacji/sekundę.

Zbieranie informacji

Zbieranie informacji u człowieka odbywa się przy pomocy receptorów.
Są to wyspecjalizowane komórki nerwowe, które stanowią

pierwsze

piętro hierarchicznego systemu nerwowego

biorącego udział w

tym procesie.

Pobudzenie receptorów wywołuje przewodzenie impulsów do ośrodków
czuciowych, gdzie powstają wrażenia zmysłowe. Można wyróżnić w nich
wrażenia typu

prostego i złożonego

Proste wrażenie zmysłowe polega na subiektywnej ocenie bodźców
pobudzających odpowiednie receptory i nosi nazwę

czucia

Pojęciem wyższego rzędu jest

percepcja

. Jest to złożone wrażenie

zmysłowe, obejmujące jednocześnie kilka rodzajów czucia, dzięki
czemu pozwala ściślej rozpoznać zarówno bodziec jak i źródło go
emitujące.

Warunkiem odbierania wrażeń zmysłowych jest jednoczesne
przewodzenie impulsacji czuciowej przez drogi czuciowe swoiste i
nieswoiste. Drogi swoiste przewodzą impulsy w czasie snu
(fizjologicznego, narkozy). Zahamowane są wówczas drogi nieswoiste.
Po uszkodzeniu dróg swoistych, a nie naruszeniu - nieswoistych,
wrażenia zmysłowe są odbierane, ale nie rozpoznawane.

Sygnały informacyjne

Mechanizm spostrzegania oparty jest na procesach psychologicznych i
systemie połączeń nerwowych.
Jest bardzo skomplikowany, polega nie tylko na stałym rozpoznawaniu i
dopasowywaniu dostarczanego z zewnątrz sygnału do

wzorca

przechowywanego w pamięci

, ale także na innym, bardziej elastycznym

systemie.
Technika porównywania ze wzorcem poprzedzona jest

procesem

przekształcenia

tych sygnałów.

Znaczną rolę odgrywa czas potrzebny na interpretację prezentowanego
sygnału. Świadomość ma wpływ na jego wartość.

Proces interpretacji zależy od:

• stopnia trudności (niepełne informacje),

• możliwości konkurencyjnej sygnału (wieloznaczność przyczyną złudzeń),

• wpływu poprzednich doświadczeń.

Każda informacja musi być zintegrowana w spójną interpretację całego
obrazu (nic nie spostrzegamy w izolacji).

Działanie  neuronu  polega  na  przekazywaniu  sygnałów  pomiędzy
komórkami  za  pośrednictwem  neuromediatorów,  czyli  specjalnych
substancji  chemicznych,  których  wydzielanie  jest  wynikiem  bodźców
pochodzących od synaps.

Poprzez  działanie  synapsy  neuron  przechodzi  ze  stanu
bezczynności  (uśpienia)  w  stan  aktywności,  w  którym  na
wyjściu  generuje  sygnał.  Sygnał  ten  następnie  przekazuje  za
pośrednictwem synaps do kolejnych neuronów.

Człowiek może odbierać informacje zarówno o

otoczeniu

jak i o swym

wnętrzu

. Wyspecjalizowały się w jego organizmie specyficzne struktury

biologiczne tzw. receptory:

1) teleceptory

, które wyłapują bodźce z otoczenia dalszego (narząd

powonienia, wzroku i słuchu);

2) eksteroreceptory

, przekazują informacje z otoczenia bliskiego (czucie

dotyku, ucisku, ciepła, zimna, bólu i smaku);

3) proprioceptory

, które wysyłają informacje o stanie układu kostno -

stawowo-mięśniowego oraz ruchu całego ciała i jego części;

4) interoceptory

, które dostarczają informacji o wnętrzu organizmu.

Rodzaje sygnałów

Informacja zawarta w potencjale generującym zostaje zakodowana w
receptorze w postaci potencjału czynnościowego, czyli serii
krótkotrwałych impulsów o stałej amplitudzie, niezależnej od wartości
potencjału generującego.

Impuls nerwowy jest to nagła, chemiczna zmiana potencjału błony
komórkowej (zakłócenie stanu spoczynkowego).
Właśnie to zakłócenie, a nie ładunki elektryczne, jest przewodzone
poprzez drogi nerwowe.

Nośnikiem informacji jest częstość impulsów.

W obrębie receptorów oraz innych komórek nerwowych zachodzi też

proces przetwarzania informacji, podczas którego ulega zmianie jej
ilość. Proces ten może przyjąć różne formy:

1) - analogowy, kiedy wartość potencjału generującego jest

proporcjonalna do logarytmu intensywności bodźca (ciągły wzrost w
czasie, w miarę wzrostu siły bodźca),

2) - analogowo-cyfrowy (dyskretyzacja sygnału) - informacja jest

zakodowana w postaci częstotliwości impulsów, a nie amplitudy,
proporcjonalnie do wartości potencjału generowanego.

Przetwarzanie, a następnie przenoszenie informacji odbywa się w sposób:
1) -

ciągły

(w tzw. otoczce mielinowej, gdzie prędkość przewodzenia jest

proporcjonalna do średnicy włókna nerwowego),

2) -

skokowy

(w tzw. przewężeniach Ranviera) impuls powstaje na nowo

na każdym przewężeniu, a prędkość przewodzenia zależy od

długości

segmentów osłonki mielinowej.

Transmisja informacji

Przenoszenie informacji odbywa się w kanale informacyjnym, rolę
którego pełni włókno nerwowe. W trakcie tego procesu, niezależnie od
długości pokonywanej drogi, informacja o sile bodźca, zakodowana w
postaci częstości impulsów nie ulega zmianie.
Maksymalna zdolność przenoszenia informacji we włóknie nerwowym
(przepustowość kanału) jest ograniczona, nie przekracza kilkuset
impulsów /sek. Zwiększenie jej ilości możliwe jest jedynie przez
zwiększenie liczby kanałów.

Maksymalna ilość informacji docierająca do zmysłów człowieka osiąga
wartość 10 Kb /s.
System nerwowy człowieka w znacznym stopniu blokuje strumień
informacji i selektywnie wybiera ważne, eliminując nadmiar nieistotnych.
Podczas blokowania, nadmiar informacji jest wykorzystywany do
uruchomienia mechanizmów hamujących, które utrudniają jej dopływ do
wyższych pięter.

Człowiek na zewnątrz może przekazać 10 b /s informacji. Różnica wynika z
możliwości zmagazynowania jej w pamięci.

Człowiek jako układ

automatyki

Zależność pomiędzy wejściem (X) a wyjściem (Y) nosi nazwę funkcji
przenoszenia, która może mieć następujące charakterystyki:
1) - statyczną, kiedy przebieg zmian sygnałów na wejściu jest na tyle
wolny, aby proces na wyjściu mógł się ustalić, po każdej zmianie,
2) - dynamiczną, kiedy procesy przejściowe zależą od gromadzenia i
oddawania energii w układzie rzędu:

- I-go, typu RC np. przy nagrzewaniu się ciała,
- II-go, typu RLC; lub w przypadkach bardziej złożonych, kiedy może
być superpozycją obu przypadków.

Czas obiegu informacji

od receptora do efektora

, czyli organu

wykonawczego kształtuje się od

0,07 do 0,12 s

. Wartość ta uważana jest

za biologiczną jednostkę czasu, co odpowiada właściwej reakcji człowieka.

G(s,p)

Document Outline