Бодров В.А. - Информационный стресс

7.3.1 Разработка модели операторской деятельности

Анализ особенностей создания и использования различных методик и способов изучения психологического (профессионального) стресса и других психических состояний в лабораторных (полунатурных) условиях, а также общих принципов построения психологического эксперимента позволил определить требования к методике изучения информационного стресса и оценки стрессоустойчивости человека-оператора. Содержание этих требований, которые были учтены в настоящем исследовании при создании комплексной методики изучения информационного стресса, отражают необходимость:

• выбора (разработки) экспериментальных операторских задач, адекватных целям и задачам исследования; • использования системы управления экспериментом, а именно, содержанием задач и условий их выполнения, длительностью и порядком предъявления задач и воздействия экспериментальных факторов деятельности, методами регистрации параметров деятельности и функционального состояния, средствами обработки, хранения и предъявления экспериментальной информации и т. п.; • применения системы объективного контроля работоспособности испытуемых, включая эффективность и надежность выполнения экспериментальных задач; • наличия у испытуемых системы обратной связи о результатах деятельности и показателях функционального состояния в процессе выполнения экспериментальных заданий для обеспечения самоконтроля и саморегуляции деятельности; • использования электронной системы хранения информации (база данных о психологических характеристиках испытуемых, об индивидуальной норме реакций, о текущих значениях экспериментальных параметров и т. п.); • портативности и надежности аппаратуры, оперативности в обработке и анализе результатов, использования графических и метрических форм предъявления экспериментальной информации т. д.; • организационной рациональности процедуры проведения эксперимента (общая продолжительность, перерывы и т. п.); • соблюдения принципа эргономичности и стандартности условий проведения эксперимента (по микроклимату, освещенности, удобству рабочего места и т. п.).

Основным компонентом методики лабораторного исследования информационного стресса является модель экспериментальной деятельности, связанной с воспроизведением данного психического состояния. Создание подобной модели должно проводиться в соответствии со следующими принципиальными положениями:

• структурное и содержательное соответствие (подобие) реальной деятельности, то есть адекватность модели конкретным типовым, проблемным, наиболее сложным операторским задачам (по целям, содержанию, способам выполнения).

• информационное и динамическое подобие реальным условиям выполнения операторских задач по характеру информационной модели и временным параметрам деятельности; • психологическое подобие моделируемых задач реальным стрессогенным ситуациям операторской деятельности; • использование комплекса моделируемых задач различной объективной сложности (за счет изменения структурных, времениых, семантических, организационных, технических и других компонентов задач и условий их решения); • применение информационных, экологических, организационных, технических и других релевантных и иррелевантных помех для решения задач; • формирование и поддержание положительной мотивации к моделируемой деятельности (мотивы достижения, исследовательский, материальный, соревновательный и др.); • стандартизация и унификация экспериментальных задач и условий их выполнения; • управление процессом предъявления экспериментальных задач (изменения объема и последовательности задач, степени их объективной сложности, последовательности предъявления однотипных задач и т. д.).

Эффективность моделей операторских задач для изучения особенностей их выполнения при воздействии экспериментальных факторов во многом зависит от степей и их психологического подобия реальному содержанию и условиям конкретного вида деятельности. В настоящем исследовании реализация принципа психологического подобия означала возможно полное соответствие, психологическая идентичность экспериментальных моделей реальным задачам трудового процесса авиадиспетчера по учету в них основных компонентов психологической системы данной деятельности. Это означало адекватность модели, во-первых, по параметрам информационного обеспечения экспериментальных задач (характер источников информации, формы ее кодирования, интенсивности и длительности предъявления сигналов и т. п.); во-вторых, по составу функциональных компонентов процесса решения задач (информационный поиск, глазомерные операции, решение логических задач, оперирование пространственными представлениями и т. п.); в-третьих, по требованиям деятельности к профессионально важным психологическим качествам операторов (их составу, степени выраженности и особенностям взаимосвязи); в-четвертых, по содержанию и психофизиологическим характеристикам рабочих движений. Важным представлялось и возможно полное воспроизведение целевой установки экспериментальных заданий с точки зрения их соответствия реальной деятельности по результативным параметрам эффективности и надежности, а также достижение максимальной степени активации усилий, выраженности и адекватности эмоциональных переживаний.

Для изучения особенностей развития информационного стресса и его проявления в операторской деятельности с учетом перечисленных выше принципов и требований был создан моделирующий стенд (рис.13 на с. 306), состоящий из рабочего места оператора и технических средств обеспечения визуализации информационной модели, ввода информации и полиэффекторной регистрации качества выполнения заданий и психофизиологических показателей напряженности деятельности [22, 23].

В качестве основной операторской задачи, моделирующей условия напряженной длительной деятельности использовалась стандартизованная диспетчерская задача по оценке обстановки и управлению динамическим процессом. Испытуемым предъявлялось задание, в ходе решения которого требовалось произвести зрительно-пространственную оценку расстояния между объектами, постоянно удерживать в поле зрения совокупность динамических объектов и в памяти информацию о значимых параметрах конечной ситуации, периодически производить умозаключающие операции для установления и экстраполяции взаимосвязей между различными параметрами ситуации и выбора очередного шага алгоритма решения, формировать пространственно-временной образ ситуации и прогнозировать динамику перемещения объектов.

Выполнение перечисленных действий обеспечивало оценку динамической ситуации, принятие решений с осуществлением нагляднообразных преобразований и операций ранжирования, ввод в систему управления обстановкой команд на основе учета ряда логических условий ее развития. Задание имело различные степени сложности и напряженности за счет изменения объема предъявляемой релевантной информации (обслуживание от 1 до 4 маршрутов одновременно) алгоритма его решения и темпа обновления обстановки (20, 10 и 5 с). Проводилась регистрация времени оценки ситуации и принятия решения, а также вероятность ошибочных действий при выполнении логических операций, реализации команд и операций наглядно-образных преобразований, а также точности глазомерных операций. Дополнительно применялись рабочие задания, моделирующие напряженную умственную деятельность, которые предъявлялись испытуемым в компьютерном варианте:

• простая сенсомоторная реакция на свет (определялось среднее время реакции на 30 предъявлений сигнала); • восьмицветный тест Люшера (определялась степень выраженности факторов нестабильности выбора, отклонения от аутогенной нормы, тревожности, работоспособности и показатель вегетативного тонуса в процентах); • тест на распределение и устойчивость внимания – нахождение 25 чисел из последовательности от 1 до 40, расположенных в квадрате в случайном порядке (определялась вероятность ошибочных ответов); • сложная сенсомоторная реакция на свет в автотемпе – трехальтернативная реакция выбора красного, зеленого и синего цвета (измерялось среднее время реакции и вероятность ошибочного ответа); • объем оперативной памяти – запоминание суммы каждой пары последовательно представляемых на экране 5 чисел с последующим их воспроизведением; всего предъявлялось 10 таких серий (определялась вероятность правильно воспроизведенных чисел); • объем кратковременной памяти – запоминание возможно большего количества чисел из 12 одновременно предъявляемых с экспозицией 500 мс с последующим их воспроизведением в 10 сериях (определялась вероятность правильно воспроизведенных чисел); • тест Стернберга – определение принадлежности тестового стимула к набору из 2 или 4 чисел, предъявляемых по 10 раз; в зависимости от соотношения правильных ответов между первой и второй величинами запоминаемого набора определяется влияние напряженности деятельности на восприятие или центральные процессы переработки информации в оперативной памяти; • реакция на движущийся объект (разновидность реакции слежения с преследованием) – точность попадания в контрольный объект при 50 предъявлениях в каждой из 3-х серий: траектория движения по прямой, дуге и синусоиде (измерялась средняя величина ошибки отклонения и точность попадания в баллах); • оперирование пространственными представлениями – путем мысленного вращения фигуры, предъявляемой на экране в какой-либо одной из 7 угловых констант, она сравнивалась с одним из 2-х эталонов в ходе 56 предъявлений: оценивалось среднее время реакции, количество ошибок, а также динамика возрастания времени опознания в зависимости от увеличения угла поворота фигур; • методика оценки самочувствия, активности, настроения (САН) по 7-балльной шкале.

Использование перечисленных задач предусматривало не только создание рабочей нагрузки различной функциональной направленности, но также и возможность определения состояния ряда психических функций в процессе эксперимента.

Оценка уровня психической напряженности в процессе моделируемой деятельности проводилась на основе учета качества выполнения тестов, в также путем регистрации ряда физиологических параметров (частота пульса и дыхания, минутный объем дыхания) на аппарате «Физиолог-М», критической частоты слияния световых мельканий (КЧСМ) на аппарате «Биоритм», порогов контрастной чувствительности (КЧ) глаза на измерителе видимости Дашкевича.

В начале и конце эксперимента проводилось психологическое обследование испытуемых с использованием следующих методик.

• Опросник Спилбергера-Ханина – самооценка личностной тревожности (ЛТ) и реактивно-ситуационной тревожности (РСТ); • Опросник Л. П. Гримака «Эмоциональная реактивность» (ЭР) – оценка эмоционального состояния по особенностям восприятия различных вариантов соотношения цвета и формы; • Стандартизированный метод исследования личности-«СМИЛ», вариант Л. Н. Собчик - Н. Ф. Лукьяновой (шкалы Ну – истерия, эмоциональная лабильность, Pd – психопатия, импульсивность, Ра – ригидность, Pt – психостения и другие, Пр – личностный профиль); • «Опросник структуры темперамента» В. М. Русалов «В-ОСТ» (шкалы: ЭР – эргичность, П – пластичность, Т – темп, ЭМ – эмоциональность и другие; индексы: ИОЭ – общей эмоциональности- ИЭЛ –-эмоционального дисбаланса, ИУГ/П – уровня готовности к предметной деятельности, ИПА – предметной активности, ИА – адаптивности и другие) • Личностный опросник Айзенка – оценка экстра- и интраоверсии (ЭИ) и нейротизма (Н).

В исследовании принимали участие 8 мужчин в возрасте 28-36 лет (научные работники, разработчики исследовательского стенда). Все они были мотивированы на успешное и ответственное выполнение заданий (наличие высокого профессионального интереса к эксперименту и материальное стимулирование эффективной деятельности).

На предварительном этапе эксперимента проводилось обучение и тренировка испытуемых: ознакомление с организацией и методиками исследования, тренировка в решении моделируемых задач. Основной этап эксперимента длился 12 часов и включал 4 повторяющихся цикла изложенных выше задач; длительность каждого цикла – 2 ч 50 мин с перерывом между циклами для отдыха и приема пищи. Перед началом и в конце каждого цикла проводилось психофизиологическое обследование.

В ходе эксперимента испытуемые выполняли последовательный ввод очередной задачи и после ее выполнения давали команду на автоматизированную обработку и распечатку результатов. Материалы исследований обрабатывались с использованием общепринятых методов параметрической и непараметрической статистики.

7.3.2. Результаты исследования и их обсуждение

Анализ результатов апробации модели, сделанный по материалам 32 реализаций экспериментальной диспетчерской задачи, свидетельствует о том, что она представляет сложную операторскую задачу, выполнение которой сопровождается развитием состояния напряжения физиологических и психических функций и качеств. Там, к моменту завершения 12-часового эксперимента отмечается достоверное увеличение физиологических показателей (ЧП, ЧД) на 10-14%, времени простой сенсомоторной реакции на 50% о и сложной реакции на 10%, а также снижение показателя самочувствия («САН») на 34%, активности – на 24% и настроения – на 20%. Отмечено увеличение вероятности ошибочных реакций на 76% при оценке распределения и устойчивости внимания, снижение на 8,5% количества правильных ответов в тесте на кратковременную память и на 11% – в тесте на оперативную память.

Выраженные изменения наблюдались и при выполнении моделируемой диспетчерской задачи: возросло время оценки ситуации и принятия решения (в среднем, на 27%), увеличилась вероятность ошибочной реализации команд (до 56%), выполнения наглядно-образных преобразований (в 2 раза) и логических операций (2,2 раза), а также снизилась точность глазомерных операций (на 63%).

Особый интерес с точки зрения суждения о развитии психической напряженности и динамики когнитивных ресурсов и функциональных (энергетических и информационных) резервов представляют результаты оценки качества выполнения основных когнитивных операций моделируемой задачи в зависимости от сложности условий их реализации.

Представленные в табл. 11 данные свидетельствуют о том, что разработанная модель диспетчерской деятельности является достаточно сложной задачей, напряженность выполнения которой увеличивается по мере повышения и кумуляции информационной нагрузки. Создание дефицита времени для решения задачи, повышение трудности маршрута движения и увеличение продолжительности ее выполнения существенно отражаются в интегральном показателе качества деятельности, снижая, как правило, его значения. Эта закономерность отмечается и в отношении качества выполнения отдельных когнитивных операций (за исключением операции наглядно-образных преобразований) экспериментальной модели диспетчерской деятельности. Как видно из таблицы, снижение лимита времени (до 5 с) в самом сложном варианте задачи (4-й вариант сложности маршрута движения) к моменту завершения эксперимента сопровождается снижением интегрального показателя качества деятельности по сравнению с исходными данными, в среднем, в 1,6 раза. Максимальное увеличение сложности маршрута движения (4-й вариант) ухудшает качество деятельности к концу эксперимента в 1,8 раза, а фактор длительности выполнения самого трудного варианта задачи (при обновлении информации через каждые 5 с и 4-м маршруте сложности движения) приводит к снижению качества деятельности до 1,5 раз.

Все три фактора увеличения информационной нагрузки проявили эффект создания выраженных затруднений в решении задачи, но степень этого эффекта была различной для выделенных когнитивных операций. Так, фактор ограничения времени на обновление информации особенно проявил свое влияние на операцию «опознание ситуации» (увеличение Рош. с 0,12 до 0,51), увеличение сложности маршрута движения отразилось, главным образом, на операциях «логические действия» (повышение Рош. с 0 до 0,64) и «опознание ситуации» (повышение Рош. с 0,13 до 0,52), а увеличение продолжительности выполнения задачи в наибольшей степени отразилось на операции «логические действия» (повышение Рош. с 0,17 до 0,64). Обращает на себя внимание и следующая закономерность: достоверное ухудшение качества выполнения глазомерных операций наблюдается при крайних значениях факторов времени обновления информации и сложности маршрута движения).

Установленный в исследовании факт существенного снижения обобщенного показателя качества выполнения диспетчерской задачи с 0,94-1,00 до 0,51 при повышении дефицита времени, сложности маршрута и продолжительности задания указывает не только на создание интенсивной информационной нагрузки на испытуемых с помощью разработанной модели, но также, вероятно, на развитие признаков деструктивных процессов в моделируемой деятельности, перенапряжение приспособительных, адаптивных механизмов у испытуемых. Отмеченные результаты дают основание считать предложенную модель деятельности достаточно эффективной для изучения информационного стресса.

Результаты изучения особенностей взаимосвязи качества выполнения экспериментальной задачи и отдельных ее операций, уровня психофизиологической напряженности испытуемых в процессе моделированной деятельности и некоторых индивидуально психологических особенностей личности представлены в табл. 12. Как видно из таблицы, уровень психофизиологической напряженности испытуемых, который существенно повышался в течение 12-часового эксперимента, зависит от состояния ряда их личностных характеристик: можно считать, что степень чувствительности испытуемых к экстремальному воздействию информационных факторов с высокой достоверностью определяется уровнем их эмоциональной реактивности (r =0,724), активности и пластичности смены программ действий (r = -0,692), адаптивности (r = -0,792), эмоциональной лабильности (r =0,732), а также характером личностного профиля, его приближенностью к эталонному профилю эмоционально устойчивых субъектов.

Установлено, что качество выполнения диспетчерской задачи и отдельных ее элементов в условиях экстремальных информационных воздействий зависит от некоторых индивидуальных характеристик личности испытуемых. В частности, интегральное значение этого показателя, отражающее отношение эффективности решения наиболее сложного задания (задание на 11-12 ч эксперимента по маршруту 4 с обновлением информации через 5 с) по сравнению с простым (задание на 1-2 ч эксперимента по маршруту 1 с обновлением информации через 20 с), находится в существенной связи с показателями уровня личностной тревожности испытуемых (r =0,786), их эмоциональностью (r =0,786), а также интроверсии, эргичности (эмоциональной выносливости), адаптивности, эмоциональной лабильности и некоторыми другими. Столь выраженная связь личностных характеристик эмоциональности, лабильности, чувствительности, пониженной устойчивости к экстремальности свидетельствует не только о валидности этих показателей, их значимости для оценки состояния психической напряженности и стресса, но также указывает на адекватность разработанной модели требованиям воспроизведения условий психической напряженности. Из представленных в таблице материалов видно, что эффективность выполнения отдельных элементов деятельности, ее когнитивных операций также имеет связь с уровнем проявлений некоторых личностных черт и качеств. Значимые связи чаще выражены в операциях «опознание ситуации» (информационный поиск и идентификация объекта) и «принятие решения» (латентный период реализации команд), что указывает на их выраженную стрессовую нагрузку.

В исследовании выявлены также индивидуальные различия между испытуемыми в степени психофизиологической напряженности и качества выполнения модельной задачи и отдельных ее элементов, которые представляется возможным связать с некоторыми психологическими особенностями их личности. Так, например, исп. А. по результатам обследования характеризуется как личность тревожная, импульсивная, неуверенная, с низкой самооценкой и социальной адаптированностью, недостаточным уровнем развития психомоторных процессов и устойчивости к интеллектуальным нагрузкам, – проявил наиболее выраженную из всех испытуемых степень напряженности в процессе всего эксперимента (повышение на 32 -70% по сравнению с фоном) и снижение качества деятельности на задания не только самые сложные, но и относительно простые (ухудшение показателей на 24–43%). Исп. Б. обладает высокой работоспособностью и мотивацией в достижении целей, легкой переключаемостью по видам деятельности, низкой тревожностью, гибким мышлением, высокой эмоциональной устойчивостью, – степень напряженности возрасла по мере увеличения сложности заданий (увеличилась на 15-30% по отношению к фону), а качество деятельности (интегральный показатель) существенно ухудшилось при выполнении наиболее сложных заданий (на 10–27%). Представленные материалы указывают на наличие зависимости уровня напряженности и качества выполнения диспетчерской задачи от особенностей некоторых черт, качеств личности испытуемых, что свидетельствует об адекватности разработанной модели задачам исследования личностной детерминации уровня психической напряженности. В дальнейших экспериментах целесообразно изучить значения информационной экстремальности использованных стресс-факторов различной сложности и зависимость эффектов этих воздействий от личностных характеристик, а также исследовать роль индивидуальной чувствительности к экстремальным информационным воздействиям и влияние на развитие информационного стресса индивидуальных личностных и когнитивных особенностей субъектов деятельности.