Статистическое моделирование деятельности оператора
Метод статистического моделирования занимает промежуточное положение между методами физического и математического моделирования и является вещественно-знаковым методом. Последнее означает, что модель деятельности оператора заложена в алгоритме и программе моделирования (знаковой системе) и в определенной структуре ЭВМ (вещественной системе). Метод позволяет заменить дорогостоящие реальные эксперименты имитацией процессов (в данном случае деятельности, оператора) с помощью ЭВМ, поэтому иначе называется «машинным экспериментом»
При формализации деятельности оператора могут быть учтены многие психофизиологические закономерности операторской деятельности: недоступность обслуживания, процессы памяти, возникновение напряженности и утомления, возникновение ошибок и их исправление, взаимодействие операторов, динамика работоспособности и др. [92]
Недоступность обслуживания обусловлена периодами недоступности, наличие которых объясняется тем, что часть рабочего времени оператора представляется ему для отдыха, кроме того, у него могут быть и иные обязанности, непосредственно не связанные с обслуживанием поступающей информации. Периоды недоступности задаются законом распределения и вероятностью появления их в течение определенного промежутка времени.
При описании процессов памяти рассматриваются основные процессы, связанные с хранением и воспроизведением информации. В этих процессах участвуют два вида памяти: долговременная и кратковременная. Любая поступающая информация поступает в кратковременную память, имеющую определенный объем k0. Информация сохраняется в течение времени, не превышающего длительность следа кратковременной памяти.
|
|
|
Информация, вытесненная из кратковременной памяти, с определенной вероятностью направляется в долговременную память либо теряется. Информация, находящаяся в кратковременной памяти, а также направленная в долговременную, воспроизводится полностью и без потерь. Однако время обслуживания в последнем случае увеличивается на величину τп — время поиска информации в долговременной памяти, или время обращения к долговременной памяти. Вероятность потери, вероятности обслуживания кратковременной и долговременной памятью, время поиска используются в качестве исходных данных и определяются либо экспериментально, либо расчетным путем с использованием моделей памяти [91].
Напряженность в работе оператора может быть двух типов: операциональная и эмоциональная. При формализации деятельности оператора учитывается обычно только операциональная напряженность, возникающая вследствие сложности выполняемой работы за пультом управления. Эмоциональная напряженность не рассматривается из-за трудностей количественного описания степени напряженности такого вида.
|
|
|
При моделировании вводятся две степени состояния оператора: ненапряженное (нормальное) и напряженное состояние, которое является источником дополнительных ошибок.
Нормальное состояние имеет место, когда число поступивших сигналов не превышает объем кратковременной или оперативной памяти и не возникает дефицит времени при обработке информации. При нарушении любого из этих условий возникает напряженность. Условия возникновения этих состояний можно записать следующим образом:
а)
ф(2.24)
б)
ф(2.25)
где τож ¾ время ожидания начала обслуживания данного сигнала;
τпр.доп — допустимое время пребывания сигнала на обслуживании, или лимит времени, отводимый на обслуживание данного сигнала. Очевидно, чем больше τож, тем меньше времени отводится для обслуживания.
Из выражений (2. 24) и (2. 25) следует, что дефицит времени возникает тогда, когда оператор видит, что оставшегося времени (τдоп — τож) ему не хватит для своевременной обработки сигнала, если он будет работать с нормальной скоростью. Это требует от него более интенсивной (т.е. напряженной) работы и связано обычно с увеличением числа ошибок.
|
|
|
Взаимодействие операторов в процессе обслуживания поступающей информации может оказать как положительное, так и отрицательное влияние на результаты деятельности исследуемого оператора. Положительное влияние проявляется в возможности дублирования (резервирования) работы оператора. Резервирование приводит к уменьшению вероятности совершения ошибки при некотором увеличении времени обслуживания.
Отрицательное влияние взаимодействия заключается в выполнении оператором дополнительной работы, связанной с контролем действий других операторов, проверкой получаемых от них данных, ответами на запросы, исправлением их ошибок и т. д. Для учета этого во входящий поток вводится дополнительный поток требований, обусловленный взаимодействием.
При рассмотрении динамики работоспособности оператора учитывается влияние «вхождения» в работу (врабатываемости) и утомления. Для учета этих явлений основные характеристики, деятельности оператора задаются в функции времени его работы за пультом управления.
Для учета возможности совершения оператором ошибочных действий и их исправления требуется решение нескольких задач: моделирование события, «возникновение ошибки», решение вопроса о судьбе сообщения, при обслуживании которого было допущено ошибочное действие; учет последствия потока ошибок.
|
|
|
Моделирование ошибок заключается в следующем. В результате экспериментальных исследований определяется вероятность совершения ошибки рош, после чего по жребию выбирается соответствующий результат для получения события «возникновение ошибки при обслуживании данного сообщения». Это имеет место при выполнении условия
рош < ξ, (2.26)
где ξ — число, равномерно распределенное в интервале [0,1], вырабатываемое ЭВМ.
В процессе решения вопроса о судьбе требования, при обслуживании которого совершено ошибочное действие, обычно принимается следующий вариант: при совершении ошибки обслуживание прекращается и возобновляется только после ее исправления.
Последействие потока ошибок определяет взаимную зависимость вероятностных характеристик потока для двух непересекающихся между собой интервалов времени. С целью введения последействия рош задается как функция длины очереди. При этом последействие проявляется в том, что совершение ошибки и необходимость ее исправления приводят к увеличению длины очереди, а следовательно, и к увеличению вероятности ошибки при обслуживании последующих требований. Проведенные исследования показывают, что зависимость p0m—f(k) носит линейный характер.
Для моделирования на ЭВМ необходимо преобразовать построенную
|
модель исследуемого процесса (процесса функционирования оператора) в специальный моделирующий алгоритм, в соответствии с которым в машине вырабатывается информация, описывающая элементарные явления исследуемого процесса с учетом их связей и взаимных, влияний. Укрупненная блок схема алгоритма приведена на рис.10.
В соответствии с принятыми обозначениями арифметические блоки изображены светлыми линиями, логические — жирными. Если условие, проверяемое логическим блоком, выполнено, то управление передается по стрелке с индексом 1, в противном случае — по стрелке с индексом 0.
Принцип работы схемы заключается в следующем. Блок 1 формирует моменты поступления tj очередных сообщений в соответствии с заданным законом распределения. Блок 2 производит подсчет числа k сообщений, одновременно находящихся на обслуживании. Блок 3 проверяет условие рсов<ξ (где рсов — вероятность совместного обслуживания двумя операторами). Выполнение этого условия свидетельствует о наличии резервирования при обслуживании данного сообщения. Блоки 4 и 5 производят вычисление основных характеристик деятельности оператора. Эти характеристики различны при резервировании и отсутствии резервирования и являются функциями от длины очереди и времени. Блок 6проверяет условия возникновения напряженности в соответствии с выражениями (2.25) и (2.26). В зависимости от результатов этой проверки блоки 7 и 8 моделируют процесс обслуживания в нормальных и напряженных условиях.
Блок 9 подсчитывает количество проделанных реализаций N *, а блок 10 сравнивает его с числом N — количеством реализаций, необходимым для достижения заданной точности моделирования. При N * < N моделирование продолжается, при N* = N — заканчивается и блок 11 выдает результаты моделирования на печать. В зависимости от целей моделирования на печать могут быть выданы различные характеристики деятельности оператора: вероятностные характеристики очереди и времени ожидания, продолжительность пауз между обслуживанием сообщений и т. д.
Дата добавления: 2016-01-05; просмотров: 16; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!