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工程心理學(xué)作用、地位和進(jìn)展

2011-02-19 11:19:23孫向紅吳昌旭瞿煒娜
中國(guó)科學(xué)院院刊 2011年6期
關(guān)鍵詞:心理學(xué)工程研究

孫向紅 吳昌旭 張 亮 瞿煒娜

(中國(guó)科學(xué)院心理研究所 北京 100101)

1 工程心理學(xué)及其核心科學(xué)問(wèn)題

1.1 引言

工程心理學(xué)是20世紀(jì)40年代開(kāi)始發(fā)展起來(lái)的一門(mén)新的心理學(xué)分支學(xué)科。它以人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)為對(duì)象,研究系統(tǒng)中人的心理特征、行為規(guī)律以及人與機(jī)器和環(huán)境的相互作用。20世紀(jì)40年代以前,各種機(jī)械系統(tǒng)相對(duì)簡(jiǎn)單,對(duì)使用者的操作要求也比較低。因此當(dāng)時(shí)人機(jī)關(guān)系研究的基本特點(diǎn)是:“使人適應(yīng)機(jī)器”。工程師設(shè)計(jì)機(jī)器時(shí),往往只著眼于機(jī)械效率的提高,很少考慮使用者的要求;而心理學(xué)家的工作也局限于選拔和訓(xùn)練操作人員使之適應(yīng)現(xiàn)成的機(jī)器。但在第二次世界大戰(zhàn)期間,各種武器裝備的性能和復(fù)雜性大大提高,例如各種新式飛機(jī)、艦艇和雷達(dá)的出現(xiàn),使得經(jīng)過(guò)選拔和訓(xùn)練的操作人員也很難適應(yīng),由此產(chǎn)生了很多操作失誤甚至導(dǎo)致了嚴(yán)重的安全事故。這迫使人們?nèi)ブ匦聦彶槲淦餮b備的設(shè)計(jì),并促使人們認(rèn)識(shí)到機(jī)器和操作者是一個(gè)整體,武器只有與使用者的身心特點(diǎn)匹配時(shí)才能安全而有效地發(fā)揮作用。由此,人們從主要研究如何由人適應(yīng)機(jī)器轉(zhuǎn)向如何使機(jī)器適應(yīng)人,從而形成了工程心理學(xué)這門(mén)學(xué)科。這也決定了工程心理學(xué)的根本目的是使工程技術(shù)設(shè)計(jì)與人的生理、心理特點(diǎn)相匹配,從而提高系統(tǒng)效率、保障人機(jī)安全并使人在系統(tǒng)中能夠有效而舒適地工作。

1.2 工程心理學(xué)的發(fā)展

工程心理學(xué)的發(fā)展經(jīng)歷了萌芽、興起與成熟三個(gè)階段。萌芽時(shí)期研究的顯著特點(diǎn)是最大限度地挖掘人的操作效率。在對(duì)待人機(jī)關(guān)系上,認(rèn)為人要適應(yīng)機(jī)器;在興起階段,技術(shù)的發(fā)展與系統(tǒng)的復(fù)雜化使人們認(rèn)識(shí)到機(jī)器適應(yīng)人的必要性與重要性,提出以人為本的設(shè)計(jì)理念;在發(fā)展和成熟階段,系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的人機(jī)匹配問(wèn)題,人和機(jī)器的相互作用過(guò)程,以及伴隨人機(jī)交互過(guò)程中的心理加工過(guò)程的分析成為研究的主題。同時(shí),由于計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用和生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化程度的提高,使人機(jī)結(jié)合方式和人在系統(tǒng)中的地位與作用發(fā)生了深刻變化。在系統(tǒng)中人由操作者轉(zhuǎn)變?yōu)楸O(jiān)控者,體力負(fù)荷降低、心理負(fù)荷增大;人機(jī)間的信息交換方式由機(jī)械式轉(zhuǎn)為對(duì)話式等。認(rèn)知因素而非生理因素成為現(xiàn)代人機(jī)系統(tǒng)的核心問(wèn)題,認(rèn)知實(shí)驗(yàn)心理學(xué)成為現(xiàn)代工程心理學(xué)的理論基礎(chǔ)。

工程心理學(xué)研究在中國(guó)起步較晚。上世紀(jì)50年代主要開(kāi)展操作合理化和技工培訓(xùn)方面的工作。60年代開(kāi)始結(jié)合航天、航空、鐵路和電站建設(shè)的要求開(kāi)展研究。根據(jù)國(guó)家建設(shè)需要先后開(kāi)展有關(guān)鐵路信號(hào),水電站監(jiān)控室信息顯示,飛機(jī)駕駛艙照明、信號(hào)、儀表顯示等方面的人機(jī)匹配問(wèn)題的研究,取得一批研究成果。70年代后期,中科院心理所和杭州大學(xué)分別建立以工程心理學(xué)研究為主要方向的研究機(jī)構(gòu)。這個(gè)時(shí)期我國(guó)工程心理學(xué)主要開(kāi)展有關(guān)照明工效、航空工程心理學(xué)、環(huán)境噪聲心理學(xué)的研究,取得了顯著成績(jī)。與此同時(shí),中科院心理所和杭州大學(xué)的心理學(xué)家開(kāi)始招收工程心理學(xué)碩士和博士研究生,杭州大學(xué)創(chuàng)設(shè)了我國(guó)第一個(gè)工業(yè)心理學(xué)本科,培養(yǎng)了第一批工程心理學(xué)學(xué)者。

80年代中期開(kāi)始,我國(guó)工程心理學(xué)進(jìn)入新的發(fā)展時(shí)期,國(guó)際學(xué)術(shù)交流進(jìn)一步展開(kāi),有關(guān)人機(jī)關(guān)系問(wèn)題研究的重要意義逐漸被國(guó)家有關(guān)部門(mén)和社會(huì)有識(shí)之士所認(rèn)識(shí)。這為工程心理學(xué)與其他學(xué)科的交叉滲透和協(xié)作研究創(chuàng)造了有利的條件,推動(dòng)了人機(jī)關(guān)系問(wèn)題的研究向廣度和深度發(fā)展。中國(guó)心理學(xué)會(huì)、中國(guó)航空學(xué)會(huì)、中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)、人工智能學(xué)會(huì)、人類工效學(xué)會(huì)等全國(guó)一級(jí)學(xué)會(huì)先后建立以研究人機(jī)關(guān)系為主要內(nèi)容的專業(yè)委員會(huì)。國(guó)家為了加快制定有關(guān)人機(jī)關(guān)系內(nèi)容的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),分別在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局(國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局前身)和國(guó)防科工委下設(shè)立全國(guó)人類工效學(xué)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)和國(guó)家軍用人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)工程標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)。在這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)的推動(dòng)下,全國(guó)有關(guān)學(xué)科的學(xué)者、專家協(xié)作研究,制定了大量有關(guān)人機(jī)系統(tǒng)或工作環(huán)境內(nèi)容的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),為國(guó)內(nèi)研究人機(jī)關(guān)系問(wèn)題的不同學(xué)科學(xué)者聯(lián)合建立全國(guó)統(tǒng)一的學(xué)術(shù)團(tuán)體創(chuàng)造了條件。1989年,中國(guó)人類工效學(xué)會(huì)成立,并在該學(xué)會(huì)內(nèi)組建了認(rèn)知工效學(xué)專業(yè)委員會(huì)。該時(shí)期我國(guó)工程心理學(xué)者除了繼續(xù)航空航天工程心理學(xué)、照明工程心理學(xué)、環(huán)境噪聲控制和鐵道信號(hào)等研究外,還在有關(guān)工程人體測(cè)量、體力工作與心理工作負(fù)荷、道路交通安全與效率、色彩環(huán)境、計(jì)算機(jī)視覺(jué)顯示終端、人-計(jì)算機(jī)界面、人工智能、事故與安全、國(guó)防等方面開(kāi)展心理與行為實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)學(xué)及仿真模型研究,建立系統(tǒng)的人-機(jī)-環(huán)境理論體系,基于人的神經(jīng)和心理機(jī)制認(rèn)識(shí)并預(yù)測(cè)人在復(fù)雜和應(yīng)激條件下的行為特征,設(shè)計(jì)新型的以人為中心的智能系統(tǒng),取得了許多新的研究成果,發(fā)表了大量有關(guān)工程心理學(xué)的論文和研究報(bào)告。我國(guó)還出版了多種有關(guān)工程心理學(xué)或人類工效學(xué)的論著與教材。全國(guó)有幾十所高等院校開(kāi)設(shè)了工程心理學(xué)或工效學(xué)課程。我國(guó)工程心理學(xué)取得了很大的進(jìn)步。

1.3 核心科學(xué)問(wèn)題

圍繞人機(jī)系統(tǒng)效能與效率的發(fā)揮,工程心理學(xué)的核心問(wèn)題可以分為以下4類:

(1)人體生理心理特點(diǎn)和人的工作能力限度相適應(yīng)的問(wèn)題。在人機(jī)系統(tǒng)中,人機(jī)關(guān)系主要表現(xiàn)為兩個(gè)方面:一是人機(jī)功能分配,二是人機(jī)特性匹配。工程心理學(xué)側(cè)重于從工程設(shè)計(jì)的角度對(duì)身心因素進(jìn)行研究。

(2)人機(jī)過(guò)程和人機(jī)界面設(shè)計(jì)要求的相關(guān)問(wèn)題。人機(jī)信息交換的效率,在很大程度上取決于顯示器與控制器同人的感覺(jué)器官和運(yùn)動(dòng)器官的匹配程度。工程心理學(xué)為各類顯示裝置與控制裝置的設(shè)計(jì)提供心理學(xué)的原則和人機(jī)匹配的參數(shù)。

(3)工作空間設(shè)計(jì)要求的相關(guān)問(wèn)題。在人機(jī)系統(tǒng)中,工作空間的大小、顯示器與控制器的位置、工作臺(tái)的高低、座位的尺寸、機(jī)具和加工件的排列、工作間的距離等,都會(huì)對(duì)操作人員的工作效率與系統(tǒng)的安全產(chǎn)生影響。

(4)人的績(jī)效和工作負(fù)荷的計(jì)算建模研究。通過(guò)計(jì)算機(jī)等技術(shù)和數(shù)學(xué)模型對(duì)人的各種活動(dòng)進(jìn)行模擬和預(yù)測(cè),將是未來(lái)工程心理學(xué)發(fā)展的重要方向。

其中,揭示人在操作過(guò)程中的心理特點(diǎn)與心理機(jī)制是回答以上問(wèn)題的關(guān)鍵。而人的操作信息加工機(jī)制、認(rèn)知操作與工作績(jī)效的關(guān)系、心理負(fù)荷與意識(shí)的監(jiān)測(cè)以及心理規(guī)律在人機(jī)交互設(shè)計(jì)中的應(yīng)用是近年來(lái)的主要研究方向。

2 作業(yè)者的認(rèn)知操作與工作績(jī)效

在人機(jī)關(guān)系中,人的工作績(jī)效或作業(yè)績(jī)效是人機(jī)系統(tǒng)效能發(fā)揮的體現(xiàn)。與人的作業(yè)相關(guān)的知覺(jué)與運(yùn)動(dòng)是研究的關(guān)鍵,其中涉及刺激輸入、中樞加工 (刺激識(shí)別與反應(yīng)決策)、控制反應(yīng)幾個(gè)階段。各個(gè)階段都存在工程心理學(xué)特有的基礎(chǔ)研究課題。如,刺激反應(yīng)相容性(Stimulus-Response Compatibility)、警覺(jué)(Vigilance)、多任務(wù)績(jī)效和運(yùn)動(dòng)控制(Aimed movements and fitts’s law)。

當(dāng)刺激的空間位置與動(dòng)作反應(yīng)的空間模式相一致時(shí),可獲得最佳的反應(yīng)結(jié)果,即反應(yīng)時(shí)間最短,錯(cuò)誤率最低,這就是刺激反應(yīng)相容性。這一原則不僅適用于空間領(lǐng)域,刺激與反應(yīng)在概念/語(yǔ)義上的一致性也符合這一原則。研究表明,肢體動(dòng)作的方向和位置并不是相容性的關(guān)鍵,動(dòng)作的目標(biāo)位置(即工具的指向和位置)才是關(guān)鍵。也就是說(shuō),設(shè)計(jì)者應(yīng)盡量使工具的方向與手(或腳)動(dòng)作的方向一致。刺激反應(yīng)相容性為工業(yè)設(shè)計(jì)提供了一條重要的指導(dǎo)原則。

警覺(jué)是指在相對(duì)較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)個(gè)體對(duì)某種或某些試圖檢測(cè)到的特定刺激保持注意。自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用,使作業(yè)者承擔(dān)了很多監(jiān)控任務(wù)(如監(jiān)視異常信號(hào)的出現(xiàn)),且在現(xiàn)代作業(yè)中越來(lái)越普遍。如何提高作業(yè)者對(duì)低概率目標(biāo)刺激的警覺(jué)水平?傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為,警覺(jué)與作業(yè)者的喚醒程度有關(guān)。但最近研究表明,警覺(jué)水平與工作負(fù)荷有關(guān)。對(duì)血流速度的測(cè)量發(fā)現(xiàn),速度越快警覺(jué)水平越高。認(rèn)知神經(jīng)技術(shù)的應(yīng)用將為警覺(jué)研究提供新的證據(jù)。

作業(yè)者運(yùn)動(dòng)操作過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)特征、時(shí)間、范圍和準(zhǔn)確性也是工程心理學(xué)關(guān)注的問(wèn)題。Fitts定律表明,動(dòng)作所用時(shí)間是動(dòng)作難度的指數(shù)函數(shù),當(dāng)前位置與目標(biāo)位置的距離越長(zhǎng),所用時(shí)間越長(zhǎng);目標(biāo)越大,所需時(shí)間越短。在操作臺(tái)的設(shè)計(jì),甚至軟件設(shè)計(jì)中都廣泛應(yīng)用了Fitts定律等工程心理學(xué)的研究結(jié)果。

3 情境意識(shí),心理負(fù)荷與自動(dòng)化

在作業(yè)過(guò)程中,作業(yè)者常常需要同時(shí)完成兩個(gè)或多個(gè)任務(wù)。當(dāng)兩個(gè)刺激在短時(shí)間內(nèi)相繼出現(xiàn)時(shí),作業(yè)者對(duì)于后面刺激的反應(yīng)存在一個(gè)短暫的不應(yīng)期,即心理不應(yīng)期(psychological refractory period,PRP)。 兩個(gè)任務(wù)在處理階段、感覺(jué)通路、編碼和通道上越相似,雙任務(wù)的績(jī)效就越差。PRP效應(yīng)和很多注意現(xiàn)象表明了人加工容量的有限性。最典型的例子就是邊開(kāi)車(chē)邊打電話,即便是在免提狀態(tài)下也會(huì)影響司機(jī)的駕駛。

人的信息加工不可避免地受到有限心理資源的限制。工程心理學(xué)圍繞著這一問(wèn)題,針對(duì)認(rèn)知加工負(fù)荷的監(jiān)測(cè),超負(fù)荷對(duì)工作績(jī)效的影響,以及如何降低負(fù)荷展開(kāi)了系列研究。心理負(fù)荷的研究在90年代得到長(zhǎng)足發(fā)展,主要體現(xiàn)在心理負(fù)荷的結(jié)構(gòu)組成及其測(cè)量方法上。最近幾年主要在各種特殊工作領(lǐng)域,如交通安全、界面設(shè)計(jì)、工作安排、醫(yī)療衛(wèi)生等得到大量應(yīng)用。

情境意識(shí) (Situation Awareness,SA)的概念最早用來(lái)描述飛行員對(duì)作戰(zhàn)飛行任務(wù)狀態(tài)的理解,之后引起廣泛關(guān)注。目前大家普遍接受的定義是1995年由Endsley給出的:在一定的時(shí)間和空間條件下,操作者對(duì)周?chē)h(huán)境中與任務(wù)相關(guān)的信息的感知、理解以及對(duì)未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)狀態(tài)的預(yù)測(cè)。從定義可以看出,心理負(fù)荷是單位時(shí)間內(nèi)人的信息加工的量,而情境意識(shí)是指人的心理加工的內(nèi)容。Durso等(2007)曾經(jīng)對(duì)此質(zhì)疑,因?yàn)榍榫骋庾R(shí)應(yīng)該不僅包含對(duì)信息的外顯加工,應(yīng)該還包括對(duì)信息的內(nèi)隱加工。

根據(jù)Enfsley的定義,情境意識(shí)被分為三個(gè)階段,涉及不同的認(rèn)知加工過(guò)程。這種階段的劃分為情境意識(shí)的測(cè)量和情境意識(shí)原則在界面設(shè)計(jì)中的應(yīng)用指明了方向。尤其是在自動(dòng)化水平較高的系統(tǒng)中應(yīng)用得更好。主要原因可能是由于自動(dòng)化系統(tǒng)中絕大部分操作都是監(jiān)控與判斷任務(wù)。因此情境意識(shí)應(yīng)該是一個(gè)結(jié)構(gòu)化的認(rèn)知加工過(guò)程。

最新的研究已突破只討論個(gè)體的情境意識(shí)的范疇,引入了團(tuán)隊(duì)情境意識(shí)的概念。研究表明,團(tuán)隊(duì)情境意識(shí)不僅取決于團(tuán)隊(duì)每個(gè)成員的意識(shí)水平,同時(shí)更依賴于成員之間共享的情境意識(shí)水平。但目前團(tuán)隊(duì)情境意識(shí)的測(cè)量仍未解決。

4 人機(jī)交互研究

人機(jī)交互技術(shù)目前在社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和國(guó)家安全等領(lǐng)域中越來(lái)越重要,自然高效的人機(jī)交互成為人們追求的目標(biāo)。該領(lǐng)域的研究圍繞計(jì)算機(jī)使用者的認(rèn)知加工過(guò)程和行為特點(diǎn),探討自然和諧的人機(jī)交互理論和技術(shù),發(fā)展和應(yīng)用以用戶為中心的設(shè)計(jì)方法,從而保證以信息技術(shù)為核心支持的復(fù)雜系統(tǒng)具有良好的用戶體驗(yàn),從而大幅度減少訓(xùn)練開(kāi)銷(xiāo),進(jìn)而提高系統(tǒng)效率。

人機(jī)交互的研究在經(jīng)歷了早期的手工作業(yè)階段、作業(yè)控制語(yǔ)言及交互命令語(yǔ)言階段、圖形用戶界面(GUI)階段和網(wǎng)絡(luò)用戶界面的引入階段之后,正在步入多通道、多媒體的智能人機(jī)交互階段,人們希望實(shí)現(xiàn)自然人機(jī)交互來(lái)提高效率,這一問(wèn)題的解決,涉及計(jì)算機(jī)科學(xué)、認(rèn)知心理學(xué)、人類工效學(xué)、人工智能等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域。目前人機(jī)交互成為研究熱點(diǎn),2007年美國(guó)自然科學(xué)基金會(huì)在信息與智能系統(tǒng)方向列出的三個(gè)核心技術(shù)之一是以人為本的計(jì)算;歐盟第七框架項(xiàng)目中也包含了自然人機(jī)交互。近兩年研究熱點(diǎn)主要集中在自然、高效的多通道交互(MMI),腦機(jī)接口(Brain-Computer Interaction),社會(huì)計(jì)算(Social Computing)。

自然交互是指用戶和機(jī)器設(shè)備的交互已經(jīng)不再依賴傳統(tǒng)的輸入設(shè)備和輸出設(shè)備,界面的操作就像日常生活中的動(dòng)作一樣,用戶無(wú)需學(xué)習(xí)即可使用自如。目前自然交互包括手勢(shì)識(shí)別、3D沉浸式界面(3D Immersive Interface)和體感識(shí)別等。除此之外,認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)和腦成像技術(shù)提供了與腦的活動(dòng)直接交互的新能力,人可以通過(guò)腦機(jī)接口這種腦和外部設(shè)備直接交流的方式,來(lái)提高人的認(rèn)知或感知功能,或者為基于認(rèn)知狀態(tài)的界面設(shè)計(jì)提供實(shí)現(xiàn)的手段(Desney,2010)。

社會(huì)計(jì)算關(guān)心的是社會(huì)行為和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)間的交互。社會(huì)計(jì)算通常是指通過(guò)社會(huì)軟件來(lái)支持的社會(huì)交互行為。關(guān)于社會(huì)計(jì)算的研究包括用戶是如何在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行自我展示;如何在線建立不同的社交關(guān)系,并且在線建立的社會(huì)關(guān)系對(duì)線下的關(guān)系有怎樣的影響,在社交網(wǎng)站上的交友行為是怎樣的等諸多問(wèn)題。

隨著計(jì)算機(jī)的普及,信息安全和隱私問(wèn)題越來(lái)越受到人們的關(guān)注,成為電子商務(wù)和基于網(wǎng)絡(luò)的人機(jī)交互重點(diǎn)考慮的問(wèn)題。工程心理學(xué)在信息安全領(lǐng)域關(guān)注在各種環(huán)境中如何提高安全檢測(cè),如何設(shè)計(jì)容易檢測(cè)出違反安全措施的接口以及如何降低安全口令的遺忘率(Proctor et al.,2009)。近年來(lái)“通用獲取(Universal access)”的概念也被引入界面設(shè)計(jì),其含義是所有人無(wú)論何時(shí)何地都可以從信息設(shè)備中獲取信息、產(chǎn)品和服務(wù)(Stephanidis&Akoumianakis,2005)。 這需要對(duì)不同文化、特殊人群的特點(diǎn)進(jìn)行研究。

5 研究方法進(jìn)展

工程心理學(xué)是一門(mén)建立在實(shí)驗(yàn)心理學(xué)理論和方法基礎(chǔ)上的學(xué)科。實(shí)驗(yàn)研究或者準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)研究在工業(yè)心理學(xué)的萌芽階段就成為最中心的研究方法。比如Frederick W.Taylor早在1898年就用實(shí)驗(yàn)方法系統(tǒng)研究了鏟子的各種設(shè)計(jì)和每一鏟不同東西的最適宜的重量對(duì)工作效率的影響。 而Frank B.Gilbreth的砌磚實(shí)驗(yàn)(1909)更是現(xiàn)代工業(yè)心理學(xué)中動(dòng)作和時(shí)間分析方法的鼻祖,為工業(yè)心理學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。在工業(yè)心理學(xué)得到長(zhǎng)足發(fā)展的上世紀(jì)四五十年代,工程心理學(xué)家仍然以實(shí)驗(yàn)方法為主來(lái)研究指針式儀表和開(kāi)關(guān)按鈕設(shè)計(jì)中的人機(jī)匹配問(wèn)題,因此有人把這一時(shí)期稱為工程心理學(xué)發(fā)展中的“開(kāi)關(guān)和表盤(pán)”時(shí)代。

之后,由于控制論和信息論的影響,工程心理學(xué)開(kāi)始采用信息接收、傳輸、加工、反饋、信道容量、系統(tǒng)控制等概念分析人和機(jī)器的相互作用過(guò)程。同時(shí),隨著設(shè)備自動(dòng)化程度的提高,人作為監(jiān)控者,體力負(fù)荷降低、心理負(fù)荷增大;人機(jī)間的信息交換方式由機(jī)械式轉(zhuǎn)為對(duì)話式等。認(rèn)知因素而非生理因素成為現(xiàn)代人機(jī)系統(tǒng)的核心問(wèn)題,因此認(rèn)知實(shí)驗(yàn)心理學(xué)成為現(xiàn)代工程心理學(xué)的理論基礎(chǔ)。以上種種變化雖給工程心理學(xué)提出了新的研究方向和課題,但是卻沒(méi)有改變實(shí)驗(yàn)研究方法的中心地位。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和各種監(jiān)控測(cè)量技術(shù)的快速發(fā)展,研究者可以將嚴(yán)格控制的實(shí)驗(yàn)情景搬到模擬器或者工作現(xiàn)場(chǎng)中去以提高實(shí)驗(yàn)研究的外部效度(在真實(shí)情景下的可應(yīng)用性)。特別值得關(guān)注的是,認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)近來(lái)的飛速發(fā)展促使工程心理學(xué)家開(kāi)始采用各種腦成像技術(shù) (EEG、ERP和FMRI)研究人機(jī)交互過(guò)程中人的信息加工的神經(jīng)機(jī)制。這方面的研究催生了一些新型人機(jī)交互界面的誕生,比如可以通過(guò)讀取被試的腦電指標(biāo)來(lái)讓人玩一些簡(jiǎn)單的電子游戲。

腦電信號(hào)已經(jīng)被證明是一個(gè)對(duì)神經(jīng)活動(dòng)改變敏感的指標(biāo),且被廣泛應(yīng)用于神經(jīng)認(rèn)知研究,近來(lái)也被應(yīng)用于工程心理學(xué)的研究。比如,研究表明,EEG信號(hào)的改變反應(yīng)了認(rèn)知負(fù)荷的增加和心理努力的分配的改變。研究還表明,EEG信號(hào)的波譜成分顯示了響應(yīng)心理要求或警戒狀態(tài)變化的特有改變。高時(shí)間分辨率的EEG信號(hào)與便攜式信號(hào)采集設(shè)備結(jié)合,就能夠?qū)崿F(xiàn)自然被試在真實(shí)的環(huán)境中對(duì)行為與腦電信號(hào)的同步記錄。

將與特定事件時(shí)間鎖定的EEG分段平均,可得到事件相關(guān)電位(Event-related potentials,ERPs)。ERP 反映了腦對(duì)特定的感覺(jué)、運(yùn)動(dòng)與認(rèn)知事件的神經(jīng)反應(yīng),工程心理學(xué)用該指標(biāo)對(duì)心理負(fù)荷進(jìn)行評(píng)估,對(duì)人在操作過(guò)程中的警戒水平進(jìn)行監(jiān)測(cè),對(duì)人-機(jī)系統(tǒng)中操作者疲勞程度進(jìn)行監(jiān)控,還將其用于考察應(yīng)激源、自動(dòng)化以及在線自適應(yīng)輔助對(duì)操作人員績(jī)效的影響等。ERP成分如P300、N1、P1、ERN與LRP可以為揭示作業(yè)過(guò)程中的重要功能的神經(jīng)基礎(chǔ)提供信息,包括心理負(fù)荷評(píng)估,注意資源分配,雙任務(wù)績(jī)效,錯(cuò)誤檢測(cè)與預(yù)測(cè)以及運(yùn)動(dòng)控制等。

功能性磁共振成像(fMRI)也是一種工程心理學(xué)研究的新方法。盡管因?yàn)閷?shí)驗(yàn)軟件設(shè)計(jì)和分析方法的局限性,使fMRI在工程心理學(xué)研究中的應(yīng)用受到制約,但目前,已有將fMRI應(yīng)用于模擬駕駛的實(shí)驗(yàn)范式。比如,研究者采用事件相關(guān)(event-related)fMRI設(shè)計(jì)來(lái)檢驗(yàn)?zāi)M駕駛的fMRI數(shù)據(jù)。這種實(shí)驗(yàn)范式能獲得每個(gè)獨(dú)立事件引起的腦活動(dòng)的時(shí)間及其變化。該手段加上高級(jí)的分析方法,如獨(dú)立成分分析等,使腦成像技術(shù)得以應(yīng)用于自然行為的研究,并使對(duì)其產(chǎn)生的復(fù)雜數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和解釋成為可能。

此外,正電子發(fā)射斷層掃描(positron emission tomography,PET), 經(jīng)顱多普勒超聲 (transcranial Doppler sonography,TCD),腦磁圖 (magnetoencephalography,MEG)等神經(jīng)認(rèn)知研究方法也正在逐漸成為工程心理學(xué)的研究手段。這不僅為研究提供了有力的支持,也從根本上拓展了工程心理學(xué)的研究領(lǐng)域。

除了實(shí)驗(yàn)和準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)方法,工業(yè)心理學(xué)家還從其他的相關(guān)學(xué)科的方法中吸取養(yǎng)分,引入了多種描述性的研究方法。一種常用的方法就是觀測(cè)法,即在現(xiàn)場(chǎng)記錄任務(wù)相關(guān)的各種行為,比如,在一段路上安放多個(gè)攝像機(jī)拍攝這段路上的駕駛員使用手機(jī)的情況以及車(chē)輛行駛情況(速度、是否直線行駛、是否出事故),經(jīng)過(guò)對(duì)記錄的分析處理,就可以判斷手機(jī)的使用是否會(huì)影響駕駛安全和績(jī)效。觀測(cè)法區(qū)別于實(shí)驗(yàn)法的地方在于觀測(cè)法中研究者并不試圖去控制環(huán)境條件和駕駛?cè)藛T的行為,能獲得自然狀態(tài)下的結(jié)果。另外,經(jīng)常采用的方法還包括調(diào)查法和問(wèn)卷法、事故分析法、文獻(xiàn)資料的元分析等。

6 工程心理學(xué)在工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)與軍事領(lǐng)域的應(yīng)用

工程心理學(xué)在工業(yè)設(shè)計(jì)、公共安全以及軍事領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。在工業(yè)設(shè)計(jì)中,應(yīng)用最為普遍的就是人機(jī)交互領(lǐng)域。如今“所見(jiàn)即所得”,“即插即用”等理念已體現(xiàn)在所有的電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)中。在功能完備、性能良好的基礎(chǔ)上,人們更加追求易學(xué)易用,追求自然交互,追求包含社交功能和情緒識(shí)別等維度的舒適體驗(yàn)。這里限于篇幅,只介紹關(guān)乎國(guó)家安全與公共安全方面的應(yīng)用。

6.1 在公共安全領(lǐng)域的應(yīng)用

近年來(lái),我國(guó)交通、煤礦、化工/核電企業(yè)的安全事故居高不下,高鐵撞車(chē)、危險(xiǎn)化學(xué)品泄漏、場(chǎng)館擁擠造成惡性踩踏事故等,損失重大。不僅每年因交通事故造成的傷亡達(dá)十萬(wàn)之眾,甚至乘坐公用電梯也具有一定的安全風(fēng)險(xiǎn)。分析事故原因,大多是由于系統(tǒng)的顯示界面和操作界面的人機(jī)交互設(shè)計(jì)不當(dāng),導(dǎo)致了人誤(Human Error)。例如 1979年美國(guó)核泄漏事故,工程心理學(xué)家對(duì)其主控室設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)估,發(fā)現(xiàn)控制板的設(shè)置不一致:相同功能的開(kāi)關(guān)具有不同的特征;許多重要的控制器難以夠到,而許多顯示器難以看到;顯示器布局與控制器的對(duì)應(yīng)關(guān)系違反了刺激-反應(yīng)相容性原則;儀表盤(pán)的組織和功能混淆,沒(méi)有把一組控制器和顯示器劃分成有意義的組群等。當(dāng)人處于正常狀態(tài)時(shí),操作員尚能正確操作;一旦處于緊急狀態(tài),不良的設(shè)計(jì)必然使誤操作大幅增加。杜絕或減少人誤的根本途徑在于,分析任務(wù)操作中各個(gè)環(huán)節(jié)的心理加工機(jī)制,揭示產(chǎn)生人誤的根本原因,從而有針對(duì)性地改進(jìn)和優(yōu)化界面設(shè)計(jì),減少人誤發(fā)生的可能性。

駕駛安全。人-車(chē)-路是駕駛安全的三個(gè)重要環(huán)節(jié)。以人為中心,圍繞著人的駕駛績(jī)效,道路的設(shè)計(jì),包括交通標(biāo)識(shí)、信號(hào)燈以及路況信息的顯示需要最大限度滿足人的感知覺(jué)能力限制;車(chē)的設(shè)計(jì)也是一樣。隨著信息技術(shù)的發(fā)展,車(chē)載導(dǎo)航、車(chē)載電話日益普及。高技術(shù)帶來(lái)的安全隱患若想降至最小,需要研制對(duì)司機(jī)的駕駛狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)準(zhǔn)確判斷的智能系統(tǒng)。因此,對(duì)疲勞駕駛、酒駕、駕駛負(fù)荷以及駕駛情境意識(shí)的監(jiān)測(cè)成為近十幾年研究的熱點(diǎn)。監(jiān)測(cè)手段大多是通過(guò)記錄眨眼次數(shù)、體動(dòng)指標(biāo)或是駕駛者對(duì)車(chē)輛的控制操作,如方向盤(pán)轉(zhuǎn)角、油門(mén)力度等來(lái)判斷駕駛狀態(tài)。心理學(xué)提出的關(guān)鍵指標(biāo)是對(duì)心理負(fù)荷與駕駛情境意識(shí)的測(cè)量。該測(cè)量一般將生理指標(biāo)和駕駛績(jī)效整合,提出一個(gè)復(fù)合指標(biāo)。我國(guó)這方面研究尚處于起步階段。中科院心理所從上世紀(jì)90年代末開(kāi)始探討駕駛行為狀態(tài)的監(jiān)測(cè)。開(kāi)發(fā)出的生理指標(biāo)和心理測(cè)驗(yàn)相結(jié)合的駕駛員心理負(fù)荷監(jiān)測(cè)系統(tǒng),以及駕駛員情境意識(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)已獲得國(guó)家專利。利用無(wú)創(chuàng)監(jiān)測(cè)腦電技術(shù)開(kāi)發(fā)出的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)疲勞駕駛的腦電監(jiān)測(cè)裝置,目前正處于尋找關(guān)鍵測(cè)量指標(biāo)階段。

對(duì)于駕駛行為的認(rèn)知模型的研究主要集中在駕駛過(guò)程中情境意識(shí)模型和基于ACT-R的駕駛行為模型的的建立?;贏CT-R的駕駛行為模型是以情境意識(shí)的預(yù)測(cè)和驗(yàn)證為目的的。近期關(guān)于駕駛行為的研究還包括言語(yǔ)交流對(duì)汽車(chē)駕駛行為的影響、道路交通標(biāo)志的量化評(píng)價(jià)方法、駕駛員駕駛行為狀態(tài)監(jiān)測(cè)研究等,上述駕駛相關(guān)的研究工作為駕駛認(rèn)知模型的建立打下了良好的基礎(chǔ)?;谂抨?duì)網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算模型(QN-MHP)可以較好地計(jì)算模擬駕駛員的工作負(fù)荷,任務(wù)反應(yīng)時(shí)間以及速度控制等績(jī)效,為設(shè)計(jì)智能駕駛系統(tǒng)提供了人類績(jī)效預(yù)測(cè)。

飛行安全。我國(guó)從上世紀(jì)50年代就開(kāi)始航空心理學(xué)的研究。主要是制定包括直升機(jī)座艙照明的工效學(xué)設(shè)計(jì)等多項(xiàng)軍用標(biāo)準(zhǔn),以及開(kāi)展載人航天的預(yù)研,如以動(dòng)物為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,探討模擬失重條件下的感知覺(jué)變化規(guī)律。90年代心理所主要承擔(dān)了“航天員選拔心理會(huì)談的方法和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)研究”與“空軍招飛心理選拔測(cè)評(píng)系統(tǒng)”的研制。目前該成果已經(jīng)分別應(yīng)用于我國(guó)航天員和空軍飛行員心理選拔,取得很好的效果。該成果分別于1999年和2001年獲中國(guó)人民解放軍軍隊(duì)科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。2010年核心技術(shù)——心理選拔與測(cè)評(píng)技術(shù)參與獲得國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。21世紀(jì)初,在民航基金和自然科學(xué)基金的支持下,國(guó)內(nèi)開(kāi)展了飛行員和航空管制員的情境意識(shí)的研究,以及X-光行李檢測(cè)效率與視覺(jué)搜索機(jī)制的研究,旨在針對(duì)特定任務(wù)從認(rèn)知成分中揭示空管人員情境意識(shí)的構(gòu)成,以及提高空港安檢效率的方法。研究提出了一個(gè)空中交通管制任務(wù)的認(rèn)知模型,該模型表明,一些認(rèn)知成分,如知覺(jué)速度與準(zhǔn)確性、空間工作記憶與言語(yǔ)工作記憶、前瞻記憶,與情境意識(shí)的獲取與保持具有相關(guān)性。因此,這些認(rèn)知成分可能在某種程度上能夠預(yù)測(cè)管制員的情境意識(shí)。

緊急狀態(tài)下的人員疏散安全。應(yīng)急疏散中人的行為的研究大多集中在火災(zāi)逃生領(lǐng)域。國(guó)內(nèi)從1996年開(kāi)始進(jìn)行疏散行為的相關(guān)研究(張培紅,2001),目前國(guó)內(nèi)的主要科研機(jī)構(gòu)和一些高校的安全工程學(xué)科都逐漸涉足人員應(yīng)急疏散和疏散心理行為研究,但以工程研究機(jī)構(gòu)為主,心理學(xué)研究機(jī)構(gòu)參與的項(xiàng)目較少。以往國(guó)內(nèi)的研究?jī)H僅是引用、匯總和分析國(guó)外已有研究結(jié)果 (李嘉華,1998,2004;童慶杰,2004),現(xiàn)在逐漸轉(zhuǎn)向結(jié)合國(guó)外研究結(jié)果進(jìn)行一些實(shí)證性研究,如調(diào)查火災(zāi)親歷者 (肖國(guó)清,2002;張樹(shù)平,2002),但目前公開(kāi)發(fā)表的針對(duì)我國(guó)人群疏散心理行為特點(diǎn)的實(shí)證性研究結(jié)果很少。由于近年來(lái)我國(guó)的大城市,特別是北京市,人口密度激增,大型公共場(chǎng)所、體育場(chǎng)館的應(yīng)急疏散及性能評(píng)價(jià)成為十分重要而迫切的研究問(wèn)題。針對(duì)我國(guó)人群的安全心理行為特點(diǎn),以及影響應(yīng)急疏散過(guò)程的機(jī)理和程度進(jìn)行深入系統(tǒng)的研究,將為國(guó)內(nèi)相關(guān)科技和工程應(yīng)用提供適合中國(guó)人特點(diǎn)的疏散行為參數(shù)。

6.2 在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用

無(wú)論是以人力為主的傳統(tǒng)戰(zhàn)爭(zhēng)還是以科技力量為主的現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng),人始終是戰(zhàn)爭(zhēng)的核心,是制勝的關(guān)鍵。作戰(zhàn)人員的身體狀態(tài)、精神狀態(tài)、心理狀態(tài)決定了武器設(shè)備的發(fā)揮。越是先進(jìn)的設(shè)備,往往越需要復(fù)雜的控制系統(tǒng),其一方面要求堅(jiān)持人性化設(shè)計(jì),另一方面要求使用者具有良好的心理素質(zhì),如對(duì)于飛行員而言,良好的眼手協(xié)調(diào)能力、注意集中與分配能力、空間認(rèn)知能力以及推理和編碼能力是其必備的心理品質(zhì)。

關(guān)于特殊兵種的心理品質(zhì)結(jié)構(gòu)及其選拔技術(shù)的研究,除前文介紹的在飛行員、航天員選拔的應(yīng)用外,還有艦艇人員的心品選拔。但選拔與訓(xùn)練僅只是提高武器系統(tǒng)效率的一種途徑,從信息加工過(guò)程的分析角度,改進(jìn)武器裝備的設(shè)計(jì)才會(huì)產(chǎn)生事半功倍的效果。

現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的最大特點(diǎn)就是信息技術(shù)的大量應(yīng)用。在軍事對(duì)抗中能否取勝,不僅僅取決于隊(duì)伍的強(qiáng)大和武器的精良,很大程度上取決于對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)信息快速而準(zhǔn)確的感知、判斷和決策。隨著遙感、通訊、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)等信息技術(shù)的迅猛發(fā)展,人們對(duì)信息感知的范圍日益擴(kuò)大。對(duì)海量信息的快速而有效的感知和整合成為我軍信息化建設(shè)的當(dāng)務(wù)之急。軍事對(duì)抗的雙方誰(shuí)能夠更為全面地獲取信息,快速感知戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì),誰(shuí)就能掌握先機(jī),穩(wěn)操勝券。對(duì)信息的感知是認(rèn)知的重要組成部分,因此美國(guó)國(guó)防計(jì)劃DARPA中,已明確將認(rèn)知計(jì)算作為8個(gè)重點(diǎn)研究領(lǐng)域之一。該領(lǐng)域的研究旨在解決軍事思維和軍事決策對(duì)信息數(shù)量、質(zhì)量和時(shí)效的要求與信息的感知傳輸手段之間的矛盾。

國(guó)內(nèi)在與軍事對(duì)抗相關(guān)的認(rèn)知過(guò)程領(lǐng)域的研究積累并不多見(jiàn),主要集中在工程心理學(xué)、航空心理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、自動(dòng)化領(lǐng)域。中科院心理所在視覺(jué)搜索領(lǐng)域?qū)σ曈X(jué)搜索的記憶機(jī)制以及視覺(jué)搜索的記憶容量進(jìn)行了探討,發(fā)現(xiàn)視覺(jué)搜索不僅有記憶過(guò)程的參與,而且容量為 4(王治國(guó),2007),還有研究涉及空港安檢中的視覺(jué)搜索效率,從人的認(rèn)知加工特點(diǎn)入手,揭示目前空港行李安檢的無(wú)限品漏報(bào)率居高不下的關(guān)鍵原因,并提出改進(jìn)的措施(王治國(guó),2008)。

在國(guó)內(nèi)利用沉浸式虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)研究空間認(rèn)知是中科院心理所率先展開(kāi)的。研究集中在空間表征與空間更新的特性上。在已發(fā)表的論文中,使用的是小尺度(桌面尺度)的真實(shí)場(chǎng)景或利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)構(gòu)造的虛擬場(chǎng)景。其中有8篇文章發(fā)表在美國(guó)心理協(xié)會(huì)主辦的《實(shí)驗(yàn)心理學(xué)》雜志上,3篇發(fā)表在Cognition雜志上,文章具有較高的理論意義,尤其是在揭示注意在空間記憶中的作用,探討自我參照系與環(huán)境參照系之間的關(guān)系等問(wèn)題上,其研究結(jié)論獲得國(guó)際同行高度評(píng)價(jià)。但對(duì)于大場(chǎng)景中的空間認(rèn)知特性卻研究的很少,能否將小尺度場(chǎng)景中的空間認(rèn)知特性推廣到大場(chǎng)景也是需要驗(yàn)證的問(wèn)題。

7 學(xué)科未來(lái)發(fā)展方向

綜上所述,工程心理學(xué)是一門(mén)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展密切相關(guān)的應(yīng)用基礎(chǔ)學(xué)科,以操作者的信息加工過(guò)程及其心理機(jī)制為核心研究?jī)?nèi)容,揭示人機(jī)交互過(guò)程中人的信息加工局限,為人機(jī)系統(tǒng)提供設(shè)計(jì)和優(yōu)化原則。經(jīng)歷了幾十年的發(fā)展,在工業(yè)設(shè)計(jì)、公共安全、國(guó)防、人機(jī)交互等領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。隨著信息時(shí)代的進(jìn)步,工程心理學(xué)將融入社會(huì)生活的各個(gè)方面,在以下領(lǐng)域有望取得較大突破。

在理論研究方面,更加注重依靠認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)的研究手段,深入揭示空間認(rèn)知、視覺(jué)搜索、閾下知覺(jué)、心理負(fù)荷與情境意識(shí)、多任務(wù)操作等認(rèn)知過(guò)程的心理機(jī)制,尤其是重點(diǎn)揭示在特殊工作環(huán)境和工作條件下的基本認(rèn)知操作的心理機(jī)制,如航天員在軌作業(yè)與地面操作條件下的相關(guān)認(rèn)知能力的變化與心理負(fù)荷的測(cè)量,空港安檢人員在事件率小于萬(wàn)分之一條件下的視覺(jué)搜索,以及消防指揮人員在緊急接警條件下的信息獲取與決策等。

生活在自由通信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、傳感網(wǎng)等相互融合的混合網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的人類,留下的數(shù)字足跡匯聚成為一幅復(fù)雜的個(gè)體和群體行為圖景。社會(huì)計(jì)算,特別是社會(huì)感知計(jì)算方法強(qiáng)調(diào)利用先進(jìn)計(jì)算科學(xué)技術(shù)感知現(xiàn)實(shí)世界個(gè)體和群體行為,從而理解人類社會(huì)的活動(dòng)模式,并為人類個(gè)體和群體的需求提供智能輔助和支持。在黨的十七大報(bào)告明確強(qiáng)調(diào)要“加強(qiáng)心理疏導(dǎo)”和胡錦濤同志近期講話中明確指出要“扎扎實(shí)實(shí)提高社會(huì)管理科學(xué)化水平”的國(guó)家重大需求面前,國(guó)民心理服務(wù)與群體行為管理研究成為當(dāng)前心理學(xué)研究直接服務(wù)國(guó)家需求的熱點(diǎn)問(wèn)題,而心理學(xué)與社會(huì)感知計(jì)算等信息科學(xué)前沿技術(shù)的結(jié)合,為滿足國(guó)家需求提供了切實(shí)可能,也為學(xué)科交叉創(chuàng)新創(chuàng)造了良好契機(jī)。社會(huì)感知計(jì)算等信息科學(xué)與心理學(xué)的交叉融合,極有可能在揭示人類社會(huì)內(nèi)在活動(dòng)規(guī)律這一領(lǐng)域得到重大原創(chuàng)性突破。

在設(shè)計(jì)和工程方面,研究將迅速地延伸到各種民用品領(lǐng)域,尤其是智能產(chǎn)品。工程心理學(xué)的學(xué)科思想將在繼承中有新的發(fā)展。由于可持續(xù)發(fā)展理論的滲透,現(xiàn)今工程心理學(xué)的學(xué)科思想也正經(jīng)歷著又一次新的演進(jìn)??沙掷m(xù)發(fā)展理論下的設(shè)計(jì)觀有節(jié)能設(shè)計(jì)、再生設(shè)計(jì)(可回收利用)、生態(tài)設(shè)計(jì)等等。四維的和諧統(tǒng)一:總的說(shuō)是要求保護(hù)生態(tài)環(huán)境、人與自然保持持久和諧,設(shè)計(jì)倫理回歸到中國(guó)古代“天人合一”的理念。此前的觀念是:要求人、機(jī)、環(huán)境三者和諧統(tǒng)一。吸取可持續(xù)發(fā)展理念以后,可以表述為:要求人、機(jī)、環(huán)境、未來(lái)四者和諧統(tǒng)一。即由原先的三維(人、機(jī)、環(huán)境)和諧統(tǒng)一,加上一維(時(shí)間、未來(lái)),演進(jìn)為四維的和諧統(tǒng)一。

目前無(wú)論民用設(shè)備還是軍事武器裝備的人機(jī)界面研究仍存在很大空白。上世紀(jì)六七十年代,我國(guó)對(duì)艦艇、戰(zhàn)機(jī)和坦克的人機(jī)界面進(jìn)行了一些非系統(tǒng)化的研究。隨著技術(shù)的發(fā)展,武器裝備也在日新月異地變化。但進(jìn)入本世紀(jì)以來(lái),我國(guó)的大多數(shù)研究轉(zhuǎn)向國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn)的制定,如GJB2873等。計(jì)算機(jī)與各種自動(dòng)裝置的廣泛使用給使用者提出了新的要求與挑戰(zhàn),如何根據(jù)我國(guó)軍事人員的特點(diǎn),對(duì)武器裝備的界面進(jìn)行評(píng)估和改進(jìn)已經(jīng)成為一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。在面對(duì)未來(lái)信息化戰(zhàn)爭(zhēng)方面,要加強(qiáng)信息感知與對(duì)抗中的認(rèn)知機(jī)制的探討。其中包括以研究人在復(fù)雜環(huán)境中的信息感知機(jī)理為切入點(diǎn),揭示在戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下人類優(yōu)于現(xiàn)代計(jì)算技術(shù)與信息技術(shù)的包括信息探查、信息搜索、目標(biāo)識(shí)別等認(rèn)知過(guò)程的心理機(jī)制,以無(wú)創(chuàng)腦電技術(shù)為依托,探討對(duì)戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下操作人員(如飛行員)當(dāng)前狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的腦電指標(biāo)。在此基礎(chǔ)上,對(duì)人在戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境下的認(rèn)知操作建立數(shù)學(xué)模型,以期為未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)中的信息感知與對(duì)抗提供理論基礎(chǔ)。

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