Файл: Литература 25 Краткая история развития эргономики 27.doc

В этих теориях, равно как и в экспериментальных исследова­ниях, на которых они основывались, не уделялось достаточного внимания анализу предметного содержания деятельности. Да и сами исследуемые двигательные акты, как правило, были чрезвы­чайно элементарны и по своей сложности редко превосходили стандартные варианты стимульно-реактивных схем изучения дви­жения. Средства регистрации двигательных актов предназначались преимущественно для фиксации физиологических процессов, про­исходящих при реализации движений.

Обращает на себя внимание и интерпретация полученного ма­териала, которая ведется преимущественно в терминах теории автоматического регулирования, кибернетики. Даже сами наиме­нования — теория открытого, теория закрытого контура — свиде­тельствуют о влиянии идей и методов кибернетики. В этом влия­нии, разумеется, нет ничего предосудительного, и некоторые полезные аналогии с техническими системами и управлением исполнительными действиями человека действительно помогли про­яснить многие проблемы и привели к постановке новых проблем. Н. Е. Введенский когда-то писал: «К сожалению, построения живого мира настолько сложны и оригинальны, что смысл их вы­ясняется обыкновенно лишь после того, как физики и техники придут другими путями к тем же результатам» [15, с. 574]. Но он же предупреждал о том, что, наблюдая за деятельностью какой-либо ткани или органа, «не следует упускать из виду, что каждый раз имеют дело с живыми единицами, поставленными в своей дея­тельности в условия, общие для всех живых организмов» [там же, с. 566]. Имеется большой соблазн по аналогии с техническими устройствами рассматривать тот или иной орган или функцию как механизм, предназначенный только для известной работы, т. е. вне контекста условий его жизнедеятельности. Однако всякая аналогия имеет свои границы и пределы. Аналогии между глазом и каме­рой-обскурой или фотоаппаратом давно изжили себя. Речь идет не о том, что теории открытого или закрытого контура уже постиг­ла та же участь, а о том, чтобы выработать еще более широкий взгляд на человеческое движение и действие, включая их в кон­текст жизнедеятельности. В настоящее время созрели как теоре­тические, так и методические предпосылки для преодоления оппозиции между теориями открытого и закрытого контура. Тео­ретические предпосылки состоят в том, что во многих областях исследования психической деятельности успешно преодолевается

---

технологический, инженерный подход, в том числе и в его совре­менном информационно-кибернетическом варианте. Методические предпосылки состоят в том, что благодаря использованию ЭВМ на линии эксперимента появились принципиально новые возможности регистрации и анализа движений.

В качестве примера приведем исследование [52], предметом которого был анализ соотношений когнитивных и исполнительных компонентов инструментального действия. Экспериментальная си­туация предусматривала быстрое и точное горизонтальное движе­ние к цели, представляющей собой све­товой квадрат, равный по размеру управ­ляемому квадрату и появляющийся справа и слева от стартовой позиции на горизонтальной оси телевизионного индикатора по программе от ЭВМ. Реги­стрировались временные и скоростные характеристики движения.

На рисунке 12 представлен образец записи перехода на цель, включающий в себя запись параметрического графи­ка зависимости пути от времени, данные по скорости и ускорению совершаемого движения. Данный вид кривых S (t), V(t), A(t ) описывает движения, направ­ленные на быстрое и точное совмещение управляемого пятна с целью. Скорость движения возрастает до середины пути, а затем начинает монотонно падать вплоть до начала корректирующих дви­жений, подводящих управляемое пятно к цели. Изменение скорости движения, в свою очередь, вызвано тем, что усилие, прилагаемое для перемещения руки в пространстве и соответственно орудия, управляемого ею, изменяется во вре­мени. Характер изменения этого усилия описывается изменением ускорения движения во времени A(t), где можно выделить ускоренную часть, соответствующую началь­ной части движения, когда скорость нарастает от 0 до макси­мума, и части движения, когда ускорение имеет отрицательный знак. Одновременно для каждой группы реализаций (в зависимо­сти от амплитуды перемещения) был вычислен средний квадратич­ный разброс (а), т. е. определены участки максимального и ми­нимального отклонения от идеальной кривой. Как показал анализ, максимальное отклонение на кривой (а) отмечено в се­редине пути там, где, как видно на кривой скорости, она уже достигла своего максимума. Иначе говоря, разброс ми­нимален в начале и конце пути. Отсюда можно предположить. что движения в самом начале своего пути, соответствующие по времени фазе >нарастания ускорения и характеризующиеся мини­мальным разбросом (а), совершаются по четко отработанной программе для данной группы движений.

---

Эти данные согласуются с данными представителей програм­много или открытого типа управления движениями, постулирую­щих наличие набора моторных программ, которые могут синте­зироваться в желаемое движение, охватить его целиком и которые не зависят от обратной афферентации. Результаты проведенного исследования свидетельствуют о наличии программного типа управления лишь для начальной части движения, составляющей для данной экспериментальной ситуации и данной группы движе­ний 125—150 мс. Как было .показано, средний квадратичный раз­брос увеличивается, доходя до своего максимума на участке пути, соответствующему максимальному значению скорости, охватываю­щей на кривой S (t) интервал, равный 225—275 мс. Вследствие большого количества степеней свободы кинематических цепей человеческого тела, действия реактивных и внешних сил и других причин никакая, даже наиболее точно дозированная, система пус­ковых афферентных импульсов не может однозначно определить требуемое движение. Но движение все-таки совершается, и доста­точно точно, и совершается оно с помощью внесения поправок по ходу выполнения движения, на основе эфферентной сигнализации, поступающей в процессе двигательного акта, путем «сенсорной коррекции». Однако одних импульсов, поступающих в нервную систему по ходу выполнения движения, еще недостаточно для управления действием, они должны сопоставляться с заданными, запрограммированными их значениями, что и дает возможность вносить поправки по ходу выполнения действия; на основе такого сличения и производится коррекция двигательного акта. Иначе говоря, имеются основания для объединения в одном двигательном акте двух типов управления: программного и на основе обратной афферентации, т. е. закрытого типа управления.

Сами представления о моторной программе и об обратной связи, являющиеся центральными в этих теориях, тоже нуждаются в объяснении, тем более, что они рассматриваются в этих теориях преимущественно со стороны их физиологических механизмов. А между тем современные исследования открывают в человечес­ком действии такие осложнения, вариации и направления, о кото­рых не знают биомеханика и физиология, по крайней мере в их нынешнем состоянии. Главное осложнение состоит, видимо, в том, что как программа, так и контроль являются производными от об­раза, равно как и образ является производным от действия с предметом. Это не логический круг, поэтому разрывать его не нужно, но понять взаимоотношения между действием и образом необходимо; без этого невозможно решить проблему построения движений. Мы не случайно привели выше высказывание И. М. Се­ченова о том, что чувствования служат источниками движений не прямо, а через психику, т. е. через образ, который сам является не менее динамичным, чем регулируемое им движение.

---

Понимание этого обстоятельства кардинально отличает тео­рию Н. А. Бернштейна от теорий открытого и закрытого контура. Рассматривая функции «задающего» элемента, он совершенно справедливо ставит вопрос о происхождении макропрограммы целевого действия и о связи ее с двигательной задачей. Послед­няя прямо или косвенно определяется ситуацией, сложившейся к данному моменту. В качестве определяющего фактора в возник­новении и формировании макропрограммы двигательного акта в теории Бернштейна выступает образ или представление резуль­тата действия (конечного или поэтапного). «Привлечение мной для характеристики ведущего звена двигательного акта понятия образа или представления результата действия, принадлежащего к области психологии, с подчеркиванием того факта, что мы еще не умеем назвать в настоящий момент физиологический механизм, лежащий в его основе, никак не может означать непризнания су­ществования этого последнего или выключения его из поля нашего внимания. В неразрывном психофизиологическом единстве про­цессов планирования и координации мы в состоянии в настоящее время нащупать и назвать определенным термином психологичес­кий аспект искомого ведущего фактора, в то время как физиология может быть в силу отставания ее на фронте изучения движений... еще не сумела вскрыть его физиологического аспекта. Однако ignoramus не значит ignorabimus» [7, с. 241]. Несмотря на столь отчетливую постановку проблемы регулирующих функций образа, нельзя не отметить, что эти функции рассматриваются Н. А. Берн­штейном в самом общем виде. Вполне понятно, что именно в этом пункте он апеллирует к психологическому исследованию, которое не может обойти проблему формирования образа, выступающего в функции регулятора произвольного двигательного акта.

Важным этапом в исследовании произвольных движений и навыков было обращение к их ориентировочно-исследовательским, когнитивным компонентам. А. В. Запорожец показал, что в процес­се ориентировочно-исследовательской деятельности складывается образ ситуации и тех действий, которые должны быть осуществле­ны. Особенно существенным является вклад ориентировки на начальных стадиях формирования произвольных движений [28]. Логика исследования привела А. В. Запорожца и его сотрудников к дифференциации ориентировочно-исследовательских, пробующих и собственно-исполнительных действий. Появились новые аргу­менты в пользу полифункциональности движений, которые могут выполнять как исполнительные, так и когнитивные функции, что привело к созданию теории перцептивных действий [29—32], были разработаны методы микроанализа когнитивных, в том чис­ле и перцептивных процессов. При этом собственно-исполнитель­ные действия анализировались в самом общем виде: оценивались лишь время их реализации и точность достижения цели.

---

Развитие теории и методического арсенала исследования пер­цептивных действий позволяет поставить задачу объединения цело­го ряда подходов к исследованию произвольных движений и на­выков: теории построения и развития движений Н. А. Бернштейиа и А. В. Запорожца, теорий открытого и закрытого контура (вместе с различными вариантами их объединения) и теории перцептивных действий.

Первая попытка такого объединения была сделана на основе методов микроструктурного анализа исполнительной и познава­тельной деятельности.

В качестве существенного теоретического основания необходи­мости и полезности объединения названных концепций выдви­галось следующее. При построении движений происходит преодоление избыточных степеней свободы кинематических цепей человеческого тела. Не лишено оснований предположение, что имеется нечто общее между задачей построения движений и за­дачей построения зрительного образа. При построении образа также происходит преодоление избыточных и неадекватных вари­антов отображения одного и того же объекта. С точки зрения регуляции и контроля произвольных движений, видимо, иначе и не может быть, поскольку зрительная система представляет собой существенную часть регулирующего звена двигательного акта. Поэтому в регулирующем звене (кстати, не обязательно связан­ном только со зрительной системой) должно быть не меньшее число степеней свободы, чем в исполнительном. В противном слу­чае ряд степеней свободы исполнительного звена обязательно будет ускользать от регулирующего [36].

Именно поэтому исходя из принципа иннервации отдельных мышц нельзя объяснить целостный акт движения, нельзя говорить об однозначных связях между иннервационными импульсами и вызываемыми ими движениями. Близкие по смыслу идеи выска­зывает М. Турвей [78], считающий, что целесообразные движения регулируются не жестким (заранее готовым) паттерном, а обра­зом действия, который сам является постоянно становящейся структурой. Мало вероятно, что для каждого способа выполнения движения существует готовый регуляторный паттерн (шаблон), тем более, что без предварительного научения возможно примене­ние многих способов выполнения движений и действий. Движение реализуется путем подгонки друг к другу координируемых струк­тур, которые являются относительно автономными с точки зрения организации движения. Собственно становление движения может быть понято как гетерархия, в высших областях которой имеется малое количество больших и сложных координируемых структур, а в низших — большое количество маленьких и простых структур. Турвей также считает, что центральное место в организации дви­жения занимает образ предстоящего действия или представление о нем. В соответствии с таким пониманием процесса управления движением первоначальное представление о действии обязательно должно быть неопределенным в сравнении с его окончательным представлением в исполнительных командах для мышц. Проще говоря, «образ действия» не может и не должен быть конструктив­ным по отношению к конкретным деталям двигательного акта. В образ действия входят обобщенная оценка позы или схемы тела и выделенные перцептивные свойства, которые могут пона­добиться для управления движением, представленные также в обобщенной форме. В разворачивающемся движении «образ дей­ствия» постепенно конкретизируется на последующих уровнях управления движением путем внесения в него детализированною

---