Pregled sadržaja

1. UVOD U ERGONOMIJU

1.1. Određenje ergonomije.....................................................................................1

1.2. Povijesni razvoj ergonomije...........................................................................3

2. SISTEM ČOVJEK-STROJ

2.1. Pojam sistema.................................................................................................5

2.2. Sistem čovjek-stroj: definicija i osnovni tipovi...........................................7

2.3. Razvoj sistema čovjek-stroj...........................................................................8

3. TEORIJA INFORMACIJA U ERGONOMIJI

3.1. Primjena teorije informacija u ergonomiji..................................................12

3.2. Osnovni pojmovi teorije informacija...........................................................13 3.2.1. Pojam informacije i količine informacije................................................14 3.2.2. Pojam prosječne količine prenesene informacije..................................18 3.2.3. Pojam redundancije..............................................................................20 3.2.4. Pojam brzine prijenosa informacija.......................................................21 3.2.5. Izračunavanje količine informacije pomoću dekadskih logaritama.......22

3.3. Informacijska analiza čovjekovih osjetnih mogućnosti i ograničenja....23 3.3.1. Informacijska analiza apsolutne diskriminativne osjetljivosti................23 3.3.2. Informacijska analiza vremena izborne reakcije...................................25

3.4. Kodiranje informacija...................................................................................27 3.4.1. Općenito o kodiranju.............................................................................27 3.4.2. Kodiranje informacija u vizualnom kanalu............................................30 3.4.3. Kodiranje informacija u auditivnom i u taktilnom kanalu.......................33

4. OBLIKOVANJE VEZA IZMEĐU ČOVJEKA I STROJA

4.1. Veze između čovjeka i stroja......................................................................34

4.2. Oblikovanje obaviještala.............................................................................35 4.2.1. Oblikovanje indikatora.........................................................................35 4.2.2. Oblikovanje alarmnih uređaja..............................................................41 4.2.3. Oblikovanje znakova............................................................................43

4.3. Oblikovanja upravljala.................................................................................45 4.3.1. Vrste i namjene upravljala i problemi njihovog oblikovanja.................45 4.3.2. Problem kodiranja upravljala...............................................................47 4.3.3. Problem podražajno-reakcijske kompatibilnosti upravljala..................50 4.3.4. Problem otpora upravljala....................................................................54 4.3.5. Problem osjetljivosti upravljala.............................................................55

4.4. Grupiranje i raspoređivanje obaviještala i upravljala..............................57

5. ČOVJEK KAO SPONA IZMEĐU OBAVIJEŠTALA I UPRAVLJALA STROJA

1

5.1. Tipični zadaci suvremenih operatora.........................................................59

5.2. Motrenje.........................................................................................................59 5.2.1. Definicija i teorije pozornosti.................................................................59 5.2.2. Faktori koji utječu na uspješnost motrenja............................................60

5.3. Mentalno radno opterećenje........................................................................63

5.4. Mentalni modeli i operativne slike .............................................................66

5.5. Simultano djelovanje....................................................................................68

6. OBLIKOVANJE RADNOG PROSTORA, METODA RADA I RADNOG PRIBORA

6.1. Oblikovanje optimalnih dimenzija radnog prostora, strojeva, namještaja i alata....................................................................................................................69

6.2. Oblikovanje metoda rada.............................................................................70 6.2.1. Racionalizacija stavova.........................................................................70 6.2.2. Racionalizacija pokreta.........................................................................71

6.3. Oblikovanje radnog pribora i njegovo raspoređivanje.............................73

7. OBLIKOVANJE FIZIKALNIH FAKTORA RADNE OKOLINE

7.1. Rasvjeta.........................................................................................................80 7.1.1. Specifičnost rasvjete kao faktora radne okoline...................................80 7.1.2. Osnovni fotometrijski pojmovi...............................................................80 7.1.3. Problemi koji se javljaju pri projektiranju rasvjete.................................82 7.1.4. Mjerenje osvijetljenosti i sjajnosti..........................................................91

7.2. Buka...............................................................................................................92 7.2.1. Buka kao faktor radne okoline..............................................................92 7.2.2. Određivanje opasnosti od buke............................................................95 7.2.3. Poremećaji organizma izazvani bukom................................................96 7.2.4. Suzbijanje buke....................................................................................97

7.3. Toplina............................................................................................................99 7.3.1. Nepovoljni toplinski uvjeti radne okoline...............................................99 7.3.2. Mjerenje faktora toplinske okoline......................................................102 7.3.3. Toplinski indeksi.................................................................................104 7.3.4. Utjecaj nepovoljnih toplinskih uvjeta na radni učinak..........................107 7.3.5. Poremećaji organizma izazvani nepovoljnim toplinskim uvjetima......108 7.3.6. Suzbijanje nepovoljnih toplinskih uvjeta..............................................109

8. UTJECAJ TEHNOLOŠKIH PROMJENA NA RAD

8.1. Informatička tehnološka revolucija..........................................................111

8.2. Upotreba kompjutera u proizvodnji i uredima.........................................112

8.3. Robotizirana proizvodnja...........................................................................113

2

8.4. Problemi uvođenja informatičke tehnologije...........................................114 8.4.1. Problemi upotrebe kompjutera............................................................114 8.4.2. Otpor prema robotizaciji......................................................................116 8.4.3. Problem utjecaja informatičke tehnologije na sadržaj ljudskog rada. .116

9. ISPITNA PITANJA..................................................................................117

10. LITERATURA......................................................................................119

11. VJEŽBE..............................................................................................127

3

1. UVOD U ERGONOMIJU

1.1. ODREĐENJE ERGONOMIJEErgonomija (od grč. érgon = rad + nomos = zakon, pravilo) je interdisciplinarni znanstveni pristup problemima prilagođavanja rada čovjeku u cilju (a) povećanja proizvodnosti odn. radne efikasnosti, (b) povećanja sigurnosti na radu i u cilju (c) humanizacije odn. olakšavanja ljudskog rada.

Prilagođavanje rada čovjeku ima tri aspekta odn. glavna zadatka:

(1) prilagođavanje strojeva, alata i upotrebnih predmeta , koji trebaju biti “adekvatni” odn. projektirani, konstruirani i oblikovani respektirajući čovjekove anatomske, fiziološke, psihofiziološke i psihosocijalne karakteristike odn. mogućnosti i ograničenja,

(2) prilagođavanje metoda rada , s obzirom na tjelesne položaje (stavove) i pokrete, raspodjelu rada odn. radne operacije i njihov slijed, organizaciju sredstava za rad: predmeta rada, alata te radnih pomagala, organizaciju rada: raspored strojeva i sinhronizaciju transporta, kako bi izabrana metoda rada uz najmanje naprezanja i umaranja i dala maksimalni učinak,

(3) prilagođavanje uvjeta radne okoline u kojima se rad vrši , s obzirom na objektivne fizikalne prilike, kako bi se njihovim optimalnim uređenjem osigurao osjećaj udobnosti pri obavljanju posla koji u znatnoj mjeri utječe na radni učinak.

Slijedeći su osnovni problemi određenja ergonomije kao znanstvene discipline:

(1) PROBLEM IMENA : za navedeni interdisciplinarni pristup se koristi naziv ergonomija u većini evropskih zemalja, naziv human factors engineering u SADu, a naziv inžinjerska psihologija u zemljama bivšega Sovjetskog Saveza. Naziv ergonomija se prvi puta spomije 1949., kada je osnovano Britansko ergonomsko društvo, a autorstvo naziva se pripisuje MURRELLu, osnivaču društva, koji je uočivši da su napori različitih stručnjaka u rješavanju problema prilagođavanja rada čovjeku nekoordinirani okupio grupu različitih stručnjaka (psihologe, fiziologe, inžinjere...) sa ciljem međusobne razmjene informacija. Ovaj naziv se čini najprikladniji jer (a) jednostavna je kovanica, iz koje se lako izvode drugi jezični oblici i fraze, (b) lako se izgovara na svim jezicima i (c) ne favorizira ni jednu znanstvenu disciplinu koju obuhvaća. U našoj zemlji se za ergonomiju u početku koristio naziv tehnopsihofiziologija, koja se disciplina definira kao “praktična disciplina koja se bavi psihofiziološkim aspektima prilagođavanja rada čovjeku”, koji su se naziv i definicija napustili jer se smatraju preuskim (naime, taj definicija ne uključuje sadržaje iz higijene rada, koja se bavi ispitivanjem utjecaja nepovoljnih fizikalno-kemijsko-bioloških radnih uvjeta na sigurnost i zdravlje zaposlenika, niti sadržaje iz organizacije rada; može se grubo reći da su se tehnopsihofiziologija, higijena rada i organizacija rada integrirali i fuzionirali u ergonomiju).

(2) PROBLEM OBUHVATNOSTI PRISTUPA : budući da je ergonomija interdisciplinarni pristup, postavlja se pitanje koje sve znanosti i grane psihologije ulaze u sastav ergonomije? Odgovor na ovo pitanje daje slika 1. Proširi li se ergonomija ekološkom i industrijskom socijalnom psihologijom, industrijskom sociologijom, dizajnom i svim ostalim disciplinama koje se bave ljudskim radom, dobiva se širi znanstveni interdisciplinatni pristup proučavanju čovjekove radne aktivnosti radi rješavanja problema ljudskog rada koji se naziva ergologija (od grč. érgon = rad + lógos = riječ, govor).

4

Slika 1.: Znanstvena područja povezana sa ergonomijom.

(3) PROBLEM PREDMETA (PODRUČJA) ISTRAŽIVANJA određuju znanstvene discipline u koje spadaju problemi kojima se ergonomija bavi, pa se može reći da je problem ergonomije utvrđivanje povezanosti između čovjekove anatomije, fiziologije i psihologije s jedne strane te fizikalnih zahtjeva konkretnog stroja i fizikalno-kemijsko-bioloških zahtjeva tehnologije proizvodnje s druge strane. Fizikalne zahtjeve konkretnog stroja i fizikalno-kemijsko-biološke zahtjeve tehnologije proizvodnje koji se zahtjevi postavljaju čovjeku u pravilu određuju inžinjeri koji konstruiraju strojeve i tehnološke procese na osnovu svojih znanja o fizikalnim i kemijskim svojstvima materije.

(4) PROBLEM PRIRODE PRISTUPA : je li ergonomija primjenjena ili teorijska znanstvena disciplina i je li produktivna ili reproduktivna-interpretativna? Ergonomija je i primjenjena i teorijska znanstvena disciplina jer se mogu razlučiti proizvođači ergonomskih spoznaja: psiholozi, fiziolozi i anatomi, liječnici, sociolozi, kulturalni antropolozi... i potencijalni korisnici tih spoznaja: strojarski, brodograđevni i elektrotehnički inžinjeri - konstruktori, arhitekti, urbanisti, industrijski, tekstilni i grafički dizajneri... koji konstruiraju i oblikuju strojeve i predmete koje čovjek koristi, kreiraju načine njihovog korištenja i okolinu u kojoj čovjek radi i živi. Nadalje, ergonomija nastoji biti i produktivna i reproduktivna, ali je prvenstveno reproduktivna, jer je proizvodnja ergonomskih spoznaja zbog nužnosti interdisciplinarnog pristupa relativno skupa.

(5) PROBLEM TERMINOLOGIJE : psiholozi i inžinjeri su u početnim diskusijama zaključili da će biti manje poteškoća ako psiholozi preuzmu tehničku terminologiju, nego da inžinjeri preuzmu psihološku terminologiju.

PROIZVOĐAČI ERGONOMSKIH SPOZNAJA IMAJU SLIJEDEĆE ZADATKE:

(1) provođenje interdisciplinarnih istraživanja koja će pružati ergonomski relevantne informacije,

(2) integriranje, interpretiranje i prezentiranje ergonomskih informacija na odgovarajući način da ih njihovi korisnici mogu koristiti,

(3) pružanje konsultantskih usluga pri rješavanju problema koji spadaju u njihovu specijalnost,

(4) ravnopravno sudjelovanje u timu koji oblikuje neki sistem čovjek-stroj.

1.2. POVIJESNI RAZVOJ ERGONOMIJE

5

prirodne znanosti

:- fizika

- kemija

biomedicinske znanosti:

- anatomija- fiziologija- biologija

psihologija zaposlenik

a

organizacijska psihologija

+= ERGOLOGIJA

znanosti

grane psihologije

= ERGONOMIJA

ekološka psihologijaindustrijska socijalna

psihologijaindustrijska sociologijaindustrijska arheologija

dizajn

Težnja da se neki posao obavi sa što manje uložene ljudske energije vjerojatno se pojavila već onda kada je čovjek tek počeo raditi, koju je težnju čovjek ispoljavao pri svakom pokušaju oblikovanja alata i oruđa za rad, počevši od prethistorije.

I inžinjeri su oduvijek pri oblikovanju alata imali u vidu čovjeka. No poteškoće su se pojavile onda kada su inžinjeri uslijed naglog razvoja tehnike i tehnologije počeli oblikovati sve složenija sredstva za rad i za život koja su postala toliko komplicirana da laičko znanje inžinjera o osobinama čovjeka nije bilo dovoljno za optimalno oblikovanje tih složenih sredstava.

Tada se također pokazalo da:

(1) prilagođavanje čovjeka radu ima svoje granice : profesionalnom selekcijom se može samo donekle rasporediti ljude na radna mjesta koja odgovaraju njihovim sposobnostima i drugim osobinama, a profesionalni trening može samo donekle osposobiti ljude za obavljanje povjerenog im posla,

(2) problemi upravljanja strojevima koji prelaze granične mogućnosti prilagodbe čovjeka jednostranim prilagođavanjem čovjeka radu se ne mogu riješiti, već je neophodno potrebno oblikovati strojeve koji su u skladu sa ograničenim mogućnostima prilagodbe čovjeka,

odn. da je prilagođavanje čovjeka radu potrebno nužno nadopuniti prilagođa-vanjem rada čovjeku.

Na primjer, u prvom svjetskom ratu u vojnoj avijaciji je korišteno malo konstrukcijski jednostavnih aviona za koje je bilo jednostavno selekcionirati i osposobiti visokopouzdane ljude, jer su selektirani najsposobniji. U drugom svjetskom ratu se javlja veliki broj mnogo složenijih aviona za koje je trebalo selekcionirati i osposobiti velik broj pilota, varijabilnih sposobnosti, koji su stoga u cjelini bili manje pouzdani. Zato su angažirani psiholozi da pomognu inžinjerima da konstruiraju strojeve koji bi bili prilagođeniji čovjeku i koji ne bi dosizali ni prelazili granične mogućnosti prilagodbe čovjeka.

Navedene spoznaje o ograničenosti profesionalne selekcije i osposobljavanja te eksplozija znanstvenih spoznaja i tehničkih inovacija i njihova masovna primjena u ratne svrhe tokom drugog svjetskog rata (u razvoju tehnologije ratovanja: brzih i manevarski sve složenijih aviona, novih oružja, elektronske opreme za radarsko motrenje...) predstavljali su glavni poticaj razvoju moderne ergonomije. Intenzivni razvoj ergonomije započinje tek nakon 2. svjetskog rata, pa se može reći da je ergonomija relativno mlada grana psihologije, mlađa od psihologije kadrova, čiji se intenzivni početni razvoj odigrao tokom i poslije prvog svjetskog rata.

Ergonomija je imala dvije razvojne etape u poslijeratnom razvoju (prema SINGLE-TONu, 1974):

(1) KLASIČNA ILI KOREKTIVNA ERGONOMIJA (od kraja 19og stoljeća do 50-ih), koja se bavila modificiranjem i usavršavanjem postojećih strojeva, alata i opreme. U toj etapi najvažniji su radovi TAYLORa koji je (početkom i 10-ih godina ovog stoljeća) postavio temelje za studij pokreta, bračnog para GILBRETH, koji su (također 10-ih godina ovog stoljeća) razvili studij pokreta i postavili osnovne principe za studij vremena i američkog inžinjera BARNESa, koji je (20-ih i 30-ih godina našeg stoljeća) studij pokreta i vremena integrirao u studij rada i formulirao 22 principa za racionalizaciju rada koji se i danas primjenjuju. Ti principi se odnose na ekonomiju pokreta tijela (njih 8), uređenje radnog mjesta (njih 8) i oblikovanje alata i opreme (njih 6). Između dva svjetska rata psiholozi, fiziolozi, biolozi, fizičari i kemičari zajednički istražuju fizikalne i kemijsko-biološke uvjete u kojima se rad vrši i njihov utjecaj na učinak i zdravlje radnika u realnoj situaciji, koje je istraživanje dobilo naziv studij radnih uvjeta. Osim korektivnih zahvata, doprinos psihologa se sastojao u izoliranom ispitivanju pojedinačnih signalnih i komandnih uređaja, u kojem području se njihova djelatnost razvila u granu psihologije koja je dobila naziv inžinjerska psihologija.

(2) SISTEMSKA ILI PROJEKTNA ERGONOMIJA (od 50-ih do danas), kada se sa pojavom opće teorije projektiranja sistema ergonomska znanja uključuju u konstrukciju novih sistema čovjek-stroj. Psiholozi se pridružuju inžinjerima i drugim stručnjacima u cjelovitom oblikovanju sistema čovjek-stroj i aktivno rješavaju različita pitanja kao što su (a) koje će funkcije odn. koje će specifične zadatke obavljati stroj, a koje čovjek?, (b) koliko ljudi treba u sistemu?, (c) koje informacije trebaju operatoru i na koji način će one biti prezentirane?, (d) kako izabrati i osposobiti ljude za rad u sistemu?. Sistemska ergonomija svojim pristupom smanjuje jaz koji je postojao između kadrovske psihologije i klasične ergonomije (slika 2.).

6

1980 SISTEMSKA ERGONOMIJ

A

Slika 2.: Razvoj sistemske ergonomije.

TAYLOR (1856-1915) je detaljno izložio koncepciju znanstvenog upravljanja radom u knjizi Načela znanstvenog upravljanja (1911), koja koncepcija upravljanja proizvodnjom ima za cilj racionalizaciju rada radi postizanja maksimalnog radnog učinka u što kraćem vremenu.

Autor je 80-ih godina 19. stoljeća organizirano pristupio istraživanju načina rada u jednoj tvornici tako da je prošao pojedine faze poslova te mjerio pokrete i tempo (ritam) rada. Putem sistematskog opažanja ustanovio je da je proizvodni kapacitet radnika reduciran iz tri razloga: (1) radnici su nedovoljno sposobni za posao koji rade, (2) radnici su nepovoljno razmješteni, koriste mnogo suvišnih pokreta i koriste improvizirane alate i (3) radnici su nedovoljno motivirani za posao koji rade.

Zalažući se za racionalizaciju rada razvio je tri osnovna načela upravljanja radom, koji su dobili naziv “osnovna načela taylorizma” (i danas su aktuelna):

(1) za svaki posao odabrati najprikladnije, što znači najsposobnije radnike,

(2) podučiti odabrane radnike da rade “jedinim i najboljim mogućim” (engl.: one best way) najracionalnijim metodama rada kod kojih su: (a) radnici pravilno razmješteni, (b) eliminirani nepotrebni-suvišni pokreti tako da se koriste pokreti koji su najekonomičniji i (c) radnicima dodijeljeni posebno oblikovani alati,

(3) najmarljivije radnike značajno bolje stimulirati,

pri čemu prvo i treće načelo imaju za cilj prilagođavanje čovjeka radu, a drugo načelo prilagođavanje rada čovjeku: ono je u cijelosti ergonomsko. Taylor je time postao začetnik sistematskog istraživanja pokreta pri radu.

GILBRETH Frank (1868-1924), Taylorov suvremenik i suradnik je, zajedno sa svojom suprugom Lillian uveo precizno mjerenje vremena i filmsko snimanje (10-ih godina ovog stoljeća, objavljeno 1919. u knjizi “Primjenjeni studij pokreta”) za analizu radnih stavova, radnih pokreta kako bi utvrdio takve stavove i porete pri radu koji zahtijevaju najmanje psihomotorno naprezanje (najmanje umaraju) i omogućuju najuspješnije izvođenje radnih zadataka.

Sačinio je tablicu od 18 osnovnih-elementarnih pokreta ili motornih jedinica koje je prema anagramu svoga prezimena nazvao therbligi, i pridao im grafičke znakove, koji se javljaju pri svakom radu i koji su pokreti dovoljni za prikazivanje različitih poslova na različitim radnim mjestima. To je omogućilo analizu vremena i uvođenje vremenskih standarda za obavljanje pojedinih radnih zadataka.

7

1900

1940

DIFERENCIJALNA PSIHOLOGIJA

SOCIJALNA PSIHOLOGIJA

EKSPERIMENTALNA PSIHOLOGIJA

psihometrija

inžinjerska psihologija

organizacijska psihologija

psihologija motivacije, ličnosti i

međuljudskih psihologija obrazovanja studij

radnih uvjeta

studij vremena

studij pokreta

kadrovska psihologija

klasična ergonomij

a

studij rada

2. SISTEM ČOVJEK-STROJ

2.1. POJAM SISTEMASistem (od grč. sýstema, syn = zajedno i histem = staviti) se kao jedan od ključnih pojmova sistemske ergonomije od strane različitih autora različito definrao kao:

sklop dijelova koji formiraju jednostavnu ili složenu organiziranu cjelinu (KAST i ROSENZWEIG),

kompleks elemenata koji su u međusobnoj interakciji (BERTALANFFY),

skup međusobno povezanih elemenata (ACKOFF),

skup dijelova koji su međusobno povezani da bi dani niz ulaza transformirali u određeni niz izlaza (JONES),

bilo koja konfiguracija elemenata u kojoj su svojstva cjeline funkcija kako prirode pojedinih elemenata, tako i načina na koji su oni kombinirani (TAYLOR),

skup elemenata uključenih u postizanje neke zajedničke svrhe, međusobno povezanih zajedničkom informacijskom mrežom, čiji učinak je funkcija ne samo karateristika elemenata, već i njihovih interakcija (FITTS),

relativno izolirana struktura dijelova koja djeluje (SOROKIN),

cjelina sa određenim odnosima među njenim dijelovima (OGNJENOVIĆ),

skup elemenata koji međusobno djeluju (ŠVERKO),

složena, pravilno uređena, skladna, organizirana, jedinstvena i svrsishodna cjelina (popularno značenje).

Navedene definicije su vrlo slične jer naglašavaju tri ključna aspekta odn. opća svojstva bitna za određenje pojma sistema:

(1) organiziranost odn. strukturiranost dijelova u međuzavisnu cjelinu : svojstva cjeline su određena karakteristikama dijelova i njihovom povezanošću, pa promjena u jednom dijelu sistema ima za posljedicu promjenu u svim ostalim dijelovima sistema odn. cijelom sistemu,

(2) relativna izdvojenost odn. izoliranost cjeline : sistemi imaju svojstvo da su sastavljeni od subsistema ili podsistema odn. od “sistema unutar sistema” ili komponenti koje je moguće identificirati, a istovremeno su oni sami udruženi u veće sisteme odn. dijelovi su ili subsistemi okoline ili nekog složenijeg sistema višeg reda,

(3) svrhovito djelovanje (svrha, misija ili cilj sistema) : sistem je, za razliku od strukture, nešto što djeluje, mijenja, transformira odn. ima za ljude neku određenu svrhu koja transcendira pojedinačne svrhe njegovih dijelova. Općenita svrha svakog sistema je da neki dani niz ulaza transformira u neki određeni izlaz (slika 3.).

Slika 3.: Općeniti model svakog sistema.

TRANSFORMACIJSKI PROCESULAZ IZLAZ

8

Ono što ulazi u sistem, što sistem mora primiti da bi ostvario željeni izlaz može biti:

(1) materija : sva neživa: sirovine, oprema i strojevi i sva živa: ljudi,

(2) energija , bilo koje vrste: čovjekova energija, električna energija...

(3) informacija , bilo koje vrste: radni nalog, bušena kartica, električni impuls, usmena poruka..., koja predstavlja primarni ulaz u svakom komunikacijskom sistemu,

a kao rezultat transformacijskog procesa izlaze materija, energija i informacije prerađeni u gotove proizvode ili usluge.

Sisteme je moguće klasificirati odn. podijeliti:

1. S OBZIROM NA REGULACIJU odn. način upravljanja transformacijskim procesom na dvije široke kategorije (slika 4):

a)

b)

Slika 4.: Sistem otvorenog prstena (a) i sistem zatvorenog prstena (b).

(a) sistem otvorenog prstena, koji ne zahtijeva kontinuiranu regulaciju procesa, regulacija se vrši neovisno o izlazu jer nema povratnog djelovanja izlaza na ulaz i u potpunosti zavisi o vanjskom djelovanju, na primjer sistem za aktiviranje gradske rasvjete putem fotoćelija koje reagiraju na okolno svjetlo,

(b) sistem zatvorenog prstena, koji ima kontinuiranu automatsku regulaciju procesa jer se dio izlaza iz sistema putem kanala koji se naziva povratna veza ili feedback dovodi natrag na ulaz tako da izlaz preko ulaza povratno djeluje na proces upravljanja, kao na primjer kod sobnog termostata koji služi za regulaciju sobne temperature. Sistemi čovjek-stroj su u pravilu sistemi zatvorenog prstena.,

2. S OBZIROM NA ISHOD događaja-promjena uslijed djelovanja vanjske sredine ili događaja-promjena unutar sistema:

deterministički sistem, u kojem neki događaj nužno dovodi samo do jednog ishoda, npr. sklopka,

probabilistički sistem, u kojem neki događaj dovodi do više vjerovatnih ishoda, ali ne i do jednog nužnog, npr. upravljanje automobilom,

ULAZ IZLAZIZLAZUPRAVLJANJE

ULAZ IZLAZUPRAVLJANJE

POVRATNA VEZA

9

3. S OBZIROM NA DRUGE KRITERIJE na: konkretne i apstraktne, prirodne i umjetne, biološke i socijalne, molekularne i molarne...

Pouzdanost (efikasnost, vjerojatnost uspješnog učinka) cjelokupnog sistema ovisi o pouzdanosti pojedinačnih komponenti sistema i načinu na koji su pojedinačne komponente sistema međusono spojene.

Ako su komponente međusobno serijski spojene, što je slučaj u većini sistema i ako su komponente odn. pogreške pojedinih komponenti međusobno nezavisne, ukupna pouzdanost sistema je multiplikativna funkcija pouzdanosti svake pojedinačne komponente sistema. Dakle, svaka pojedina komponenta smanjuje pouzdanost sistema pa pojava pogreške kod bilo koje komponente rezultira u pogrešci čitavog sistema.

U vezi pouzdanosti sistema čovjek-stroj treba reći slijedeće:

ukupna pouzdanost sistema ovisi o pouzdanosti stroja i/ili opreme i o pouzdanosti operatora,

pouzdanosti stroja ili opreme je u pravilu vremenski stabilna, a pouzdanost operatora je vremenski promjenjiva,

ljudska komponenta u pravilu većim dijelom smanjuje ukupnu pouzdanost sistema nego komponenta opreme iz čega slijedi da želimo li povećati pouzdanost sistema, trebamo najprije povećati pouzdanost ljudske komponente sistema.

10

11

2.2. SISTEM ČOVJEK-STROJ: DEFINICIJA I OSNOVNI TIPOVI

Sistem čovjek-stroj-okolina (SČSO) je kombinacija ili organizacija jednog ili više ljudi i jedne ili više fizikalnih komponenti koje međuzavisno djeluju da bi u danim uvjetima okoline ostvarili neki određeni zajednički cilj (McCORMICK, 1976).

U ovoj definiciji treba imati u vidu da u njenom kontekstu:

pod fizikalnom komponentom se smatra ne samo doslovni smisao: stroj, već i šire značenje toga pojma: uređaj, alat, pomagalo,

pretpostavlja se prisutnost dane okoline i njena interakcija sa sistemom čovjek-stroj: SČS je podsistem SČSO.

Kako u svakom sistemu, tako se i u SČS razlikuje:

(1) svrha SČS : svaki sistem se primarno definira pomoću svrhe koju ima tako da se jasno i precizno definira što će sistem činiti, kada, kako i gdje (u kakvim uvjetima), i to tako da se specificiraju svi njegovi ulazi i očekivani izlazi te po potrebi fizikalno-klimatski, biološki, socijalni, ekonomski i drugi uvjeti u kojma će sistem djelovati,

(2) zahtjevi SČS , koji se izvode iz svrhe (cilja, misije) sistema; zahtjevi su djelatne karakteristike odn. performanse koje sistem mora imati da bi mogao ispuniti svoju svrhu, a izražavaju se pretežno u kvalitativnim-opisnim kategorijama, a zatim se što je moguće više i detaljnije kvantificiraju,

(3) funkcije SČS (slika 5.):

Slika 5.: Četiri temeljne funkcije sistema čovjek-stroj.

(1) PRIMANJE INFORMACIJA : brzo i točno primanje informacija ili iz okoline ili iz samog sistema. Kod čovjeka je primanje informacija percepcija podražaja koji se odnose na rad stroja, a kod stroja recepcija promjena na upravljalima ili na senzorima stroja. Neke informacije dolaze izvana, a neke se generiraju u samom sistemu, kao što su to npr. informacije povratne sprege.,

(2) PAMĆENJE INFORMACIJA (kod čovjeka) odn. pohrana informacija (kod stroja), koja je u interakciji sa svim drugim funkcijama; informacije koje su pohranjene su u pravilu simboličke odn. kodirane.,

(3) PRERADA INFORMACIJA I DONOŠENJE ODLUKA/ALGORITMA , koja se odnosi na primljene informacije koje dolaze u interakciju sa onima koje su već pohranjene u sistemu, što dovodi do odluke/algoritma što će se činiti, koje i kakvo će biti djelovanje. Prerada informacija se događa između trenutka kada su primljene informacije do trenutka kada se donosi odluka. Navedeno predstavlja centralnu i najvažniju funkciju čovjeka.

IZLAZPRIMANJE

INFORMACIJAPRERADA

INFORMACIJA I DONOŠENJE ODLUKA

DJELOVANJE(AKCIJA)

PAM]ENJE (POHRANA)

INFORMACIJA

ULAZ

sistem

okolina

povratna veza

12

(4) DJELOVANJE, ODN. AKTIVIRANJE I/ILI IZVRŠENJE NEKE AKCIJE, RADNJE, OPERACIJE ILI PROCESA koji su rezultat donešenih odluka/algoritma, a što rezultira promjenama na materijalu odn. predmetu obrade. Kod čovjeka reakcija se sastoji u djelovanju na upravljala, a kod stroja u djelovanju na predmet rada putem efektora odn. radnih dijelova stroja. Navedeno predstavlja centralnu i najvažniju funkciju stroja. Djelovanje ujedno dovodi do otvaranja komunikacijskih kanala koji će prenijeti informaciju o promjenama u radu stroja, koje će promjene registrirati instrumenti i/ili operator.,

koje su ključne za rad sistema, pri čemu je za svrhu irelevantno tko izvršava pojedine funkcije: čovjek ili stroj. Ovakav funkcionalni način razmišljanja je karakterističan za suvremenu koncepciju SČSO.

Osnovni tipovi SČS se dijele s obzirom na to koliki je relativni udio čovjeka, odn. stroja s obzirom na obavljanje navedenih ključnih funkcija u sistemu, po čemu se, prema JONESu (1967) razlikuju tri tipa SČS (u stvarnosti podjela sistema čovjek-stroj na navedene distinktivne kategorije nije posve jednoznačna):

(1) MANUELNI SISTEM , u kojem čovjek obavlja sve funkcije uključivo i davanje pogonske snage, služi se ručnim alatom i drugim pomoćnim sredstvima, direktno i putem povratne veze prima informacije, na osnovu čega donosi odluke i određuje tempo rada i upravlja procesom,

(2) MEHANIZIRANI/POLUAUTOMATIZIRANI SISTEM , u kojem se između čovjeka i alata interpolira stroj sa svojim signalnim i upravljačkim uređajima, koji je izvor pogonske snage, a upravljanje procesom je zadatak čovjeka,

(3) AUTOMATIZIRANI SISTEM , u kojem stroj obavlja u potpunosti sve funkcije bez čovjeka te vrši upravljanje budući da je prethodno programiran da izvrši određenu akciju u određenoj situaciji. Čovjek, zato što automatizirani sistem nije potpuno pouzdan, nadgleda (nadzire, motri) rad stroja i povremeno, u pravilu rijetko, intervenira. Ukoliko sistem zakaže, čovjek je neophodan jer preuzima funkciju upravljanja. Automatizacija unosi promjenu u prirodu i sadržaj ljudskog rada jer se kao nova i dominantna funkcija čovjeka pojavljuje kontinuirano nadgledanje (nadziranje, motrenje).

Raspodjela funkcija između čovjeka i stroja u tri navedena tipa sistema čovjek-stroj prikazuje tablica 1.:

Tablica 1.: Raspodjela funkcija između čovjeka i stroja u tri tipa sistema čovjek-stroj

SISTEM ČOVJEK STROJ

manuelni izvor snage, upravlja, nadzire

mehanizirani upravlja, nadzire izvor snage

automatizirani nadzire izvor snage, upravlja

Koncepcija sistema čovjek-stroj ističe činjenicu da nije moguće oblikovanje sistema, ako se ne poznaju karakteristike ljudske dimenzije sistema: ukupna pouzdanost sistema, naime, ovisi kako o pouzdanosti mehaničke komponente, tako i o pouzdanosti ljudske komponente.

13

2.3. RAZVOJ SISTEMA ČOVJEK-STROJNajveći značaj sistemskog pristupa je u tome što je radikalno promijenio tradicionalnu sekvencijalnu proceduru razvoja sistema, po kojoj se oprema i strojevi te kadrovi (osoblje) razvijaju sukcesivno. Po sistemskom pristupu oni se razvijaju simultano - paralelno (slika 6.).

Slika 6.: Tradicionalni (a) i sistemski (b) pristup razvoju sistema čovjek-stroj.

Uz takav pristup se profesionalna selekcija i trening mogu provesti prije nego što su strojevi i oprema gotovi. Osim što sistemska procedura skraćuje najmanje za 1/4 trajanje oblikovanja sistema, što je značajna prednost u borbi za tržište, njome se poboljšavaju osobine završenih sistema odn. povećava se vjerojatnost da će sistem biti efikasan, što je glavna prednost takve procedure.

Sistemski pristup oblikovanju sistema čovjek-stroj prikazuje slika 7.

stadij specifikacije

(nacrta, projektiranja, planiranja) sistema

DEFINIRANJE SVRHE I ZAHTJEVA SISTEMA

DEFINIRANJE FUNKCIJA SISTEMA

ALOKACIJA FUNKCIJA

stadij razvoja sistema

FIZIKALNA KOMPONENTA:

- alokacija ulazi u nacrt strojeva i opreme

- razvoj strojeva, opreme i radnih pomagala

LJUDSKA KOMPONENTA:

- alokacija ulazi u opis radnih zadataka

- selekcija kadrova i njihovo osposobljavanje

stadij integriranja i

testiranja sistema

INTEGRACIJA SISTEMA

EVALUACIJA SISTEMA

operacionalni stadij RAD SISTEMA

Slika 7.: Sistemski pristup oblikovanju sistema čovjek-stroj.

SPECIFIKACIJA SISTEMA

RAZVOJ STROJEVA I OPREME

RAZVOJ KADROVA

INTEGRACIJA SISTEMA

SPECIFIKACIJA SISTEMA

RAZVOJ STROJEVA I

OPREME

RAZVOJ KADROVA

INTEGRACIJA SISTEMA

a)

b)

14

Iz definirane svrhe i definiranih zahtjeva se izvode funkcije koje sistem treba obavljati da ostvari svoju svrhu i ispuni svoje zahtjeve, a izražavaju se u neodređenom glagolskom obliku (u infinitivu) ili u glagolskim imenicama (npr.: motrenje). Ime i sadržaj pojedine funkcije su arbitrarni jer se svaka funkcija može podijeliti na podfunkcije. Iako je funkcija apstrakcija, pojam funkcije je koristan jer se funkcije mogu navoditi neovisno o dijelu sistema koji će je izvršavati. Primjere formulacije svrhe, zahtjeva i funkcija dvaju sistema daje tablica 2.:

Tablica 2.: Formulacija svrhe, zahtjeva i funkcija za električni automobil i lovački avion

sistem svrha (cilj) zahtjevi primjeri funkcija,

po vrsti i izvršiocu

električni automobil

okretno, brzo i tiho kretanje gradom, bez zagađivanja okoline ispušnim plinovima

brzina do 60 km/h, raspon djelovanja 300 km, broj osoba min. 2, maksimalna okretnost...

(1) primanje inf.: opažanje stanja na cesti: Č

(2) pohrana inf.: kumuliranje br. prijeđenih km: S

(3) donošenje odluka: odlučivanje o izbjegavanju prepreke: Č

(4) djelovanje: skretanje udesno: Č, S

lovački avion

univerzalno mirnodopsko i borbeno djelovanje: pre-sretanje, izviđanje, uni-štavanje neprijatelja

brzina 2.5 maha, borbeni teret 1000 kg...

(1) primanje inf.: registriranje stanja borbenog te-reta (broja neispaljenih raketa): S

(2) pohrana inf.: pohranjivanje koordinata cilja: S

(3) donošenje odluka: odlučivanje o ispaljivanju vođene rakete: Č

(4) djelovanje: vođenje rakete: S

Alokacija (raspodjela, dodjela) funkcija se u razvoju sistema pojavljuje nakon što su cilj (svrha), zahtjevi i funkcije sistema određeni, radi utvrđivanja koje će funkcije obavljati stroj, a koje čovjek u sistemu. Pri alokaciji je ključno pitanje tko će neku od specificiranih funkcija obaviti relativno bolje, čovjek ili stroj?

Neke funkcije su jasno predodređene da ih obavlja čovjek odn. stroj, pa njihova alokacija nije problem, a problematična je alokacija funkcija koje sa više ili manje uspjeha mogu obavljati i strojevi i ljudi, a radi olakšavanja tog problema sastavljane su tablice komparativnih prednosti čovjeka i stroja.

Prvu takvu komparativnu tablicu funkcija koje mogu obavljati čovjek i stroj je dao FITTS (1951), a McCORMICK (1976) daje slijedeću tablicu (tablica 3., u koju je integriran popis FITTSa):

15

Tablica 3.: Popis osobina u kojima je čovjek bolji (superiorniji, nadmoćniji, uspješniji) od stroja i stroj bolji od čovjeka

OSOBINE U KOJIMA JE:

čovjek bolji od stroja stroj bolji od čovjeka

(1) PRIMANJE INFORMACIJA

osjetljivost na vrlo slabe intenzitete vidnih, slušnih, taktilnih, okusnih i njušnih podražaja (čemu samo najsuvremeniji i vrlo skupi strojevi mogu konkurirati)

osjetljivost na fizikalno-kemijske procese izvan ljudske osjetljivosti kao npr. radijacija, elektromagnetski valovi, X-zrake, magnetizam

(1) razlikovanje podražaja u uvjetima viso-kog šuma odn. u kulisi, npr. bipovi na radaru i (2) raspoznavanje i razlikovanje varijabilnih struktura složenih podražaja, npr. silueta građevina na zračnim snimcima, okrnjeni govor, rukopis

motrenje, otkrivanje i registriranje odn. detekcija unaprijed definiranih signala, posebno rijetkih

(2) PAMĆENJE/POHRANA INFORMACIJA

pohranjivanje velike količine informacija u dugom vremenskom razdoblju i pamćenje principa i strategija

brzo pohranjivanje velike količine kodiranih informacija

dosjećanje asocijativno povezanih infor-macija

brzo i točno dosjećanje pohranjenih infor-macja na specificirani zahtjev

(3) PRERADA INFORMACIJA I DONOŠENJE ODLUKA

fleksibilno prilagođavanje zahtjevima situacije u donošenju odluka, osobito u iznenadnim i nepredvidivim kriznim situaci-jama, na koje nije unaprijed pripremljen

brzina, preciznost i pouzdanost reagiranja na unaprijed definirane ulazne signale

donošenje subjektivnih procjena i vredno-vanja

brojanje i mjerenje fizikalnih kvantiteta

osjetljivost na neobične i neočekivane događaje u okolini (za što stroj mora biti preprogramiran)

djelovanje u uvjetima distrakcije

induktivno zaključivanje i generaliziranje

deduktivno zaključivanje i prepoznavanje kategorija

(1) formiranje i primjena principa pri rješavanju problema i iznalaženje potpuno novih rješenja i (2) spontani odabir alternativnog djelovanja u slučaju neus-pjeha, koji nije optimalan, ali omogućava funkcioniranje sistema

(1) simultano obavljanje više progra-miranih aktivnosti (time-sharing) i (2) repetitivne aktivnosti, posebno brzo i točno računanje odn. prerađivanje velikih količina kvantificiranih informacija na temelju programa

(4) DJELOVANJE

racionalno ponašanje u uvjetima preop-terećenja, usmjeravanjem na najvažnije aktivnosti

djelovanje u uvjetima visokog opterećenja uz održavanje stabilne razine učinka kroz duže vrijeme bez znakova umaranja

prilagođavanje snage zahtjevima situacije

velika fizička snaga, koja se može primje-njivati na usmjeren i kontroliran način

Zaključno se može reći sa su ljudi fleksibilno prilagodljivi, ali spori, neprecizni, i nepouzdani u svom djelovanju, dok su strojevi visoko pouzdani, brzi i precizni ali potpuno neprilagodljivi.

16

50-ih godina se vjerovalo da se problem raspodjele aktivnosti između čovjeka i stroja može stvarno i riješiti pomoću tih tablica, da bi 60-ih JORDAN (1963) i CHAPANIS (1965) ukazali da su tablice koje pokazuju komparativne prednosti čovjeka i stroja često neprimjerene, nepotpune i netočne iz slijedećih razloga:

(1) tablice sadrže relativno neprecizne i uopćene podatke o prednostima, a takve tvrdnje u pravilu nisu neposredno primjenjive na konkretne slučajeve,

(2) postoje praznine u poznavanju nekih osobina čovjeka,

(3) relativne prednosti čovjeka nad strojem podložne su stalnoj promjeni zato što neprestani tehnološki razvitak mijenja karakteristike stroja,

(4) relativne prednosti čovjeka i stroja nisu i ne bi trebale biti jedini kriterij o kojem treba voditi računa pri raspodjeli funkcija, odn. treba uzeti i druge kriterije kao što su: ekonomska cijena nekog rješenja, raspoloživost resursa, cijena održavanja, raspoloživi volumen za smještaj stroja...

Pri alokaciji funkcija se ne smiju zanemariti i trebaju se uzeti u obzir sociološke, kulturalne, društvene i političke vrijednosti u određenoj sredini, kao i neke općeljudske vrijednosti koje alokacija mora svugdje jednako tretirati. Naime, čovjek za razliku od stroja ima stavove, očekivanja, motivaciju pa mu ne smijemo dodijeliti funkciju koja će ga degradirati kao ljudsko biće.

JORDAN (1963) s obzirom na poslijednji navedeni zahtjev navodi da moraju biti ispunjena tri uvjeta, kakvi moraju biti poslovi koje ćemo dodijeliti čovjeku:

(1) ne smiju biti zaglupljujući, moraju poticati razvoj vještina,

(2) moraju biti smisleni, odn. imati određeno značenje za operatora,

(3) moraju omogućiti da operator ima stvarnu odgovornost za rad koji vrši.

Nije uvijek važno je li u nekoj funkciji bolji stroj ili čovjek, već da li je pridjeljeno izvršavanje neke funkcije dovoljno dobro odn. prihvatljivo u pogledu svih navedenih kriterija alokacije.

Nakon što je izvršena alokacija funkcija slijede dva paralelna i zavisna razvojna procesa:

(1) razvoj fizikalne komponente : razvoj strojeva, opreme i radnih pomagala, u čemu sudjeluju pretežno inžinjeri u suradnji sa psiholozima,

(2) razvoj ljudske komponente : selekcija kadrova i njihovo osposobljavanje, u čemu sudjeluju psiholozi koji surađuju sa inžinjerima,

nakon čega se sistem može integrirati, evaluirati i pustiti u pogon.

17

3. TEORIJA INFORMACIJA U ERGONOMIJI

3.1. PRIMJENA TEORIJE INFORMACIJA U ERGONOMIJITeorija informacija je matematička teorija koja se bavi analizom procesa komunikacije u različitim komunikacijskim sistemima. Matematičku osnovu teorije informacija je dao HARTLEY (1928), izražavajući količinu informacija logaritamskom formulom sa bazom 10. Statističke osnove mjerenja količine informacija i osnovne teorijske postavke daju KOLMOGOROV (1942) i WIENER (1948, u djelu Kibernetika), a praktičnu razradu i potvrdu SHANNON i WEAVER (1949, u knjizi Matematička teorija komunikacije) koji su teoriju koristili za ispitivanja komunikacijskih sistema telefonije i telegrafije.

Teorija informacija ubrzo je našla primjenu u psihologiji (psiholozi su je među prvima počeli primjenjivati), lingvistici i drugdje u analizi efikasnosti komunikacije odn. analizi iskoristivosti različitih prijenosnih vodova. Wiener je bio prvi zaokupljen mogućnošću primjene te teorije u drugim područjima, prvenstveno u biološkim znanostima.

Komunikacija je proces kojim se informacije prenose od izvora do primaoca, u koji su proces uključena najmanje tri elemenata (slika 8.):

Slika 8.: Proces komunikacije.

(1) ODAŠILJAČ (izvor informacija), koji odašilje-emitira informacije,

(2) PRIJENOSNI VOD (komunikacijski kanal): medij kojim se informacije prenose pomoću signala,

(3) PRIJEMNIK (primaoc informacija), odredište u koje informacije pristižu,

pa se može kraće reći da je komunikacija proces odašiljanja, prenošenja i primanja poruka.

Proces komunikacije sadrži DVA PODPROCESA:

(1) kodiranje : proces kojim se informacija pretvara u signal, kako bi se mogla prenijeti prijenosnim vodom, provodi se u elementu koji je dio ili je izdvojen od odašiljača, a naziva se koder, i

(2) dekodiranje koje je obrnut proces: pretvaranje primljenog signala u informaciju, odn. proces kojim se obnavlja izvorna informacija/poruka/saopćenje u elementu koji je dio ili izdvojen od prijemnika, a naziva se dekoder.

KOD ili šifra je niz nedvosmislenih dogovorenih odn. arbitrarnih pravila za kodiranje. Kodiranje je, dakle, pretvaranje informacije (poruke) u neki fizikalni oblik pogodan za prenošenje komunikacijskim kanalom. Signal je fizikalno utjelovljenje poruke odn. informacije, materijalni proces kojim se informacija prenosi kroz prijenosni vod.

ŠUM ili buka u kanalu je smetnja u komunikaciji, koja se pridružuje signalu u prijenosnom vodu, i ne potječe od odašiljača, već od nekog nekontroliranog izvora, čemu je podložan svaki

ODAŠILJAČ PRIJEMNIKkodiranje dekodiranje

poruka signal signal + šum poruka

PRIJENOSNI VOD

IZVOR ŠUMA

18

proces prijenosa informacija. Šum redovito predstavlja slučajnu varijaciju i uvijek ima nepovoljni učinak na efikasnost komunikacije, pa ga je potrebno svesti na najmanju moguću mjeru. Kada je neizbježan treba povećati redundantnost signala koji se prenose komunikacijskim kanalom (o redundanciji vidi kasnije).

Opisani model je općenitog karaktera i može se primijeniti na različite sisteme kao što su živčani sustav, telekomunikacijski sustav, jezični sustav.

Primjenu teorije informacija u psihologiji i ergonomiji omogućava svođenje funkcije prijema informacije kod čovjeka na proces percepcije i tretiranje procesa percepcije podražaja kao procesa komunikacije kojeg čini:

a) ulazna informacija : podražaj odn. fizikalno-kemijski proces koji djeluje na osjetni organ,

b) komunikacijski kanal za prijenos informacija, kojeg čini čitav osjetni sustav:

osjetni organ, u kojem se podražaji prevode u živčane impulse,

senzorni aferentni put, kojim se živčani impulsi prenose u koru velikog mozga,

područje u kori velikog mozga u kojima se nervna aktivnost pretvara u psihonervnu,

c) izlazna informacija : verbalna, simbolička ili mišićna reakcija na podražaj,

koji se proces podvrgava informacijskoj analizi.

Između ulazne informacije i prijenosa informacije kanalom imamo u osjetnom organu proces kodiranja, unutar komunikacijskog kanala višekratne podprocese rekodiranja odn. višestruke biokemijske promjene koje se odnose na osjet, zor i percepciju, a na izlazu iz komunikacijskog kanala proces dekodiranja u kori velikog mozga kojeg čini konačna biokemijska promjena čiji je psihološki ekvivalent sud ili procjena podražaja koji se izražava verbalno ili simbolički, a u slučaju senzomotorne reakcije, mišićnom aktivnošću.

U većini profesija čovjek prima informacije primarno iz vidnih, slušnih i kinestetičkih osjetnih organa, a u nekima čovjek koristi i temperaturne podražaje, mirisne podražaje, dodirne podražaje, podražaje pritiska.

19

3.2. OSNOVNI POJMOVI TEORIJE INFORMACIJA

3.2.1. Pojam informacije i količine informacije

Informacija je:

(1) U ŠIREM SMISLU : saopćenje (poruka) o stanju elemenata sistema odn. o pojavi događaja u njemu koje uklanja prethodnu neizvjesnost. To je saopćenje da se od N mogućih događaja u nekom sistemu odigrao u trenutku t događaj X i. Takvo određenje ne odgovara svakodnevnom i uobičajenom poimanju informacije jer ne uzma u obzir kvalitetu odn. značenje ili semantički sadržaj informacije.

(2) U UŽEM SMISLU : kvantitativno svojstvo nekog skupa mogućih događaja određeno pojedinačnom vjerojatnošću pojavljivanja svakog od tih događaja.

Binarni brojčani sistem se pokazao pogodniji za mjerenje količine informacija od dekadskog brojčanog sistema iz dva razloga:

prema analogiji sa paralelnim sklopkama u električnoj mreži, postojanje mreže je jedan = 20 i jedini moguć događaj, pa je količina informacije jednaka 0 (općenito ako je neki sistem u samo jednom mogućem stanju, količina informacije koja se iz njega emitira jednaka je 0), sa jednom sklopkom se mogu prikazati 2 = 21 događaja u mreži (količina informacije jednaka 1), sa dvije sklopke se mogu prikazati 4 = 22 događaja u mreži (količina informacije jednaka 2), sa tri sklopke 8 = 23 događaja u mreži (količina informacije jednaka 3) itd. (slika 9.).

20

SHEMATSKI PRIKAZ

MOGUĆIDOGAĐAJI

U MREŽI

N = BROJ MOGUĆIHDOGAĐAJ

A U MREŽI

H

jedini mogući događaj = postojanje mreže

20 = 1 0

jedna sklopka priključena na mrežu:1 = sklopka uključena0 = sklopka isključena

21 = 2 1

dvije sklopke priključene na mrežu:0 0 = obe sklopke isključene1 0 = jedna sklopka uklj. druga sklj.0 1 = jedna sklopka uklj. druga sklj. 1 1 = obe sklopke uključene

22 = 4 2

tri sklopke priključene na mrežu:0 0 0 = sve tri sklopke isključene0 0 1 = jedna sklopka uklj., dvije isklj.0 1 0 = jedna sklopka uklj., dvije isklj.1 0 0 = jedna sklopka uklj., dvije isklj.0 1 1 = dvije sklopke uklj., jedna isklj.1 1 0 = dvije sklopke uklj., jedna isklj.1 0 1 = dvije sklopke uklj., jedna isklj.1 1 1 = sve tri sklopke uključene

23 = 8 3

Slika 9.: Analogija sa paralelnim sklopkama u električnoj mreži (0 = sklopka isključena, 1 = sklopka uključena).

zato što ima samo dvije znamenke 1 i 0, one se mogu koristiti za specifikaciju pojedinog događaja odn. stanja elemenata sistema koji čine taj događaj, kao oznake: 1 = stanje se pojavilo, postoji u sistemu i 0 = stanje se nije pojavilo, ne postoji u sistemu, pa se svako stanje elemenata sistema odn. svaki događaj, mogu prikazati sa nulama i jedinicama.

Ako se nekom sistemu mogu pojaviti događaji X1, X2, X3, X4,...,XN, broj mogućih događaja u sistemu ima N. Postavlja se pitanje: kolika je količina informacija koju daje saopćenje da se od N mogućih nezavisnih-diskretnih događaja u nekom sistemu odigrao u trenutku t događaj X i, ako je vjerojatnost pojavljivanja svih pojedinih događaja (alternativa, ishoda) u sistemu jednaka?

Odgovor na ovo pitanje daje formula:

h = log2 Nu kojoj je:

h = količina informacije koju daje saopćenje da se od N mogućih događaja u nekom sistemu odigrao u trenutku t događaj Xi, ako je vjerojatnost pojavljivanja tih događaja jednaka,

log2 = dualni logaritam odn. logaritam sa bazom 2,

N = broj jednako mogućih (vjerojatnih) događaja (alternativa, ishoda) u nekom sistemu.

nula

faza

21

Riječima: količina informacije koju daje saopćenje da se od N mogućih nezavisnih događaja u nekom sistemu odigrao u trenutku t događaj X i, ako je vjerojatnost pojavljivanja tih događaja jednaka jednaka je binarnom logaritmu broja mogućih događaja. Količina informacije je dakle određena brojem alternativa: što je veći broj mogućih jednako vjerojatnih događaja, donosi se veća količina informacija ako se neki od tih događaja desi.

Budući da je:

log2 2x = xmože se također reći da je količina informacije koju daje saopćenje da se od N mogućih događaja u nekom sistemu odigrao u trenutku t događaj Xi, ako je vjerojatnost pojavljivanja tih događaja jednaka jednaka eksponentu na koji treba dići broj 2 da bi dobili broj mogućih ishoda.

Tako, na primjer, ako u nekom sistemu ima N = 32 moguća događaja, davanje saopćenja da se od N mogućih jednako vjerojatnih događaja u tom sistemu odigrao u trenutku t događaj X i donosi informaciju od h = log2 32 = log2 25 = 5 jedinica količine informacija. Po istoj logici može se reći da se saopćenjem o rezultatu bacanja kocke otklanja veća neizvjesnost i donosi veća količina informacija nego saopćenjem o razultatu bacanja novčića jer je hBACANJE KOCKE = log2 6 > hBACANJE NOVČIĆA = log2 2.

Vjerojatnost da se u ekviprobabilitetnom sistemu događaja neki od jednako vjerojatnih događaja pojavi (dogodi, realizira, ostvari) je jednaka za sve događaje i recipročna je funkcija broja mogućih događaja u takvom sistemu: što je veći broj mogućih jednako vjerojatnih događaja, to je manja vjerojatnost da se baš događaj Xi pojavi, (ali se donosi veća količina informacija u saopćenju da se se taj događaj desio!), pa se može pisati:

pi = 1/N N = 1/pi, iz čega proizlazi:

h = log2 (1/p) = log2 1 - log2 p = log2 20 - log2 p = 0 - log2 p

h= - log2 p

Kako je p uvijek manji od 1, a logaritmi brojeva manjih od 1 uvijek negativni, količina informacije je uvijek pozitivna veličina i to je veća, što je vjerojatnost pojavljivanja jednako vjerojatnih događaja manja.

Dakle, veliku količinu informacija sadržava odn. donosi saopćenje:

da se od N jednako vjerojatnih događaja u nekom sistemu odigrao u trenutku t događaj Xi, ako je broj jednako vjerojatnih događaja u tom sistemu vrlo velik, na primjer (a) saopćenje da je XY dobio na lotu jer je ispunio dobitnu kombinaciju donosi veliku količinu informacija jer je broj jednako vjerojatnih kombinacija brojeva pri igranju lota vrlo velik, ili (b) vremenski izvještaj koji stiže iz prašume donosi veću količinu informacija od onoga koji stiže iz pustinje jer je broj jednako vjerojatnih različitih vremenskih događaja u prašumi veći od broja jednako vjerojatnih događaja u pustinji, u kojoj je uvijek suho.,

koje iznosi malo vjerojatni “neočekivani” događaj, na primjer “na Hvaru je danas temperatura -10 C”, neočekivana vijest je “velika” vijest koja postaje novinska senzacija za što postoji dosjetka: “nije vijest da je pas ugrizao čovjeka, nego da je čovjek ugrizao psa!”.

Količina informacije se izražava u jedinici za mjerenje količine informacija koja se naziva "bit" (od engl. binary unit), a koja se definira za sistem u kojem je vjerojatnost pojavljivanja događaja jednaka na slijedeći način: bit je ona količina informacije koja omogućuje da se neodređenost nekog skupa jednako vjerojatnih događaja odn. broj mogućih alternativa u sistemu smanji na polovicu.

Broj bita koji se dobiva saopćenjem o nekom događaju se može definirati i kao broj opredjeljenja između dva jednako vjerojatna događaja (to su tzv. binarna opredjeljenja) da bi se fiksirao jedan od N jednako vjerojatnih događaja. Na primjer:

22

saopćenje da se pri bacanju novčića zbio događaj “pismo” donosi 1 bit informacija, budući da kod bacanja novčića postoje samo dva jednako vjerojatna događaja, pa je za fiksiranje jednog od njih potrebno samo jedno opredjeljenje,

saopćenje da se pri izvlačenju karte iz špila od 32 različite karte zbio događaj “karta X” donosi 5 bita informacija, budući da kod izvlačenja karata iz špila od dvije karte postoji 32 jednako vjerojatna događaja, pa je za fiksiranje jednog od njih potrebno 5 opredjeljenja,

saopćenje da se pri postavljanju figure na šahovsku ploču zbio događaj “figura x je postavljena u drugom redu, šestom stupcu” donosi 6 bita informacija, budući da pri postavljanju figure na šahovsku ploču postoji 64 jednako vjerojatna događaja, pa je za fiksiranje jednog od njih potrebno 6 opredjeljenja (slika 10.),

PITANJE BINARNO SMANJENJE BROJAx O POLOŽAJU

FIGUREOPREDJELJE

NJEMOGUĆIH

DOGAĐAJA1. Je li gore? DA (1) sa 64 na 32 (1/2)

2. Je li desno? DA (1) sa 32 na 16 (1/2)

3. Je li gore? DA (1) sa 16 na 8 (1/2)

4. Je li desno? NE (0) sa 8 na 4 (1/2)

5. Je li gore? NE (0) sa 4 na 2 (1/2)

6. Je li desno? DA (1) sa 2 na 1 (1/2)

Slika 10.: Broj bita koje donosi saopćenje da se pri postavljanju figure na šahovsku ploču zbio događaj “figura x je postavljena u drugom redu, šestom stupcu”. Događaj se može opisati sa dva stanja: “gore i “desno”. Radi preglednosti nisu unešena crna polja šahovske ploče. Sukcesivno smanjenje broja mogućih događaja prikazano je sve intenzivnijim sjenčanjem “otpalih” polja.

ako naš sugovornik napiše na papir 8 slova i odluči se za jedno od tih slova (npr za E), koliko pitanja mu moramo postaviti da bi pogodili na koje se slovo odlučio? ; rješenje tog problema daje formula h = log2 8 = log2 23 = 3 jer da bi pitanjima fiksirali jedno od osam slova moramo izvršiti 3 opredjeljenja između dva jednako vjerojatna događaja:

A B C D E F G H

1 3 2

1. Da li je slovo na koje si se odlučio među prva četiri? Ne.

2. Da li je slovo na koje si se odlučio u zadnja dva? Ne.

3. Da li je slovo na koje si se odlučio E? Da.

U navedenom kontekstu bi se jedinica za izražavanje količine informacije mogla definirati kao “bit je ona količina informacije koja omogućuje da se jedan od dva jednako moguća događaja specificira”.

Ako je vjerojatnost pojavljivanja nezavisnih događaja u nekom sistemu nejednaka odn. ako je sistem varijabilno-probabilitetan ne možemo postaviti pitanje kolika je količina informacija koju daje saopćenje da se od N mogućih događaja u nekom sistemu odigrao u trenutku t događaj X i.

U tom slučaju se određuje prosječna količina informacije sadržane u sistemu zbog čega je potrebno sumirati pojedinačne empirijske (realizirane) vrijednosti količine informacije o pojavi pojedinih događaja u sistemu, ponderirane empirijskom (realiziranom) vjerojatnošću njihovog pojavljivanja, što se izračunava iz formule:

H = pi hi = p1 log2 (1/p1) + p2 log2 (1/p2) + p3 log2 (1/p3) +... + pN log2 (1/pN)

H = - pi log2 pi , i = 1 do N bit

23

pri čemu je:

p i = empirijska (realizirana) vjerojatnost pojavljivanja nekog događaja (u našem slučaju: podražaja, odgovora ili kontingencije podražaja i odgovora), i = 1 do N; jednaka je omjeru broja realiziranih događaja i broja mogućih događaja; u našem slučaju je broj realiziranih događaja (a) ukupan broj reakcija povodom istog podražaja (donja marginalna suma), (b) ukupan broj podražaja koji dovode do iste reakcije (desna marginalna suma) ili (c) ukupan broj kontingencija pojedinog para (podražaj, reakcija); broj mogućih događaja je uvijek jednak i odgovara ukupnom broju podražaja (koji je jednak ukupnom broju odgovora, koji je jednak ukupnom broju kontingencija podražaja i odgovora), vidi o tome kasnije,

h i = pojedinačna empirijska vrijednost količine informacije, i = 1 do N.

Riječima: ako je vjerojatnost pojavljivanja događaja u nekom sistemu nejednaka prosječna količina informacije jednaka je sumi pojedinačnih realiziranih vrijednosti količine informacije o pojavi pojedinih događaja u sistemu, koje se ponderiraju realiziranom vjerojatnošću njihovog pojavljivanja.

Kada vjerojatnost pojavljivanja događaja u nekom sistemu postane jednaka odn. kada postane p1 = p2

= p3 =... formula H = - pi log2 pi prelazi u h = - log2 p na slijedeći način:

H = - pi log2 pi = p1 log2 (1/p1) + p2 log2 (1/p2) + p3 log2 (1/p3) +... =

= N p log2 (1/p) = 1 log2 (1/p) = - log2 p

Uz jednak broj događaja u sistemu količina informacije koja se prenosi kada je vjerojatnost pojavljivanja događaja u nekom sistemu jednaka je veća od količine informacije koja se prenosi kada je vjerojatnost pojavljivanja događaja u nekom sistemu nejednaka. Količina informacije koja se prenosi kada je vjerojatnost pojavljivanja događaja u nekom sistemu jednaka je maksimalna količina informacije koja se može prenijeti uz dani broj događaja u sistemu. Navedeno ilustrira slijedeći primjer u kojem operator mora reagirati na četiri različita signalna svjetla koja u prvom slučaju imaju nejednaku vjerojatnost (relativnu frekvenciju) pojavljivanja, a u drugom jednaku vjerojatnost (relativnu frekvenciju) pojavljivanja (tablica 4.):

Tablica 4.: Ilustracija činjenice da je količina informacije koja se prenosi kada je vjerojatnost pojavljivanja događaja u nekom sistemu jednaka maksimalna količina informacije koja se može prenijeti uz dani broj događaja u sistemu

SIGNALNI

ELEMENT

NEJEDNAKA RELATIVNA FRE-KVENCIJA AKTIVIRANJA pi

JEDNAKA RELATIVNA FRE-KVENCIJA AKTIVIRANJA p

A 0,10 0,25

B 0,20 0,25

C 0,30 0,25

D 0,40 0,25

H = - pi log2 pi =1,84 - log2 p = 2,00

Prosječna količina informacije se još naziva entropija odn. neizvjesnost ili informacijska neodređenost sistema. U pravilu, kako entropija raste, događaji u sistemu su nezavisniji i teže se predviđaju jedan na osnovu drugog. Ona je najveća kada su vjerojatnosti javljanja različitih mogućih ishoda u sistemu podjednake, kao npr. kod brojeva u tablici slučajnih brojeva.

24

Iz do sada navedenog slijedi da pojam količine informacije ili informacijske vrijednosti poruke u teoriji informacija ima točno određeno značenje i ne smije se brkati sa svakodnevnim poimanjem pojma “informacija” koje podrazumijeva da je informacija nosioc značenja. Za izračunavanje količine informacije je značenje pojedinih čestica informacije potpuno irelevantno. Saopćenje o nekom događaju u sistemu može sadržavati veću ili manju količinu informacije bez obzira kakvo je značenje tog saopćenja za operatora.

3.2.2. Pojam prosječne količine prenesene informacije

Donoseći sudove odn. procjene o veličini svojih doživljaja povodom zadanih podražaja ispitanik prenosi i određenu količinu informacije.

Prosječna količina informacije koju sadrže njegovi sudovi odn. reakcije predstavlja mjeru operativnih mogućnosti senzornog sustava u kojem se vrši podraživanje: osjetljiviji senzorni sustav bit će sposoban prenijeti veću količinu ulazne - podražajne informacije o intenzitetu ili o nekom drugom atributu podražaja. Sudovi ispitanika sadržavat će u tom slučaju veću prosječnu količinu informacije od sudova u čijoj se osnovi nalazi funkcioniranje jednog slabije osjetljivog osjetnog sustava. Na primjer, uvježbana tajnica će tonski zapis prenijeti na papir u količinski mnogo većoj mjeri nego dijete koje je tek naučilo pisati.

Da bismo utvrdili prosječnu količinu informacije koja se može prenijeti nekim komunikacijskim kanalom odn. osjetnim sustavom, koja se označava sa T, potrebno je iz podražajno-reakcijske kontingencijske tablice odn. iz tzv. matrice konfuzije putem odgovarajućih formula koje slijede temeljnu formulu za izračunavanje prosječne količine informacija u varijabilitetno-probabilitetnom sistemu odrediti informacijske veličine prema tablici 5A.:

25

Tablica 5A.: Informacijske veličine potrebne za informacijsku analizu procesa percepcije

PRIKAZ VENNovim DIJAGRAMOM INFORMACIJSKA VELIČINA KOJA SE IZRAČUNAVA

(a) prosječna količina informacije na ulazu (na odašiljaču), koja je sadržana u podražajima i koju emitira neki odašiljač odn. neodređenost podražaja HX:

HX = - pX log2 pX bit

pri čemu je pX = empirijska vjerojatnost pojavljivanja podražaja (omjeri vrijednosti donje marginalne sume kontingencijske tablice i ukupnog broja podražaja),

(b) prosječna količina informacije na izlazu (na prijemniku), koja je sadržana u odgovorima odn. neodređenost odgovora HY:

HY = - pY log2 pY bit

pri čemu je pY = empirijska vjerojatnost pojavljivanja odgovora ispitanika odn. apsolutnog ili komparativnog suda ili mišićne reakcije (omjeri vrijednosti desne marginalne sume kontin-gencijske tablice i ukupnog broja odgovora),

(c) prosječna ukupna količina informacije koja je sadržana u podražajima i u odgovorima HXY:

HXY = - pXY log2 pXY bit

pri čemu je pXY = empirijska vjerojatnost pojavljivanja podražaja i odgovora ispitanika (omjeri vrijednosti polja kontingencijske tablice i ukupnog broja podražaja odn. odgovora),

(d) prosječna maksimalna ukupna količina informacija koja je sadržana u podražajima i odgovorima kada nema prijenosa odn. maksimalna neodređenost podražaja i odgovora:

HMAX = HX + HY bit

IZ NAVEDENIH INFORMACIJSKIH VELIČINA IZRAČUNAVA SE:

(1) prosječna količina informacija koju može prenijeti neki osjetni sustav odn. kontingencijska ili zajednička neodređenost podražaja i odgovora:

T = HMAX - HXY = (HX + HY) - HXY bit

26

(2) prosječna količina informacije koja nije prenesena odn. ekvivokacija E , koja je mjera nerazlikovanja podražaja zbog ograničenih senzornih sposobnosti ispitanika i koja ukazuje u kojoj mjeri je ispitanik davao za različite podražaje isti odgovor:

E = HX - T bit

(3) prosječna količina informacije koja je sadržana u izlazu a ne potječe od izvora odn. šum ili ambigvitet A; to je informacija sadržana u izlazu - odgovorima ispitanika a koja nije prenesena ulazna - podražajna informacija i ukazuje u kojoj mjeri je ispitanik davao različite odgovore za isti podražaj, kao:

A = HY - T bit

Postupak izračunavanja kontingencijske neodređenosti ilustritra slijedeći primjer (tablica 5B.) u kojemu polazeći od zadane podražajno-reakcijske tablice treba izvršiti informacijsku analizu reakcija na paljenje pojedinih signalnih svjetala.

Tablica 5.B.: Primjer izračunavanja količine prenesene informacije. Uz podražajno-reakcijsku tablicu su navedeni njeni osnovni elementi. U tablici se nalazi broj (frekvencija) kontingencija za pojedine parove (podražaj, reakcija). Točne reakcije (kontingencije) se nalaze na dijagonali tablice. Izračunavanje je olakšano tako da su uz desnu marginalnu sumu izračunate vrijednosti pX, ispod donje marginalne sume vrijednosti pY, a u poljima tablice vrijednosti pXY

(podebljano).

x1 x2 x3 x4 pY

y1 5

0,05

5 0,05

y2 5

0,05

10

0,10

5

0,05

20 0,20

y3 5

0,05

5

0,05

15

0,15

20

0,20

45 0,45

y4 10

0,10

20

0,20

30 0,30

10 20 30 40 100

pX 0,1 0,2 0,3 0,4

REAKCIJEPODRAŽAJI

polje tablicedonja

marginalna suma tablice(osjenčano)

desna marginalna

suma tablice(osjenčano)

ukupan broj podražaja

odn. odgovora

27

Izračunava se, prema tablicama 5A., 5B., i upotrebom dekadskih logaritama (prema izvodu u poglavlju 3.2.5.):

iz vrijednosti donje marginalne sume kontingencijske tablice prosječna količina informacije na ulazu:

HX = - 3,322 pX log10 pX = - 3,322 0,1 log100,1 + 0,2 log100,2 + 0,3 log100,3 + 0,4 log100,4 = 1,85 bit,

iz vrijednosti desne marginalne sume kontingencijske tablice prosječna količina informacije na izlazu:

HY = - 3,322 pY log10 pY = - 3,322 0,05 log100,05 + 0,2 log100,2 + 0,45 log100,45 + 0,3 log100,3 = 1,72 bit,

iz vrijednosti polja kontingencijske tablice prosječna ukupna količina informacije koja je sadržana u podražajima i u odgovorima:

HXY = - 3,322 pXY log10 pXY = - 3,322 0,05 log100,05 + 0,05 log100,05 + 0,10 log100,10 + 0,05 log100,05 + 0,05 log100,05 + 0,05 log100,05 + 0,15 log100,15 + 0,20 log100,20 + 0,10 log100,10 + 0,20 log100,20 = 3.08 bit

iz prethodno izračunatih vrijednosti prosječna količina informacija koju može prenijeti neki osjetni sustav odn. kontingencijska ili zajednička neodređenost podražaja i odgovora:

T = HMAX - HXY = (HX + HY) - HXY = 1,85 + 1,72 - 3,08 = 0,49 bit.

Budući da se ekvivokacja i ambigvitet mogu izračunati nezavisno od poznavanja količine prenesene informacije,

E = - pX pX(Y) log 2 pX(Y) bit

A = - pY pY(X) log 2 pY(X) bit

pri čemu je: pX(Y) = empirijska vjerojatnost pojavljivanja istog odgovora (suda) Y za različite podražaje X, pY(X) = empirijska vjerojatnost pojavljivanja različitih odgovora (sudova) Y uz isti podražaj X,

kontingencijska neodređenost T se može izračunati i putem formula (premda se češće se koristi formula (1)):

T = HX - E bit i

T = HY - A bit.

Navedeni odnosi mogu se dokazati identitetom koji proizlazi iz slijedećeg sistema jednadžbi:a) HXY = E + T + A (ukupna količina informacija = ekvivokacija + količina prenesene informacije +

ambigvitet),b) T = HX + HY - HXY.

Uvrštavanjem (2) i (3) u (a) se dobiva: HXY = HX - T + T + HY - T HXY = HX + HY - T,

a daljnjim uvrštavanjem (1) se dobiva: HXY = HX + HY - HX - HY + HXY

HXY = HXY.

28

Za određivanje navedenih informacijskih veličina se u eksperimentu koristi velik broj podražaja koji se slučajnim redoslijedom ponavljaju veliki broj puta. Zadatak je ispitanika da svaki puta kada se pojavi podražaj prosudi taj podražaj tako da:

da apsolutni sud : numerički identificira podražaj bez mogućnosti usporedbe ili tehnički: izrazi veličinu zadanog podražaja brojčano na skali od 1 do N, gdje je N broj različitih korištenih intenziteta podražaja, tako da podražaju pridruži odgovarajući cjelobrojni broj,

da komparativni (relativni) sud : usporedi veličinu zadanog podražaja sa standardnim podražajem (modulusom) koji se zadaje prije, tokom ili neposredno nakon djelovanja zadanog podražaja, pa imamo sukcesivno ili simultano prisutna dva zadana podražaja,

nakon čega se tako dobiveni apsolutni ili komparativni sudovi podvrgavaju informacijskoj analizi.

Određivanje odn. mjerenje prosječne količine prenesene informacije ima slijedeće prednosti:

(1) to je direktno mjerenje jer se i podražaji i odgovori ispitanika mjere se u istoj jedinici, u bitima.

(2) moguće je svugdje gdje se može izraditi podražajno-reakcijska tablica,

ali i nedostatke:

(1) nije prikladno za situacije u kojima reakcije na različite podražaje imaju različitu važnost i u kojima pogreške pri reagiranju imaju različitu važnost,

(2) ispitanik mora znati vjerojatnost pojavljivanja pojedinih podražaja pX da bi ta mjera bila valjana, koja vjerojatnost može biti izrečena uputom ili proizlaziti iz prethodnog iskustva ili subjektivne procjene.

3.2.3. Pojam redundancije

Pojam prosječne količine prenesene informacije se odnosi na efikasnost prijenosa informacija, a pojam redundancije se odnosi na osobine sekvenci signala koja se prenosi komunikacijskim kanalom.

Redundancija, suvišnost ili obilnost informacije je svojstvo sekvence signala da sadrži veću prosječnu količinu informacije nego što je teoretski dovoljno za prijenos poruke odn. sadrži manju količinu informacija nego što teoretski može prenijeti, zato što dio signala prenosi istu informaciju. Izračunava se pomoću formule:

R = (1 - H/HMAX) x 100 %gdje je:

R: postotak, za koliko je prosječna količina informacije u sekvenci signala veća nego što je teoretski dovoljno za prijenos poruke,

H: empirijska - realizirana - aktualna - stvarna prosječna količina informacije koju sadrži neka sekvenca signala, izračunava se formulom: H = - pi log 2 pi,

HMAX: maksimalna - teoretska količina informacija koju može sadržavati neka sekvenca signala, a koja je najveća kada svi signali u nekoj sekvenci signala imaju jednaku vjerojatnost pojavljivanja p odn. kada je pojavljivanje signala sekvencijalno potpuno nezavisno, izračunava se formulom: HMAX = log2 N, pri čemu je N = broj signala u sekvenci.

Redundancija u pravilu nije nedostatak jer ublažuje nepovoljni učinak šuma koji se pojavljuje u komunikacijskom kanalu odn. pospješuje komunikaciju i smanjuje pogreške pri komunikaciji. Dakle, sa povećanjem šuma povećava se njena uloga.

Redundancija se najlakše određuje u području govornog i pisanog jezika i iznosi 50-80 % (u engleskom pisanom jeziku iznosi 75%, što znači da bi istu količinu informacija u knjizi mogli prenijeti uz 75% manje manje prostora, odn. na 25% prostora od onog koji se stvarno koristi). Očigledno je da je redundancija prisutna u jeziku kojim se služimo zato jer:

29

sva slova nemaju jednaku frekvenciju pojavljivanja, npr. samoglasnici su češći od suglasnika, i u sukcesiji se međusobno zavisno (ne)pojavljuju, npr. u hrvatskom jeziku se nikad ne pojavljuje kombinacija slova tipa “čt”,

sve riječi nemaju jednaku frekvenciju pojavljivanja i u sukcesiji se međusobno zavisno (ne)pojavljuju,

i nužna je zbog boljeg razumijevanja učesnika govorne ili pisane komunikacije jer smanjuje vjerojatnost pogreške u razumijevanju te zbog umjetničke ekspresivne i impresivne upotrebe jezika.

Kao dobra približna ilustracija redundancije u jeziku služi identifikacija značenja skupa slova KFCJNT. Dodavanjem samoglasnika taj skup slova identificiramo kao KOEFICIJENT u kojoj riječi redundancija iznosi R = (1 - dovoljan broj slova za identifikaciju riječi/ukupan broj slova u riječi) x 100 = (1 - 6/11) x 100 = 45,46%. Dakle riječ KOEFICIJENT sadrži 45,46% veću prosječnu količinu informacije nego što je teoretski dovoljno za prijenos značenja te riječi.

Potrebna redundancija u tekstu najviše ovisi o predznanju čitača: djeci treba više redundancije, zato im se u udžbenicima isti sadržaji ponavljaju, i o stanju čitača - procesora teksta: umornoj osobi treba više redundancije nego novih informacija da bi shvatila neku poruku sadržanu u tekstu.

3.2.4. Pojam brzine prijenosa informacija

Budući da se prijenos informacija zbiva u nekom vremenskom kontekstu, potrebno je definirati brzinu prijenosa informacija kao gornju granicu količine informacija koja se može prenijeti nekim komunikacijskim kanalom u jedinici vremena (u jednoj sekundi), a izračunava se iz formule:

BP = T/t bit/s = bits per second = bps ili baud,gdje je:

BP = brzina prijenosa informacija,

T = količina prenesene informacije,

t = vremenski interval prijenosa.

Istraživanja su pokazala da ne postoje jednoznačne vrijednosti brzine prijenosa informacija za dani osjetni modalitet i dimenziju podražaja, već da brzina prijenosa informacija ovisi o vrsti zadatka odn. aktivnosti (LOMOV, 1966), prema tablici 6.

Tablica 6.: Količina informacije koja može biti predana čovjeku u 1 s pri različitim poslovima

VRSTA

ZADATKA

KOLIČINA INFORMACIJE KOJA MOŽE

BITI PREDANA ČOVJEKU U 1 s bps

brojanje predmeta 3

osjetna diskriminacija (identifikacija) podražaja 5-6

izborno reagiranje 6

zbrajanje ili množenje dvije znamenke 12

kucanje na pisaćem stroju (slučajna sekvenca slova) 16

korektorski posao 18

sviranje na klaviru (slučajna sekvenca nota) 23

čitanje naglas 30

čitanje u sebi 45

30

Navedeno se tumači time da je fiziološka osnova izvršavanja pojedinih zadataka vrlo različita, pa kod nekih zadataka ograničenja proizlaze pretežno iz perceptivnih mehanizama, kod nekih pretežno iz medijaciskih mehanizama, a kod nekih iz organizacije motornih odgovora.

Gornja granica količine informacija koju čovjek može prenijeti u jedinici vremena uzimajući sve osjetne komunikacijske kanale zajedno iznosi između 40 i 50 bauda. Ta granica se ponekad naziva “ukupni perceptivni kapacitet mozga čovjeka” ili “gornja granica ukupne količine informacija koju čovjek može primiti i preraditi u jedinici vremena” i pokazuje da čovjek nije u stanju analizirati svu gomilu informacija koja djeluje na naš mozak, već ih nužno mora filtrirati. Usporedbe radi, za osobna računala uobičajena brzina prijenosa informacija iznosi 2 400 bauda ili 2,4 kbps i više, a za optičke kablove od 280 000 do 10 000 000 kbps.

Pri konstrukciji SČS treba imati u vidu da brzina kojom stroj predaje informacije čovjeku ne smije prelaziti brzinu prijenosa informacija kod čovjeka, koji je najslabija komponenta sistema po brzini prijenosa informacija, inferioran u odnosu na komunikacijske mogućnosti tehnike. Zato je pri konstrukciji SČS potrebno fizikalnu komponentu sistema prilagoditi perceptivnim mogućnostima čovjeka, a ne obrnuto.

3.2.5. Izračunavanje količine informacije pomoću dekadskih logaritama

Kako je:

H = - pi log2 pi , i = 1 do N bit i

logb x = log10 x / log10 b,

npr. log2 4 = log2 22 = 2 = log10 4 / log10 2

to je:

H = - pi (log10 pi / log10 2)

H = - 1/ log10 2 pi log10 pi , ili H = - 3,322 pi log10 pi , i = 1 do N bit

Budući da je - 1/ log10 2 = - 3,322 konstanta, potpuno je svejedno da li ćemo za izračunavanje količine informacija koristiti logaritam sa bazom 2 u formuli:

H = - pi log2 pi , i = 1 do N

ili dekadski logaritam u formuli:

H = - pi log pi , i = 1 do N

Razlikuju se jedino jedinice, jer u prvom slučaju količinu informacija izražavamo u jedinici bit, a u drugom slučaju u jedinici hartley koje se linearno transformiraju jedna u drugu pomoću formule:

1 bit = 1 / log10 2 hartley

1 bit = 3,322 hartley

Matematički gledajući, dilema koju od dviju jedinica koristiti za izražavanje količine informacija je suvišna i ekvivalentna je dilemi da li udaljenost izražavati metrima ili centimetrima ili težinu u kilogramima ili gramima.

Postupak izračunavanja kontingencijske neodređenosti može se u cijelosti provesti putem formula sa dekadskim logaritmima putem dvije ranije spomenute metode: (a) pomoću ukupne i maksimalne prosječne količine informacije i (b) pomoću ekvivokacije ili ambigviteta. Nakon toga, može se izvršiti transformacija dobivenih rezultata na skalu bita.

31

3.3. INFORMACIJSKA ANALIZA ČOVJEKOVIH OSJETNIH MOGUĆNOSTI I OGRANIČENJA

3.3.1. Informacijska analiza apsolutne diskriminativne osjetljivosti

Jedno od predmeta informacijske analize čovjekovih mogućnosti i ograničenja prijema i prerade informacija koja je analiza imala zamah 50-ih godina je informacijska analiza sposobnosti apsolutne osjetne diskriminacije podražaja odn. apsolutne diskriminativne ili diferencijalne osjetljivosti.

Ta analiza započinje empirijskim nalazom da se prosječna količina prenesene informacije sa povećanjem količine ulazne informacije povećava linearno do neke granice. Na primjer, ispitanik 4 do 5 tonova različite frekvencije (visine) obično dobro razlkuje. Dodavanjem 6og tona javlja se manji broj grešaka, a što više tonova dodajemo, količina prenesene informacije više ne raste linearno i asimptotski se približava odn. ustaljuje na nekoj vrijednosti. (slika 11.).

Slika 11.: Odnos prosječne količine ulaznih informacija i prosječne količine prenesenih informacija.

Maksimalna prosječna količina prenesene informacije odn. maksimalna kontingencijska neodređenost kod apsolutnih sudova se interpretira kao sposobnost apsolutne diskriminacije ispitanika: uz dobiveni TMAX, ispitanik apsolutno razlikuje 2T kategorija nekog atributa podražaja, najčešće intenziteta. U ovom kontekstu TMAX dobiva ime perceptivna iskoristivost mozga, propusna sposobnost mozga, gornja granica sposobnosti (točnosti) apsolutne diskriminacije podražaja, gornja granica sposobnosti (točnosti) apsolutne identifikacije podražaja, ali se najviše koristi naziv “kapacitet kanala”.

Informacijskom analizom apsolutnih sudova utvrđene su prosječne mogućnosti osjetne diskriminacije čovjeka, koje ovise o osjetnom modalitetu u kojem se vrši podraživanje i o dimenziji podražaja, prema tablici 7.:

Tablica 7.: Prosječne mogućnosti osjetne diskriminacije čovjeka

HX = prosječna količina informacije na ulazu bit

T : prosječna količina prenesene

informacije bitpotpuni prijenos

realni - eksperimentalni prijenos

TMAX = kapacitet kanala

32

OSJETNI

MODALITET

DIMENZIJA

PODRAŽAJA

KAPACITET

KANALA bit

2T*,

zaokruženo

osjetilo vida jednodimenzionalni podražaji

svjetlina 1,7 - 2,3 3 - 5

boja (dominantna valna dužina) 3,1 9

dužina ravne linije 2,6 - 3,0 7 - 8

položaj točke na ravnoj liniji (kazaljke na linearnoj skali)

3,1 9

veličina kvadrata 2,3 5

osjetilo sluha intenzitet (jačina) tona 2,6 6

visina (frekvencija) tona 2,3 5

kožna osjetila intenzitet (amplituda) vibracije 2,0 4

intenzitet (napon) električne struje 1,7 3

okusna osjetila slano 1,9 4

slatko 1,7 3

višedimenzionalni podražaji

osjetilo vida kombinacija boje i svjetline 3,5 - 3,9 11 - 15

kombinacija svjetline, boje i veličine

4,1 17

položaj točke na kvadratu 4,5 23

osjetilo sluha kombinacija intenziteta, visine, čestine prekidanja, odnosa prekida i pauze, ukupnog trajanja, prostorne lokacije

7,2 150

* = diskriminativna osjetljivost: broj različitih kategorija odn. razina podražaja koje čovjek može s uspjehom razlikovati

U tablici se može uočiti da se kod jednodimenzionalnih podražaja broj različitih kategorija podražaja koje ispitanici razlikuju odn. sposobnost njihove apsloutne diskriminacije kreće između 3 odn. 5 i 9, što se izražava izrazom 7 2 kategorija podražaja. Izražena u jedinicama za količinu informacije, sposobnost diskriminacije jednodimenzionalnih podražaja se kreće od 2 do 3 bita, preciznije od 1,7 do 3,1 bita, ili prosječno 2,36 bita.

Kod višedimenzionalnih podražaja sposobnost diskriminacije na apsolutnoj razini je veća. Izražena u jedinicama za količinu informacije, sposobnost diskriminacije višedimenzionalnih podražaja se kreće od 3,5 bita naviše. Dodavanjem novih dimenzija podražaju dolazi do povećanja kapaciteta kanala ali pritom treba imati u vidu da:

(1) dodavanjem više novih dimenzija podražaju ne dolazi do zbrajanja kapaciteta kanala pojedinačnih dimenzija podražaja. Na primjer, ako se svjetlosni podražaji razlikuju samo po valnoj dužini (boji) prosječan čovjek razlikuje 9 boja (T = 3,1), a ako se podražaji razlikuju i po intenzitetu (svjetlini, T = 1,7 - 2,3), onda može razlikovati i do 15 boja (T = 3,9 3,1 + 2,3),

(2) dodavanjem površinske dimenzije podražaju ne dolazi do podvostručavanja kapaciteta kanala: na primjer, kada umjesto položaja točke na ravnoj liniji (T = 3,1) percipiramo položaj točke na kvadratu ne dolazi do podvostručavanja kapaciteta kanala na T = 6,2.

Navedeno ima slijedeću praktičnu implikaciju: želimo li razlikovati veliku količinu objekata iz naše okoline, onda pri njihovoj percepciji trebamo koristiti istovremeno više senzornih kanala, a unutar pojedinog senzornog kanala više dimenzija u kojima variraju podražaji. Primjerice, želimo li uspješno razlikovati veliki broj lica različitih osoba, trebamo percipirati vidom njihovo lice, a

33

sluhom njihov govor. U sklopu vidne percepcije lica trebamo percipirati boju lica i veličinu lica, a u sklopu govora njegovu glasnoću, dubinu, akcent, popratne šumove.

Diskriminacija podražaja na apsolutnoj osnovi je mizerna čak i kada se radi o diskriminaciji unutar više dimenzija istog osjetnog modaliteta. Nasuprot tome sposobnost relativne ili usporedne diskriminacije je neusporedivo veća od sposobnosti apsolutne diskriminacije. Na primjer, čovjek relativno može razlikovati preko 100 000 različitih nijansi boje, a apsolutno svega 9. No, za kodiranje informacija odn. za pridavanje određenog značenja podražajima je važnija sposobnost apsolutne diskriminacije od sposobnosti relativne diskriminacije.

Budući da kapacitet naše radne memorije iznosi oko 3 bita, što znači da možemo odjednom zapamtiti 7 do 8 različitih čestica informacije, postavlja se pitanje je li kapacitet kanala ograničen kapacitetom radne memorije.

3.3.2. Informacijska analiza vremena izborne reakcije

Drugo područje informacijske analize čovjekovih mogućnosti i ograničenja je informacijska analiza vremena izborne reakcije s obzirom na broj alternativa na koje ispitanik u zadatku mora reagirati.

Informacijska analiza vremena reakcije se, dakle ne bavi jednostavnom senzo-motornom reakcijom, nego izbornom reakcijom, kada se ispitaniku zadaje jedan od više mogućih podražaja, i od njega se traži reakcija specifična za taj podražaj. Na primjer, ispitaniku se zadaju svjetlosni podražaji crvene, žute, zelene i plave boje na koje on treba odgovoriti lijevom rukom, desnom rukom, lijevom nogom i desnom nogom.

Informacijsku analizu vremena izborne reakcije s obzirom na broj alternativa na koje ispitanik u zadatku mora reagirati proveo je MERKEL već 1885., ispitujući kako prosječno vrijeme izborne reakcije varira u odnosu na broj izbornih alternativa (broj alternativnih podražaja između kojih vršiti izbor) u zadatku izbornog reagiranja. Dobio je zakrivljeni-konveksni odnos dviju varijabli u linearnim koordinatama (slika 12a.).

Slika 12.: Ekvivalentni nalazi (a) MERKELa (1885) i (b) HICKa (1952). N = broj alternativa.

HICK je (1952) replicirao Merkelovo istraživanje ali je koristeći umjesto linearne skale na x-osi logaritamsku skalu odn. transformirajući broj alternativa u količinu informacija dobio linearni odnos (slika 12b.). Najbolji pravac (“pravac najboljeg pristajanja”) Hick je dobio kada je linearnu skalu

prosječnoVR ms prosječno

VR ms

N log2 (N + 1)

(a) (b)

200 -

400 -

600 -

1 5 10 1 2 3

200 -

400 -

600 -

0

34

na x-osi transformirao u logaritamsku putem formule x’ = log2 (N +1). Navedeno autor tumači na slijedeći način: budući da u situaciji izbornog reagiranja ispitanikov zadatak nije samo da utvrdi koji se signal od N mogućih pojavio, nego treba ustanoviti i da li se signal uopće pojavio zato što intersignalni interval varira, potrebno je dodati +1 upravo zbog vremenske neizvjesnosti uslijed varirajućeg intersignalnog intervala. Pokazalo se da u zadacima gdje ne varira intersignalni interval odn. u kojima nema vremenske neizvjesnosti taj dodatak nije potreban.

HYMAN je (1953) ponovio i proširio Hickov eksperiment tako da je količinu informacija varirao na tri načina:

promjenom broja izbornih alternativa (replikacija Hickovog eksperimenta),

promjenom relativne frekvencije odn. vjerojatnosti pojavljivanja pojedinih signala i

promjenom sekvencijalne ovisnosti pojedinih signala variranjem pravilnosti u pojavljivanju signala,

nakon čega je ponovio i poopćio Hickov nalaz.

Osnovni nalaz informacijske analize vremena izborne reakcije izražava HICK-HYMANov zakon (1953): prosječno vrijeme izborne reakcije je linearno proporcionalno (rastuća linearna funkcija) količini prezentirane informacije koju ispitanik treba procesirati prilikom donošenja izborne odluke (slika 12b.). Zakon je u skladu sa laičkim zapažanjem da je čovjek u nesigurnoj-neodređenoj situaciji i pri složenijim zadacima sporiji u reakciji.

Zakon je potvrđen kako za podražaje koji imaju jednaku vjerojatnost javljanja, tako i za podražaje koji imaju različitu vjerojatnost javljanja, pa se može općenito izraziti:

VR = aH + b s,gdje je:

VR = prosječno vrijeme izborne reakcije,

H = količina informacija koja je sadržana u podražajima,

a i b = konstante.

Dakle, što je veća količina informacije sadržane u podražajima odn. što je veći broj jednako vjerojatnih podražaja (alternativa) to je vrijeme izborne reakcije duže. Količina informacije sadržana u podražajima se u ovom kontekstu još naziva informacijska težina (informacijska vrijednost) podražajne situacije ili složenost izbornog zadatka. Iz informacijske težine zadatka se može predvidjeti subjektivna ili psihološka težina zadatka, jer su te dvije varijable linearno zavisne: kako raste informacijska težina, tako linearno raste i psihološka težina zadatka, a kada je informacijska težina jednaka nuli i subjektivna težina zadatka je nulta.

Provjeravanja navedenog zakona su pokazala slijedeće:

(1) izborno vrijeme reakcije podložno je utjecaju treninga, nakon kojeg se ono smanjuje, bez obzira na istu količinu informacije sadržane u podražajima,

(2) linearan odnos, kakvog predviđa zakon prisutan je do N = 12 podražaja,

(3) na zakon djeluje podražajno-reakcijska kompatibilnost,

(4) za vrlo vjerojatne podražaje je vrijeme izborne reakcije jednako vremenu jednostavne reakcije, budući da vrlo vjerojatni podražaji sadrže malu količinu informacije.

Informacijska analiza čovjekovih mogućnosti i ograničenja je ukazala da je pri oblikovanju složenih sistema čovjek-stroj potrebno voditi računa:

da je zahtijevana apsolutna diskriminacija podražaja manja od kapaciteta kanala,

35

da je zahtijevana dinamika upravljanja strojem u skladu sa čovjekovim mogućnostima motornog reagiranja odn. da se operatoru daje ona minimalno dovoljna količina informacije koju treba preraditi prije donošenja izborne odluke koja će omogućiti dovoljno kratko vrijeme izborne reakcije.

36

3.4. KODIRANJE INFORMACIJA

3.4.1.Općenito o kodiranju

U automatiziranim sistemima se između čovjeka i stroja interpolira dodirna površina (engl. interface) na kojoj se nalaze obaviještala koja prenose kodirane poruke o radu stroja operatoru i kojim uređajima stroj komunicira sa operatorom i upravljala kojim urerđajima operator prenosi informacije stroju odn. komunicira sa strojem.

Adekvatan prijenos kodiranih poruka operatoru putem obaviještala jedan je od najvažnijih ergonomskih problema. Pri oblikovanju sustava znakova kojima se prenosi kodirana poruka treba neizostavno uzeti u obzir spoznaje iz osjetne psihologije (psihofizike) i psihologije percepcije, kako bi se dobili odgovori na brojna pitanja kao što su: kojim osjetnim kanalom emitirati kodiranu poruku?, koje informacije prenositi operatoru? (to je pretežno inžinjersko pitanje), koliko informacija prenositi operatoru odn. hoće li operator moći efikasno primiti sve emitirane informacije? (to je pretežno ergonomsko pitanje), kako konfigurirati što više informacija u vidnom polju operatora? i sl.

I pri oblikovanju upravljala se također postavlja pitanje njihovog adekvatnog kodiranja kojemu je cilj olakšati operatoru da lako odn. brzo i točno pronađe, prepozna odn. identificira, dohvati te aktivira pravo upravljalo uz što kraće vrijeme reagiranja i što manju mogućnost pogreške pri izboru.

Informacije o objektima, stanjima i procesima u okolini koje su potrebne za obavljanje radnih zadataka operator može primati na dva načina:

(1) NEPOSREDNO (direktno), kada je preko svojih osjetila u neposrednom kontaktu sa objektom o kojem prima informacije ili u kontaktu sa pokazivalom koje u većem ili manjem stupnju odražava strukturu i dinamiku sistema, kada operator prima ikoničke informacije,

(2) POSREDNO (indirektno, kodirano), preko elementa sistema koji emitiraju kodirane poruke, odn. preko obaviještala, koja se koriste:

kada se treba povećati preciznost informacije, što ilustrira nalaz da čovjek nije u stanju točno procijeniti brzinu kretanja vozila kojim upravlja: male brzine kretanja vozila vozači podcjenjuju, što znači da kod malih brzina kretanja vozila (do 80 km/h) daju procjene brzine manje od stvarnih, a velike brzine kretanja vozila precjenjuju, što znači da kod velikih brzina kretanja vozila (iznad 80 km/h) daju procjene brzine veće od stvarnih, prema tablici 8.:

Tablica 8.: Usporedba stvarne i procijenjene brzine vozila

STVARNA BRZINA km/h 32 48 80 113 129

PROSJEK PROCJENA BRZINA km/h

24 43 80 121 149

RASPON PROCJENA 5-47 21-61 61-100 97-132 121-168

Zbog potrebe za preciznom informacijom o brzini vozila kojim upravljaju, vozačima je potrebno pokazivalo koje će im indirektno prenijeti informaciju o brzini kojom se kreću.

kada se informacije ni ne mogu drugačije primiti nego indirektno , kada operator prima simboličke informacije.

Operator koji prima kodirane-simboličke informacije ima duže vrijeme reakcije jer mu je potrebno određeno vrijeme za transformaciju primljene simboličke informacije. Na primjer, izborno vrijeme reakcije na svjetlo određene boje (ikoničku informaciju) je skoro tri puta kraće od izbornog vremena reakcije na slovo (simboličku informaciju).

U manuelnim sistemima čovjek gotovo sve informacije potrebne za rad prima direktno, u mehaniziranim sistemima dio direktno, a dio indirektno, a u automatiziranim sistemima sve informacije prima indirektno.

37

Svaki oblik posrednog prenošenja informacija pretpostavlja postojanje koda ili šifre, dogovorenog odn. arbitrarno odabranog ali nedvosmislenog sistema znakova i simbola i skupa pravila za kodiranje tipa znak = simbol, pomoću kojeg se poruka pretvara u signal ili signal u poruku, ili općenito: kojim se određenom podražaju-znaku pridaje određeno značenje, kojim on postaje simbol. Taj skup pravila često se naziva kodni sustav.

Budući da je kodni sustav arbitraran, korisnici toga sustava moraju naučiti pravila za kodiranje, što će, ukoliko je kod dobro oblikovan omogućiti brz i efikasan prijenos informacija u SČS. Ukoliko je kod loše oblikovan, vrlo je vjerojatna pojava nesreća na radu, posebice pri reagiranju u stresnim situacijama. Dakle, kako bi se omogućio brz i učinkovit prijenos čim veće količine informacija perceptivnim komunikacijskim kanalom čovjeka uz relativno niske kapacitete kanala ne smije se prepustiti da se informacije pri procesu percepcije kodiraju samo u živčanom sustavu, već ih treba, po mogućnosti kodirati i prije.

Za kodiranje kompleksnih informacija, koriste se redovito samo tri osjetna kanala: vizualni, auditivni i taktilni. Primjerice, CHANELL (1949) je utvrdio da je 88% reakcija pilota vezano za vizualne podražaje, 20% za auditivne podražaje a 13% za kinestetičke podražaje (taktilne podražaje ne spominje). Kinestetički i njušni osjetni kanal se za kodiranje kompleksnih informacija vrlo rijetko koriste.

Odluka da li ćemo neku poruku prezentirati i kodirati u vizualnom ili auditivnom osjetnom kanalu ovisi o osobinama poruke i uvjeta u kojima se poruka prima prema tablici 9.

Tablica 9.: Indikacije za vizuelnu i za auditivnu prezentaciju podražaja

INDIKACIJE ZA VIZUELNU PREZENTACIJU INDIKACIJE ZA AUDITIVNU PREZENTACIJU

osobine poruke:

složena je jednostavna je

duga je kratka je

povezuje se sa nekom kasnijom porukom ne povezuje se sa nekom kasnijom porukom

odnosi se na prostornu lokaciju odnosi se na vremenska zbivanja

ne zahtijeva neku neodložnu akciju zahtijeva promptnu akciju

osobine uvjeta u kojima se poruka prima:

posao dozvoljava primatelju da ostane na istom mjestu, pri čemu mu je pogled uvijek usmjeren na istu površinu

posao zahtijeva od primatelja da se stalno kreće uslijed čega se stalno i/ili naglo mijenjaju svjetlosni uvjeti

prijemna lokacija je previše bučna prijemna lokacija je previše svijetla, bliješteća i zahtijeva adaptaciju na tamu

uvjeti su takvi, da je auditivni sustav primatelja preopterećen

uvjeti su takvi, da je vizualni sustav primatelja preopterećen

Nakon što je izabran osjetni modalitet treba unutar tog modaliteta odrediti podražajnu dimenziju kojom će se vršiti kodiranje:

(1) unutar vizualnog osjetnog modaliteta za kodiranje služe slijedeće dimenzije vizualnih podražaja odn. metode vizualnog kodiranja: intenzitet, boja, oblik, veličina, prostorna konfiguracija, frekvencija pojavljivanja, a kao poseban oblik kodiranja oblikom služi kodiranje alfanumeričkim znacima,

(2) unutar auditivnog osjetnog modaliteta za kodiranje služe slijedeće dimenzije podražaja: intenzitet (glasnoća), frekvencija (visina), trajanje, ritam,

(3) unutar taktilnog osjetnog modaliteta za kodiranje služe slijedeće dimenzije podražaja: intenzitet, trajanje, lokacija.

38

Nema općenitog odgovora na pitanje koji je sustav kodiranja bolji od ostalih, pa dizajner SČS treba odabrati onaj koji najviše odgovara situaciji. IZBOR OSJETNOG MODALITETA I DIMENZIJE PODRAŽAJA pri oblikovanju koda kojim će kodom stroj poslati određenu informaciju operatoru ovisi o slijedećim faktorima:

(1) osobine informacije odn. poruke koju treba kodirati, npr. pri radarskoj navigaciji “na slijepo” se vrsta i veličina dolazećeg objekta kodiraju oblikom, brzina kretanja vektorom, elevacija odn. smjer iz kojeg objekt dolazi kutem dvaju pravaca (kutem između okomice na horizont i pravca po kojemu se objekt kreće),

(2) koje kodove odn. kodne dimenzije operator već koristi: novi kod ne smije interferirati sa postojećima, niti djelovati distraktivno što znači da se pojedni kodovi kojima se kodiraju informacije trebaju među sobom jasno razlikovati, pa se npr. razlikuju semafori za tramvaj od semafora za ostala vozila,

(3) uvjeti okoline u kojoj se vrši primanje poruke: npr. u velikim i bučnim pogonima telefon se oglašava bljeskajućim ili “rotirajućim” svjetlom,

(4) zadatak kojeg operator obavlja: npr. za zadatke vizualnog pretraživanja je najbolje kodiranje bojom.

Slijedeći su OPĆI PRINCIPI KODIRANJA:

podražaji kojima se kodiraju informacije trebaju biti detektabilni , znatno iznad apsolutnog limena, a pri njihovom određivanju treba uzeti u obzir očekivane individualne razlike kod operatora i situaciju u kojoj se dekodiranje vrši, pri čemu se koriste nalazi o apsolutnoj osjetljivosti čovjeka,

podražaji kojima se kodiraju informacije moraju biti diskriminativni, tako da operator mora biti u stanju razlikovati definirane varijacije u relevantnom podražaju, pri čemu se koriste nalazi o diferencijalnoj osjetljivosti čovjeka,

kodovi moraju biti kompatibilni sa simboličkim asocijacijama većine ljudi koje oni stiču tokom svog života te sa stereotipnim reakcijama,

kodovi moraju biti standardizirani i usklađeni sa postojećim, pa tako npr. prometni znaci trebaju biti jednaki u prometu i industriji, pa se isti kod sa lakoćom dekodira u objim sitruacijama,

poželjno je da kodovi budu (a) višedimenzionalni unutar istog osjetnog modaliteta ili (b) redundantni koristeći dva ili više osjetna modaliteta, kao što npr. (a) vozač tramvaja koristi i tramvajski i obični semafor ili (b) signal za pregrijavanje motora u automobilu trebao bi se davati ne samo putem vizualnog signala, paljenjem sijalice, već i putem jasnog i prodornog auditivnog signala, budući da se paljenje sijalice lako previdi, naročito po danu , što je čest slučaj kod početnika u vožnji koji su toliko koncentrirani na stanje na cesti da postaju gotovo “slijepi” za informacije koje trebaju primati u vozilu; pritom kodovi moraju biti kompatibilni jer unutar ili međumodalitetno nekompatibilni kodovi produžuju vrijeme dekodiranja a u kriznim situacijama mogu navesti na pogrešnu reakciju,

kodove treba strukturirati prema određenim jasnim pravilima, kako bi se pogreške odn. odstupanja od pravila mogli idetificirati čim lakše,

svaki kodni sistem treba kreirati odn. projektirati tako da je vjerojatnost nastanka pogreške minimalna, a vjerojatnost detekcije pojave pogreške maksimalna, budući da su pogreške neizbježne; navedeno se postiže ugrađivanjem sistema za otkrivanje pogrešaka odn. za otkrivanje odstupanja od pravila kodiranja,

sa osnovnim ciljem da se operatoru maksimalno olakša dekodiranje informacije koje treba biti brzo i točno.

3.4.2. Kodiranje informacija u vizualnom kanalu

(1) KODIRANJE INTENZITETOM slijedi zahtjev da se važniji svjetlosni podražaji prezentiraju većim intenzitetom, a oni manje važni manjim intenzitetom. Na primjer, na signalnoj ploči

39

automobila treba jače svijetliti žaruljica koja pokazuje nedostatak ulja nego žaruljica iste boje koja pokazuje nedostatak benzina jer su posljedice nedostatka ulja u motoru za rad motora pogubnije.

(2) KODIRANJE BOJOM polazi od svakodnevnog iskustva da su boje na dnevnom svjetlu veoma zamjetljive, pa se u angloameričkoj literaturi s pravom nazivaju eye-catchers. Nadalje, čovjek može, kako je ranije rečeno, razlikovati 9 različitih tonova boja, uz multidimenzinalno variranje boje i više.

Pri izboru neke boje za kodiranje treba uzeti boje koje su psihofiziološki najprikladnije, a to su primarne boje koje se međusobno najmanje brkaju te uzeti u obzir koja su značenja vezana uz pojedine boje, prema tablici 10. .

Tablica 10.: Značenja i primjeri upotrebe pojedinih boja

BOJA ZNAČENJE BOJOM SE OZNAČAVAJU

crvena opasnost zapreke na cesti, opasni dijelovi strojeva, opasni procesi, posude sa zapaljivim tekućinama, stop-signali

žuta* povećani oprez radnici na cesti

zelena sigurnost normalan režim rada stroja, sandučići za prvu pomoć

plava davanje uputa određivanje pravca kretanja (“obavezan smjer”), označavanje mjesta, davanje servisnih informacija (“bolnica”)

narančasta upozoravanje kritični događaji i situacije, npr. startanje nekog procesa, pokre-tni dijelovi strojeva, upravljačka dugmad za pokretanje (start)

grimizna** kontaminacija kontejneri sa radioaktivnim materijalom (u kombinaciji sa žutom bojom), kontaminirani dijelovi terena

* ima najveći stupanj vidljivosti

** purpurno ljubičasta

Osnovna prednost kodiranja bojom je u tome što uz pravilnu upotrebu značajno smanjuje broj nezgoda na radu, ali ima i slijedeće nedostatke:

identifikacija i diskriminacija su ozbiljno narušeni u uvjetima slabije osvijetljenosti i kromatske umjetne rasvjete,

do 6% odraslih muškaraca i 0,5% žena ima značajno smanjenu osjetljivost za boje, a 0,003% ljudi je potpuno slijepo za boje.

(3) KODIRANJE OBLIKOM je efikasna metoda kodiranja, a najprikladnija je kada je moguće oblik asocijativno povezati sa objektom kodiranja. Kodiranje oblikom se provodi putem geometrijskih oblika i pomoću alfa-numeričkih znakova. Efikasnost kodiranja oblikom potvrđuju istraživanja o lakoći odn. brzini i točnosti identifikacije i razlikovanja različitih oblika.

SLIEGHT (1952) je pokušao utvrditi koji su geometrijski oblici najuočljiviji odn. najbolje se razlikuju od ostalih i koje osobine tih likova doprinose njihovoj uočljivosti . Da bi ispitao prvi problem koristio je 21 lik, a da bi ispitao drugi problem, svakog od tih 21 likova je varirao u 6 dimenzija. Likove je zadavao ispitanicima slučajno razbacane po kružnom stolu.

Zadatak ispitanika se sastojao iz dva dijela: u prvom dijelu je ispitanik trebao 21 lik sortirati prema uočljivosti odn. lakoći identifikacije. U drugom dijelu je trebao učiniti isto za 6 različitih primjeraka odn. pojavnih oblika svakoga od 21 likova. U prvom i u drugom slučaju mjereno je vrijeme od početka sortiranja do momenta kada je ispitanik posegnuo za pojedinim likom, tzv. vrijeme sortiranja.

Autor je dobio slijedeće nalaze što se tiče prosječnog vremena sortiranja 21 likova:

po prosječnom vremenu razvrstavanja likovi se mogu rangirati: kukasti križ (svastika) je imao najkraće vrijeme razvrstavanja (15,2 sekundi), a šesterokut najduže vrijeme razvrstavanja (107,7 sekundi); pretpostavljajući da je korelacija između trajanja vremena

40

sortiranja i lakoće identifikacije 0,80, autor smatra da se za kodiranje oblikom trebaju upotrebljavati geometrijski likovi sa najkraćim vremenom sortiranja,

po prosječnom vremenu razvrstavanja likovi se grupiraju u četiri grupe, koje se među sobom po prosječnoj vrijednosti vremena sortiranja statistički značajno razlikuju (raspon vremena sortiranja u prvoj grupi se kreće od 15,2 do 30,4 sekundi, u drugoj od 40,0 do 58,0 sekundi, u trećoj od 66,0 do 83,5 sekundi i u četvrtoj od 94,7 do 107,7 sekundi), dok se prosječna vremena sortiranja pojedinih likova u istoj grupi statistički značajno ne razlikuju.

Što se tiče dimenzija po kojima su varirali pojedini likovi, autor zaključuje da su likovi uočljivi ako je njihova veličina najmanje 12 minuta vidnog kuta, ako je njihov rub oštar i ako čine veliki kontrast međusobno ili u odnosu na podlogu.

(4) KODIRANJE ALFANUMERIČKIM ZNAKOVIMA je način kodiranja vrlo složenim oblicima koji se temelji na brojkama i slovima. S obzirom na naše veliko osobno iskustvo s njima vješti smo u razlikovanju tih oblika. Gotovo je nemoguće izbjeći njihovu svakodnevnu upotrebu u uređajima informatičke tehnologije. Ovaj način kodiranja koristi se kada je potrebno kodirati veliku količinu kvantitativnih informacija jer je broj kombinacija brojki i slova gotovo neograničen.

Proces “prevođenja” alfanumeričkog koda uključuje dva podprocesa:

identifikaciju (rekogniciju) i diskriminaciju svakog pojedinog dijela koda, npr. prepoznajemo brojke u telefonskom broju i razlikujemo pozivni broj grada od pozivnog broja kuće ili stana,

memoriju : pamćenje identiteta i značenja elementa koda od trenutka identifikacije do trenutka upotrebe, npr. pamtimo pojedine brojke u telefonskom broju i značenje prve serije brojeva koja označuje pozivni broj grada i značenje druge serije brojeva koja označuje pozivni broj kuće ili stana,

koji su oba podložna pogreškama.

Čak se i u najjednostavnijoj situaciji upotrebe alfanumeričkog koda kao što je iščitavanje telefonskog broja iz imenika i okretanje ili pritiskanje brojeva brojčanika dešavaju pogreške. One su neizbježne, pa se daju preporuke za oblikovanje alfanumeričkog kodnog sistema kako bi se smanjile na tolerantnu razinu. Te preporuke trebaju uzeti u obzir ljudske mogućnosti i nedostatke. Na primjer, smanjenjem informacijskog opterećenja korisnika koda kreiranjem kodova podnošljive dužine u skladu sa nalazima istraživanja o opsegu pamćenja smanjuje se vjerojatnost pojavljivanja pogreški u podprocesu pamćenja.

Slijedeće su PREPORUKE ZA KREIRANJE ALFANUMERIČKOG KODNOG SISTEMA (prema CAPLAN, 1975):

numerički kodovi su bolji od alfanumeričkih: bolje je za kodiranje koristiti samo brojke nego kombinaciju brojki i slova, osim ako se slovima ne da neko značenje; kod alfanumeričkog koda greške se javljaju češće jer se brojevi pamte lakše nego slova što se tumači time da slučajno slovo predstavlja veće informacijsko opterećenje memorije (teže se pamti) nego slučajni broj budući da je vjerojatnost slučajnog pojavljivanja nekog slova manja od vjerojatnosti slučajnog pojavljivanja neke brojke odn. budući da je log2 30 > log2 10 (abeceda ima 30 slova, a brojeva ima 10),

kod alfanumeričkog (miješanog) koda, kao što je to npr. kod serijskih brojeva novčanica ili kod registarskih tablica za vozila bolje je da su slova grupirana nego da su ispremiješana sa brojevima, pokazalo se da treba tri puta više vremena za prepisivanje mješovitih nizova, nego samo brojčanih ili samo slovčanih, a pritom se čini i više pogrešaka, čiji se broj značajno smanjuje kada se grupiraju brojevi i slova umjesto da se pišu naizmjence,

kod slovnog koda bolje se pamte oni nizovi koji formiraju izgovorljive cjeline odn. koji u sebi imaju samoglasnike: po tom pravilu se npr. formiraju oznake za valute, oznake za države,

svi pojedinačni kodovi u kodnom sistemu trebaju imati istu konfiguraciju: dužinu, kompoziciju i grupiranje, što je slučaj npr. kod registarskih tablica za automobile,

41

dužina odn. broj znakova koda ne bi smjela biti veća od 4 ili 5 znakova: uz 5% grešaka se pamti slovni niz od od 4 slova, te brojčani niz od 5 znamenaka, a ako se može tolerirati pogreška od 10% onda broj znamenki može biti i 7; ako se koristi više od 5 znamenki, poželjno je grupirati ih i pamtiti kao chunk-kove,

kada su duži kodovi neizbježni, znakove treba grupirati u tročlane ili četveročlane grupe, odvojene prazninom ili crticom,

ako se dio koda ponavlja, bolje je da zauzima krajnje-posljednje mjesto u kodnom nizu, drugim riječima, bolje je da poznati-nepromjenjivi dio slijedi nakon nepoznatog-promjenjivog, pa bi pozivni broj grada u telefonskim brojevima po tom pravilu trebao biti na kraju telefonskog broja, a na početku bi bio broj konkretnog priključka. Ako se nepromjenjivi dio nalazi na kraju koda, čitav niz se bolje pamti.

Radi lakše prevencije i identifikacije pogrešaka pri oblikovanju alfanumeričkog kodnog sistema treba poduzimati mjere prema tablici 11.:

Tablica 11.: Mjere za prevenciju i identifikaciju pogrešaka pri oblikovanju alfanume-ričkog kodnog sistema

POGREŠKA MJERA ZA PREVENCIJU I IDENTIFIKACIJU

ispuštanje ili dodavanje nekog znaka

uvesti jednoliku dužinu i kompoziciju kodnog niza, uvesti kućice za upisivanje koda

zamjena znakova sličnog izgleda odn. zamjena brojeva slovima i obratno

definirati stalnu lokaciju za brojke i za slova, izbjegavati slične znakove, koji se brkaju jedni s drugima: 1 i I, 0 i O, 4 i h, 6 i d, ali i 5 i 6, S i Z

transpozicija slova upotrebljavati izgovorljive riječi, pa transpozicija daje neizgovorljivu kombinaciju slova

transpozicija brojeva uvesti pravilo o relaciji odn. zadati zakonomjerni odnos između susljednih brojeva u nizu, npr. progresivno smanjivanje ili povećavanje

Pogreške uslijed nečitljivosti se u skladu sa istraživanjima čitljivosti brojki i slova preveniraju slijedećim mjerama: znakovi trebaju biti dovoljno veliki: veličine iznad 10 minuta vidnog kuta, dobro osvijetljeni, oštrih rubova, jednostavnih i jasnih kontura (bez serifa) i velikog kontrasta.

(5) KODIRANJE VELIČINOM se upotrebljava kada objekte kodiranja trebamo razlikovati kvantitativno, za što se koriste:

geometrijski likovi, npr. za kodiranje veličine naselja na zemljopisnoj karti,

dužine linija, npr. dužine stupca žive za kodiranje temperature (2T = 5),

kutevi dvaju pravaca (kut inklinacije), za kodiranje smjera kretanja (2T = 24), često se susreće kod vojnih sustava,

vizuelni brojevi, npr. broj zvjezdica za kodiranje kategorije hotela (2T = 6).

(6) KODIRANJE POLOŽAJEM ILI PROSTORNOM KONFIGURACIJOM se koristi kada se upravljački element neke opreme želi povezati sa područjem na kojem se ostvaruje njegov učinak, za što je tipičan primjer raspored regulatora na štednjaku.

42

(7) KODIRANJE FREKVENCIJOM POJAVLJIVANJA se provodi različitim frekvencijama paljenja i gašenja svjetala, kao na primjer, pri regulaciji pomorskog prometa svjetionicima. Pojedini svjetionik je kodiran njemu specifičnom brzinom uzastopnog paljenja i gašenja svjetala, koji se kod može iščitati iz pomorskih karata.

3.4.3. Kodiranje informacija u auditivnom kanalu i u taktilnom kanalu

Kodiranje informacija u auditivnom kanalu je manje raznovrsno nego kodiranje informacija u vizualnom kanalu i koristi se:

kada je vizualni kanal preopterećen ili općenito, kada god možemo rasteretiti vidni kanal, koji je redovito preopterećen budući da je preko 80% informacija koje čovjek koristi u radu vizualnog porijekla,

u alarmnim uređajima kod kojih je auditivno kodiranje, kakvo god bilo, superiornije od vizualnog jer brže izaziva promptnu reakciju.

Mogućnost kodiranja u auditivnom kanalu za jednu dimenziju podražaja ograničava mali broj kategorija jednodimenzionalnog podražaja koje operator može efikasno razlikovati (4 do 6). Iako se pri kodiranju obično varira jedna dimenzija podražaja koja je osnova za kodiranje, a ostale su konstantne, zbog male količine informacije koja se može prenijeti jednom dimenzijom auditivnog podražaja poželjno je kombinirati različite dimenzije, posebno za alarmne poruke Ranije je već spomenuto da se kombiniranjem 6 dimenzija zvuka može omogućiti razlikovanje i do 150 različitih zvučnih poražaja.

Kodiranje informacija u taktilnom kanalu upotrebljava se kada je vizualni kanal preopterećen, a istovremeno auditivni kanal neprikladan za kodiranje informa-cija, što je relativno rijedak slučaj. Pritom se koriste tri vrste kožnih osjeta: (1) osjet dodira, koji služi za kodiranje upravljačkih dijelova stroja, za što se koriste razlike u obliku upravljala, veličini upravljala i teksturi povšine upravljala, (2) osjet temperature i (3) osjet boli. Osjet temperature i osjet boli predstavljaju primarne izvore informacija za zaštitu tijela.

U novije vrijeme se ispituje mogućnost upotrebe taktilnog kanala za prenošenje dinamičkih informacija, putem mehaničkog ili električnog podraživanja. Pritom se kombiniraju intenzitet, trajanje i lokacija poražaja.

43

4. OBLIKOVANJE VEZA IZMEĐU ČOVJEKA I STROJA

4.1. VEZE IZMEĐU ČOVJEKA I STROJA

Razmjena informacija između čovjeka i stroja se uspostavlja preko dvije skupine uređaja (slika 13.):

Slika 13.: Veze između čovjeka i stroja.

(1) SIGNALNI UREĐAJI , engl.: displays, hrv: obaviještala su instrumenti ili uređaji koji operatoru prenose informacije o radu stroja ili toku nekog procesa i kojim uređajima stroj komunicira sa operatorom,

(2) KOMANDNI UREĐAJI , engl.: controls, hrv.: upravljala su naprave ili uređaji kojima operator može djelovati na rad stroja ili procesnog postrojenja tako da im prenosi informacije kojima upravlja njihovim režimom rada, kojim uređajima operator komunicira sa strojem ili postrojenjem,

pri čemu razmjena informacija služi za obavljanje radnih zadataka koji su alocirani stroju odn. čovjeku.

Čovjek i stroj su odvojeni dodirnom površinom odn. plohom (engl.: interface) na kojoj se nalaze obaviještala i upravljala koja površina se u sistemskoj ergonomiji apstrahira kao da nije dio stroja iako fizički jest. Oblikovanje te dodirne plohe, koja se još naziva konzola ili signalno-komandna ploča u različitim sistemima ČSO predstavlja jedan od glavnih zadataka ergonomije. Ukoliko na dodirnoj površini dominiraju obaviještala, ona se još naziva instrument-tabla, npr. u automobilu, a ukoliko dominiraju upravljala ona se još naziva komandni stol. Dodirna površina je dio SČSO u kojem psiholozi s jedne strane i konstruktori i dizajneri s druge strane najviše surađuju. Inicijativa pritom treba kretati od neinžinjerskih stručnjaka jer oblikovanje dodirne površine za inžinjere nije krucijalno pitanje pri oblikovanju SČSO.

Podjelu veza između čovjeka i stroja prikazuje slika 14.

OBAVIJEŠTALA

UPRAVLJALA

ČOVJEK

STROJ

DODIRNA POVRŠIN

prerada informacija

prerada informacija

percepcija

recepcija

akcija

akcija

44

veze između čovjeka i stroja

Slika 14.: Podjela veza između čovjeka i stroja.

Obaviještala se dijele u dvije kategorije:

1. DINAMIČKA OBAVIJEŠTALA : daju informacije koje se mijenjaju u vremenu tokom dnevnog rada operatora, a javljaju se u dva oblika:

indikatori ili pokazivala: daju informacije o trenutnom stanju ili toku promjene neke promjenjive veličine, npr. brzinomjer, mjerač tlaka (manometar), signalna lampica na bojleru, skala za pokazivanje stanja goriva u automobilu, ekran...,

alarmni uređaji ili javljala: forsirano nameću informaciju operatoru, što ima za cilj izazivanje orjentacijskog refleksa odn. spontano privlačenje pažnje, i prenose informaciju koja zahtijeva neodložnu promptnu odn. brzu korektivnu akciju operatora radi izbjegavanja neke kritične situacije,

2. STATIČKA OBAVIJEŠTALA : daju informacije koje se ne mijenjaju u vremenu tokom dnevnog rada operatora, a uključuju znakove, upute, šeme, grafikone i tabele.

Tri su načina očitavanja indikatora koje koristi operator, prema čemu razlikujemo tri vrste indikatora:

(1) indikatori za kvantitativno očitavanje kod kojih operator očitava konkretnu brojčanu vrijednost neke varijable na instrumentima za kvantitativno očitanje,

(2) indikatori za kvalitativno očitavanje kod kojih operator očitava približnu vrijednost, aproksimativni trend ili tendenciju promjene neke varijable na instrumentima za kvalitativno očitavanje,

(3) indikatori za očitavanje stanja kod kojih operator verificira stanje neke varijable odn. očitava da li je stanje stroja u području očekivanih “normalnih” vrijednosti na indikatorima stanja, koji se najčešće izvode sa samo dva stanja, kao što je to slučaj kod signalnih lampica za uključeno/isključeno.

Alarmne uređaje dijelimo prema osjetnom kanalu koje ti uređaji eksploatiraju na:

vizualne alarmne uređaje i

signalni uređaji =

obaviještala

komandni uređaji

= upravljala

ručna nožnastatička

dinamička

indikatori=

pokazivala

alarmni uređaji = javljala

kvalitativna pokazivala

auditivnapokazivala stanja

kvantitativna pokazivala

vizuelna

45

auditivne alarmne uređaje.

Dvije osnovne kategorije upravljala su:

ručna upravljala: pritisno dugme, preklopnik, birač, zakretno dugme, koljenasta ručka, polužna ručka i volan i

nožna upravljala: nožno pritisno dugme, nožna pedala i dvonožna pedala.

46

4.2. OBLIKOVANJE OBAVIJEŠTALA

4.2.1. Oblikovanje indikatora

S obzirom na ranije spomenuta tri načina očitavanja indikatora treba utvrditi kakva je vrsta informacija potrebna operatoru odn. koju informaciju treba indikator pružiti korisniku.

Pritom je potrebno voditi računa o prvom ergonomskom načelu za oblikovanje obaviještala: “Obaviještalo ne smije iskazivati više informacija od onih koje operator treba za sigurno i učinkovito upravljanje strojem ili više informacija od onih koje može upotrijebiti”. Naime, pokazalo se da su operatori preopterećeni pokazivalima za kvantitativno očitanje koji su im zapravo najmanje potrebni.

Pri konstrukciji indikatora se javljaju tri vrste zahtjeva:

tehnički zahtjevi glede tehničke izvedivosti npr. s obzirom na zauzimanje prostora,

estetski zahtjevi glede modnih trendova, koje uzimaju u obzir dizajneri, najizraženiji su kod proizvoda široke potrošnje,

ergonomski zahtjevi glede brzine i lakoće zamjećivanja i interpretiranja prikazanih informacija,

pri čemu se, ovisno o proizvodu traži kompromisno rješenje između postavljenih zahtjeva. Npr., kod satova su naglašeniji estetski i tehnički zahtjevi od ergonomskih, a kod aviona su na prvom mjestu ergonomski zahtjevi, a potom tehnički i estetski.

Na problem adekvatnog oblikovanja instrumenata za kvantitativno očitanje ukazao je nalaz istraživanja FITTSa i JONESa koji su (1947a) detaljno analizirali pogreške koje su učinili piloti pri zrakoplovnim nesrećama. Pokazalo se da se 13% svih nesreća može pripisati pogreškama pri očitavanju visinomjera.

U nastanku će se iznijeti i diskutirati najvažnija istraživanja instrumenata za kvantitativno očitanje koja se odnose na oblik skale instrumenta. Pritom se skalom smatra površina koju zatvara brojčanik a ne kućište u kojemu je brojčanik smješten jer npr. polukružna skala može biti smještena u pravokutnom kućištu.

SLEIGHT je (1948) prvi sistematski istražio koji je oblik skale instrumenta optimalan uspoređujući 5 oblika skala: kružnu, polukružnu, vertikalnu, horizontalnu i pravokutnu “prozorčić - skalu” (to je skala čija je kazaljka fiksna, a skala pokretna, koja je skala redovito izvedena kao pomični bubanj sa brojčanikom nad kojim se nalazi pravokutni prozorčić). Sve navedene skale autor je izjednačio po relevantnim faktorima: rasponu skale, veličini numeriranog intervala, veličini označenog intervala te po korištenim brojevima i kazaljkama (slika 15.).

47

Slika 15.: Pet oblika skala koje je ispitivao Sleight (1948).

Skale sa različitim položajem kazaljke je tahistoskopski eksponirao ispitanicima u trajanju od 0,12 s, koliko, prema autoru traje letimični brzi pogled. Koristio je 60 ispitanika koji vrše svaki po 1000 očitanja za svaki oblik skale i dobio slijedeće postotke pogrešnih očitavanja pojedinih skala, prikazane u tablici 12.:

Tablica 12.: Postotak pogrešnih očitanja za različite

vrste skala

VRSTA

SKALE

% POGREŠNIH

OČITANJA

prozorčić 2

kružna 11

polukružna 16

horizontalna 27

vertikalna 36

Sve razlike među dobivenim postocima su statistički značajne. Iz navedenog autor rangira pojedine skale po čitljivosti, kako je navedeno u tablici, a nalaz interpretira na slijedeći način:

rang čiljivosti pojedine skale odgovara relativnoj veličini površine vizualnog pretraživanja: kod prozorčić-skale je površina i trajanje vizualnog pretraživanja skale najmanja jer uvijek usmjeravamo pogled na jedno te isto mjesto, pa je kod nje efikasnost očitavanja najveća,

horizontalna skala je po čitljivosti superiornija od vertikalne zbog manjeg napora za pomicanje očiju u horizontalnom smjeru nego u vertikalnom smjeru.

48

KAPPAUF i sur. (1947) kritiziraju tahistoskopsku metodu ukazujući da u prirodnoj situaciji očitavanja skala opažač sam određuje potrebno trajanje opažanja odn. vrijeme ekspozicije čak i u situacijama vremenskog ograničenja. Nadalje, opažač može naknadnim opažanjem provjeriti prvo opažanje. Kako bi približili situaciju opažanja realnoj autori koriste slijedeću metodu: eksponiraju istovremeno 12 različitih instrumenata koji pokazuju različita stanja, a ispitanik je svako od stanja na svakom od prikazanih instrumenata redom trebao očitati što brže. Ispitivači pritom mjere vrijeme koje je ispitaniku potrebno za očitavanje svih 12 instrumenata.

NAYLOR je (1952) usavršio spomenutu metodu: svakom od instrumenata je pridodao pritisno dugme, pritiskom na koje je ispitanik trebao osvijetliti instrument kako bi ga mogao očitati . Na opisani način moglo se precizno izmjeriti vrijeme očitavanja svakog pojedinog instrumenta. Tom metodom je autor ustanovio da se pravocrtne skale očitavaju brže i točnije od kružnih, što je nalaz suprotan Sleightovom, a horizontalne skale se očitavaju efikasnije od vertikalnih, što je u skladu sa Sleightovim nalazima.

GRAHAM i sur. (1951) smatraju da se kao kriterij primjerenog dizajna instrumenta osim brzine i točnosti očitavanja treba koristiti i brzina i točnost reakcija operatora nakon očitavanja . Koristili su tri vrste zadataka sa svakom od skala ponaosob kojima su dobili nalaze koje prikazuje tablica 13. .

Tablica 13.: Nalazi GRAHAM i sur. (1951) o čitljivosti skala pri različitim zadacima

VRSTA ZADATKA DOBIVENI NALAZI

kompenzacijsko slijeđenje kazaljke: kazaljka skale oscilira na slučajan način, a zadatak ispitanika je da kazaljku svaki put pomoću zakretnog dugmeta vrati na zadani fiksni položaj odn. vrijednost ili “metu” na skali, čime bi kompenzirao njeno kretanje

učinak je najbolji na horizontalnim skalama

učinak je dobar i na kružnim skalama ako je zadana vrijednost u prvom i drugom kvadrantu odn. u gornjem dijelu skale

postavljanje kazaljke na zadanu vrijednost: ispitivač slučajnim redoslijedom zadaje neku od vrijednosti na skali, a zadatak ispitanika je da postavi kazaljku na tu zadanu vrijednost

učinak izražen brzinom i točnošću postavljanja je najbolji na horizontalnim skalama

tahistoskopsko očitavanje skale: skale sa različitim položajem kazaljke se tahistoskopski eksponiraju ispitanicima u trajanju od 0,33 s, 0,5 s i > 0,5 s

uz ekspoziciju od 0,33 s točnost očitavanja je najveća kod kružnih skala

uz ekspoziciju od 0,5 s točnost očitavanja kružnih skala se izjednačuje sa točnošću očitavanja horizontalnih skala

uz prodoženje vremena ekspozicije točnost očitavanja je najveća kod horizontalnih skala

BUJAS i KRKOVIĆ (1961) ispituju čitljivost kružnih, vertikalnih i horizontalnih skala koristeći također tri vrste zadatka i dobivaju slijedeće nalaze (tablica 14.):

49

Tablica 14.: Čitljivost kružnih, vertikalnih i horizontalnih skala za tri vrste zadatka, prema BUJASu i KRKOVIĆu (1961)

VRSTA

ZADATKA

RANG POREDAK SKALA PO

TOČNOSTI OČITAVANJA

tahistoskopsko očitavanje skale: skale sa različitim položajem kazaljke se tahistoskopski projeciraju ispitanicima u trajanju od 0,1 s

1. kružna

2. horizontalna

3. vertikalna

kampimetrijsko (indirektno) očitavanje skale: nakon što ispitank fiksira zadanu točku, treba perifernim viđenjem očitati skalu koja se pojavila u njegovom vidnom polju

1. horizontalna

2. kružna

3. vertikalna

očitavanje pri optičkoj deformaciji skale: ispitanik očitava “zamućenu” skalu čija je oštrina smanjena promjenom žarišne daljine projektora (navedeni poremećaj viđenja javlja se ponekad uslijed znoja ili umora)

1. kružna

2. horizontalna

3. vertikalna

Zaključak iz navedenih istraživanja bio bi slijedeći:

(1) rang efikasnosti očitavanja kružne, horizontalne i vertikalne skale za različite zadatke prikazuje tablica 15.:

Tablica 15.: Rang efikasnosti očitavanja okrugle, horizontalne i vertikalne skale za različite zadatke

VRSTA

ZADATKA

RANG POREDAK SKALA PO

TOČNOSTI OČITAVANJA

tahistoskopsko očitavanje skale pri kratkim vremenima ekspozicije, < 0,5 s, prema Sleightu (1948), Graham (1951) i Bujasu i Krkoviću (1961)

1. kružna

2. horizontalna

3. vertikalna

tahistoskopsko očitavanje skale pri dužim vremenima ekspozicije, > 0,5 s, prema Graham (1951) i Thomas (1957)

1. horizontalna

2. kružna

3. vertikalna

manipulacija, prema Graham (1951) 1. horizontalna

2. kružna

3. vertikalna

indirektno očitavanje, prema BUJAS i KRKOVIĆ (1961)

1. horizontalna

2. kružna

3. vertikalna

(2) različite metode istraživanja efikasnosti očitavanja skala različitih oblika ne daju nužno iste rezultate. Nejednoznačni nalazi upućuju da ne postoji opći princip o preferiranju određenog oblika skale koji bi vrijedio u svim situacijama.,

(3) iz (2) proizlazi slijedeća praktična implikacija: kada se želi konstruirati dio dodirne površine u sistemu ČSO koji uključuje kvantitativne skale potrebno je provesti eksperimentalna istraživanja onom metodologijom koja odgovara konkretnom načinu korištenja tog dijela dodirne površine u konkretnom slučaju.,

50

(4) što se tiče prozorčić-skale, ona je najprimjerenija kada je raspon skale relativno velik, jer u tom slučaju takva izvedba zauzima na signalnoj ploči manje mjesta i kada je potrebno što kraće vrijeme vizualnog pretraživanja. Prozorčić-skala nije prikladna za indikatore kojima se vrši kvalitativno očitanje, osim kada je skala primarno kodirana bojom, a sekundarno brojevima. Ako vrijeme ekspozicije značajno skratimo očitavanje na toj skali je najmanje efikasno, jer kod svih ostalih skala ako je vrijeme prekratko da pročitamo vrijednost na skali iz položaja kazaljke možemo barem približno procijeniti koju vrijednost instrument pokazuje. Prozorčić-skala je također izrazito inferiorna kada nakon očitanja treba uslijediti reakcija odn. manipulacija nekim upravljalom.

Polukružna i kružna pomična skala se uopće ne koriste, bilo u izvedbi kretanja skale u smjeru kazaljke na satu, bilo u izvedbi kretanja skale suprotno od kazaljke na satu jer se takvom izvedbom ne mogu istovremeno uskladiti slijedeći zahtjevi, prema slici 16. i tablici 16.:

Slika 16.: Dvije moguće izvedbe kružne pomične skale.

Tablica 16.: Zahtjevi koji se ne mogu istovremeno uskladiti kod dviju izvedbi kružnih pomičnih skala

ZAHTJEV izvedba sa kretanjem skale:

suprotno od kazaljki sata

u smjeru

kazaljki sata

(1) brojčane oznake na kružnim skalama trebaju rasti u smjeru kazaljke na satu

zadovoljava ne zadovoljava

(2) smjer kretanja asociranog upravljala: zakretnog dugmeta ili upravljačkog kotača treba biti kompatibilan smjeru kretanja skale pri čemu (3) kretanje upravljala u smjeru kazaljke na satu treba odgovarati porastu veličine

ne zadovoljava zadovoljava

(a) sa kretanjem skale suprotno od kazaljke na satu

(b) sa kretanjem skale u smjeru kazaljki sata

skala

asocirano upravljal

51

Osim oblika skale potrebno je kod instrumenta za kvalitativno očitavanje uzeti u obzir utjecaj na efikasnost očitavanja i ostalih elementata instrumenta, kao što su brojčanik (tablica 17.), te kazaljka, brojevi i boja podloge i slijediti preporuke za njihovu konstrukciju.

Tablica 17.: Preporuke za konstrukciju pojedinih elemenata brojčanika

ELEMENTI BROJČANIKA PREPORUKE ZA KONSTRUKCIJU

raspon brojčanika: aritmetička razlika između najviše i najniže znamenke na brojčaniku

treba biti što manji, primjeren potrebama operatora za informacijama u određenom rasponu i određene preciznosti

veličina brojčanika: dužina brojčanika horizontalne i vertikalne skale (L) odn. promjer brojčanika kružne skale (R)

L = 0,0694 D odn. R = 0,0364 D, pri čemu je D = udaljenost očitavanja, prema British Standard Institute (1964)

ukupna gustoća razdjele brojčanika: ukupan broj crtica (oznaka) brojčanika

što manje, i ne više od 20 (BUJAS, 1968)

odrediti prema udaljenosti očitavanja

niz primarne (numrerirane) razdjele brojčanika (veličina intervala nume-riranja): aritmetički niz susjednih znamenki na brojčaniku

preporučaju se, redom prema efikasnosti očitavanja aritmetički nizovi 1,2,3..., 5,10,15... te eventualno 2,4,6... (npr. 10,20,30, zatim 5,0;1,0;1,5..., ili 2,4,6...) odn. interval numeriranja 1, 5 i 2 i njihovi decimalni multipli a njihove decimalne frakcije se ne preporučuju

aritmetički nizovi 4,8,12..., 8,16,24... te 25,50,75... odn. interval numeriranja 4, 8 i 25 i njihovi decimalni multipli i frakcije se ne preporučuju

gustoća primarne (numrerirane) raz-djele brojčanika: broj numeriranih crtica na brojčaniku

do 5 (BUJAS, 1968)

gustoća sekundarne (nenumerirane) razdjele brojčanika: broj nenumeriranih crtica između dviju susjednih numeriranih crtica odn. između dviju susjednih znamenki

ne veća od točnosti instrumenta

4 (za 5 podioka) ili 9 (za 10 podioka)

brojčanici koji su numerirani aritmetičkim nizom tipa 1,2,3... ili njegovim decimalnim multiplom pri čemu između dviju susjednih numeriranih crtica ima 9 nenumeriranih su superiorniji od svih ostalih izvedbi

budući da ljudi relativno točno interpoliraju na petine i čak desetine (COHEN I FOLLERT, 1970) gustoća sekundarne razdjele nije toliko bitna

poželjno je brojčanik oblikovati tako da interpo-lacija između dviju susjednih crtica nije potrebna ali ako je prostor ograničen bolje je imati interpolacijsko očitavanje nego prenatrpati brojčanik sekundarnim crticama (LOUCKS i sur., 1950)

odnos dužine crtica primarne i sekundarne razdjele

2 : 1, prema British Standard Institute (1964)

širina podioka (širina intervala izražen vidnim kutom: min. 2” (MURREL,

52

označavanja): minimalni razmak između dvije susjedne crtice na brojčaniku

1958)

izražen dužinski min. 1,25 - 1,75 mm za udaljenost očitavanja od 1 m (McCORMICK, 1976)

izražen udaljenošću očitavanja: 0,0006 D

povećava se sa slabljenjem osvjetljenja

debljina crtica primarne razdjele 0,125 mm (dobro osvijetljenje) - 0,875 mm (loše osvijetljenje), prema MORGAN i sur. (1963)

upotreba boje brojčanik treba kodirati bojom kada god je to moguće, npr. zelenom bojom označiti područje na skali koje ukazuje na normalni-sigurni režim rada, žutom bojom označiti područje na skali koje ukazuje na povećani oprez, crvenom bojom označiti područje na skali koje ukazuje na kritično stanje

Ostale preporuke se odnose na:

a. KAZALJKU :

preporuča se šiljasti, a ne ravni oblik vrha kazaljke,

vrh treba dopirati, ali ne i prekrivati bazu crtice,

ukoliko je kazaljka udaljena od površine skale, preporuča se postaviti usko ogledalo ispod skale, kako bi se izbjegla pogreška očitanja uslijed paralakse koja se javlja zbog različitih kuteva gledanja,

preporuča se kazaljka bez repa, jer se njome izbjegavaju očitanja sa pogreškom od 180°, a ako je rep neophodan, treba ga obojiti bojom podloge brojčanika,

kazaljka treba biti u maksimalnom kontrastu prema podlozi,

b. BROJKE I SLOVA (alfanumeričke oznake):

korišteni alfanumerički font (tipski oblik alfanumeričke oznake) treba biti po obliku jednostavan i uočljiv,

veličina (visina) fonta treba za skalu koja se očitava sa udaljenosti od 1 m iznositi od 7” vidnog kuta (2,5 mm) do 24” vidnog kuta (7 mm), ovisno o osvijetljenju, kontrastu i raspoloživom trajanju očitanja, prema SMITH (1979),

brojke trebaju biti u maksimalnom kontrastu prema podlozi,

brojevi se trebaju povećavati u smjeru kazaljke na satu, odozdo prema gore i s lijeva na desno,

kada postoji prekid između dva kraja kružnog brojčanika nulti položaj treba pozicionirati na dnu skale, a kod multirevolucijskih indikatora, kod kojih ne dolazi do prekida brojčanika, kao što je to npr. kod sata, nulti položaj se treba nalaziti na vrhu skale,

c. POVRŠINU PODLOGE : u pogledu čitljivosti skale čiji su ostali elementi dobro projektirani, svejedno je da li se skala izvodi kao crni brojčanik sa kazaljkama i brojkama na bijeloj podlozi ili obrnuto (KUNTZ i SLEIGHT, 1950; NAYLOR, 1954),

d. OKVIR INSTRUMENTA : treba biti obojen tako da ističe instrument u odnosu na signalnu ploču, ali nikako ne sjajan.

Sve elemente skale treba oblikovati prema rezultatima ispitivanja na iskusnim radnicima, koji su se uvježbali u očitavanju skala različite konstrukcije.

53

Kao posljednje pitanje vezano za upotrebu instrumenata za kvantitativno očitanje razmotrit će se pitanje usporedbe analognih i digitalni indikatora. Digitalni indikatori se sastoje iz mehaničkog ili elektronskog brojača koji izmjerenu veličinu iskazuje brojevima.

Istraživanja su pokazala:

1. digitalni indikatori se očitavaju brže i točnije od analognih . ZEFF je (1965) mjerio vrijeme potrebno za očitavanje vremena (vrijeme od projekcije do uzimanja olovke da se zapiše očitanje) i pogreške pri očitavanju. Pokazalo se da je brzina očitavanja veća kod digitalnih indikatora te da je u 800 pokušaja bilo 50 pogrešaka na analognim a samo 4 na digitalnim satovima. Općenito se može reći da digitalni indikatori daju maksimalno 1%, a analogni i do 10% pogrešnih očitanja.

2. digitalni indikatori su bolji od analognih:

za precizna i brza direktna očitanja kvantitativnih podataka do razine subliminalne percepcije, npr. na poslovima kontrole letenja,

za očitanja veličina koje se sporo mijenjaju, npr. u procesnim postrojenjima,

kada je potrebno očitati razliku između dvije izmjerene veličine: vrijeme potrebno da se očita razlika na dva analogna indikatora je duže, i te razlike se očitavaju uz više pogreški nego kod dva digitalna indikatora,

jer ne zahtijevaju poseban trening očitavanja.

3. digitalni indikatori su lošiji od analognih:

za gruba odn. kvalitativna očitanja, za koja se mogu prilagoditi kodiranjem bojom,

za situacije koje uključuju manipulaciju neposredno nakon očitanja,

za mjerenja u kojima se brojevi na digitalnom displayu brzo izmjenjuju,

uz vrlo kratko vrijeme ekspozicije, kada očitavanje na digitalnoj skali nije efikasno, jer kod analognih skala ako je vrijeme prekratko da pročitamo vrijednost na skali iz položaja kazaljke možemo barem približno procijeniti koju vrijednost instrument pokazuje.

4.2.2. Oblikovanje alarmnih uređaja

Slijedeći su osnovni tehnopsihofiziološki zahtjevi koji se postavljaju alarmnom uređaju da bi bio učinkovit:

s obzirom na zamjećivanje (otkrivanje) signala : treba brzo privući pažnju operatora bez obzira na njegovo trenutno psihofiziološko stanje uslijed umora, dosade, zaokupljenosti poslom,

s obzirom na dekodiranje (razumijevanje) signala : treba operatoru ukazivati što nije u redu i što treba poduzeti na jasan i nedvosmislen način u skladu sa drugim ergonomskim načelom za oblikovanje obaviještala: “Obaviještalo treba davati informaciju u što je moguće neposrednijem odn. upotrebljivijem obliku tako da emitirana informacija zahtijeva minimalnu mentalnu obradu: konverziju i elaboraciju odn. minimalno mentalno radno opterećenje operatora”; navedeni princip je ujedno jedan od najvažnijih ergonomskih principa za oblikovanje informacija koje se prezentiraju operatoru; primjer za poštovanje ovog principa je oblikovanje uređaja za pokazivanje visine i položaja aviona koji uređaj je uvela američka vojna avijacija sa ciljem rasterećenja pilota (slika 17.):

54

Slika 17.: Uređaj za pokazivanje visine i položaja aviona, gledanog s repne strane (naziva se “kontaktni analog”). Na ekranu se vidi visina i položaj aviona (siva silueta) u odnosu na centralni položaj aviona u koridoru kojim se treba kretati (crna silueta). Zadatak pilota je da drži stalno preklopljene dvije siluete.

ne smije interferirati sa ostalim aktivnostima operatora, zaslijepljujući ili zaglušujući ga,

treba biti tako (pre)dimenzioniran da je mogućnost zatajivanja svedena na minimum.

Vizualni alarmni uređaji se izvode redovito kao alarmna svjetla, za čiju konstrukciju se daju slijedeće preporuke:

1. koje se odnose na zamjećivanje svjetlosnog signala :

(1) bolje je koristiti isprekidano svjetlo (“blinkanje”) nego kontinuirano, ali ono istovremeno umara pa ga treba koristiti isključivo za rijetke poruke najvišeg stupnja važnosti u urgentnim situacijama koje zahtijevaju neodložnu reakciju; za manje urgentne situacije treba izbjegavati svjetlosne signale,

(2) ako se koristi isprekidano svjetlo, preporuča se frekvencija paljenja/gašenja odn. blinkanja od 3 - 10 u sekundi ispod kritične frekvencije fuzije od 30 Hz,

(3) intenzitet alarmnog svjetla treba biti izrazito veći od svih ostalih izvora svjetla koji se pojavljuju u radnoj okolini operatora, ali ne i prevelik da ne izazove zaslijepljenost,

(4) alarmno svjetlo treba pozicionirati u području do 30 od vidne osi operatora, budući da je ono to manje zamjetljivo što je udaljenije od centra operatorovog vidnog polja,

2. koje se odnose na dekodiranje svjetlosnog signala :

(1) prenijeti značenje upozorenja (a) veličinom: što je površina alarmnog svjetla veća, to je poruka urgentnija, (b) položajem: alarmna svjetla koja emitiraju važnije poruke su bliže centru vidnog polja od alarmnih svjetala koja emitiraju manje važne poruke, (c) bojom: pri čemu se najmanje brkaju crveno i zeleno te crveno, bijelo (žuto) i zeleno, (d) verbalnim (simboličkim) oznakama npr. “stop”, “start”, “izlaz” ili ikoničkim crtežima,

(2) postaviti alarmno svjetlo u blizini asociranog upravljala kako bi razumijevanje puruke bez zastoja slijedila manipulacija odn. provođenje zahtijevane akcije,

(3) koristiti redundantno kodiranje, istovremeno kodirajući alarmno svjetlo na više načina.

Osim alarmnih svjetala u vizualne alarmne uređaje spadaju i mehaničke zastavice koje se rjeđe susreću, npr. na željezničkim prugama, koje imaju manju zamjetljivost od prethodnih odn. slabije pobuđuju spontanu pažnju.

Auditivni alarmni uređaji imaju slijedeće dvije osnovne prednosti nad vizualnim alarmnim uređajima:

(1) učinkovitije privlače pažnju operatora,

(2) ne zahtijevaju usmjerenost tijela prema izvoru informacija,

pa se trebaju koristiti:

55

(1) kada god treba operatoru prenijeti upozorenje koje zahtijeva hitnu reakciju,

(2) kada je vidni kanal operatora preopterećen,

(3) kada su zbog uvjeta osvijetljenja smanjene vidne mogućnosti operatora,

(4) kada se operator kreće za vrijeme rada.

NEDOSTACI auditivnog alarmiranja su slijedeći:

(1) interferira sa govornom komunikacijom, npr. pri razgovoru pilot - kontrola leta,

(2) ne može se koristiti ako postoji buka u pogonu,

(3) zvučnim signalima se teže prenosi značenje: dekodiranje zvučnih signala je teže od vidnih, odn. operatoru je nakon zvučnog signala teže odrediti što mu je činiti nego nakon svjetlosnog signala, osim ako auditivni alarm nije jednostvna i kratka zvučna verbalna poruka,

(4) ukoliko se više auditivnih alarma pojavi istodobno ne mogu se razlučiti jedan od drugoga,

pa ih treba koristiti izuzetno rijetko za najurgentnije poruke najvišeg stupnja prioriteta.

Slijedeće su PREPORUKE ZA OBLIKOVANJE auditivnih alarmnih uređaja:

(1) koristiti raspon frekvencija od 200 do 5000 Hz, za koji raspon je slušna osjetljivost najveća,

(2) koristiti raspon frekvencija od 200 do 1000 Hz, kada je između izvora i primaoca veća udaljenost jer valovi viših frekvencija nemaju veliki domet,

(3) koristiti raspon frekvencija od 200 do 500 Hz, kada između izvora i primaoca postoje prepreke, jer valovi viših frekvencija ne zaobilaze prepreke,

(4) minimizirati efekt maskiranja zvučnog alarma, tako da se upotrebljavaju frekvencije i zvučni efekti koji se razlikuju od onih koji se susreću u radnoj okolini operatora,

(5) koristiti modulirajuće (zavijajuće) zvukove, koji su nametljivi jer se razlikuju od prirodnih zvukova,

(6) ukoliko se koristi više različitih zvučnih alarma oni se trebaju jasno razlikovati,

(7) sistemi koji se koriste za alarmiranje ne smiju se koristiti za druge svrhe npr. za razglas i obrnuto, sistemi koji se koriste za druge svrhe ne smiju se koristiti za alarmiranje, npr. crkvena zvona ili sirena za objavljivanje kraja radnog vremena u tvornici nisu pogodni za alarmiranje požara.

4.2.3. Oblikovanje znakova

U kategoriji statičkih obaviještala jedna od najčešćih vrsta su znakovi ili ideogrami koji prenose informacije operatoru u vidu različitih ikoničkih slika ili stiliziranih odn. simboličkih grafičkih oblika. Najčešće se susreću kao prometni znaci, koji predstavljaju prvi međunarodno prihvaćen sustav znakova, a različite simboličke znakove koriste i željezničke stanice, bolnice, hoteli te sportske, privredne i umjetničke priredbe.

Dva su osnovna razloga njihove važnosti u uvjetima dobre uočljivosti i pod pretpostavkom da su simbolički dobro oblikovani:

56

potrebnu informaciju prenose brže i efikasnije od bilo koje verbalne puruke,

predstavljaju efikasan način probijanja jezične barijere koja proizlazi iz nedovoljnog poznavanja stranih jezika, a koja je barijera prisutna zbog migracije turista ili radne snage.

Da bi znakovi uspješno prenijeli poruke treba njihovom oblikovanju pristupiti na sistematičan način. Internacionalni komitet za slamanje jezične barijere (International Committee for Braking a Language Barrier, osnovan 1962. u Japanu sa ciljem unaprijeđivanja ikoničke i simboličke komunikacije) je donio 10 kriterija za evaluaciju znakova, koji su kriteriji predstavljeni u obliku slijedećih pitanja:

(1) da li je lako asocirati simbol sa njegovom porukom ?: znakovi trebaju biti “sami po sebi razumljivi”, bez mogućnosti pogreške pri interpretaciji odn. jednoznačno samointerpretabilni (vidi sliku 18.); princip samointerpretabilnosti nije toliko bitan, ako je trajno naučena snažna asocijacija znaka i poruke koju taj znak emitira, kao što je to slučaj npr. kod znakova četiri osnovne računske operacije: +, -, : i x, koji nisu samointerpretabilni,

Slika 18.: Primjer jednoznačno interpretabilnog znaka (a) i mnogoznačno interpretabilnog znaka (b).

(2) da li je simbol usaglašen sa različitim kulturama i lokalnim zahtjevima ?: drastičan primjer kulturalne neusaglašenosti je znak Crvenog križa koji ima snažnu kršćansku konotaciju, zbog čega je najprije dodan polumjesec (znak muslimanske vjere), a zatim i Davidova zvijezda (znak židovske vjere), oboje u crvenoj boji, tako da nema jednog-jedinstvenog znaka za tu jedinstvenu svjetsku organizaciju,

(3) da li je simbol usaglašen sa duhom vremena ?: npr. dizajn logotipa poduzeća se mijenja sa napretkom tehnologije, ili: znak obavješćivanja “blizina mehaničarske radionice” sa francuskim ključem nije prikladan, jer se u današnje vrijeme takav ključ više ne upotrebljava, već se upotrebljavaju viličasti ili okasti ključevi,

(4) da li je simbol dopadljiv svima i lako prihvatljiv bez izazivanja kontroverznih reakcija ?: npr. prema feminističkom stajalištu se u oblikovanju prometnih znakova očituje muški šovinizam: većina likova su muški; muški šešir i ženske cipele sa visokom petom u Evropi označuju muški i ženski WC, a u Japanu označuju proizvođače šešira i cipela; svastika (kukasti križ) je grafički izuzetno pregnantan znak, ali se malo koristi jer u Evropi izaziva asocijacije na Hitlerov nasistički pokret; znakove koji mogu izazvati takve reakcije treba izbjegavati,

(5) da li je simbol kompatibilan sa već postojećim standardima, posebno internacionalno usvojenim?: npr. oblici prometnih znakova sa svojim značenjima (trokut: opasnost, krug: obaveza, pravokutnih: servisna obavijest) se trebaju primjenjivati i drugdje,

(6) da li se simbol konzistentno koristi od situacije do situacije ?: npr. neki prometni znakovi zabrane imaju prekrižen predmet, a neki drugačije prikazuju zabranu,

(7) da li je simbol jednostavan tako da se može lako reproducirati i primijeniti u različitim uvjetima?: npr. logotip UNa je kompliciran,

(8) da li je simbol moguće lako raspoznati i razlikovati od drugih postojećih simbola ?: npr. prekriženi nož i vilica se sa veće udaljenosti mogu percipirati kao križanje puteva,

R

(a) jednoznačna interpretacija: izlaz iz zatvorenog

(b) višeznačna interpretacija: mjesto za odmor (od engl: rest,

netočno) šalter za rezervacije (od engl:

57

(9) da li se simbol može jednoznačno percipirati sa različitih udaljenosti, iz različitih kuteva gledanja i uz različite uvjete osvijetljenja?,

(10) da li će odabrani simbol odoljeti vandalizaciji i kontaminaciji ?,

a nakon što je predloženo simboličko rješenje znaka navedenim kriterijima evaluirano i preoblikovano s obzirom na utvrđene nedostatke poželjno je sa konačnim rješenjem još provesti terensko istraživanje čitljivosti i interpretabilnosti znaka na konkretnom mjestu na kojemu se postavlja.

Kada se znak evaluira u skladu sa navednim kriterijima slijedi njegovo grafičko dizajniranje odn. estetsko-kreativno oblikovanje. Pritom se ne smiju zanemariti psihološki gestalt-principi percepcije kako bi znak bio jasno aktikulirana, zatvorena i stabilna figura sa pregnantnom porukom, koja se kontrastom ističe na svojoj pozadini. Naposlijetku, treba poštovati i opće pravilo da veličinu znaka treba prilagoditi udaljenosti očitavanja.

Osim statičkih piktograma postoje i dinamički piktogrami, koji se javljaju samo u situaciji kada je prisutno neko stanje o kojem treba obavijestiti, npr. znak za vjetar na aerodromima se pojavljuje samo onda kada zapuše dovoljno jaki vjetar.

58

4.3. OBLIKOVANJE UPRAVLJALA

4.3.1. Vrste i namjene upravljala i problemi njihovog oblikovanja

Osnovne vrste najčešće korištenih upravljala i njihovu namjenu prikazuje tablica 18.

Tablica 18.: Vrste upravljala i njihova namjena

VRSTA UPRAVLJALA NAMJENA

UPRAVLJALA

RUČNA:

pritisno dugme

ili tipka(-lo)

za brzu aktivaciju tipa jednostavne reakcije, kada imamo samo jedno dugme koje aktiviramo ili tipa izborne reakcije, kada imamo više dugmadi, a aktiviramo jedno od nekoliko alternativnih

preklopnik,

(sklopka

ili prekidač)

za aktivaciju u kojoj brzina nije bitna ili za biranje između dvije pozicije; najčešća izvedba je sa dvije pozicije tipa uključeno/isključeno

birač za biranje, između 3 do 10, maksimalno 24 različitih pozicija

zakretno dugme za kontinuirano podešavanje, upravljalo koje je često na audio-uređajima

klizač za kontinuirano podešavanje, upravljalo koje je također često na audio-uređajima, ali je upravljanje njime manje efikasno od upravljanja zakretnim dugmetom zbog toga što se kod zakretnog dugmeta upravljanje zasniva na upotrebi agonističkih i antagonističkih mišića, što kod klizača nije slučaj

koljenasta

zakretna

ručka

za kontinuirano podešavanje, kada je potrebna veća snaga i rotacija preko 360, udaljenošću ručice od osi rotacije reguliramo zahtijevani zakretni moment odn. potrebnu snagu, susreće se kod klasičnih tokarilica

polužna ručka

(palica)

za kontinuirano upravljanje, kada je potrebna veća snaga, udaljenošću ručice od uporišta poluge reguliramo zahtijevani moment odn. potrebnu snagu, primjer: ručka na cirkularu za približavanje pile,

upravljački kotač

(volan)

za precizno kontinuirano upravljanje, javlja se kod većine vozila

NOŽNA:

nožno pritisno dugme ili pedala

za aktivaciju tipa uključenje/isklučenje, često upravljalo kod industrijskih obradnih strojeva, a susreće se i kod usisavača

jednonožna pedala za kontinuirano podešavanje, gdje je potrebna veća snaga, npr. pedala gasa u automobilu

dvonožna pedala za precizno kontinuirano upravljanje, npr. u zračnim jedrilicama, nožni je ekvivalent upravljačkom kotaču

rotacijska pedala za prijenos snage sa čovjeka na stroj, susreće se kod bicikla, i nije važna u suvremenim sistemima ČSO

59

Jedan od osnovnih problema sa kojim se dizajner signalno-komandne ploče susreće je problem izbora vrste upravljala koja će namijeniti operatoru za izvršavanje određenog radnog zadatka. Izbor između ručnih i nožnih upravljala se vrši po slijedećem kriteriju: ruke odn. ručna upravljala su prikladna za one radnje koje zahtijevaju brzinu, točnost i selektivnost pokreta, a nožna upravljala odn. noge za one radnje koje iziskuju bilo kakvo ispoljavanje snage. Dakle, treba izabrati pravo upravljalo u skladu sa tipom zahtijevane upravljačke radnje.

Budući da kod modernih strojeva više nije potrebna snaga operatora za upravljanje i budući da su ručna upravljala vrlo raznovrsna (raznovrsnija od nožnih), postavlja se pitanje da li su uopće potrebna nožna upravljala? Može se reći da su nožna upravljala ipak potrebna jer ruke treba osloboditi svih aktivnosti koje mogu izvršavati noge. Nadalje, nožna upravljala su dobrodošla kada istovremeno treba izvršavati veći broj radnji, kada se primjenjuje sinhrono djelovanje nožnih i ručnih upravljala, za što je automobil idealan primjer.

Za upotrebu nožnih upravljala postavljaju se slijedeći zahtjevi:

(1) optimalno je koristiti po jedno upravljalo po stopalu, a maksimalno je dopušteno koristiti 4 upravljala po jednom stopalu (orgulje su izuzetak),

(2) nožna upravljala moraju biti adekvano smještena: moraju biti dovoljno prostorno razmaknuta jer ako su preblizu jedno drugom znatno se povećava vrijeme izborne reakcije odn. smanjuje brzina egzekucije upravljačkog pokreta zbog usmjerenosti operatora na potrebnu preciznost pokreta.

Nožna upravljala imaju slijedeća ograničenja:

(1) zahtijevaju puno mjesta, zbog širine noge,

(2) zahtijevaju da operator bude u sjedećem položaju kako bi prilikom upravljanja mogao održavati ravnotežu,

(3) mogućnost izbora adekvatnog upravljala između nekoliko raspoloživih neusporedivo je manja nego kod ručnih upravljala, pored ostalog i zbog njihove manje raznovrsnosti.

Učinkovitost upravljanja strojem ovisi o oblikovanju upravljala. Dvije su skupine faktora o kojima treba voditi računa pri oblikovanju upravljala:

1. ANATOMSKI FAKTORI UPRAVLJANJA , u koje spadaju:

morfološka (oblikovna) svojstva ljudskog tijela kojima se bavi biološka antropometrija koja se dijeli na: (a) statičku, koja izučava strukturalne dimenzije tijela u statičnom položaju i (b) dinamičku, koja izučava funkcionalne dimenzije tijela u pokretu,

biomehaničke osobitosti ljudskih pokreta kojima se bavi biomehanika, sinteza funkcionalne anatomije, fiziologije i mehanike, koja izučava pokrete ljudi i životinja kako bi se na osnovi njihove analize donosili sudovi o racionalnosti i ekonomičnosti pokreta čovjeka i preporuke za oblikovanje strojeva u skladu sa čovjekovim dinamičkim osobinama.

2. PSIHOLOŠKI FAKTORI UPRAVLJANJA , koji su izraženi putem slijedećih problema:

kodiranje upravljala,

kompatibilnost upravljala,

otpor upravljala,

osjetljivost upravljala.

4.3.2. Problem kodiranja upravljala

60

Cilj kodiranja upravljala je olakšati operatoru da lako odn. brzo i točno pronađe, prepozna odn. identificira, dohvati te aktivira pravo upravljalo uz što kraće vrijeme reagiranja i što manju mogućnost pogreške (brkanja) pri izboru odn. što manju vjerojatnost aktiviranja pogrešnog upravljala.

Značaj adekvatnog kodiranja upravljala potvrđuju istraživanje uzroka avionskih nesreća FITTSa i JONESa (1947b) koje su autori proveli intervjuirajući pilote sa nezgodama što je tim nezgodama prethodilo i što smatraju da su pogrešno učinili. Nakon što su klasificirali pogreške s obzirom na 6 najčešćih vrsta pokazalo se da je u uzorku od 460 pogrešaka koje su piloti učinili sa upravljalima daleko najčešći uzrok nesreće brkanje odn. aktiviranje krivog upravljala. Slično istraživanje McFARLANDa (40ih) je pokazalo da je brkanje samo dvaju određenih upravljala bilo uzrokom oko 400 avionskih nesreća u američkom zrakoplovstvu tokom 2. svj. rata.

Problem kodiranja upravljala je posebno prisutan kod suvremenih sistema čovjek-stroj zbog tendencije ka centralizanom grupiranju upravljala na signalno-komandnim površinama što potencira problem adekvatnog kodiranja. Time se također često gubi vidljiva povezanost između upravljala i njegove funkcije.

PET JE OSNOVNIH NAČINA KODIRANJA UPRAVLJALA:

(1) kodiranje lokacijom, koje se sastoji iz adekvatnog smještaja upravljala na komandnoj ploči,

(2) kodiranje bojom, tako da se različita upravljala oboje različitom bojom,

(3) kodiranje etiketiranjem, tako da se na upravljalu ili pored njega postavi natpisna pločica koja verbalno ili znakovno (simbolički) saopćuje funkciju upravljala,

(4) kodiranje površinom, tako da se različitim upravljalima pridijeli različit oblik, tekstura ili temperatura površine,

(5) kodiranje veličinom, tako da se različitim upravljalima pridijeli različita veličina.

(1) Pri KODIRANJU LOKACIJOM treba uzeti u obzir rezultate psihologijskih istraživanja o čovjekovoj sposobnosti pozicioniranja točaka u ravnini ili u prostoru “na slijepo”. FITTS je (1954) prvi vršio takva istraživanja na pilotima. Rasporedio je 20 ciljeva oko ispitanika, u dohvatnom polju ruku. Kada je ispitanik naučio lokacije pojedinih ciljeva, trebao ih je zavezanih očiju gađati olovkom, pri čemu su regsitrirane pogrešeke pri ciljanju.

Ta istraživanja su pokazala da:

čovjekova sposobnost lociranja pri ciljanju mete rukom odn. sposobnost razlikovanja lokacija varira od regije do regije dohvatnog polja ruke,

čovjekova sposobnost razlikovanja lokacija je najveća u regiji dohvatnog polja ruke koja se nalazi ispred ispitanika u kojoj regiji čovjek može efikasno pozicionirati na slijepo one točke u prostoru koje su međusobno udaljene od 15 do 20 cm.

Osnovna prednost kodiranja lokacijom je da ne opterećuje vidni kanal, a nedostaci su slijedeći:

samo mali broj upravljala se može kodirati na ovaj način,

potreban je velik prostor da se smjesti više upravljala na adekvatnim udaljenostima,

sigurnost identifikacije nije potpuna,

pa spomenuti način kodiranja treba koristiti samo kao dodatni način kodiranja.

(2) KODIRANJE BOJOM naročito je pogodan način kodiranja ako boja pridjeljena upravljalu po značenju odgovara funkciji tog upravljala. Nedostaci kodiranja bojom su slijedeći:

zahtijeva direktno gledanje,

nije prikladno uz loše uvjete osvjetljenja,

61

nije primjereno dijelu populacije kod kojeg postoji smanjena osjetljivost (6% ukupne populacije) ili potpuna sljepoća za boje (0,003% ukupne populacije).

(3) Za KODIRANJE ETIKETIRANJEM, koje se jednostavno provodi i vrlo je efikasno, daju se slijedeće preporuke:

natpisi trebaju biti kratki, napisani VELIKIM slovima,

natpisi se ne smiju sastojati iz skraćenica niti iz neuobičajenih tehničkih termina, osim kada je to neophodno,

za znakove se ne smiju upotrebljavati apstraktni simboli već konkretne ikone, jer je za zapamćivanje njihovog značenja potreban dugotrajni trening,

natpisne pločice treba postavljati sistematski na sva, a ne selektivno samo na neka upravljala.

Navedena tri oblika kodiranja: lokacijom, bojom i etiketiranjem omogućavaju primarnu identifikaciju upravljala, koja se zbiva prije nego što operator dotakne samo upravljalo. Za sekundarnu identifikaciju upravljala, koje se zbiva kada je operator već dohvatio upravljalo , i koje služi za konačnu provjeru je li izabrano željeno upravljalo koristi se kodiranje površinom te kodiranje veličinom, koji se oblici kodiranja zasnivaju na taktilnom osjetnom sustavu.

(4) KODIRANJE DODIRNOM POVRŠINOM UPRAVLJALA OBUHVAĆA :

kodiranje oblikom površine, koji se način kodiranja može primijeniti samo na krupnija upravljala, i predstavlja dominantan način kodiranja površinom,

kodiranje teksturom (strukturom) površine, koje se provodi tako da se različito obradi dodirna površina upravljala,

kodiranje temperaturom površine, koje se provodi tako da se ručicama upravljala da različita toplinska provodljivost.

Kodiranje oblikom ilustrira istraživanje JENKINSa (1947) koji je na 80 pilota ispitivao točnost identifikacije 22 moguća oblika završetaka na polugama. Na osnovu dobivenih rezultata sastavio je “tablicu brkanja” u kojoj je kvantitativno iskazao u kolikoj mjeri se pojedini oblici završetaka međusobno brkaju, nakon čega je izdvojio 8 oblika koje su ispitanici najmanje brkali. Dakle, čovjek je u stanju razlikovati 8 različitih oblika završetaka na polugama, koji broj kategorija odgovara količini informacija od 3 bita.

Osam izdvojenih oblika i još tri koja su pridodali dizajneri proizvođača aviona podvrgnuti su dodatnom provjeravnju efikasnosti upravljanja. Sa 11 oblika (slika 19.) u poduzetim ispitivanjima postignuto je 9 svega pogrešaka, od čega se 8 pogrešaka odnosilo na na tri naknadno pridodana oblika.

62

Slika 19.: 11 završetaka na polugama koje su ispitanici mogli najtočnije identificirati opipom.

(5) KODIRANJE VELIČINOM je izvedivo kao zaseban i način kodiranja budući da je sposobnost razlikovanja veličina nezavisna od sposobnosti razlikovanja oblika i može biti zamjena za kodiranje oblikom. Osnovno pitanje koje se postavlja pri upotrebi ovog načina kodiranja glasi: “kolika treba biti razlika u veličini između dva upravljala da bi ih operator mogao sa sigurnošću razlikovati?” na koje se pitanje mogu dati slijedeća dva odgovora:

pri apsolutnoj diskriminaciji, operator može sa sigurnošću razlikovati svega dvije do tri veličine upravljala,

pri relativnoj diskriminaciji okruglih upravljala promjera 3-15 cm, jedno upravljalo mora biti minimalno 20% veće od drugog da ih operator može sa sigurnošću razlikovati.

Nedostaci kodiranja površinom i veličinom su u tome što ograničeni broj upravljala možemo identificirati putem razlike u veličini i površini i u tome što ako se zahtijeva upotreba rukavica pri upravljanju poništavaju se učinci ovog načina kodiranja.

Kao poseban način kodiranja upravljala može se spomenuti kodiranje zasnovano na razlici u metodi operiranja kao što su pritisak, okretanje ili pravocrtni pomak upravljala. Naime, asocijacija upravljala i funkcije kojom to upravljalo upravlja već predstavlja efikasan način kodiranja. Tako će se primjerice, za uključivanje i isključivanje stroja redovito koristiti pritisna dugmad ili jednonožna pedala, a nikako ne volan ili koljenasta ručka.

Izbor pojedinih metoda kodiranja upravljala ovisi o slijedećim faktorima:

vrsta zadatka upravljanja glede kompleksnosti,

broj upravljala koja treba upotrijebiti za efikasno upravljanje funkcijama stroja,

metoda kodiranja koja se već eksploatira na stroju,

osvijetljenje i

raspoloživ prostor odn. površina na koje treba smjestiti upravljala.

Naposlijetku treba naglasiti da je poželjno na istom upravljalu, kada god je to moguće, koristiti više načina kodiranja istovremeno radi pospješenja njegove ispravne identifikacije i diskriminacije.

4.3.3. Problem podražajno-reakcijske kompatibilnosti upravljala

Podražajno-reakcijska kompatibilnost je usklađenost između dinamičkih, konceptualnih, prostornih i morfoloških karakteristika nekog podražaja i reakcije na taj podražaj koji se podražaji i reakcije odnose na sistem čovjek-stroj.

Problem podražajno-reakcijske kompatibilnosti upravljala odnosi se na:

63

1. odnos između smjera nekog upravljačkog pokreta (podražaja) i učinka tog pokreta (reakcije), koji se učinak sastoji iz:

promjena u asociranom izvršnom dijelu (efektoru) sistema čovjek-stroj, koji se problem naziva komandno-efektorska kompatibilnost,

promjena na asociranom indikatoru, koje su posljedice promjena iz (1), koji se problem naziva komandno-signalna kompatibilnost.

2. odnos između signala sa pokazivala (podražaja) i zahtijevanog pomaka upravljala (reakcije) , koji se problem još naziva signalno-komandna kompatibilnost.

Odnos između smjera nekog upravljačkog pokreta i učinka tog pokreta mora biti kompatibilan:

po dinamici, s obzrom na smjer pokreta: npr. pokret upravljala udesno treba dovesti do pokreta vozila udesno (slika 20.), i do pokreta kazaljke instrumenta za kvantitativno očitanje udesno,

Slika 20.: Primjeri kompatibilnosti (a) i nekompatibilnosti (b) po dinamici.

sa očekivanjima većeg dijela populacije: npr. većina ljudi očekuje da pokret upravljala udesno dovodi do ubrzavanja tehnološkog procesa i do povišenja stupca na instrumentima za kvalitativno očitanje.

Očekivanja većine ljudi u populaciji o odnosu između smjera nekog upravljačkog pokreta i učinka koji se tim pokretom ostvaruje nazivaju se populacijski stereotipi, koje prikazuje tablica 19. Ukoliko je odnos smjera nekog upravljačkog pokreta i učinka tog pokreta u skladu sa utvrđenim populacijskim stereotipom taj upravljački pokret se doživljava kao “prirodan”, a naziva se kompatibilnim. Prdvidljiva reakcija ispitanika u skladu sa populacijskim stereotipom se naziva stereotipna rekacija.

Tablica 19.: Populacijski stereotipi

SMJER POMAKA UPRAVLJALA

OČEKIVANA

PROMJENA NA ASOCIRANOM

EFEKTORU

OČEKIVANA

PROMJENA NA

ASOCIRANOM

INDIKATORU

predmet rada kazaljka na instrumentima

(a) volan automobila (b) kormilo čamca

64

se kreće: za kvantitativno očitanje ide:

u smjeru kazaljke na satu desno

suprotno od smjera kazaljke na satu lijevo

unatrag gore*

unaprijed dolje

tehnološki

proces:

stupac na instrumentima

za kvalitativno očitavanje:

desno, gore, naprijed, u smjeru kazaljke na satu

ubrzava se povećava se

lijevo, dolje, natrag, suprotno od smjera kazaljke na satu

usporava se smanjuje se

stroj odn.

njegov pogon:

svjetlo na

indikatorima stanja:

dići gore, okrenuti udesno, gurnuti prema naprijed, povući uzicu

uključen uključeno

spustiti dole, okrenuti ulijevo, gur-nuti prema nazad, otpustiti uzicu

isključen isključeno

* susreće se kod aviona

Nekompatibilnost po dinamici i nekompatibilnost sa populacijskim sterotipimima odn. stereotipnim reakcijama ima slijedeće nepovoljne posljedice po efikasnost i sigurnost sistema čovjek-stroj:

poveća va se vrijeme odlučivanja i vrijeme reagiranja operatora odn. smanjenje brzine reakcije,

povećava se čestina netočnih početnih upravljačkih kretnji,

što smanjuje brzinu i točnost operatora. Osim toga, nekompatibilnost produžuje vrijeme treninga potrebnog za osposobljavanje operatora.

Neki populacijski stereotipi su očevidni, i doživljavaju se kao “prirodni”, a neke treba ispitati, pri čemu se koriste dvije metode:

zadaci tipa papir-olovka, slični onima koji se pojavljuju u testovima za ispitivanje razumijevanja mehaničkih odnosa; ispitaniku se prezentiraju grafički prikazi različitih odnosa poražaja i reakcija u nekom sistemu i pita ga se za svaki pojedini odnos u kojem bi smjeru okrenuo upravljalo da ostvari određeni učinak na efektoru ili pokazivalu; ovim zadacima nedostaje realitetnost te postoji mogućnost da budući da se ispitaniku zadaje čitav niz zadataka u sukcesiji prethodni odgovori utječu na slijedeće; podaci dobiveni ovom metodom uzimaju se sa rezervom,

eksperimentalno ispitivanje na aparatima koji simuliraju realnu situaciju.

Populacijski sterotipi odn. stereotipne reakcije su rezultat:

(1) učenja (većina njih), što potvrđuju međukulturalne razlike, npr. u SAD uključena sklopka je pozicionirana gore, a u Velikoj Britaniji dole,

(2) anatomskih faktora , kao što je to npr. (a) kod otvaranja vratiju kruškastom kvakom, koju lakše otvaramo okrećući je suprotno od smjera kazaljke na satu nego okrećući je u smjeru kazaljke sata (b) lakše izvodimo pokrete prema sebi, nego od sebe i sl.

65

Važnost njihovog uvažavanja raste:

(1) s brojem upravljačkih pokreta koje operator treba obavljati,

(2) s diskontinuiranošću operatorovih kretnji,

(3) s povećanjem stresa odn. potencijalne uzbuđenosti kojima je operator izložen,

(4) s povećanjem dobi operatora.

Inžinjeri obično pogrešno smatraju da ljudi mogu naučiti i reakcije koje nisu stereotipne. Pokazuje se, naime da u situaciji stresa, povećanog opterećenja, opasnosti i povišenog uzbuđenja lako može doći do spontane regresije na izvorni - prirodni oblik reakcije.

Zato pri konstrukciji sistema čovjek-stroj treba izbjegavati tri najčešće pogreške:

(1) neuvažavanje zahtjeva za kompatibilnošću,

(2) poništavanje kompatibilnosti tamo gdje već postoji,

(3) oblikovanje dvosmislenih podražajno rekcijskih odnosa u smislu da je dio tih odnosa kompatibilan, a dio nije.

Osim kompatibilnosti koja se odnosi na smjer kretanja upravljala PETZ (1987) spominje i komandno-efektorsku spacijalnu kompatibilnost: prostorni raspored odn. prostorna konfiguracija efektora treba odgovarati prostornom rasporedu upravljala (slika 21.).

Slika 21.: Primjer spacijalne komandno-efektorske kompatibilnosti. Lijevo je standardni oblik plinskog ili električnog štednjaka sa četiri plamenika. Desno je isti štednjak oblikovan u skladu sa komandno-efektorskom kompatibilnošću.

Problem signalno-komandne kompatibilnosti se tiče odnosa smjera kretanja kazaljke kvantitativnog pokazivala i smjera kretanja upravljala koji smjerovi moraju biti usklađeni po dinamici i sa očekivanjima većeg dijela populacije. Na primjer, ako ljudi očekuju da daljnjem porastu neke funkcije, koji porast pokazuje instrument sa kazaljkom, odgovara pokretanje upravljačke ručice s lijeva na desno, onda takvu izvedbu treba ugraditi u konstrukciju stroja.

Problem signalno-komandne kompatibilnosti koji se tiče odnosa smjera kretanja pokazivala stanja i smjera kretanja upravljala ilustrira primjer oblikovanja umjetnog horizonta u avionu, instrumenta koji pilotu daje informaciju o tome na koju je stranu avion nagnut. Konstruktori su predložili dvije izvedbe tog instrumenta (slika 22.):

naginje se linija horizonta, a silueta aviona miruje u vodoravnom položaju, što odgovara percepciji pilota kroz stakla pilotske kabine i

naginje se silueta aviona, a linija horizonta je fiksirana u vodoravnom položaju.

66

Ispitivanja LOUCKSa (1945) su pokazala da u prvom slučaju postoji signalno-komandna inkopatibilnost, pogotovo u situaciji kada se pilot pri letu koristi samo instrumentima. Naime, da bi pilot ispravio letjelicu, i na instrumentu ostvario okretanje linije horizonta suprotno od smjera kazaljke na satu, on mora zakrenuti volan u smjeru kazaljke na satu, i obratno , da bi na instrumentu ostvario pomicanje linije horizonta u smjeru kazaljke na satu, on mora zakrenuti volan u smjeru suprotno od kazaljke na satu.

Slika 22.: Inkopatibilni (lijevo) i kompatibilni (desno) prikaz položaja aviona u odnosu na horizont, kada se avion nalazi u lijevom zaokretu (skreće u lijevo odn. u smjeru suprotnom od kazaljke na satu). Silueta aviona prikazuje avion gledan s repne strane. Da bi se avion ispravio, potrebno je, slijedeći kompatibilni prikaz, zakrenuti volan aviona u smjeru kazajlke na satu, nakon čega će se i silueta aviona zakrenuti u istom smjeru.

Problem signalno-komandne kompatibilnosti je prisutan i kod odnosa zvuka auditivnog alarmnog uređaja i smjera kretanja upravljala koji smjerovi također moraju biti usklađeni sa očekivanjima većeg dijela populacije. MUDD je (1963) ispitivao ovu vrstu kompatibilnosti tako da je ispitanicima preko slušalica prezentirao parove tonova koji su se razlikovali prema frekvenciji (visini), intenzitetu, trajanju ili prema smjeru odakle dolaze. Ispitanici su trebali postavljati klin na ploči, premještajući klin prema relaciji prvog i drugog tona, pri čemu je početni položaj klina bio uvijek referentna točka za prvi ton. Dobivene nalaze prikazuje tablica 20.:

Tablica 20.: Stereotipnost odgovora kod pojedinih karakteristika auditivnog podražaja

DIMENZIJA

AUDITIVNOG PODRAŽAJA

PODRAŽAJ STEREOTIPNI ODGOVOR

(POMAK KLINA)

frekvencija ton visoke frekvencije gore

ton niske frekvencije dolje

67

intenzitet ton jačeg intenziteta gore

ton slabog intenziteta dolje

smjer odakle zvuk dolazi ton jačeg intenziteta na desnom uhu

desno

ton jačeg intenziteta na lijevom uhu

lijevo

trajanje varijabilno nema sistematskog odgovora

Navedene nalaze treba koristiti kod projektiranja složanih signalno-komandnih sistema. Ako operator treba dobiti neki zvučni alarm kao predsignal da nešto ne valja u postrojenju odn. procesu kojim upravlja (signal će pritom dobiti od kvalitativnog pokazivala), taj ton treba biti npr. niske frekvencije ako upravljalo treba povući prema dole, smanjujujći time funkciju asociranu sa tim upravljalom.

Problem signalno-komandne kompatibilnosti se odnosi i na:

izomorfnu kompatibilnost : i signali i komande trebaju imati sličan oblik, npr. ako signal predstavlja svijetleći krug, onda je ručica komande kugla, ako je signal crven, i pritisno dugme je crvene boje,

spacijalnu kompatibilnost : prostorni raspored upravljala treba odgovarati prostornom rasporedu signalnih uređaja (slika 23.).

Slika 23.: Primjer spacijalne signalno-komandne kompatibilnosti (lijevo) i spacijalne signalno-komandne nekompatibilnosti (desno).

Ukoliko su neki stereotipi izraženiji od drugih, pri oblikovanju sistema čovjek stroj treba uzeti u obzir odn. opredijeliti se za podražajno-reakcijske odnose zasnovane na snažnijim stereotipima.

4.3.4. Problem otpora upravljala

Problem otpora kojeg upravljalo pruža pri pomicanju (pokretanju i upravljanju) počeo se javljati kada su se u strojeve počeli ugrađivati servo-uređaji, koji su posredujući pri pomicanju upravljala iz upravljanja isključili upotrebu snage operatora, upotreba koje je priskrbljivala operatorima mišićni ili kinestetički-proprioceptivni feedback. Na primjer, u početnim, starim tipovima aviona ručno upravljane palicom je bilo moguće zbog male brzine aviona. Kako su se avioni usavršavali, s povećanjem njihove brzine raslo je opterećenje na krila aviona i sve je teže bilo pokretati tu palicu.

68

Nakon ugrađivanja servo-uređaja piloti su se počeli buniti da više “ne osjećaju” avion kojim upravljaju jer se smanjivanjem otpora upravljala smanjio kinestetički feedback..

Kako bi se obnovio kinestetički feeedback, odn. kinestetička kontrola upravljala počeli su se u upravljala sa servo-uređajima ugrađivati otpori.

Kod dinamičke regulacije sistema čovjek-stroj postoje dvije vrste upravljala:

(1) IZOMETRIJSKA ILI NEPOKRETNA ODN. PRITISNA UPRAVLJALA kod kojih se sila pritiska kojom operator upire u to upravljalo direktno prenosi na stroj i proporcionalan je učinku stroja pa je kinestetički feedback neposredan, jasan i jednoznačan. Komplicirana su i skupa, tehnički teško ili nemoguće izvediva i zahtijevaju stalno ulaganje napora od strane operatora, što dovodi do pojave umora.

(2) IZOTONIČKA ILI POKRETNA UPRAVLJALA , koja pružaju uvijek isti otpor, a prijeđeni put ili kut pomaka upravljala određuju veličinu funkcije kojom se upravlja. Izotonička upravljala su inferiorna u odnosu na izometrijska u zadacima slijeđenja mete, što se tumači time što se kinestetički feedback kod izotoničkih upravljala zasniva samo na veličini pomaka.

Tipična upavljala koja se danas uglavnom koriste su izotonička sa ugrađenim otporom u vezi čega se javlja pitanje optimalne veličine i vrste otpora kojeg treba pružati upravljalo.

IZBOR VRSTE I VELIČINE OTPORA upravljala ovisi o slijedećim čimbenicima:

(1) koji dio tijela se koristi za upravljanje: ruke ili noge,

(2) koja se vrsta upravljala koristi,

(3) koji je smjer upravljačkog pokreta,

(4) da li se zahtijeva brzina ili preciznost pokreta,

(5) koja je dob populacije operatora,

i o još nekim drugima.

Za taj izbor se daju i neke preporuke o minimalno i maksimalno potrebnom otporu:

(1) kada je bitna brzina upravljanja otpor mora biti minimalan, a kada je bitna preciznost onda otpor treba biti veći,

(2) za ručna upravljala daju se slijedeće preporuke o minimalnom otporu: (a) 5-6 kg, ako se koristi čitava ruka, (b) 2,5 kg ako se koristi podlaktica, (c) 1 kg ako se koristi samo šaka,

(3) maksimalni otpor upravljala nikada ne smije biti veći od maksimalne snage potencijalno najslabijeg operatora, što npr. za jednoručnu polužnu ručku iznosi 15-16 kg za smjer upravljanja naprijed-nazad, a 10 kg za lateralne pokrete lijevo-desno.

Četiri su glavne vrste otpora:

(1) ELASTIČNI OTPOR : povećava se linearno ili nelinearno proporcionalno s pomakom upravljala: što je veći pomak upravljala, to ono pruža veći otpor, pri čemu se upravljalo nastoji uvijek vratiti prema početnoj-nultoj poziciji; gradijent otpora je veći što se više funkcija kojom se upravlja približava kritičnoj vrijednosti; elastični otpor omogućava dobar kinestetički feedback, a primjer za takav otpor je pedala gasa u automobilu,

69

(2) FRIKCIJSKI OTPOR : najveći otpor upravljalo pruža na inicijalni pokret pa se teško pokreće; takav tip otpora služi za smanjivanje vjerojatnosti slučajne aktivacije stroja, nakon pokretanja stroja kinestetički feedback slabi pa ovakav otpor ne može dati operatoru jednoznačnu povratnu informaciju,

(3) OTPOR PRIGUŠIVANJA : direktno je proporcionalan brzini upravljanja i opire se naglim promjenama brzine; neovisan je o veličini pomaka: upravljalo sa takvim otporom pomaže operatoru da obavi ujednačene upravljačke reakcije jer sprečava nagle reakcije

(4) INERCIJSKI OTPOR : varira s obzirom na akceleraciju odn. promjenu brzine upravljačkog pokreta, uvjetovan je masom upravljala.

Vrsta otpora i iznos njegove optimalne veličine, tzv. “gradijent otpora”, moraju se za svako upravljalo utvrditi laboratorijskim istraživanjima. Pritom se nastoji postići efikasno korištenje upravljala bez vidne kontrole.

4.3.5. Problem osjetljivosti upravljala

Osim aspekta dinamičke kompatibilnosti koji se bavi odnosom između smjera pomaka upravljala i smjera kretanja asociranog efektora i indikatora, potrebno je razmotriti i aspekt dinamička kompatibilnost koji se bavi odnosom veličine pomaka upravljala i veličine kretanja. asociranog efektora i indikatora.

Treba, dakle razmotriti problem za koliko će se pomaknuti efektor i indikator za neki pomak upravljala. Taj se problem naziva problem osjetljivosti upravljala, a javlja se pretežno kod kontinuiranog upravljanja, kao npr. kod upravljanja vozilom ili kod slijeđenja mete.

Upravljala prema pomaku efektora ili indikatora za neki pomak upravljala možemo smjestiti na kontinuumu čiji su polovi (slika 24.):

visoko osjetljiva upravljala: mali pomak upravljala dovodi do značajnog pomaka indikatora ili efektora,

nisko osjetljiva upravljala: veliki pomak upravljala dovodi do malog pomaka indikatora ili efektora (dakle, za fino ugađanje je potrebno slabo osjeljivo upravljalo).

Slika 24.: Nisko osjetljivo upravljalo odn. veliki C/D omjer (a) i visoko osjetljivo uravljalo odn. mali C/D omjer (b).

Osjetljivost upravljala se izražava općom formulom:

O = U / I ili O = U / Eu kojoj je:

U = pomak upravljala, izražen u metrima, stupnjevima, broju okretaja, snazi reakcije,

I = pomak pomičnog dijela indikatora izražen u istim jedinicama kao i pomak upravljala,

pomak indikatora (I)

pomak upravljala (U) U >> I U << I

II

UU

70

E = pomak efektora izražen u istim jedinicama kao i pomak upravljala.

koja se mjera naziva C/D omjer (od engl. controls i displays) i koja je inverzno proprcionalna osjetljivosti upravljala: što je C/D omjer veći, veći je relativni pomak upravljala u odnosu na pomak indikatora ili efektora i osjetljivost upravljala je manja i obrnuto.

Optimalni C/D omjer ovisi o zahtjevima i osobinama sistema čovjek-stroj, a u konkretnom slučaju se može odrediti i eksperimentalno, prema postupku koji su predložili JENKINS i CONNOR (1949). Autori smatraju da se u zadacima upravljanja, za što je idealan primjer biranje željene radio stanice na radio-prijemniku, sukcesivno pojavljuju slijedeće dvije vrste pokreta:

početni krupni-grubi pokret približavanja željenoj poziciji, koji služi dovođenju indikatora ili efektora u neposrednu blizinu željene pozicije (cilja),

završni fini pokret podešavanja ili ugađanja na željenu poziciju, kojim se indikator ili efektor dovodi do same željene pozicije,

te da je optimalni C/D omjer postignut kada se oba dva pokreta zbivaju u najkraćem mogućem vremenu.

Nadalje, oni smatraju da je kod malog C/D omjera odn. kod visoko osjetljivih upravljala proporcija vremena korištenog za fino podešavanje veća od proporcije vremena korištenog za grubo približavanje i obratno: kod velikog C/D omjera odn. kod nisko osjetljivih upravljala proporcija vremena korištenog za približavanje je veća od proporcije vremena korištenog za ugađanje. Iz navedenog slijedi da se proporcije trajanja dvije vrste pokreta upravljanja u funkciji osjetljivosti upravljala mogu prikazati kao dvije zrcalne eksponencijalne funkcije, prema slici 25. Optimalni C/D omjer je apscisa intersekcije dviju krivulja.

Slika 25.: Odnos osjetljivosti upravljala i proporcije vremena trajanja dvije vrste pokreta upravljanja.

Ukoliko upravljanje uključuje i pokret približavnja i pokret podešavanja ponekad se izvode dva zakretna dugmeta različite osjetljivosti, jedno na drugom, a ako to nije moguće postavlja se jedno zakretno dugme sa optimalnim C/D omjerom.

4.4. GRUPIRANJE I RASPOREĐIVANJE OBAVIJEŠTALA I UPRAVLJALA

Četiri su osnovna principa optimalnog raspoređivanja obaviještala i upravljala na signalno-komandnoj ploči:

(1) PRINCIP VAŽNOSTI KORIŠTENJA : uređaje koji su povezani sa izvršenjem glavnih i kritičnih zadataka treba postaviti u perceptivno i anatomski najpovoljniji položaj,

1,0

0,0

veliki mali

proporcija

vremena trajanja

dvije vrste

pokreta

C/D omjer

osjetljivost upravljala

optimalni C/D omjer

visokaniska

proporcija trajanja

približavanja

proporcija trajanja

podešavanja

71

(2) PRINCIP UČESTALOSTI KORIŠTENJA : uređaje koji se najčešće koriste treba postaviti u perceptivno i anatomski najpovoljniji položaj,

(3) PRINCIP REDOSLIJEDA KORIŠTENJA : (4.1.) prostorni raspored uređaja (indikatora, upravljala, indikatora i upravljala) treba odgovarati sukcesiji (sekvencionalnosti, susljednosti) njihovog korištenja; (4.2.) prostorni raspored upravljala treba omogućiti kontinuiranost pokreta upravljanja,

(4) PRINCIP FUNKCIONALNOG GRUPIRANJA : (3.1.) pokazivala ili upravljačke uređaje koji su povezani sa istom funkcijom /zadatkom treba prostorno smjestiti na isto mjesto; (3.2.) pokazivalo i upravljalo kojim se izvršava korespondentna funkcija treba prostorno staviti zajedno.

Ukoliko su navedeni principi u oprečnosti u konkretnoj situaciji, potrebno je putem uvida u situaciju, putem studije slučaja ili putem istraživanja simulacijom rasporeda na maketama prosuditi kojem principu dati prednost i odrediti najbolji raspored uz kojega će dolaziti do najmanje pogrešaka.

Pri grupiranju kvantitativnih kvalitativnih pokazivala potrebno je slijediti pravilo:

(1) skale instrumenata za kvantitativno očitanje treba postaviti tako da su, ako je stanje normalno, sve kazaljke u istom položaju, bez obzira na raspon, numeraciju i broj podioka pojedinih skala. Takav raspored operatoru omogućuje da među ostalim skalama brzo otkrije “devijantnu” skalu, kod koje kazaljka nije u normalnom položaju odn. ne pokazuje normalno stanje (slika 26.),

(2) “područja normalnosti” instrumenata za kvalitativno očitanje treba postaviti tako da su na svim skalama u istom položaju.

Slika 26.: Neorganizirani (lijevo) i organizirani (desno) raspored skala na signalnoj ploči sa devet instrumenata.

72

5. ČOVJEK KAO SPONA IZMEĐU OBAVIJEŠTALA I UPRAVLJALA STROJA

5.1. TIPIČNI ZADACI SUVREMENIH OPERATORA

Tri su grupe aktivnosti odn. tri su vrste operatora koji upravljaju suvremenim složenim sistemima čovjek-stroj:

(1) OPERATOR MOTRILAC : ima osnovnu funkciju primanje informacija putem kontinuiranog motrenja. Signale koji pristižu na signalnu ploču i donose informacije u indirektnoj-simboliziranoj-kodiranoj formi, kao što su npr. svjetlosni signal, pomak kazaljke na skali ili točke na radarskom ekranu operator-motrilac dekodira, analizira i ekstrapolirajući ih prognozira tendenciju daljnjeg rada sistema kojeg motri. U pravilu ne obavlja radne zadatke koji nisu predviđeni normativima. Ukoliko se pojave atipične ili kritične situacije u radu sistema operator se obraća operatorima čiji opis poslova sijedi. Potrebni su mu potpuno funkcionalna osjetila. Primjer: motrilac radarskih signala u kontroli leta.

(2) OPERATOR MOTRILAC-IZVRŠILAC : uz primanje informacija od bilo kojeg elementa sistema također predaje informacije stroju odn. poduzima akcije upravljanja. Istovremeno nadzire na signalnim uređajima učinak svojih upravljačkih pokreta. Nadgleda proces i u slučaju poremećaja u radu intervenira u cilju korekcije i uspostavljanja normalnog rada sistema. Obavlja radne zadatke i postupke koji su jasno i precizno predviđeni posebnim normativima i instrukcijama za poduzimanje akcija u slučaju pojave atipičnih situacija, ali rijetko samostalno donosi najznačajnije odluke u najsloženijim kritičnim situacijama, već to prepušta operatoru čiji opis poslova slijedi. Koristi različita upravljala i veoma je angažiran na motornom planu. Treba imati razvijene različite senzomotorne vještine, točnost, brzinu i koordiniranost pokreta. Primjer: vozač autobusa.

(3) OPERATOR MOTRILAC-IZVRŠILAC-ISTRAŽIVAČ : uz primanje informacija i predaju informacija stroju također analizira, ocjenjuje i rješava atipične i kritične složene situacije kao što je pojava kvara i donosi odluke. U slučaju kvara automatike preuzima “ručno” upravljanje sistemom. Potrebuje razvijeno operativno mišljenje, budući da intervenira u situacijama za čije rješavanje nema posebnih normativa, instrukcija ili programa. Primjer: operator u svemirskoj stanici.

73

5.2. MOTRENJE

5.2.1. Definicija i teorije pozornosti

Sa porastom automatizacije povećava se broj radnih mjesta na kojima dominira motrenje odn. nadgledavanje automatiziranog djelovanja pojedinih komponenti složenog tehnološkog sistema uz reagiranje na kritične signale koji se javljaju rijetko. Ta aktivnost operatora angažira kognitivni proces koji se naziva pozornost.

Pozornost ili vigilancija (od lat.: vigilare = bdjeti) je kontinuirana hotimična pažnja odn. visok stupanj trajnije usmjerenosti motrioca prema nekom izvoru signala. Posebno dolazi do izražaja u zadacima zamjećivanja odn. detekcije rijetkih signala (DRS). Takav je npr. zadatak radarskog motrioca koji kontinuirano motri radarski ekran kako bi u rijetkim i nepredvidivim trenucima otkrio leteći objekt, brod, neku prepreku. Pozornost se operacionalno definira putem učinka u detekciji kao “uspješnost pri dugotrajnom detektiranju slabih signala koji se pojavljuju rijetko i/ili u nepravilnim vremenskim intervalima”.

Opažanja u praksi i laboratorijska istraživanja provedena tokom 5oih i 60ih su pokazala da je čovjek loš motrilac rijetkih signala jer ubrzo nakon početka rada dolazi do znatnog pada odn. dekrementa njegove uspješnosti u detekciji. Taj pad radnog učinka je konkavna krivulja (npr. eksponencijalnog tipa y = x-n, n N, u prvom kvadrantu) i vidno odudara od tipične krivulje radnog učinka u vremenu koja je konveksna (npr. u obliku slova U).

Smanjivanje detekcijske uspješnosti različite teorije pozornosti pripisuju različitim faktorima, prema tablici 21.

Tablica 21.: Teorije pozornosti

TEORIJA

POZORNOSTI

FAKTOR ZBOG KOJEG DOLAZI

DO PADA DETEKCIJSKE USPJEŠNOSTI :

teorija inhibicije

(MACKWORTH, 1950)

gašenje uslovnog refleksa putem unutrašnje inhibicije zbog izostanka potkrepljenja u vidu poznavanja rezultata

teorija očekivanja

(DEESE, 1955)

niska razina očekivanja rijetkih signala

teorija filtra

(BROADBENT, 1958)

nedovoljna usmjerenost na zadatke slabe jačine, novosti i biološke važnosti

teorija aktivacije

(HEBB, 1955, 1958)

smanjenje razine aktivacije korteksa zbog nestimulativnosti detekcijske situacije

teorija opservacionih odgovora (HOLLAND, 1958)

pojava potkrepljenja u vidu kritičnog signala dolazi poslije dugačkih i varijabilnih intervala

teorija motivacije

(SMITH, 1966)

niska motivacija ispitanika u monotonim zadacima pozornosti

teorija habituacije

(MACKWORTH, J. F., 1968)

habituacija na brojne pozadinske podražaje koji nisu signali

Nijedna od navedenih teorija ne može sama za sebe objasniti pojavu dekrementa.

5.2.2. Faktori koji utječu na uspješnost motrenja

74

Na radni učinak pri detekciji rijetkih signala utječu slijedeći faktori:

1. karakteristike podražaja:

(1) intenzitet i trajanje kritičnog podražaja pozitivno koreliraju sa vjerojatnošću detekcije, odn. dovode do usporavanja (smanjivanja) dekrementa,

(2) frekvencija pojavljivanja kritičnog podražaja pozitivno korelira sa vjerojatnošću detekcije; ELLIS (1960) međutim smatra da postoji neka optimalna frekvencija pojavljivanja kritičnih podražaja kod koje frekvencije je vjerojatnost detekcije najveća pa je odnos između vjerojatnosti detektiranja i gustoće podražaja u obliku obrnutog slova U; navedeni nalaz je potrvrdio ŠVERKO (1970) koji je utvrdio u slušnom području da veličina vremenskog intervala od prethodne reakcije (VIPR, koji je obrnuto proporcionalan frekvenciji pojavljivanja kritičnog podražaja: što je VIPR duži, to je frekvencija pojavljivanja kritičnog podražaja manja) utječe na vjerojatnost detekcije tako da kada je veličina VIPR mala (kada je frekvencija pojavljivanja kritičnog podražaja visoka), vjerojatnost detekcije je mala, zatim kako veličina VIPR raste, vjerojatnost detekcije naglo raste prema optimalnoj razini na kojoj se neko vrijeme zadržava, da bi kod velikih VRPR (niskih frekvencija pojavljivanja kritičnog podražaja) vjerojatnost detekcije počela postepeno opadati,

(3) prostorni raspored kritičnih podražaja : kada se kritični podražaji pojavljuju na različitim mjestima u vidnom polju, efikasnost njihove detekcije je slabija nego kada se pojavljuju stalno na istom mjestu,

(4) položaj krtitičnih podražaja u vidnom polju : kritični podražaji koji se javljaju na periferiji vidnog polja slabije se detektiraju,

2. karakteristike zadatka detekcije:

(1) trajanje intersignalnog intervala : što je intersignalni interval kraći, detekcija je uspješnija,

(2) sličnost trajanja intersignalnih intervala povećava vjerojatnost detekcije,

(3) uvođenje artificijelnih podražaja poboljšava detekciju, naročito u početku rada,

(4) uvođenje irelevantnog podraživanja : slušno podraživanje jednoličnim bijelim šumom povećava broj točnih detekcija ali i lažnih uzbuna,

(5) trajanje zadatka : do opadanja efikasnosti detekcije dolazi već u prvim minutama rada, a najveći dekrement je prisutan u prvih pola sata rada,

(6) uvođenje odmora : prekidi u toku rada od samo nekoliko minuta dovode do vraćanja efikasnosti detekcije na maksimalnu razinu koja je jednaka početnoj,

(7) uvođenje povratne informacije : doprinosi poboljšanju uspješnosti detekcije, bez obzira je li ona točna ili netočna,

(8) osjetni modalitet : radni učinak pri DRS je najbolji kod slušnih zadataka, zatim kod vidnih, potom kod dodirnih,

(9) broj angažiranih osjetnih modaliteta : istovremeno zadavanje kritičnog podražaja kroz dva ili više senzornih kanala rezultira u većoj uspješnosti detekcije,

(10) uvođenje paralelnih motrilaca : povećanje broja motrilaca ne povećava njihovu ukupnu detekcijsku efikasnost proporcionalno njihovim individualnim detekcijskim karakteristikama; u ispitivanjima nije pouzdano utvrđeno koliki je minimalno potreban broj motrilaca da bi svaki signal bio detektiran,

(11) očekivanje trajanja zadatka : kod ispitanika koji očekuju da će zadatak dugo trajati nastupa veoma brzo opadanje radnog učinka, dok kod ispitanika koji očekuju da će zadatak kratko trajati dekrement je znantno manji,

(12) poznavanje kraja zadatka : poboljšava detekciju zbog završnog elana,

(13) stimulacija motrilaca uputom za rad, novcem, elektrošokovima, intenzivnim ili neugodnim zvukom dovodi do poboljšanja uratka pri detekciji; uradak u DRS se značajno povećava i približava idealnoj razini uz upotrebu psihološke stimulacije,

75

3. fizikalne karakteristike okoline:

(1) temperatura zraka : u previše toploj i previše hladnoj prostoriji se smanjuje broj točnih detekcija,

(2) doba dana : uradak u DRS je općenito bolji u poslijepodnevnim satima nego ujutro i pozitivno kovarira sa dnevnim promjenama tjelesne temperature,

4. psihofiziološke osobine ispitanika:

(1) ispitanici pod farmakološkim sredstvima : amfetaminski preparati imaju povoljan učinak na detekciju, a umirujuća sredstva općenito smanjuju radni učinak pri detekciji,

(2) ispitanici nakon osjetne deprivacije : iskazuju poboljšanje efikasnosti detekcije,

(3) umorni ispitanici : umor dovodi do smanjenja broja točnih detekcija,

(4) ispitanici izloženi deprivaciji od sna : ukoliko se kao mjera uspješnosti u zadatku pozornosti koristi d’-indeks iz TDSa njegova vrijednost postepeno opada tokom deprivacije, oštro se smanjuje tokom uobičajenog perioda spavanja, dok se u toku dana taj trend pada poravnava,

(5) lateralnost hemisfera : istraživanja specijalizacije hemisfera su pokazala da je desna hemisfera odgovorna za kontinuiranu pažnju, a lijeva za selektivnu; desna hemisfera je efikasnija u detekciji jednostavnih podražaja, ali njena superiornost u odnosu na lijevu hemisferu relativno opada kada se u zadacima pozornosti koriste složeni podražaji; kako stupanj dostignute lateralnosti ovisi o dobi ispitanika, tako i učinak u DRS raste sa dobi.

5. psihološke osobine ispitanika:

(1) inteligencija : mentalno defektni ispitanici kao i oni sa cerebralnim oštećenjima detektiraju slabije od kontrolne grupe normalnih odn. zdravih ispitanika,

(2) introvertiranost/ekstravertiranost : introverti imaju veći broj točnih detekcija u zadacima detekcije od ekstroverata,

(3) stav prema DRS: ispitanici sa negativnim stavom, kao i oni sa pozitivnim stavom pokazuju podjednako i značajno bolji uradak pri detekciji od onih sa neutralnim stavom,

(4) strategije koje ispitanici koriste : strategije ispitanika koje se zasnivaju na aktivnom mentalnom učešću u zadatku pozornosti dovode do veće uspješnosti u detekciji u odnosu na one strategije kod kojih ne postoji značajno učešće psihičke aktivnosti,

6. demografske varijable:

(1) kronološka dob ispitanika : uradak starijih ispitanika je slabiji od učinka mlađih ispitanika u zadacima sa većom frekvencijom ekspozicije kritičnih podražaja,

(2) spol ispitanika : ne utječe konzistentno na učinak pri DRS; pokazalo se da su žene slabije u detekciji od muškaraca samo u dobi od 18 do 29 godina.

76

5.3. MENTALNO RADNO OPTEREĆENJE

Svaki rad je zahtjevan u fizičkom, perceptivnom, medijacijskom (mentalnom) i psihomotornom pogledu. Interakcija navedenih radnih zahtjeva i mogućnosti radnika predstavlja radno opterećenje. Jedan od zadataka ergonomije je razvijanje metoda za utvrđivanje tog radnog opterećenja.

Kod tjelesnog rada se koriste klasične mjere za mjerenje radnog opterećenja: energetska potrošnja i frekvencija srčanih otkucaja koji sukladno kovariraju sa tjelesnim radnim opterećenjem, prema tablici 22.

Tablica 22.: Klasične mjere za mjerenje tjelesnog radnog opterećenja

TJELESNO

RADNO OPTEREĆENJE

POTROŠNJA

O2 l/min

BROJ SRČANIH

KONTRAKCIJA u min

vrlo nisko (mirovanje) 0,2 - 0,3 60 - 70

nisko 0,5 - 1,0 75 - 100

srednje 1,0 - 1,5 100 - 125

visoko 1,5 - 2,0 125 - 150

vrlo visoko 2,0 - 2,5 150 -175

ekstremno (sport npr.) 2,5 - 4,0 > 175

Međutim, kako je u radu čovjeka sve manje tjelesnog rada, a sve više perceptivnog i mentalnog, postavlja se pitanje kako mjeriti mentalno radno opterećenje (MRO). Za tu namjenu nisu mogle poslužiti klasične metode jer se mjerenjem potrošnje kisika u mozgu pokazalo da je mozak podjednako opskrbljen kisikom, bez obzira na mentalno opterećenje, pa su se razvile slijedeće posebne metode ze mjerenje mentalnog radnog opterećenja:

(1) mjerenje fizioloških korelata mentalnog rada, za što se koriste slijedeće mjere:

sinus-aritmija odn. promjena frekvencije srčanih otkucaja. U mirovanju postoji varijabilnost frekvencije srčanih otkucaja u rasponu od 10-150 otkucaja u minuti koja varijabilnost može izostati pri MROu. Nedostatak mjere je u tome što sa povećanjem MROa ne mora nužno doći do smanjenja varijabilnosti sinus-aritmija, koje smanjenje također može uzrokovati emocionalni stres.,

ostale mjere: elektrodermalna reakcija, evocirani potencijali, krvni tlak, različiti miogrami,

kojih je mjera osnovni nedostatak da na njih djeluje umor, emocije i stav ispitanika te okolina pa se ne mogu jednoznačno koristiti.,

(2) apriorna logička analiza mentalnog rada pomoću koje se najprije utvrđuju kakvi su pojedinačni zahtjevi radnog procesa, koje zahtjeve potom procjenjuju eksperti. Sve procjene se zbrajaju i dobiva se kompozitna ocjena MROa neke radne aktivnosti. Osnovni nedostatak ovog pristupa je u tome što se do zadovoljavajućih rezultata dolazi jedino ako se obuhvate svi pojedinačni zahtjevi , a koje je teško utvrditi i procijeniti. Nadalje, pristup je aditivan što ne mora biti teorijski opravdano.

(3) subjektivno-fenomenološka analiza mentalnog rada se zasniva na subjektivnom sudu radnika o tome kakvi su zahtjevi neke radne aktivnosti koju obavlja. Procjenjivanje se provodi skalama, upitnicima, standardiziranim intervjuima. Nedostatak metode je u tome što je teško subjektivno procijeniti MRO, jer nedostaje referentna točka. Osim toga subjektivne procjene su kontaminirane

77

emocijama koje radnik ima u odnosu na pojedini radni zadatak, kao i radnim iskustvom sa zadatkom, što može utjecati na subjektivnu procjenu radnih zadataka koji uključuju mentalno opterećenje.

(4) analiza mentalnog radnog učinka pri radu polazi od činjenice da se povećenjem mentalnog opterećenja kvantitativno i kvalitativno smanjuje radni učinak. Pogodnom registracijom radnog učinka moguće je stoga donositi procjene o stupnju mentalnog radnog opterećenja. Nedostatak metode je u tome što u uvjetima relativno niskog mentalnog opterećenja njegovim povećavanjem uopće ne mora doći do pada u radnom učinku. Uz to, kriterijske mjere za analizu mentalnog radnog učinka su specifične za svaku pojedinu radnu aktivnost.

(5) mjerenje rezervnog, rezidualnog (preostalog) ili slobodnog mentalnog kapaciteta polazi od osnovne BROADBENTove pretpostavke teorije filtra: “čovjek je jednokanalni sistem ograničenog kapaciteta procesiranja”. Ako je čovjek doista jednokanalni sistem i ako je njegov kapacitet procesiranja ograničen, dakle konstantan i mjerljiv, onda je ukupni kapacitet procesiranja (UK) potreban za obavljanje radnih zadataka na konkretnom radnom mjestu algebarski zbroj kapaciteta kojeg angažiraju pojedini sukcesivni, prividno simultani zadaci koji se operatoru na tom radnom mjestu postavljaju. Navedeno se iskazuje formulom:

UK = Ku kojoj je:

UK = ukupni kapacitet procesiranja a

K = kapacitet kojeg angažiraju pojedni zadaci: primarni, sekundarni, tercijarni...

U slučaju da operator izvodi samo dva zadatka može se pisati da je:

UK = Kp + Ks

gdje je:

Kp = kapacitet izvođenja primarnog (osnovnog) zadatka odn. aktivnosti, ili jednostavnije: primarni kapacitet a

Ks = kapacitet izvođenja sekundarnog (sporednog, pridodanog) zadatka, koji se još naziva rezidualni kapacitet.

Ono što nas zanima kod nekog mentalnog zadatka je koliki kapacitet procesiranja on angažira odn. koliko mentalno radno opterećenje predstavlja njegovo izvođenje. Iz konstantnosti ukupnog kapaciteta procesiranja i iz aditivnosti kapaciteta izvođenja pojednih zadataka proizlazi da što je primarni zadatak teži odn. što je veći kapacitet kojeg taj zadatak angažira, to je manji učinak u pridodanom zadatku. Zato se smatra da je učinak izmjeren u sekundarnom zadatku obrnuto proprocionalan MRO primarnog zadatka i da se stoga može koristiti kao mjera tog MROa, pod uvjetom da se učinak u primarnom zadatku održava konstantnim.

Direktnim mjerama učinka se ne može odrediti rezidualni kapacitet, nego se za to koristi indirektna tehnika pridodanog zadatka, za čije se provođenje daju slijedeće preporuke:

(1) za pridodane zadatke koristiti simulaciju onih koji su prisutni u stvarnoj radnoj situaciji operatora,

(2) jedino ako je učinak u istodobnom sporednom zadatku povezan sa težinom zadatka osnovne aktivnosti tako da taj učinak opada u funkciji težine osnovne aktivnosti, taj učinak može biti mjera MRO osnovne aktivnosti,

(3) operator treba izvršavati sporedni zadatak nastojeći da u njemu ustraje i postigne što bolji učinak, ali da pritom ostane koncentriran na primarni zadatak i ne smanji učinak u njemu; kada radni učinak u primarnom zadatku opadne, smjesta treba prekinuti sa mjerenjem

78

učinka u pridodanom zadatku, a ispitanika treba upozoriti da ne krši uputu mijenjajući strategiju rada,

(4) kako interakcija između osnovnog i pridodanog zadatka treba biti što manja, (ona najčešće dovodi do negativne interferencije, kada pada radni učinak u oba zadatka, ali može dovesti i do povećanja radnog učinka u oba zadatka), treba koristiti zadatke kod kojih je čim manje poklapanje u receptorima i efektorima koje angažiraju odn. čim manje poklapanje u njihovoj “psihološkoj strukturi”,

(5) kako je ukupni kapacitet nejednak kod različitih operatora, opravdano je učinak u sporednom zadatku izraziti kao proporciju maksimalnog učinka kojeg operator postiže obavljajući samo sporedni zadatak, bez osnovnog zadatka.

ROHAČEK i MUNIVRANA (1980) su demonstrirali način kako validirati pridodani zadatak u kriteriju da učinak u sporednom zadatku treba biti povezan sa težinom zadatka osnovne aktivnosti tako da taj učinak opada u funkciji težine osnovne aktivnosti. Kao osnovni zadatak korišten je prijem 7 telegrafskih poruka, koje su varirale po težini, a kao pridodani zadatak korišten je tapping: ispitanici-radiotelegrafisti u pomorskom saobraćaju su trebali što je moguće brže lupkati metalnim štapićem po metalnoj ploči. Ispitanici su tapping zadatak obavljali nedominantnom rukom, dok su drugom-dominantnom rukom istovremeno ispisivali poruku na papir.

Individulalni učinak u tappingu je izražen kao broj ostvarenih kontakata u sekundi, tako da je ukupan broj kontakata uspostavljenih doticanjem metalnog štapića i metalne ploče podijeljen sa trajanjem pojedinih poruka. Prosječni učinak u primanju poruka izražen je u prosječnom broju pogrešaka koje su ispitanici učinili pri primanju pojedine poruke. Prosječni broj pogrešaka poslužio je kao procjena objektivne težine pojedinih osnovnih zadataka, pri čemu su zadaci dobili procjene težine od 1 do 7. Nakon toga je za svakog od 65 ispitanika izračunat koeficijent korelacije između učinka u tappingu i procjene težine zadataka osnovne aktivnosti. Budući da gotovo svi koeficijenti korelacije upućuju na obrnutu zavisnost između objektivne težine osnovnih zadataka i učinka u sporednom zadatku autori ukazuju da je to u skladu sa kriterijem da učinak u sporednom zadatku treba biti povezan sa težinom zadatka osnovne aktivnosti tako da taj učinak opada u funkciji težine osnovne aktivnosti.

Autori zaključuju da budući da prosječni koeficijent korelacije između težine osnovnog zadatka i učinka u pridodanom zadatku iznosi -0,68, učinak u pridodanom zadatku objašnjava r2 % = (-0,68) x 100 = 46,24% varijance težine osnovnog zadatka, pa se za mjerenje mentalnog radnog opterećenja pri primanju telegrafskih poruka mogu i trebaju koristiti i drugi sekundarni zadaci u kombinaciji sa ispitanim.

Valjanost pojedinih tehnika se ispituje uspoređivanjem procjena MRO dobivenih drugim pristupima određivanja MRO. Tako je npr. ŠVERKO (1980) korelirajući subjektivne procjene težine 9 osnovnih zadataka tipa reagiranja i slijeđenja (koje su procjene dobivene na skali od 1 do 10) i mjere učinka u pridodanom zadatku, koji se sastojao u brojanju u nazad po 3 dobio za 51 ispitanika prosječni koeficijent korelacije od -0,70. Ovaj koeficijent predstavlja prilično visok koeficijent valjanosti razmatranih metoda mjerenja mentalnog radnog opterećenja osnovnog zadatka.

Naposlijetku treba još jednom naglasiti da je čovjek jednokanalni sistem i da dva zadatka ne može obavljati simultano, već sekundarni zadatak obavlja samo onda kada ne obavlja primarni i obrnuto. O tome će biti više govora u poglavlju koje tretira sposobnost za simultano djelovanje.

79

5.4. MENTALNI MODELI I OPERATIVNE SLIKE

Da bi lakše upravljao složenim sistemom operator razvija kognitivne sheme o onome što se nalazi i o onome što se zbiva iza dodirne površine, koje se sheme nazivaju mentalni modeli i operativne slike.

Mentalni modeli su strukturirani kompleks informacija o objektivnoj stvarnosti koji je u stalnoj interakciji sa okolinom i omogućava operatoru upoznavanje okoline te snalaženje i efikasno svrsishodno djelovanje u njoj. Sastavni dio svakog mentalnog modela su informacijski model i konceptualni model.

Informacijski model čini skup pojedinačnih i odvojenih informacija koje govore o stvarnom stanju i funkcioniranju sistema, stvoren prvenstveno na osnovu informacija koje operator dobiva putem pokazivala, a koje mu informacije služe za efikasno upravljanje. Taj skup informacija predstavlja izvor na osnovu kojeg operator stvara objektivnu i neutralnu odn. vjernu i nerpristranu sliku realne situacije i nadgleda rezultate izvršenja različitih upravljačkih intervencija.

Opseg i kvalitet podataka u tom modelu raste sa iskustvom operatora. Što više upoznaje dinamiku rada sistema, to operator otkriva nove veze između elemenata sistema koje se iskazuju na pokazivalima, što proširuje repertoar korištenih informacija sa dodirne površine.

Informacijski model nije ograničen samo na dodirnu površinu, već se u taj model smještaju i svi drugi osjetni podaci koji dopiru do operatora pri njegovom radu, a dio su njegovog objektivnog ili subjektivnog iskustva. Pilot, npr. može odrediti položaj aviona ne samo na osnovu podataka koje dobiva sa signalno-komandne ploče, već i na osnovu zvuka motora ili na osnovu položaja tijela u prostoru, koje podražaje iz okoline odn. iz vlastitog tijela dobiva putem auditivnih i kinestetičkih osjetila. Informacioni model ne treba predstavljati vjernu kopiju rada sistema u svim detaljima, već treba sadržavati samo one informacije koje omogućavaju operatoru efikasno upravljanje.

Konceptualni model je kompleksna integracija skupa pojedinačnih i odvojenih informacija koje sadrži informacioni model u jedinstvenu logičku cjelinu, koja omogućava cjelovit uvid u stanje sistema. Ovaj model također nastaje putem akumulacije znanja o strukturi sistema i iskustva tokom rada sa sistemom, i to prvenstveno onih znanja i iskustava koji proizlaze iz rješavanja različitih složenih zadataka upravljanja. Na primjer, vozač autobusa dobiva od pokazivala podatak o broju okretaja motora. Ta informacija povezana sa znanjem o odnosu između broja okretaja motora i poželjnog stupnja prijenosa za taj broj okretaja stvara konceptualni model na osnovu kojeg vozač usklađuje stupanj prijenosa sa stanjem na mjeraču okretaja. Kao i u informacioni model, tako se i u konceptualni model uklapaju informacije koje se dobivaju od drugih osjetila : vozač u navedeni konceptualni model integrira i podatke o zvuku rada motora, koji su podaci primljeni osjetilom sluha.

Operativna slika je kognitivna shema operatora o funkcioniranju procesa kojim upravlja i odvijanju operacija u njemu. Na primjer, operator koji upravlja radom proizvodnog ili procesnog postrojenja, npr. nekom automatiziranom linijom u svakom trenutku zna gdje se komad koji se izrađuje na liniji nalazi i ima sliku operacija koje se na tom komadu odvijaju.

KRAGT i LANDEWEERD (1974) smatraju da postoje dva tipa operativnih slika:

(1) rutinske operativne slike , kod kojih opširno znanje o procesu kojim upravljaju operatorima nije potrebno, ili čak smanjuje efikasnost upravljanja, pa se upravljanje na osnovu tih slika može prepustiti nestručnjacima; ove slike se tokom rada operetora ne mijenjaju,

(2) nerutinske operativne slike , koje operatori koriste u slučaju smetnji i kvarova koji se povremeno pojavljuju u procesu kojem upravljaju, a podrazumijevaju određenu razinu znanja, vještina i iskustva koje operatori stiču tokom vremena u interakciji sa sistemom; ove slike se tokom rada operatora mijenjaju.

80

Slijedeće su osobine operativnih slika:

(1) iskustvenost : operator formira operativnu sliku o odvijanju procesa tako da svakom signalu kojeg koristi pri rješavanju određenog zadatka pridaje određeno operativno značenje, zbog čega je informacijski sadržaj pojedine slike vezan za konkretni zadatak i za konkretnog operatora,

(2) efikasnost : operativna slika se usklađuje sa zadatkom koji se rješava tako da se taj zadatak pomoću njene upotrebe može obavljati efikasno,

(3) jezgrovitost : operativna slika sadrži samo one informacije koje su neophodne za obavljanje određenog zadatka, ona je kompleks jezgrovitih i funkcionalno selekcioniranih informacija koje pomažu da se na najefikasniji način izvrši neki zadatak.

Uspješan rad operatora će zavisiti o tome koliko je operativna slika u skladu sa stvarnim-realnim odvijanjem procesa. Istraživanja su pokazala da operatori sa višom inteligencijom i blagom neurotičnošću formiraju adekvatnije operativne slike koje su više u skladu sa stvarnim-realnim odvijanjem tehnološkog procesa nego ostali operatori.

Struktura operativnih slika odn. da li operator koristi jednu ili operativnih slika se ispituje intervjuom u kojem se od ispitanika traži da svojim riječima opišu kako se proces kojim upravljaju odvija uz detaljan opis faza i operacija i uz iscrtavanje grafičkog prikaza tog procesa.

Istraživanja su pokazala da operator koristi seriju operativnih slika koje su složene po određenom redoslijedu. Mjesto koje svaka operativna slika zauzima je određeno njenom funkcijom pri preradi informacija i komunikaciji operatora sa vanjskom okolinom. Tako se npr. razlikuju aferentne operacione slike koje služe za obradu informacija koje pristižu iz okoline i eferentne slike koje služe za programiranu svrsishodnu manipulaciju okolinom.

Spoznaje o mentalnim modelima i operativnim slikama su poslužile za formuliranje slijedećih preporuka za oblikovanje grafičkih shematskih prikaza sistema odn. tehnološkog ili proizvodnog procesa kojim operator upravlja koji se prikazi nazivaju telekomandni paneli (pultovi) ili mnemosheme:

(1) mnemoshema treba biti usklađena sa operativnom slikom koju ima operator o sistemu kojim upravlja, kako bi dekodiranje informacije sa mnemosheme bilo što kraće i uz što manji gubitak informacija,

(2) mnemoshema treba sadržavati samo one elemente prikaza procesa koji su najneophodniji operatoru za nadgledanje procesa; te elemente treba rasporediti tako da se svaki pojedinačni element sheme može dobro razlikovati od ostalih, tako da se istaknu čvorovi međusobne povezanosti pojedinih elemenata i da se istaknu elementi koji daju najrelevantnije informacije o odvijanju procesa,

(3) mnemoshema treba osigurati brzu lokalizaciju kvarova i ukazivati na puteve njihovog otklanjanja.

81

5.5. SIMULTANO DJELOVANJE

Simultano djelovanje ili engl.: time-sharing je svojstvo kompjuterskog sustava da istovremeno prima i obrađuje informacije od više individualnih korisnika. Odatle je termin prenesen u psihologiju gdje označava čovjekovu aktivnost istovremenog primanja i obrade informacija iz više nezavisnih izvora ili istovremenog obavljanja dva ili više zadataka. U toj interpretaciji termin “istovremeno” ne treba shvatiti doslovno, u smislu paralelne obrade informacija, već u širem smislu: istovremeno ili simultano djelovanje je moguće uz brzo uzastopno preusmjeravanje pažnje sa jednog na drugi zadatak.

Pretpostavka o postojanju posebne sposobnosti za simultano djelovanje potiče iz opažanja da u složenim aktivnostima, npr. kod upravljanja avionom neki pojedinci ne postižu zadovoljavajuće rezultate ne zbog toga što nemaju u dovoljnoj mjeri razvijene potrebne specifične sposobnosti, već zbog toga što nisu u stanju organizirati i koordinirati niz simultanih zadataka koji ulaze u sastav složene aktivnosti.

Navedeno opažanje dovelo je do pretpostavke da postoji hipotetska sposobnost o kojoj zavisi uspješnost u uvjetima informacijskog preopterećenja, u situacijama u kojima treba istodobno obavljati dva ili više zadataka i da se ljudi mogu razlikovati po toj sposobnosti, koje su se pretpostavke nastojale laboratorijski i eksperimentalno ispitati.

82

6. OBLIKOVANJE RADNOG PROSTORA, METODA RADA I ALATA

6.1. OBLIKOVANJE OPTIMALNIH DIMENZIJA RADNOG PROSTORA, NAMJEŠTAJA, STROJEVA I ALATA

Pri oblikovanju radnog prostora možemo računati na prilagodljivost čovjeka, ali postoje granice prilagodljivosti koje ne smijemo prijeći. Zato se za oblikovanje radnog prostora moraju uzeti u obzir antropometrijske mjere odn. dimenzije ljudi koji će raditi u konkretnim radnim prostorima, ali i velik broj drugih mjera. Primjerice, pri oblikovanju radnog stola i stolice, što je na prvi pogled jednostavan problem, treba uzeti u obzir slijedeće dimenzije: širina radne plohe (ne treba biti veća od dohvata ruke), visina radne plohe, visina prostora ispod stola, visina sjedišta, dubina sjedišta (ne treba biti manja od širine natkoljenice), naslon u lumbalnom dijelu trupa, dovoljan prostor za noge.

Mjerenjima antropometrijskih dimenzija se bavi biološka antropometrija, koja izučava dimenzije ljudskog tijela te varijabilnost bioloških osobina čovjeka koja varijabilnost proizlazi iz rasta i razvoja ljudske populacije u prostoru i vremenu.

Optimalnim-adekvatnim oblikovanjem radnog prostora postiže se povećanje radnog učinka, veća sigurnost na radu i osjećaj komfora radnika, a smanjuju se oštećenja alata, strojeva i opreme, te ozljede odn. nesreće na radu.

Dvije su osnovne skupine antropometrijskih dimenzija:

(1) statičke ili strukturalne dimenzije, koje se odnose na tijelo koje miruje u stojećem i sjedećem stavu,

(2) dinamičke ili funkcionalne dimenzije, koje se odnose na tijelo u pokretu prilikom izvođenja različitih vrsta zadataka.

Popis 15 primarnih statičkih dimenzija tijela predložila je Svjetska zdravstvena organizacija i to:

(1) 5 statičkih dimenzija tijela za oblikovanje strojeva i alata: visina nadlaktice, duljina podlaktice sa šakom, duljina šake, širina šake, promjer stisnute šake,

(2) 10 statičkih dimenzija za oblikovanje radnog prostora: visina tijela, visina tijela u sjedećem položaju, širina tijela u području lakatnog zgloba, širina tijela pri sjedenju, dužina natkoljenice, širina natkoljenice, dužina potkoljenice, širina bedara, širina bedara pri sjedenju, težina tijela.

Budući da dijelovi tijela u pokretu djeluju zavisno, mjerenje funkcionalnih dimenzija tijela je trodimenzionalno i stoga komplicirano. Takva mjerenja su, nadalje dugotrajna i metodološki relativno nerazvijena.

Slijedeće se poteškoće i ograničenja javljaju u mjerenju i primjeni antropo-metrijskih dimenzija:

(1) prosječne vrijednosti antropometrijskih mjera nisu dovoljan podatak za ergonomijsku upotrebu, već su potrebni i pokazatelji raspona odn. varijabilnosti tih mjera,

(2) ne može se zadovoljiti čitav raspon varijabilnosti: uobičajena je praksa da se postavljaju kriteriji akomodacije: nastoji se akomodirati 90% populacije (blaži i češći kriterij) ili 98% populacije (stroži kriterij), pa je iz antropometrijskih tablica potrebno izvući mjere koje se odnose na 1, 5, 50, 95 i 99 centila,

(3) u antropometrijskim mjerama postoje grupne razlike koje se odnose na rasu, spol, nacionalnu ili etničku pripadnost, čak i različite profesije (npr. direktori su viši od NKV radnika),

(4) antropometrijske dimenzije se mijenjaju tokom vremena i zastarijevaju bilo postepeno, bilo naglo npr. radi promjena prehrane, pa SINGLETON (1974) preporuča da antropometrijske podatke treba obnoviti odn. provjeriti i nadopuniti svakih 10 godina.

83

(5)(6)

(7)(8)

(9)(10)(11)

Prilikom primjene antopometrijskih mjera u projektiranju mogu se slijediti slijedeće strategije projektiranja:

(1) projektiranje za ekstremne pojedince: vrši se prema karakteristikama pojedinaca na gornjem populacijskom ekstremu (npr. za vrata na brodu) ili donjem populacijskom ekstremu (npr. za najdonju stepenicu na ulaznim vratima vagona), čime se akomodira velika većina populacije. Opseg akomodacije ovisi o procijeni njene cijene i dobitaka.

(2) projektiranje za prosječne pojedince: vrši se sa ciljem da stupanj općeg nekomfora bude minimalan, npr. visinu postavljanja električnog prekidača za kućnu rasvjetu ne određujemo ni prema gornjem ni prema donjem populacijskom ekstremu, nego prema prosjeku,

(3) projektiranje za prilagodljivi raspon: vrši se sa ciljem da se omogući individualno prilagođavanje, npr. kao kod prilagodljivih uredskih stolica. Opseg prilagođavanja u tom slučaju iznosi 5 - 95 centila, pri čemu 5% populacije oko donjeg ekstrema i 5% populacije oko gornjeg ekstrema ostaje neakomodirano.

84

6.2. OBLIKOVANJE METODA RADAIsti poslovi i radni zadaci mogu se izvoditi na mnogo različitih načina. Budući da učinak u radu ovisi o metodi koja se pritom koristi, nužno je pronaći odn. oblikovati “najbolju” metodu rada koja uz minimalan napor radnika daje najbolje rezultate. Na primjer, teret se može nositi na boku - jednom rukom, na glavi, u dvijema rukama, na jarmu. Pokazalo se da je posljednja metoda nošenja tereta najprikladnija s obzirom na energetsku potrošnju izraženu potrošnjom kisika, a prva spomenuta najnepovoljnija.

Za oblikovanje metoda rada koriste se spoznaje dobivene iz slijedećih izvora:

(1) studije pokreta i vremena, putem različitih metoda,

(2) mjerenja energetske potrošnje pri radu putem različitih fizioloških mjera,

(3) fiziološko anatomska i biomehanička ispitivanja tjelesne aktivnosti,

(4) opažanja i iskustva iz prakse,

koje spoznaje služe za racionalizaciju stavova i pokreta te za oblikovanje i raspoređivanje radnog pribora koji se koristi pri radu.

6.2.1. Racionalizacija stavova

Osnovni stavovi tijela pri radu su sjedenje i stajanje, a rjeđe se javljaju klečanje, čučanje i sagnuti položaj te različiti položaji tijela pri prenošenju tereta s jednog mjesta na drugo.

SJEDENJE je fiziološki najpovoljniji stav pri radu i treba ga koristiti kada god to priroda posla dozvoljava. Pri sjedenju čovjek troši samo oko 5% više energije nego pri mirnom ležanju. Koliko će biti statičko naprezanje mišića pri sjedenju ovisi u najvećoj mjeri o konstrukciji stolice i o njenoj povezanosti s radnim mjestom.

STAJANJE za razliku od sjedenja uključuje statičko naprezanje većih mišićnih skupina, tako da je energetska potrošnja za oko 10-15% veća nego pri mirovanju u ležećem položaju. Pri stajanju se, osim toga javlja nepovoljna opća raspodjela krvi po tijelu: veća količina krvi navire u krvne žile nogu (hiperemija = preobilje, navala krvi u krvne žile), a predio glave je slabije opskrbljen krvlju, što pogoduje pojavi umora. Zato se proporuča gdje god je to moguće prikladnom organizacijom rada reducirati stajanje u korist sjedenja.

Stajaći položaj pri radu, međutim, ima i neke ergonomske prednosti:

(1) da bi se moglo dovoljno udobno sjediti, potrebno je osigurati relativno veliki prostor za noge, što može biti konstrukcijski problem,

(2) dohvatno polje ruke pri stajanju je dvostruko veće nego pri sjedenju, što je osobito važno kod modernih složenih sustava sa velikim brojem upravljala, kod kojih se uz stajaći položaj operatora može koristiti znatno veće područje za razmještaj upravljala,

(3) vertikalne signalno-komandne ploče se ne mogu koristiti uz sjedenje,

(4) upotreba mase i momenta sile za postizanje maksimalne snage nije moguće pri sjedećem radnom položaju,

(5) noge su pogodne za neutralizaciju različitih vibracija, zbog čega su, međutim vibracije podnošljivije pri sjedenju,

(6) kada priroda posla nalaže radniku često ustajanje, napor za ustajanje i ponovno sijedanje može zahtijevati veću energetsku potrošnju nego stalno stajanje.

KLEČANJE, ČUČANJE I SAGNUT položaj su krajnje nepovoljni radni stavovi i treba ih izbjegavati ili barem svesti na minimum, a kada su neizbježni treba ih ograničiti u trajanju. Od navedenih položaja fiziološki je najpovoljnije klečanje, ali pritisak poda na koljena redovito dovodi do boli. U čučnutom položaju postoji veliko statičko naprezanje mišića kukova i nogu, a u sagnutom pložaju su teško opterećeni mišići leđa (osim toga, u duboko sagnutom položaju je 60% veća energetska potrošnja nego pri sjedenju).

85

Pri organizaciji rada treba zbog navedenog poštivati slijedeća dva ergonomska principa:

(1) PRINCIP NAJMANJEG MOGUĆEG STATIČKOG NAPREZANJA (opterećenja): svako statičko naprezanje pri radu treba svesti na najmanju moguću mjeru budući da statički napor ne dovodi do vanjskog mehaničkog učinka koji predstavlja koristan rad, a izaziva umor i osjećaj neudobnosti. Navedeno se postiže (a) što je moguće većim reduciranjem stajanja u korist sjedenja i (b) postavljanjem naslona za tijelo, ruke, glavu i druge dijelove tijela koji su izloženi statičkim naprezanjima.

(2) PRINCIP IZMJENJIVANJA STATIČKOG NAPREZANJA (OPTEREĆENJA) RAZLIČITIH MIŠIĆNIH SKUPINA: nakon nekog vremena provedenog u nekom radnom stavu izmjena tog stava u neki drugi, koji je i manje povoljan, povoljnija je od daljnjeg ustrajavanja u prvom pložaju. Budući da svako statičko naprezanje prije ili kasnije dovodi do umora, nema tog stava koji bi bio najprikladniji za čitavo vrijeme rada. Stoga treba kada god je moguće omogućiti da radnik može izmjenjivati dva osnovna radna stava: sjedenje i stajanje odn. predvidjeti da može isti posao raditi i u stojećem i u sjedećem položaju, tako da može po volji mijenjati svoj stav tokom rada. To se postiže konstrukcijom stolice sa visokim sjedištem i povišenom platformom za noge ili radnog stola sa dvije razine radne površine, od kojih viša služi za stojeći rad, a niža za sjedeći rad.

Najpovoljniji položaj tijela pri prenošenju tereta s jednog mjesta na drugo odn. najpovoljniji način nošenja tereta je ravan uspravan položaj pri kojemu je opterećenje simetrično raspoređeno na veći broj mišićnih skupina, kao npr. kod jarma.

6.2.2. Racionalizacija pokreta

Pokreti pri radu su se nastojali klasificirati prema slijedećim kriterijima:

PREMA SVRSI ODN. CILJU , prema kojem kriteriju je bračni par GILBRETH (10-ih godina ovog stoljeća) sačinio tablicu od 18 osnovnih-elementarnih motornih jedinica ili pokreta koji se javljaju pri radu, nazvao ih therbligi, i pridao im grafičke znakove koji služe za shematsko prikazivanje sekvence motornih aktivnosti. Ti su pokreti, prema autorima, dovoljni za prikazivanje različitih manualnih poslova na različitim radnim mjestima. Svaka motorna jedninica simbolizira različite pokrete sa istim ciljem, npr. jedinica nošenja. Pokreti se u ovoj klasifikaciji ne razlikuju po složenosti ni po prirodi već isključivo prema svrsi.

PREMA SLOŽENOSTI , prema kojem kriteriju nije dobivena jednoznačna klasifikacija, osim što se vrlo grubo mogu razlikovati jednostavni i složeni pokreti,

PREMA BIOMEHANIČKOJ PRIRODI , prema kojem kriteriju se razlikuju:

1.1. kontinuirani ili glatki-zaobljeni pokreti, koji se izvode po zakrivljenoj putanji,

1.2. isprekidani ili cik-cak pokreti, koji se izvode po pravocrtnoj putanji uz nagla zaustavljanja i oštre promjene smjera i položaja tijela,

PREMA FIZIOLOŠKOJ PRIRODI :

2.1. balistički ili slobodni pokreti, koji započinju kontrakcijom mišića, nakon čega se pokret dalje slobodno nastavlja pod utjecajem impulsa sile i završava uz minimalnu kontrakciju, npr. pri udaranju čekićem,

2.2. kontrolirani ili kočeni pokreti, koji se izvode uz stalnu simultanu i nejednaku kontraktivnu aktivnost agonističkih i antagonističkih mišića, što omogućava striktnu kontrolu pokreta, kao npr. kod pisanja.

86

O racionalizaciji pokreta govori slijedećih 8 principa ekonomije pokreta koje je predložio BARNES (1937):

(1) Obje ruke trebaju neki pokret započeti i završiti istovremeno,

(2) Dvije ruke ne bi trebale mirovati u isto vrijeme, osim za vrijeme odmora,

(3) Simultani pokreti dviju ruku se trebaju odvijati u suprotnim i simetričnim smjerovima,

koja tri principa imaju za cilj što je moguće ravnomjernije raspodijeliti radne zadatke i opterećenje na obije ruke koje se trebaju simultano, a ne naizmjenično opterećivati jer se pokazalo da:

kod radnika postoji tendencija da najveći dio posla obavljaju pomoću dominantne ruke, dok druga ruka ima samo funkciju pomaganja, što je neefikasno jer usporava rad i dovodi do umora dominantne ruke,

energetska potrošnja kada se neki posao vrši simultano sa dvije ruke je za trećinu manja nego kada svaka ruka sukcesivno vrši polovicu posla,

vrijeme potrebno da se pomoću dvije ruke izvrši neka radna operacija je kraće od vremena koje za to treba jedna ruka,

simetrični pokreti omogućavaju rad uz manje tjelesnog i mentalnog napora.

Primjena ova tri principa ovisi o organizaciji radnog mjesta i o lakoći izvođenja pokreta jednom i drugom rukom.

Osim distribucije radnih operacija na jednu i drugu ruku, korisno je ravnomjerno podijeliti radni napor i na druge dijelove tijela, u prvom redu na noge, što rasterećuje i oslobađa ruke za drugi posao i omogućava višestruku simultanu aktivnost. Upotreba nogu se pokazala korisnom u radnim operacijama u kojima je važnija snaga i izdržljivost nego fina motorika, kao npr. pri pokretanju i zaustavljanju strojeva te pri kočenju.

(4) Pokrete ruku pri radu treba svesti na što manji broj najnižih kategorija pokreta kojima se neki radni zadatak još uvijek može zadovoljavajuće obavljati. Autor razlikuje 5 kategorija pokreta pri radu rukama: pokreti prstiju, pokreti šake, pokreti podlaktice, pokreti nadlaktice i pokreti čitave ruke iz ramena. Što je viša kategorija pokreta to se progresivno angažira sve veća mišićna masa, pa je BUJAS (1968) preformulirao princip na slijedeći način: pokrete treba vršiti upotrebom najmanje moguće mišićne mase koja još uvijek omogućava uspješno izvršavanje radnog zadatka, pri čemu aktiv(ira)na mišićna masa treba biti sukladna opterećenju. Princip je važan zbog toga što su uz veću aktivnu mišićnu masu veći energetska potrošnja i naprezanje mišića, a brzina izvođenja pokreta se smanjuje. Princip najmanje angažirane mase ima dva ograničenja: (1) aktivna mišićna masa treba biti optimalna odn. u skladu sa opterećenjem, a nikako ne manja, a ni veća, (2) ne može se primijeniti kod repetitivnih poslova koji se vrše brzim tempom u toku dužeg vremena, jer kod takvih poslova uz manju angažiranu mišićnu masu brže dolazi do umora i grčeva.

(5) Moment gibanja (moment mase) treba koristiti gdje god je moguće za koristan rad, a tamo gdje to nije moguće, gdje ga radnik mora svladavati mišićnim naporom, treba ga svesti na minimum. Moment gibanja je umnožak mase alata, mase materijala ili mase dijelova tijela i brzine kojom ih radnik pokreće.

(6) Kontinuiranim, glatkim pokretima treba dati prednost nad isprekidanim cik-cak pokretima, zato što potonji zahtijevaju veći napor, izvode se sporije i manje su udobni. Radi li se o sekvenci pokreta, poželjno je da se kontinuirani pokreti “slijevaju jedni u druge”, tako da je završni pokret jednog ciklusa operacija ujedno i početni pokret novog ciklusa operacija.

(7) Balistički pokreti su lakši, brži i precizniji od kontroliranih i treba ih preferireti u odnosu na kontrolirane pokrete. Oni manje umaraju jer se mišić kontrahira samo na početku, a i pojava grčeva pri radu je rjeđa. Da su balistički pokreti uspješniji, dokazuje motorika uvježbanih

87

radnika, kod kojih je pod utjecajem vježbe velik broj pokreta, koji su kod početnika kontrolirani, prešao u balistički tip.

(8) Rad treba organizirati tako da slijedi prirodan ritam (tempo) kako bi izvođenje radnih operacija postalo “glatko” odn. automatizirano, bez mentalnog napora. Ritam rada može biti (a) regularno ponavljanje određenog ciklusa pokreta, npr. šivanje rukom ili (b) slijed naglašenih pokreta koji se mogu, ali ne moraju ponavljati, npr. udaranje čekićem. Dakle, najbolji ritam rada je prirodni ritam.

88

6.3. OBLIKOVANJE RADNOG PRIBORA I NJEGOVO RASPOREĐIVANJE

Pri određivanju optimalnog oblika radnog pribora kojim se radnik služi: alata, radnih pomagala i mjerila kojim se uz najmanji napor odn. energetsku potrošnju postiže najbolji radni učinak, potrebno je voditi računa kako adekvatno konstruirati:

(1) dio pribora koji dolazi u kontakt sa materijalom, čija konstrukcija ovisi o vrsti materijala predmeta rada i vrsti zahvata koji se na nekom predmetu rada tim priborom želi postići u vezi čega se preporuča da gdje god je moguće treba kombinirati dva ili više alata (BARNESov 18. princip)

(2) dio pribora koji dolazi u kontakt sa radnikom koji dio mora biti prilagođen anatomskim karakteristikama tijela u vezi čega se preporuča da dodirna površina između pribora i tijela ne smije biti malena, jer pritisak držala, ako je ograničen na malu površinu, izaziva bol ili grčeve u komoprimiranoj muskulaturi. Zato držala treba konstruirati tako da ih obuhvaća što veća površina šake (BARNESov 21. princip),

U vezi sa raspoređivanjem radnog pribora i materijala za ugradnju BUJAS (1968) daje slijedeće naputke:

(1) radni pribor treba biti pregledno i uredno raspoređen na radnom mjestu , kako bi pokreti pri radu imali minimalnu amplitudu u prostoru i minimalno trajanje u vremenu,

(2) radni pribor treba biti na radnom mjestu tako raspoređen da svakoj ruci na njenoj strani bude sve što je potrebno, da bi se radnik u poslu uspješno mogao služiti i jednom i drugom rukom,

(3) radni pribor se treba nalaziti uvijek na istom mjestu, kako bi radnik bez gubitka vremena našao ono što mu u danom času treba (da bi se mlađi radnici lakše privikli na takav standardizirani raspored, mogu se na stalažama nacrtati obrisi pojedinih alata i radnih pomagala gdje ih treba odlagati),

(4) raspored radnog pribora treba biti takav da odgovara slijedu operacija od kojih se rad sastoji, kako bi došlo do automatizacije rada, kada se rad obavlja brzo i uspješno i bez naporne kortikalne kontrole,

(5) sav radni pribor treba smjestiti nasuprot radniku, u njegovo dohvatno (sin. haptičko) polje ruke, pri čemu predmete koji se češće upotrebljavaju treba smjestiti u optimalno dohvatno polje kojeg čini sferičan prostor čije su granice određene lukovima koji imaju za svoje središte laktove a radijus jednak dužini podlaktice, one koji se upotrebljavaju rjeđe u maksimalno dohvatno polje kojeg čini sferičan prostor čije su granice određene lukovima koji imaju za svoje središte ramena a radijus jednak dužini ruke, a one koji se koriste sa obe ruke u presjek optimalnih polja dohvatanja lijeve i desne ruke (slika 28. i slika 29.).

Slika28.: Maksimalno (a) i optimalno (b) radno polje ruku prikazano u horizontalnoj ravnini, pri sjedenju.

89

Slika 29.: Maksimalno i optimalno radno područje ruku prikazano u tri dimenzije, pri stajanju.

gdje god je moguće, treba radni pribor postaviti u položaj u kojemu će biti upotrijebljen, putem stalaka, konzola i vješalica (BARNESov 19. princip).

90

7. OBLIKOVANJE FIZIKALNH FAKTORA RADNE OKOLINE

7.1. RASVJETA

7.1.1. Specifičnost rasvjete kao faktora radne okoline

Svjetlost je uvjet vidljivosti odn. osnovna pretpostavka uspješnog prijema potrebnih vidnih informacija. Osim toga, eksperimentalno je dokazano dinamogeno-aktivacijsko-toničko djelovanje poboljšanja osvijetljenosti na psihofizičke funkcije: sa povećanjem osvijetljenosti raste efikasnost odn. brzina i točnost percepcije, razlikovanje boja, stereoskopski vid i povećava se brzina senzomotornih reakcija. Praktična iskustva su pokazala da poboljšanjem osvijetljenosti raste radni učinak za 20-25%.

Fiziološka osnova tog djelovanja je retikularna formacija koja prima dio senzornih impulsa i preko difuznih senzornih projekcija talamusa usmjerava ih prema korteksu, čime se povećava razina aktivacije organizma. Dinamogeno djelovanje svjetlosti posljedica je relativno dugog filogenetskog razvoja tokom kojeg se čovjek navikavao na izmjenjivanje svjetlosti i tame. Dok je pri svjetlosti povećan broj impulsa koji iz osjetila pristižu do korteksa u tami je broj tih impulsa značajno smanjen, što dovodi do pada općeg aktiviteta.

Na važnost adekvatnog oblikovanja rasvjete upućuje i činjenica da je prema procjenama preko 80% informacija koje ljudi koriste za rad i druge životne aktivnosti vidnog porijekla odn. da vidna osjetila predstavljaju najvažnija osjetila pri obavljanju profesionalnih djelatnosti.

Neadekvatna rasvjeta dovodi do pada koncentracije i pojave umora zbog čega dolazi do većeg broja grešaka čime se povećava dorada i otpad, što dovodi do pada produktivnosti odn. kvantitete i kvalitete radnog učinka. Lošoj rasvjeti se pripisuju i nesreće na radu: ona je direktni uzrok oko 5% nesreća, a indirektni njih oko 20%.

Rasvjeta je specifičan faktor radne okoline jer njena prikladnost odn. neprikladnost ne proistječe iz tehnološkog procesa. Naime, ne postoji tehnološki razlog zbog kojega se ne bi koristila odgovarajuća rasvjeta.

7.1.2. Osnovni fotometrijski pojmovi

Svjetlost je dio spektra elektromagnetskih valova koji je vidljiv, koji obuhvaća valne duljine od 380 do 780 nm.

Da bi razumjeli osnovne fotometrijske veličine potrebno je definirati steradijan, jedinicu kojom se izražavaju prostorni kutevi. Steradijan (sr) je jedinica za prostorni kut pri čemu je 1 sr ili jedinični prostorni kut onaj prostorni kut čiji je vrh u središtu kugle, a krakove kojeg određuje jedinična kružna površina na kugli, tzv. jedinična kuglina kapa kugle jediničnog polumjera. Budući da jedinična kuglina kapa ima površinu PKAPA = 1, a kugla jediničnog polumjera PKUGLA = 4 12 = 4 , potrebne su 4 jedinične kape da pokriju čitavu površinu kugle odn. da se njihovom površinom zatvori puni prostorni kut.

Slijedeće su osnovne fotometrijske veličine (prema HENČ-BARTOLIĆ i KULUŠIĆ, 1989):

91

(1) JAČINA SVJETLOSNOG IZVORA (I), odn. jakost izvora svjetlosti čija je jedinica kandela (cd). Kandela spada u 7 osnovnih jedinica međunarodnog sustava jedinica SI, a definira se arbitrarno kao “ona jakost svjetlosti koju emitira-odašilje izvor monokromatske svjetlosti frekvencije 540 x 1012 Hz u danom pravcu ako izvor u istom pravcu emitira energiju jakosti 1/683 watta po steradijanu”.

(2) SVJETLOSNI TOK ( = I , u kojoj formuli je I = jakost svjetlosti, a = širina svjetlosnog snopa koji ima vrh u izvoru koju širinu snopa određuje širina prijemne površine), čija je jedinica kandela steradijan ili lumen (lm). Tok svjetlosti iznosi 1 lm ako jakost svjetlosti u snopu svjetlosti širine jediničnog prostornog kuta (1 sr) iznosi 1 cd.

(3) OSVIJETLJENOST POVRŠINE (iluminancija ili gustoća svjetlosnog toka E = / S, u kojoj formuli je = svjetlosni tok, a S = prijemna površina), čija je jedinica lumen po metru kvadratnom ili luks (lx). Osvijetljenost 1 lx ima površina od 1 m2 ako na nju pada (ako je osvjetljuje ili obasjava) svjetlosni tok od 1 lm. Interpretira se i kao intenzitet ili jakost rasvjete, ali se u novije vrijeme više koristi termin osvijetljenost površine, kako se pojam intenziteta rasvjete ne bi brkao sa pojmom jakosti svjetlosti. Oko je prilagođeno u rasponu osvijetljenosti od nekoliko do 100000 lx.

(4) SJAJNOST POVRŠINE (luminancija ili gustoća jakosti svjetlosti L = I / S, u kojoj formuli je I = jakost svjetlosti, a S = prijemna površina) čija je jedinica kandela po metru kvadratnom ili nit (nt). Sjajnost površine iznosi 1 nt ako jakost svjetlosti na površini od 1 m2 iznosi 1 cd. Luminacija se definira i kao “količina emitirane/reflektirane svjetlosti” koju primarni izvor svjetlosti emitira odn. sekundarni reflektira po jedinici površine. Dok luminancija primarnih izvora svjetlosti ovisi samo o jakosti svjetlosti koju emitiraju, luminancija sekundarnih izvora ovisi i o sposobnosti refleksije odn. apsorpcije njihovih površina. Luminancija je fizikalni pojam kojemu na doživljajnom planu odgovara pojam subjektivne svjetline površine, koja osim o luninanciji ovisi i o faktorima kao što su npr. stupanj adaptacije na svjetlo te postojanje kontrasta.

Primjer iznosa luminancije nekih izvora svjetlosti daje tablica 23.

Tablica 23.: Primjeri iznosa luminancije nekih izvora svjetlosti

IZVOR SVJETLOSTI LUMINANCIJA cd / m2 = nit

mjesec 2500

vedro nebo 4000

fluorescentna cijev 4500 - 6500

voštanica 7000 - 8000

petrolejka 6000 - 15 000

električna žarulja 7000 - 10 000

Odnos osvijetljenosti površine i jakosti svjetlosti točkastog izvora svjetlosti, kod kojeg se svjetlost iz jedne točke rasprostire na sve strane, iskazuje zakon udaljenosti koji se izvodi na slijedeći način (slika 31a.):

92

Slika 31.: Elementi zakona udaljenosti (a) i prvog Lambertovog zakona (b).

(1) E = / S,

(2) = I ; budući da točkasti izvor svjetlosti isijava svjetlost jednako u svim smjerovima zrake svjetlosti zatvaraju puni prostorni kut 4, pa je = I 4,

(3) površina kroz koju točkasti izvor svjetlosti isijava svjetlost iznosi S = 4 r2 , što je površina kugle koja je udaljena za r od izvora,

a kada se (2) i (3) uvrsti u (1) dobiva se: E = (I 4) / (4 r2 )

E = I / r2 lx

ili riječima: “osvijetljenost kuglaste površine oko točkastog izvora svjetlosti je izravno proporcionalna jakosti izvora svjetlosti koji obasjava tu površinu a obrnuto proporcionalna kvadratu udaljenosti te površine od izvora svjetlosti”. Dakle, što se više udaljavamo od točkastog izvora svjetlosti to osvijetljenost opada, ali ne linearno, nego proporcionalno sa kvadratom udaljenosti.

Navedeni izraz može poslužiti i za definiciju luksa kada se radi o sferičnoj prijemnoj površini i točkastom izvoru svjetlosti: osvijetljenost 1 lx ima sferična površina na koju sa udaljenosti od 1 m okomito pada svjetlost iz točkastog izvora svjetlosti jakosti 1 cd.

Ukoliko svjetlosni zraci iz točkastog izvora padaju pod devijacionim kutem prema okomici na prijemnu površinu (slika 31b.) primjenjuje se prvi Lambertov zakon:

E = (I / r2) cos lx

koji vrijedi za osvijetljenost ravne površine, ako pretpostavimo da zrake svjetlosti iz točkastog izvora svjetlosti na određenoj udaljenosti od točkastog izvora postaju međusobno paralelne odn. da više ne divergiraju.

7.1.3. Problemi koji se javljaju pri projektiranju rasvjete

Projektiranje rasvjete ima za cilj određivanje adekvatne rasvjete kod koje će pogreške pri radu biti minimalne odn. kod koje će biti maksimalna radna efikasnost uz:

dovoljnu oštrinu vida odn. točnost vizualne diskriminacije podražaja,

r

(a)

90

(b)

93

brzo i točno manipuliranje predmetima rada,

minimalni vidni napor odn. očno naprezanje,

minimalni vidni umor,

osjećaj vidnog komfora.

Slijedeći su problemi koji se javljaju pri projektiranju rasvjete, izraženi pitanjima:

Prvi problem: koliku osvijetljenost koristiti ?

Da bi se odredilo koliku osvijetljenost koristiti potrebno je ustanoviti:

(1) koji su vidni zahtjevi pojedinih prostorija odn. radnih površina , za što postoje standardi vidnih zahtjeva za industriju, stanovanje, škole, urede, trgovine, prometnice i sl. na osnovu kojih zahtjeva se propisuje minimalno potrebna opća odn. prosječna osvijetljenost putem opće i dopunske rasvjete, kao u tablici 24. koja tablica se odnosi na prostorije za stanovanje.

Tablica 24.: Vidni zahtjevi i minimalna zahtijevana opća osvijetljenost za različite prostorije za stanovanje

PROSTORIJA

ZA STANOVANJE

VIDNI

ZAHTJEVI

MINIMALNA ZAHTIJEVANA

OPĆA OSVIJETLJENOST lx,

ZA DVIJE VRSTE SIJALICA:

žarulja / fluorescentna cijev

spavaća soba vrlo mali 30 50

dnevna i dječja soba mali 50 80

kupaonica, iznad ogledala srednji 80 150

kuhinja, iznad radnih površina veliki 150 300

radna soba vrlo veliki 300 600

biblioteka izvanredno veliki nije predviđeno*

* standardi ne predviđaju mogućnost rasvjete prostorija samo sistemom opće rasvjete kada su prostorije izvanredno velikih vidnih zahtjeva: to bi bilo preskupo (na sličan način, standardi ne predviđaju mogućnost rasvjete prostorija kombinacijom opće i dodatne rasvjete kada su prostorije malih i vrlo malih vidnih zahtjeva: to bi bilo nepotrebno)

(2) koji su vidni zahtjevi pojedinih aktivnosti, kao u slijedećoj tablici (tablica 25.):

Tablica 25.: Vidni zahtjevi i minimalno potrebna opća osvijetljenost za pojedine vrste aktivnosti

MINIMALNO POTREBNA OPĆA OSVIJETLJENOST ZA POJEDINE VRSTE AKTIVNOSTI lx

94

prema BAUMGARDTu (1954) Švicarski standard Američki standard

mali vidni zahtjevi

iskrcavanje i ukrcavanje tereta: 20 - 60

skladištenje robe: 80 - 170 utovar robe, rad sa grubim materijalom:

čitanje s prekidima: 60 - 240 200

srednji vidni zahtjevi

duže čitanje teksta: 125 - 375 podešavanje stroja: 170 - 350 pakiranje i etilketiranje: 500

umjetničko crtanje. 175 - 525

veliki vidni zahtjevi

šivanje tamne tkanine: 250 - 900

tehničko crtanje: 350 - 700 priprema hrane: 700

fino vezenje: 500 - 1500 opći uredski posao: 700 - 1500

izvanredno veliki vidni zahtjevi

vezenje i šivanje crnim koncem na crnoj tkanini / zlatarski i urarski radovi:

1000 - 3000

precizno podešavanje strojeva:

700 - 10 000

korektura teksta: 1500

inspekcija proizvoda: 5000

operacijska sala: 25 000

Vidni zahtjevi i minimalna potrebna razina osvijetljenosti za pojedine zadatke odn. aktivnosti se određuju prema dva kriterija koja proizlaze iz prirode posla:

A.: veličina detalja koje radnik mora razlikovati na radnom mjestu odn. oštrina vida za zahtijevanu preciznost rada: aktivnosti u kojima se pojavljuju manji detalji odn. u kojima se zahtijeva veća preciznost rada i oštrina vida postavljaju veće vidne zahtjeve odn. potrebnu razinu osvijetljenosti. Potrebna oštrina vida za neki posao se određuje na osnovu najmanjeg vidnog kuta najmanjeg detalja kojeg radnik mora razlikovati. Povećanjem osvijetljenosti oštrina vida raste prvo naglo, a onda sve sporije (slika 32.).

95

Slika 32.: Povećanjem osvijetljenosti oštrina vida raste prvo naglo, a onda sve sporije.

Pri određivanju potrebne osvijetljenosti za pojedine radne zadatke može se koristiti slijedeće grubo pravilo (SINGLETON, 1974): osvijetljenost treba biti 30 puta veća od minimalne osvijetljenosti uz koju se neki zadatak može kako-tako obaviti,

B.: potrebno vrijeme (brzina) opažanja koje radnik ima na raspolaganju: što je potrebno vrijeme opažanja odn. diskriminacije kraće, postavljaju se veći vidni zahtjevi, pri čemu se može koristiti slijedeće grubo pravilo: treba li se vrijeme potrebno za identifikaciju predmeta smanjiti “n” puta tada se osvijetljenost nekog predmeta treba uvećati “n x 10” puta.

(3) kolika je potrebna dopunska-umjetna osvijetljenost prostorije odn. radnog mjesta s obzirom na dnevnu osvijetljenost i dane vidne zahtjeve , pri čemu se služimo usporedbom dobivenih i zahtijevanih vrijednosti faktora dnevne osvijetljenosti koji se faktor izražava formulom:

D = Eu / Ev

u kojoj je:

Eu = ukupna osvijetljenost u određenoj točki prostorije u danom momentu a

Ev = vanjska-dnevna osvijetljenost određene točke u istom momentu.

Zahtijevane vrijednosti faktora dnevne osvijetljenosti dane u slijedećoj tablici (tablica 26.) upućuju na to koliko najmanje puta mora biti veća rasvjeta određene točke u prostoriji u odnosu na rasvjetu koja dolazi izvana, s obzirom na definirane vidne zahtjeve prostorija, radnih površina ili aktivnosti:

96

Tablica 26.: Minimalna veličina faktora dnevne osvijetljenosti za pojedine vidne zahtjeve

VIDNI

ZAHTJEVI

MINIMALNA VELIČINA FAKTORA

DNEVNE OSVIJETLJENOSTI

vrlo mali 0,6 - 1,0

mali 1,0 - 1,6

srednji 1,6 - 3,0

veliki 3,0 - 6,0

vrlo veliki 6,0 - 12,0

izvanredno veliki > 12,0

(4) koja je starosna dob korisnika rasvjete, budući da sa starošću oštrina vida rapidno opada to se potrebna osvijetljenost udvostručuje svakih 13 godina (SINGLETON, 1974). Ako se svjetlosni zahtjevi 40godišnjaka označe sa 1, tada su zahtjevi za ostale dobne skupine sllijedeći (tablica 27.):

Tablica 27.: Faktor svjetlosnih zahtjeva za pojedine dobne skupine

DOBNA

SKUPINA

FAKTOR SVJETLO-

SNIH ZAHTJEVA

0 - 20 0,30 - 0,50

20 - 30 0,50 - 0,70

30 - 40 0,70 - 1,00

40 - 50 1,00 - 2,00

50 - 60 2,00 - 5,00

Ako se ustanovi da razina osvijetljenosti ne zadovoljava, potrebno je:

pojačati izvor svjetlosti,

povećati broj rasvjetnih tijela,

približiti rasvjetna tijela korisnicima,

uvesti dopunsku rasvjetu.

Navedeni standardi, kao i svi koji slijede utvrđeni su za tipična radna mjesta i za tipične okolnosti i služe za orijentaciju praktičarima koji projektiraju rasvjetu za određena radna mjesta odn. poslove. U pravilu je moguće procijeniti rasvjetne zahtjeve bilo kojeg radnog mjesta, ali niti jedan od postojećih redovito vrlo kompliciranih postupaka (npr. Baumgardtov, Blackwellov) koji se mogu primijeniti ne daje jednoznačne, konačne rezultate, tako da nema apsolutnih standarda.

Stariji standardi predstavljaju konvenciju i formulirani su na osnovu iskustva, dok su novi temeljeni na istraživanjima, ali se ipak međusobno razlikuju. Redovito su novi standardi minimalne razine osvijetljenosti viši od starih, kao što su i američki viši od evropskih.

Drugi problem: javlja li se direktno, reflektirano ili kontrastno bliještanje?

97

Porast osvijetljenosti do 1000 lx redovito dovodi do povećanja produktivnosti, dok veće razine osvijetljenosti dovode do pada efikasnosti zbog pojave vrlo jakih luminancija ili kontrasta u vidnom polju koji dovode do bliještanja. Bliještanje je posljedica pojave takvog primarnog ili sekundarnog svjetlosnog izvora u vidnom polju koji ima znatno veću luminanciju od one na koju su naše oči već adaptirane. Predstavlja funkcionalni poremećaj adaptacije mrežnice, a ima za posljedicu objektivno mjerljiv pad naših vidnih sposobnosti odn. vidne smetnje kao što su zaslijepljenost i pad oštrine vida te subjektivni doživljaj neugode odn. smanjenja vidne udobnosti.

Bliještanje može biti (a) direktno: od primarnih izvora svjetla kao što su npr. sunce ili žarulja, (b) reflektirano ili indirektno koje dolazi od od sekundarnih izvora svjetla kao što su različite glatke i sjajne površine koje reflektiraju svjetlost iz primarnih izvora (npr. mjesec, papir, strop) i (c) kontrastno.

Direktno bliještanje uzrokovano jakim izvorom svjetlosti u vidnom polju se može subjektivno testirati tako da u izvor svjetla gledamo prije i nakon što smo rukom zaklonili oči ili izvor, ili tako da naizmjenično palimo i gasimo rasvjetno tijelo i ukoliko nema izrazite subjektivne razlike u učinku viđenja, odn. ako nema zaslijepljenosti, tada nema ni značajnijeg direktnog bliještanja.

Ukoliko se ustanovi direktno bliještanje, ono se otklanja:

primjenom prikladnog sjenila koje onemogućava direktno gledanje u izvor svjetla,

postavljanjem izvora na veću visinu kako bi se promjenio kut između pravca gledanja i linije koja spaja izvor svjetla i oko jer je bliještanje to izrazitije što je manji kut između pravca gledanja i linije koja spaja izvor svjetla i oko (vidi sliku 33.).

Slika 33.: Bliještanje je to jače, a gubitak vidljivosti to veći, što je direktni izvor svjetla bliži smjeru u kojem gledamo.

Naime, isti izvor svjetlosti se doživljava kao vrlo neugodno bliješteći ako se nalazi unutar kuta od 10 od pravca gledanja, a kao ugodan ako se postavi na visinu koja odgovara kutu od preko 50. Pojedini standardi propisuju da taj kut treba najmanje iznositi 30 (npr. francuski standard).

Reflektirano bliještanje radne površine se može također subjektivno testirati tako da u površinu gledamo prije i nakon što smo rukom zaklonili oči ili površinu, ili tako da naizmjenično palimo i gasimo rasvjetno tijelo. Ukoliko u dvije situacije nema izrazite subjektivne razlike u učinku viđenja, tada nema ni značajnijeg reflektiranog bliještanja.

Bliještanje uslijed reflektiranja izražava se pomoću faktora refleksije površine koji se izračunava putem formule:

98

R = (Er / Eu) x 100 %u kojoj je:

Er = osvijetljenost površine od reflektiranog svjetla i

Eu = osvijetljenost površine od upadnog svjetla iz izvora.

Utvrđena vrijednost se uspoređuje sa standardom odn. maksimalnom dopuštenom vrijednošću faktora refleksije pojedinih površina iz tablice 28.

Tablica 28.: Maksimalna dopuštena vrijednost faktora refleksije i preporučena zasićenost boje pojedinih površina

POVRŠINA FAKTOR REFLEKSIJE % ZASIĆENOST BOJE

strop > 75 bijelo ili najsvijetliji tonovi

zidovi 50 - 75 svijetli tonovi

strojevi 20 - 50 umjereni tonovi

pod < 20 prigušeni (tamni) tonovi

Ukoliko u osvijetljenosti prostorije postoji veliki udio reflektiranog svjetla, razina osvijetljenosti prostorije može se sniziti i do 50 %, ali ukoliko postoji reflektirano bliještanje potrebno je matirati glatke površine koje su izvor reflektiranog bliještanja ili premjestiti rasvjetno tijelo da se promijeni kut refleksije.

Kontrastno bliještanje predstavlja subjektivni osjećaj razlike u luminanciji dvaju područja vidnog polja koja se vide istovremeno (simultani kontrast) ili u brzom slijedu jedan za drugim (sukcesivni kontrast). Izražava se faktorom kontrasta putem slijedeće formule:

K = L1 / L2

u kojoj je:

L1 = luminancija područja vidnog polja u kojem se nalazi predmet rada (objekta ili strukture) kojeg radnik mora jasno razlikovati od pozadine,

L2 = luminancija pozadine, luminacija drugih površina unutar vidnog polja ili luminacija prostorije.

Utvrđene vrijednosti se uspoređuju:

radi utvrđivanja kontrasta na radnom mjestu: sa standardom najvećih dopuštenih odnosa luninacije između pojedinih dijelova vidnog polja (tablica 29.):

Tablica 29.: Standard najvećih dopuštenih odnosa luninacije između pojedinih dijelova vidnog polja

99

DVA USPOREĐENA PODRUČJA

VIDNOG POLJA

NAJVEĆI DOPUŠTENI

ODNOSI LUMINANCIJE

glavno vidno polje (1) i bliže vidno polje (60) od 3 : 1 do 5 : 1

glavno vidno polje i daljnje vidno polje (120 - 140) od 10 : 1 do 20 : 1

izvor svjetlosti i susjedne površine unutar vidnog polja od 20 : 1 do 40 : 1

bilo koje dvije površine u prostoriji od 40 : 1 do 80 : 1

radi utvrđivanja kontrasta u prostoriji: sa standardom koji propisuje jednolikost opće osvijetljenosti u prostoriji putem definiranja odnosa osvijetljenosti najslabije osvijetljenog mjesta prostorije i prosječne osvijetljenosti prostorije (tablica 30.):

Tablica 30.: Maksimalno dopušten odnos osvijetljenosti najslabije osvijetljenog mjesta prostorije i prosječne osvije-tljenosti cijele prostorije za pojedine vidne zahtjeve

VIDNI

ZAHTJEVI

MAKSIMALNO DOPUŠTEN ODNOS OSVIJETLJENOSTI

NAJSLABIJE OSVIJETLJENOG MJESTA PROSTORIJE

I PROSJEČNE OSVIJETLJENOSTI CIJELE PROSTORIJE

vrlo mali 1 : 6 do 1 : 3

mali 1 : 3

srednji i veliki 1 : 2,5

vrlo veliki 1 : 1,5

izvanredno veliki 1 : 1,5

Kontrastno bliještanje se prevenira ili tretira povećanjem jakosti opće rasvjete, smanjivanjem jakosti dopunske rasvjete ili preraspoređivanjem rasvjetnih tijela. Time se postiže jednolika osvjetljenost odn. sjajnost površina unutar i izvan vidnog polja na radnom mjestu odn. u prostoriji prema preporučenim standardima, pri čemu ravnomjernost osvjetljenosti mora biti to veća što su vidni zahtjevi veći.

Treba, međutim izbjegavati da bude više rasvjetnih tijela u blizini radnog mjesta jer će u tom slučaju predmeti sa kojima se radi imati veći broj sjena, što će znatno otežati rad. Također je bitno da se neispravna rasvjetna tijela redovito popravljaju i dovode u funkcionalno stanje.

Diskriminacija podražaja odn. vidna efikasnost je najbolja, a osjećaj vidnog komfora je najveći, ako je odnos između osvjetljenosti radnog mjesta dopunskom rasvjetom (npr. direktnom) i osvjetljenosti prostorije općom rasvjetom (npr. difuznom) od 3 : 1 do 7 : 1, maksimalno 10 : 1 (vidi sliku 34.).

100

Slika 34.: Najmanje opće osvijetljenje prostorije u lx (donja ljestvica) u funkciji individualnog osvijetljenja radnog mjesta (gornja ljestvica).

Treći problem: kakav tip rasvjete odn. rasvjetnih tijela koristiti i kako ih distribuirati?

Glavne tipove rasvjete odn. izvora svjetla dijelimo:

(1) PREMA % SVJETLOSNOG TOKA KOJI PADA NA OSVJETLJENU POVRŠINU, prema slici 35. i tablici 31.:

Slika 35.: Shematski prikaz glavnih tipova rasvjete: direktna, indirektna, difuzna i poluindirektna.

Tablica 31.: Glavni tipovi rasvjete

TIP RASVJETE

% SVJETLOSNOG TOKA

KOJI PADA NA

OSVJETLJENU POVRŠINU

IZGLED SJENILA

direktna > 90 neprozirni konus okrenut prema dole

poludirektna 60 - 90 prozirni konus okrenut prema dole

difuzna 40 - 60 prozirna kugla

poluindirektna 10 - 40 prozirni konus okrenut prema gore

indirektna < 10 neprozirni konus okrenut prema gore

(2) PREMA NAMJENI: na (2a) opću: za osvjetljavanje čitave prostorije i (2b) dopunsku ili lokalnu: samo za radnu površinu.

(3) PREMA PRIRODI: (4a) dnevna rasvjeta: od sunca i (4b) umjetna rasvjeta: od sijalica.

Kod direktne rasvjete svjetlo je iz zaklonjenog točkastog izvora putem sjenila u obliku konusa usmjereno ravno i/ili u stranu prema dolje tako da najveći dio svjetla pada na radnu površinu, a samo se manji dio svjetla reflektira od okolnih zidova, čime se postiže efikasno osvjetljivanje radnog mjesta uz vrlo oštre sjene. Zato se direktnom rasvjetom osvijetljavaju izložbe i roba u izlozima.

NEDOSTACI DIREKTNE RASVJETE :

101

(1) budući da direktna rasvjeta dovodi do značajnih razlika u osvijetljenosti radnog mjesta i okolnog prostora ako se radnik dosta kreće pri učestalom prelasku iz područja jače u područje slabije osvijetljenosti dolazi do naglih promjena u adaptaciji oka koje nagle promjene brzo izazivaju vidni umor,

(2) svaki puta kada radnik gleda u predmete koji se nalaze izvan radne površine koja je dobro osvijetljena radnik nije u stanju percipirati ono što se nalazi u slabije osvijetljenom dijelu prostorije, što može dovoditi do nezgoda,

(3) budući da postoji prirodna tendencija oka da u svom vidnom polju fiksira najjače osvijetljeni dio, nehotično svraćanje pogleda u rasvjetno tijelo će izazvati period zaslijepljenosti uslijed direktnog bliještanja, tokom kojeg je znatno smanjeno, a ponekad posve onemogućeno razlikovanje detalja; također će nagle promjene u adaptaciji dovoditi do brže pojave umora očiju,

(4) zbog jake refleksije glatkih i sjajnih površina predmeta i zbog jakih kontrasta u vidnom polju javlja se refleksno i kontrastno bliještanje, koje smanjuje osjetnu diskriminaciju.

Kod indirektne rasvjete izbjegava se direktno, reflektirano i kontrastno bliještanje jer je čitav tok svjetla usmjeren prema stropu i gornjim dijelovima zidova, odakle se difuzno reflektira. Zato kod indirektne rasvjete nema bliještanja i čitava je prostorija jednoliko osvijetljena.

Nedostaci indirektne rasvjete su slijedeći:

(1) ako trebamo percipiranje detalja, uz jednoličnu indirektnu osvijetljenost prostorije potrebujemo sijalice veće snage, što znatno povećava potrošak električne energije,

(2) sjene su vrlo slabe, što slabi stereoskopski vid odn. plastičnost percipiranih struktura.

Kako bi se izbjegli nedostaci direktne i indirektne rasvjete koriste se:

(1) poludirektna i poluindirektna te difuzna rasvjetna tijela,

(2) kombinirana rasvjeta, koja se sastoji iz opće rasvjete prostorije rasvjetnim tijelima indirektnog, poludirektnog, poluindirektnog ili difuznog tipa i dopunske-lokalne rasvjete radnog mjesta rasvjetnim tijelima direktnog tipa.

Kombinirana rasvjeta odgovara prilikama rasvjete u prirodi na koje se čovjek prilagodio u toku svoje evolucije. Direktnu rasvjetu daje sunce, koje predmetima daje jednu oštru sjenu, a indirektnu rasvjetu nebo, koja je rasvjeta difuznog tipa.

Četvrti problem: Koju izvedbu sijalica koristiti?

Sijalice se pojavljuju u dvije izvedbe kao:

(1) ŽARULJE SA ŽARNOM NITI , koje se koriste za opću i redovito za dopunsku rasvjetu i emitiraju direkciono žuto svjetlo,

(2) FLUORESCENTNE CIJEVI , koje se redovito koriste za opću rasvjetu jer daju difuzno bijelo svjetlo, koje zbog veće površine cijevi ima manju luminanciju od svjetlosti žarulja, ekonomski su isplativije jer troše 25-30% manje električne energije od žarulja.

102

Svjetlo iz fluorescentne cijevi je subjektivno kontinuirano ali objektivno isprekidano jer ima frekvenciju paljenja/gašenja od 50 Hz. Iako se ta isprekidanost ne vidi, jer je kritična frekvencija fuzije 30 Hz, ima indicija da ona izaziva fiziološke smetnje, npr. vidni umor. Ka rješenje tog problema preporuča se postavljanje dvije do tri fluorescentne cijevi s pomakom u fazi (trenutku) paljenja.

Fluorescentne cijevi su bile u početku dugo vremena nepopularne zbog svoje boje, koja je boja svjetlosti bila blijedo bijela, što je davalo sablasan izgled licu. Dok se nije usavršila fluorescentna cijev dodavanjem različitih tvari fluorescentnom prahu u cijevi kojim tvarima se dobivala željena boja svjetla, preferirale su se žarulje sa žarnom niti jer se njihovo svjetlo po svom spektralnom sastavu najviše približavalo prirodnom svjetlu u kojemu prevladava žuta boja, na koju boju su naše oči najosjetljivije.

Peti problem: koji spektralni sastav reflektiranog svjetla koristiti?

Problem spektralnog sastava reflektiranog svjetla je zapravo problem boje površine sa koje se upadno svjetlo reflektira. Taj problem su tretirale različite neznanstvene teorije koje su tvrdile da se odgovarajućim bojama radne okoline može utjecati na efikasnost rada i na razinu radnog morala. Znanstvena istraživanja te hipoteze nisu dala jednoznačne rezultate.

U vezi boje površina u radnom prostoru utvrđeni su slijedeći nalazi i preporuke:

(1) boja radnog prostora ne djeluje neposredno i značajno na raspoloženje i radnu uspješnost, već posredno putem prethodno stvorenih asocijacija, koje treba uzeti u obzir kako bi se radni ambijent doživljavao ugodnijim,

(2) za bojanje zidova teba preferirati svijetlo-žutu i svijetlo-zelenu , koje su najzastupljenije u spektru boja prirodnog svjetla,

(3) voditi računa o faktoru refleksije pojedinih boja, prema tablici 32.:

Tablica 32.: Faktor refleksije površina različitih boja

BOJA

POVRŠINE

FAKTOR REFLEKSIJE

% REFLEKTIRANOG SVJETLA

bijela mat 80-85

blago siva 20-45

zelena, nebesko plava 40

grimizno crvena 16

kako bi se putem reflektiranog svjetla sa zidova osigurala bolja osvijetljenost prostorije uz manji utrošak električne energije,

(4) bojanje pojedinih dijelova stroja, uređaja i puteva kojima se vrši transport treba vršiti smisleno i u skladu sa preporukama za kodiranje bojom, jer se time povećava sigurnost radnika,

(1) za veće radne površine treba koristiti boje jednolike refleksije odn. luminancije, kako bi se izbjeglo kontrastno bliještanje,

(2) intenzivne primarne boje treba izbjegavati za bojanje većih površina, jer nadražuju retinu i izazivaju pojavu paslika,

(3) naglasiti putem boje kontrast između predmeta rada i njegove podloge (pozadine) kako bi se međusobno jasno razlikovali,

(4) snažno naglasiti putem boje kontrast između ključnih upravljačkih i opasnih dijelova stroja i njihove podloge (pozadine), naročito ako su ti dijelovi stroja relativno mali (kao što je to npr. pritisna dugmad za pokretanje stroja) i taj kontrast još potencirati naglašenim kontrastom u sjajnosti.

7.1.4. Mjerenje osvijetljenosti i sjajnosti

103

Osvijetljenost se mjeri mjeračima osvijetljenosti koji se nazivaju fotometri ili luksmetri. Sastoje se iz (1) fotoelementa koji putem sloja osjetljivog na svjetlo apsorbiranu svjetlosnu energiju pretvara u električnu energiju odn. električnu struju, (2) mjernog instrumenta koji je baždaren u svjetlosnim jedinicama luks ili foot-candle i (3) kućišta sa displayem.

Ako se za mjerenje osvijetljenosti upotrebljavaju mjerači baždareni u anglo-američkoj jedinici foot-candle (ft-cd), broj očitanih ft-cd se pomnoži sa faktorom 10,76 da bi se dobio broj luksa.

Pri ocjenjivanju rasvjete u prostoriji treba osvijetljenost mjeriti na dvije lokacije:

(1) na samom radnom mjestu odn. radnoj površini : luksmetar se postavi tako da je fotoelemenat okrenut prema izvoru svjetlosti i ujedno paralelan sa mjerenom plohom, što posebno vrijedi za mjerenje osvijetljenosti na kosim radnim plohama (međutim, ako je radna ploha veoma zakošena, kao npr. kod crtaćih stolova za arhitekte, pa izvor svjetlosti baca svjetlosne zrake na mjernu plohu pod vrlo oštrim kutem, mjerač osvijetljenosti se postavlja tako da zrake svjetla padaju okomito na foto-element, a dobiveni rezultat se pomnoži sa kosinusom kuta što ga zatvaraju zrake svjetla sa okomicom na mjerenu površinu) i

(2) u prostoriji izvan radnog mjesta tako da se luksmetar postavi tako da je fotoelemenat paralelan sa podom na visini od 85 cm, pri čemu mjerenje treba sprovesti na dovoljnom broju mjesta kako bi se uključila i najslabije osvijetljena mjesta, iz čega se izračunava prosječna odn. opća osvijetljenost.

Pri mjerenju opće osvijetljenosti u prostoriji preporučuje se da se prostorija podijeli na kvadrate dimenzija 60 x 60 cm i u centru svakog od njih izvrši mjerenje. Kako bi to pri ocjenjivanju osvijetljenosti velikih radnih prostorija dovelo do velikog broja mjerenja, dizajnirane su metode pomoću kojih se iz rezultata mjerenja samo nekoliko odabranih mjesta u prostoriji može izračunati prosječna osvijetljenost koja se neće razlikovati za više od 10% od prosječne osvijetljenosti dobivene prvim načinom.

Osim mjerenja osvijetljenosti radne površine od upadnog svjetla potrebno je izmjeriti i osvijetljenost radne površine od reflektiranog svjetla, koja se provodi tako da je fotoelemenat okrenut prema radnoj površini i ujedno paralelan sa mjerenom plohom. Želi li se bez micanja mjerača osvijetljenosti odn. sa fotoelementom okrenutim prema radnoj površini odrediti osvijetljenost radne površine od upadnog svjetla potrebno je izmjeriti osvijetljenost radne površine od reflektiranog svjetla nakon što je površina prekrita sredstvom poznate refleksije, kao što je to npr. bijeli filter-papir. Iz izmjerene vrijednosti se zatim izračuna osvijetljenost radne površine od upadnog svjetla.

Sjajnost se mjeri mjeračima sjajnosti. U okularu mjerača postoji geometrijski lik standardne sjajnosti koji uspoređujemo sa promatranim vidnim poljem dok ih ne izjednačimo u sjajnosti, kada se lik izgubi. Nakon toga se očita sjajnost promatranog izvora ili površine.

Prilikom ocjenjivanja rasvjete u prostoriji ocjenjuje se:

(1) dnevna-vanjska opća osvijetljenost prostorije u danom trenutku ili periodu,

(2) opća osvijetljenost prostorije umjetnim svjetlom,

(3) lokalna osvijetljenost radnog mjesta,

(4) bliještanje: direktno i refleksirano,

(5) kontrastno bliještanje odn. jednolikost (ravnomjernost) osvijetljenosti ili sjajnosti u prostoriji,

(6) kut između pravca gledanja i linije koja spaja oko i izvor svjetla.

7.2. BUKA

7.2.1. Buka kao faktor radne okoline

Buka je svaki neugodan zvuk koji dopire do slušnog aparata a koji može nepovoljno utjecati na zdravlje. Fizikalno, buka je smjesa različito intenzivnih i različito visokih tonova u čujnom području zračnih valova frekvencija 16 (20) Hz do 20 000 Hz.

GLAVNI IZVORI BUKE su:

(1) industrija: građevinski radovi, obrada metala,

(2) promet: cestovni, zračni,

104

(3) kućanstva: uređaji za ventilaciju i klimatizaciju, kućanski aparati.

a razlozi sve većoj potrebi za bavljanjem problemima zbog buke su slijedeći:

(1) sve je veća gustoća naseljenosti zbog porasta gradskog stanovništva, pa su ljudi, a time i izvori buke kojom upravljaju smješteni sve bliže jedni drugima,

(2) nagli razvoj prometne tehnike i kućanske tehnike omogućio je da svako kućanstvo ima velik broj potencijalnih izvora buke,

(3) ljudi su postali osjetljiviji na buku kao stresora zbog načina života koji je zasićen utjecajem drugih stresora.

Pri procjeni utjecaja buke na zdravlje potrebno je utvrditi slijedeće njene osobine o kojima ovisi štetno djelovanje buke na čovjeka:

(1) intenzitet (jačinu, razinu, stupanj) buke,

(2) vrijeme (trajanje) ekspozicije buci,

(3) vremensku promjenjivost intenziteta buke,

(4) spektralni sastav buke.

Intenzitet buke se određuje na isti način na koji se određuje intenzitet zvučnih valova putem formule:

I = 20 log (P / P0) dBu kojoj je:

P = aktualni odn. ispitivani zvučni pritisak u Pa a

P0 = 20 Pa prag slušne osjetljivosti odn. prag čujnosti kod referentne frekvencije od 2000 Hz.

Riječima, intenzitet zvuka odn. buke je jednak 20-erostrukom logaritmu omjera ispitivanog i referentnog zvučnog pritiska. Izražava se u mjernoj jedinici koja se naziva decibel (dB), koja je mjerna jedinica bez dimenzija i nije svodljiva na jedinice SI sustava budući da je dobivena omjerom istovrsnih veličina.

U tehničkim preporukama se intenzitet buke izražava u jedinicama dBA: to je intenzitet buke koji je mjeren instrumentom koji ima tzv. odzivnu karakteristiku tipa “A”, koji instrument reagira na zvučne podražaje slično kao slušni organ čovjeka: osjetljiviji je na tonove srednjih frekvencija raspona čujnosti.

Intenzitete zvučnih valova koje emitiraju pojedini izvori prikazuje tablica 33.

Tablica 33.: Intenzitet zvučnih valova koje emitiraju pojedini izvori

I dB IZVOR ZVUKA

0 prag čujnosti

10 šuštanje lišća

20 listanje knjige

30 šapat

40 tiha muzika

50 konverzacija na blizinu

60 konverzacija na 1 m razmaka

105

70 cestovni promet

80 glasna muzika

90 podzemna željeznica, disco

100 motocikl bez prigušivača

110 avion na udaljenosti od 10 m

120 avion na udaljenosti od 3 m

130 prag boli

180 start rakete sa lansirne rampe

Skala decibela je ordinalna, pa se vrijednosti intenziteta buke iz više izvora ne mogu zbrajati , nego se utvrđivanje intenziteta ukupne buke koristi krivulja na slici 36.

Slika 36.: Doprinos ukupnoj buci kao funkcija razlike između dva izvora buke.

Krivulja pokazuje da što je razlika između dva izvora buke veća to je doprinos ukupnoj buci slabijeg izvora manji. Taj utvrđeni doprinos se pribraja većem intenzitetu buke. Najveći doprinos ukupnoj buci u iznosu od 3 dBA se javlja kada imamo dva izvora istog intenziteta.

Buka se po učincima na ljudski organizam uslijed dulje izloženosti dijeli u četiri intenzitetna raspona, prema tablici 34.

Tablica 34.: Podjela buke prema njenim učincima

INTEZITETNI

RASPON

UČINAK BUKE

AKO NEMA ZAŠTITE

GDJE SE

BUKA JAVLJA

> 120 dB oštećenja živčanih stanica mozga i/ili leđne moždine

u eksperimentalnIm pogonima za mlazne i raketne avione

90 - 120 dB teža oštećenja unutrašnjeg u pogonima teške industrije

doprinos ukupnoj buci

dB

razlika između dva izvora buke

dB

1

2

3

5 10 15 200

106

uha

65 - 90 dB psihološki učinci u proizvodnim pogonima, gotovo redovna pojava

30 - 65 dB nema nepovoljnih učinaka u uredima

Dopustiva razina buke uz koju sluh ostaje sačuvan je 90 dBA za 8 sati kontinuirane ekspozicije svakodnevno kroz čitav radni vijek. Uz navedenu razinu buke dnevno dolazi samo do privremenog odn. reverzibilnog gubitka slušne osjetljivosti. Ponegdje se radi očuvanja sluha stanovništva koristi stroži nacionalni standard od 85 dBA kojim se štiti veći broj ljudi.

Vrijeme ekspozicije odn. trajanje izloženosti buci ustanovljuje se zato što je za veće intenzitete buke dopušteno vrijeme izlagnja buci kraće, prema tablici 35.:

Tablica 35.: Dopušteno dnevno trajanje izloženosti buci u satima za pojedine intenzitete buke

INTENZITET BUKE

U dBA 90 92 95 97 100 102 105 110 115

DOPUŠTENO DNEVNO TRAJANJE IZLOŽENOSTI BUCI U SATIMA

8 6 4 3 2 1,5 1 0,5 0,25

Iz tablice proizlazi da odnos intenziteta buke i dopuštenog vremena ekspozicije nije linearan nego geometrijski: za svakih 5 dBA povišenja ukupne razine buke maksimalno dopušteno vrijeme ekspozicije je 1/2 manje od prethodne vrijednosti.

Vremenska promjenjivost intenziteta buke je svojstvo buke po kojemu se razlikuje intenzitetno-kontinuirana buka ili buka stalne razine i intenzitetno-diskonti-nuirana buka, ili buka promjenjive-neujednačene razine. Intenzitetno-diskontinuirana buka je opasnija po sluh, posebice uz kratke razmake bez buke između dva podražaja (to je tzv. impulsna ili isprekidana buka), nego kontinuirana buka istog intenziteta.

Ritmizirana buka koja se doživljava kao jednolični šum također nepovoljno djeluje na rad jer uslijed jednoličnog podraživanja organizma dovodi do pada tonusa CNSa i time do pospanosti i tromosti radnika. Zato je ritmizirana buka svakako nepoželjna ako je prisutna uz zadatke motrenja. U tom slučaju, i inače kod monotonih poslova umjerena, ali neritmizirana buka može imati pozitivne efekte.

Spektralni sastav odn. akustični spektar buke potrebno je utvrditi zato što buka koja ima veći udio tonova srednjih i visokih frekvencija opasnija za sluh od one u kojoj prevladavaju tonovi niskih frekvencija. Spektralnom analizom buke odn. utvrđivanjem razine buke u pojedinim oktavama se ustanovljuje udio intenziteta tonova pojedinih frekvencija u ukupnoj buci.

7.2.2. Određivanje opasnosti od buke

Za određivanje opasnosti od buke koristi se:

(1) subjektivna procjena,

(2) mjerenje intenziteta ukupne buke, bez obzira na frekvencijski sastav,

(3) spektralna (oktavna) analiza buke, koja se provodi po potrebi.

Prema subjektivnoj procjeni, potencijalno opasna je ona buka koja onemogućava normalno sporazumijevanje sa sagovornikom na udaljenosti od 1 m odn. koja maskira konverzaciju.

Za mjerenje intenziteta ukupne buke kada je ona intenzitetno-kontinuirana koristi se standardni mjerač zvuka, koji se sastoji iz mikrofona u kojemu se mehanička energija zvuka pretvara u električnu struju i uređaja koji mjeri tu struju i pokazuje razinu izmjerene buke. Mjerenje se provodi tako da se mikrofon mjerača postavi u visini uha, na 3 mm od ušne šupljine ako se mjeri intenzitet

107

buke na konkretnom radnom mjestu, a ako se mjeri za čitavu radnu prostoriju mikrofon instrumenta se treba postaviti na visinu od 1,5 m od poda i najmanje na udaljenost od 1 m od zidova.

Ukoliko je buka intenzitetno-diskontinuirana, odn. skokovito mijenja intenzitet i trajanje, kao npr. buka prometa mjerenje se provodi instrumentima sa kontinuiranim registriranjem uz istovremenu obradu podataka, tako da se na instrumentu očitava ekvivalentna razina buke. Ekvivalentna buka je zapravo ona intenzitetno-kontinuirana razina buke koja ima jednako djelovanje na čovjeka kao i intenzitetno-diskontinuirana buka koja se mjeri.

Spektralna (oktavna) analiza buke odgovara na pitanje koji su od dva ili više izvora buke iste razine ukupne buke ali različitog spektralnog sastava buke opasniji po sluh? Provodi se tako da mikrofon prima ukupnu buku, a akustični filtri propuštaju do pojedinih mjerača zvuka zvukove samo određenih frekventnih područja (pojasa).

Frekventna područja koja se podvrgavaju analizi su oktave koje dijele čitavo čujno područje (20 - 20 000 Hz) na 9 pojaseva. Svaki oktavni pojas karakterizira srednja frekvencija oktave, koja je geometrijska sredina graničnih vrijednosti frekvencija pojedine oktave. Omjer srednjih vrijednosti susjednih oktava je 1:2, počevši od frekvencije 31,25 Hz. Za svaku karakterističnu vrijednost oktave određena je maksimalno dopuštena razina buke za 8-satnu ekspoziciju prema tablici 36.:

Tablica 36.: Maksimalno dopuštena razina buke za 8-satnu ekspoziciju za 9 karakterističnih vrijednosti oktava

SREDNJE VRIJEDNOSTI

OKTAVE U Hz31,25 62.5 125 250 500 1000 2000 4000 8000

DOPUŠTENA RAZINA

BUKE PO OKTAVI U dBA

113,3 102,6 95,9 91 87.6 85 82,8 81 79.5

Primjer: dva izvora buke iste razine ukupne buke od 95 dbA imaju slijedeće razine buke po oktavama:

razine buke po oktavama izvora A

62 70 75 80 83 83 84 88 93

razine buke po oktavama izvora B

65 70 75 83 93 88 84 83 80

Ako izmjerena razina buke u bilo kojoj oktavi prijeđe maksimalno dopuštenu razinu buke, ekspozicija izvoru buke je opasna po sluh kroz čitavu radnu smjenu. Želimo li ustanoviti koji je od dva opasna izvora buke opasniji promatramo prekoračenja dopuštenih razina buke u području viših frekvencija (osjenčano u tablici 36.). U danom primjeru zaključujemo da je buka izvora A opasnija po sluh zato što su na višim frekvencijama prekoračenja dopuštene razine buke veća nego kod izvora B, iako izvor B ima prekoračenja i na nižim frekvencijama.

U posebnim tablicama i grafikonima može se ustanoviti koliko je maksimalno dopustivo vrijeme ekspozicije za dobivene akustičke spektre buke pojedinih izvora. Za naš slučaj to je za izvor A 1,5 sati, a za izvor B 4,5 sati.

Osim tablice dopuštene razine buke za čitav frekventni opseg čujnosti postoje i N-krivulje dopuštene razine buke u pojedinim oktavnim pojasevima. One dobivaju svoje nazive po maksimalno dopuštenoj razini buke za srednju vrijednost oktave pa npr. N-krivulja za oktavu čija je srednja vrijednost 1000 Hz, ima naziv 85.

7.2.3. Poremećaji organizma izazvani bukom

Poremećaji organizma izazvani bukom česti su kod radnika koji su dugo izloženi buci. Dijele se u tri kategorije:

108

(1) AUDITIVNI : uslijed dugotrajnije izloženosti buci postoji opasnost od akustičke traume odn. trajnog oštećenja sluha i gubitka slušne osjetljivosti koji gubitak može biti djelomičan: opća nagluhost (ili ograničena nagluhost na određeno frekventno područje) ili trajan: gluhoća. Do gubitka slušne osjetljivosti ne dolazi podjednako na svim frekvencijama, već najprije na frekvencijama većima od 4000 Hz, izvan područja najveće slušne osjetljivosti od 1000-4000 Hz. To je primarna akustička trauma. Budući da je svakodnevno govorno komuniciranje u frekventnom opsegu od 1000 - 3000 Hz, nakon godinu dana izloženosti buci radnik subjektivno ne osjeća oštećenje sluha i izjavljuje da dobro čuje sugovornike. Pri daljnjoj izloženosti buci gubitak sluha će se pojaviti na frekvencijama ispod 3000 Hz odn. u govornom području frekvencija (sekundarna akustička trauma) i tek tada će se radnik požaliti da više ne čuje dobro.

(2) PSIHOLOŠKI , kao što su odvraćanje pažnje od predmeta rada, osjećaj smetnje odn. neugode, psihička napetost ili unutrašnji nemir, tjeskobnost, neurotski simptomi, opća razdražljivost, agresivnost i sklonost konfliktima, neraspoloženje, osjećaj premorenosti, glavobolje, poremećaji sna. Ovise o individualnoj osjetljivosti pa na različite ljude buka različito djeluje (kod većine dolazi do privikavanja na buku) i o značenju zvučnih informacija koje su sadržane u buci. Izraženiji su (a) na početku rada, odn. pri samoj pojavi buke nego nakon nekog vremena, kada dolazi do subjektivne priviknutosti na buku i (b) kada buku proizvodi netko drugi.

(3) FIZIOLOŠKI : (a) poremećaji kardiovaskularnog tjelesnog sustava: tahikardija, porast arterijskog krvnog tlaka zbog vazokonstrikcije, i (b) poremećaji gastrointestinalnog tjelesnog sustava: gubitak apetita, pojačana peristaltika i sekrecija.

Auditivni poremećaji se dijagnosticiraju ispitivanjem slušne osjetljivosti: audio-metrijom. Pri audiometriji ispitanik sjedi u zvučno izoliranoj kabini sa slušalicama na ušima. Ispitivač komunicira sa ispitanikom preko slušalica, a ispitanik sa ispitivačem pokretima ruku. Generator tona proizvodi ton određene frekvencije idući od nižih prema višim intenzitetima, a ispitanik treba dati znak rukom kad prvi puta čuje taj ton u slušalicama. Nakon toga, ispitivač upiše u audiogram intenzitet zvuka na kojem je kod dane frekvencije za dotičnog ispitanika utvrđen prag čujnosti. U audiogramu je normalni sluh označen ravnom crtom, a gubitak slušne osjetljivosti predstavlja razlika u dB između očekivane i opažene slušne osjetljivosti (slika 37.).

109

Slika 37.: Smanjenje slušne osjetljivosti kod tri skupine radnika, koji su bili 15 godina izloženi intenzivnoj buci.

7.2.4. Suzbijanje buke

Snižavanje razine i skraćivanje trajanje ekspozicije emitirane ili primljene prekomjerne buke u radnoj okolini na dopustive vrijednosti se provodi slijedećim mjerama:

(1) tehničko-tehnološke mjere globalne modifikacije nepovoljnih uvjeta : (a) automatizacija: izdvajanje izvora buke ako tehnološki proces to dopušta i upravljanje tim procesom iz posebnih prostorija, (b) hermetizacija: zatvaranje izvora buke u kućišta kako bi se spriječilo prodiranje buke u okolinu, (c) izolacija od buke putem postavljanja ili ugrađivanja pregrada odn. zaslona koji mogu biti apsorpcijski: od specifično lakih - šupljikavih materijala kao što su stiropor, plastika, staklena vuna ili refleksni od specifično teških materijala, kojima se oblažu površine zidova ili strojeva; površine pregrada moraju biti puno veće od površine izvora zbog rasprostiranja buke i iza pregrade; komunalna buka u zatvorenim stambenim prostorijama se efikasno rješava višeslojnim staklenim prozorima, (d) prekidanje akustičkog vala u metalu npr. putem umetanja u cjevovode za ventilaciju (koji često prave buku u pogonima gdje inače nema drugih izvora buke) segmenata cijevi koji slabo vode buku, (e) postavljanje strojeva na elastične podloge (pust, guma, čelična pera), čime se prigušuje buka niskih frekvencija, (f) održavanje strojeva: pravodobna zamjena dotrajalih dijelova, pritezanje olabavljenih dijelova, podmazivanje,

(2) mjere osobne zaštite pomoću osobnih zaštitnih sredstava , primjenjuju se kada tehničke i organizacijske mjere nisu dovoljne: (a) ušni ulošci i to a1: impregnirana vata: budući da obična pamučna vata nema značajan učinak prigušenja, ona se impregnira voskom i postaje elastična i podatna, prije upotrebe se drži u prstima da se ugrije i oblikuje te se potom zavrti u uho, ako je uho nečisto zbog ušne smole ulošci se mogu zalijepiti pa se teško vade, ta vata ne pravi infekcije, izuzev ako se metalni piljci ne uvuku u vosak i izgrebu ušnu unutrašnjost, ili a2: staklena “švedska” vata služi za jednokratnu upotrebu jer se zbog ponovljenog gnječenja staklena vlakna lome, ali je najprikladnija: prosjek prigušenja za čitav akustični spektar iznosi 18 - 20 dB, (b) ušni čepovi od plastike mogu se dugo upotrebljavati jer se lako čiste, izrađuju se u različitim veličinama i oblicima koji ipak ne odgovaraju svim ljudima i ne brtve za sve ljude podjednako, snizuju intenzitet buke za 15 do 20 dB, (c) ušni pokrovi: “slušalice” ili antifoni, prosječno prigušuju 20 - 40 dB, pokrivaju čitavu školjku uha i moraju dobro prijanjati da bi se spriječilo dopiranje buke u uho, za većinu poslova dovoljna su zaštita, (d) specijalni šljemovi su iznutra obloženi specijalnim materijalima koji ne vode zvuk, upotrebljavaju se kod vrlo visokih intenziteta buke kod kojih postoji opasnost po mozak od akustičke energije zbog zvučne provodljivosti lubanje, pa treba zaštititi čitavu glavu, pri čemu treba posebnu pažnju posvetiti privikavanju radnika na njihovo nošenje, budući da oni često odbijaju nositi ona zaštitna sredstva koja otežavaju komunikaciju među ljudima odn. prijem i razmjenu relevantnih informacija, (kao rješenje se mogu uvesti antifoni koji selektivno propuštaju frekvencije ljudskog glasa, ili sa ugrađenim primopredajnikom),

(3) organizacijske mjere : (a) rotacija, čime se skraćivanje vrijeme ekspozicije pojedinih radnika buci, (b) separacija: maksimalno moguće udaljavanje radnika od izvora buke, čime eksponencijalno (sa kvadratom udaljenosti) pada zvučni pritisak na membranu bubnjića.

Na kraju treba naglasiti da u borbi protiv buke treba zauzeti preventivni pristup: treba tehničkim mjerama spriječiti da problem buke nastane odn. treba konstruirati strojeve koji proizvode što manje buke. Tehničke mjere preinake postojećih strojeva radi smanjivanja već postojeće buke vrlo su skupe, često nedjelotvorne, a ponekad i neprovedive.

110

111

7.3. TOPLINA

7.3.1. Nepovoljni toplinski uvjeti radne okoline

Nepovoljni toplinski uvjeti se u radnoj okolini javljaju:

(1) kao nusprodukt tehnološkog procesa u topionicama i valjaonicama metala, pri proizvodnji stakla, u ciglanama, gdje se javlja vruća-suha mikroklima,

(2) kao dio radne okoline u rudnicima, tunelima, praonicama, bojadisaonicama, gdje se javlja topla-vlažna mikroklima,

(3) kao dio prirodne okoline pri radu na otvorenom u poljoprivredi, građevinarstvu, ribolovu,

i smanjuju osjećaj komfora pri radu, utječu na radnu sposobnost, radnu sigurnost i pojavu nesreća na radu, a mogu i neposredno ugroziti zdravlje i život radnika koji su izloženi tim uvjetima.

Kako će se čovjek toplinski osjećati ovisi o izmjeni topline između organizma i zraka okoline u kojoj boravi prema jednadžbi toplinske ravnoteže:

M R K E = 0 kJ/hu kojoj je:

M = brzina stvaranja topline u organizmu putem metaboličkih procesa, ovisno o težini fizičkog rada, prema tablici 37. (koja se odnosi na standardnog muškarca težine 70 kg, visine 183 cm i površine tijela 1,85 m2):

Tablica 37.: Brzina proizvodnje topline u organizmu putem metaboličkih procesa, ovisno o intenzitetu fizičkog rada

VRSTA FIZIČKE AKTIVNOSTI TIJELA M* kJ/h**

spavanje 265

mirno sjedenje 420

lagani rad:

sjedenje, umjereni pokreti rukama i trupom 462 - 567

stajanje, umjereni pokreti rukama i trupom 567 - 672

umjereni rad:

sjedenje, veći pokreti rukama, nogama i trupom 672 - 840

stajanje, veći pokreti rukama, nogama i trupom 840 - 1050

hodanje uz podizanje ili guranje predmeta 1050 - 1470

teški rad:

guranje, vučenje ili podizanje teškog tereta uz prekide 1575 - 2100

najteži rad:

šumski radovi ili rudarski radovi 2100 - 2520

*interpretira se i kao energetska potrošnja odn. brzina postrošnje energije ili kao energetski zahtjevi organizma za različite vrste aktivnosti

** 1 kJ/h = 0,238 kcal/h; 1 kcal = 4,2 kJ

R = brzina stvaranja topline u okolini radijacijom odn. toplinskim zračenjem različitih izvora topline. Po predznaku može biti pozitivna, kada je srednja temperatura toplinskog zračenja izvora > 35C u kojem slučaju organizam prima toplinu iz izvora, ili negativna, kada je srednja temperatura toplinskog zračenja izvora < 35C odn. niža od temperature tijela u kojem slučaju organizam predaje toplinu izvoru. Ovisi o temperaturi zračenja toplinskih izvora.,

K = brzina stvaranja topline u okolini koju toplinu proizvodi organizam konvekcijom, odn. emitiranjem-isijavanjem topline u okolni zrak. Po predznaku može biti pozitivna, kada je temperatura zraka > 35C u kojem slučaju organizam zadržava vlastitu proizvedenu toplinu, ili negativna, kada je temperatura zraka < 35C u kojem slučaju organizam predaje vlastitu

112

proizvedenu toplinu okolini. Dakle, ovisi o temperaturi zraka, jer je temperatura tijela čovjeka konstantna, i o brzini strujanja zraka.,

E = maksimalna brzina oslobađanja topline iz organizma evaporacijom odn. isparavanjem znoja kada se znoj isparava po čitavoj površini kože tijela. Iznosi 3000 kJ/h i u jednadžbi se pojavljuje kao konstanta.

Jedini termoregulatorni mehanizam čovjeka je evaporacija, budući da su:

(1) težina rada, o kojoj ovisi brzina stvaranja topline u organizmu putem metaboličkih procesa,

(2) temperatura zračenja toplinskih izvora, o kojoj ovisi brzina stvaranja topline u okolini toplinskom radijacijom različitih izvora topline i

(3) temperatura zraka i brzina strujanja zraka, o kojima ovisi brzina stvaranja topline u okolini koju toplinu proizvodi organizam konvekcijom,

situacioni faktori koji ne ovise o fiziološkom funkcioniranju organizma.

U jednadžbu toplinske ravnoteže nije uvrštena brzina stvaranja topline u okolini koju toplinu proizvodi organizam kondukcijom odn. prijenosom (provođenjem) topline tijela čovjeka na čvrste predmete u okolini (kao što su npr. kućišta strojeva ili pod) pomoću neposrednog kontakta, budući da kondukcija u normalnim uvjetima rada sudjeluje vrlo malo u ukupnoj izmjeni energije . Kondukcija ovisi o temperaturi predmeta (budući da je temperatura tijela čovjeka konstantna) i o površini neposrednog kontakta između čovjeka i predmeta, a prisutna je u slučaju kada je temperatura predmeta manja od temperature čovjeka. Konvekcija je zapravo negativna radijacija kada je čovjek u neposrednom dodiru sa izvorom topline. Javlja se kada je srednja temperatura toplinskog zračenja izvora < 35C u kojem slučaju organizam predaje toplinu izvoru.

Način interpretacije jednadžbe toplinske ravnoteže daje tablica 38.:

Tablica 38.: Primjeri interpretacije jednadžbe toplinske ravnoteže

M R K E M R K STANJE ORGANIZMA

800 - 400 - 600 - 3000 - 3200 - 200 < 0 ekpozicija hladnoći:

nema znojenja

1000 - 400 - 600 - 3000 - 3000 0 toplinska udobnost:

nema znojenja

ekspozicija prekomjernoj toplini: toplinsko opterećenje organizma potrebno je znojenje

450 - 30 - 90 - 3000 - 2670 330 > 0 11%*, djelomično znojenje

1000 - 30 - 90 - 3000 - 2120 880 > 0 29%, djelomično znojenje**

1000 + 1250 + 650 - 3000 - 150 2850 > 0 95%, znojenje se koristi skoro do

maksimuma

1000 + 1500 + 500 - 3000 0 3000 > 0 100%, granični - maksimalno dopustivi

fiziološki napor***

1000 + 1600 + 600 - 3000 + 200 3200 > 0 106%, akumulacija topline u organizmu po

život opasna

* postotak, koliko se evaporacija koristi se dobiva putem formule: e = (M R K) / E x 100 %.

** u jednakim toplinskim uvjetima: R1 = R 2, K1 = K2 , ali uz različitu težinu rada: M1 M2 se znojenje različito koristi.

113

*** koji odgovara uvjetima maksimalne toplinske izloženosti koju mogu podnijeti mladi, zdravi, potpuno aklimatizirani ljudi.

Fiziološki prihvatljivi uvjeti za organizam se kreću od ekspozicije hladnoći do 100%-tnog znojenja. U posljednja dva slučaja treba promijeniti parametre toplinske okoline, najprije smanjivanjem toplinskog zračenja, kako bi srednja temperatura toplinskog zračenja izvora i temperatura zraka postali < 35C, nakon čega se treba smanjiti vlažnost i povećati strujanje zraka.

Navedeno se provodi zato što znojenje ili evaporativno hlađenje ovisi :

(1) o temperaturi zraka, kako je navedeno,

(2) o vlažnosti zraka obrnuto proporcionalno: kada je relativna vlaga 100% zrak je potpuno zasićen vodenom parom i evaporacija nije moguća,

(3) o brzini strujanja zraka upravo proporcionalno, ali samo ako je temperatura zraka < 35C. Ako je temperatura zraka > 35C povećanje strujanja zraka nema učinak na hlađenje organizma: ako tada povećamo strujanje zraka, organizam dodatno prima toplinu.

Tamo gdje nema toplinskog zračenja umjetnih izvora, kao što je to pri radu na otvorenom, visoka temperatura zraka je podnošljivija ako je kombinirana sa niskom vlažnosti zraka i dovoljnim strujanjem zraka:

smanjivanjem vlažnosti zraka povećava se podnošljivost viših temperatura (vidi sliku 38.).

Slika 38.: Utjecaj zajedničkog djelovanja temperature i vlažnosti zraka na osjećaj udobnosti čovjeka.

Relativna vlaga ne smije općenito prijeći 70% (američki standard, prema BUJASu, 1968).

114

ako se rad vrši pri visokoj temperaturi slabo strujanje zraka nepovoljno djeluje na radni učinak (vidi sliku 39.).

Slika 39.: Radni učinak rudara u zavisnosti od brzine kretanja zraka odn. mogućnosti hlađenja.

Prinova svježeg zraka po osobi na sat stoga ne smije biti manja od 29 m3 (američki standard, prema BUJASu, 1968), ali i ondje gdje nije moguće obnavljati zrak upotreba ventilatora kojima se zrak stavlja u pokret poboljšava toplinske uvjete radne okoline.

Iz do sada navedenog proizlazi da uspješnost kojom će tijelo predavati okolini višak metabolički stvorene topline, da bi se temperatura tijela održala konstantnom i sam osjet topline ovisiti o istodobnom djelovanju ČETIRI VARIJABILNA FAKTORA TOPLINSKE OKOLINE, (koji se još nazivaju klimatski faktori radne okoline) a to su:

(1) srednja temperatura toplinskog zračenja okolnih izvora: strojeva (postrojenja), zidova i podova,

(2) temperatura zraka,

(3) brzina strujanja zraka i

(4) vlažnost zraka,

koji se pri analizi radnih uvjeta na konkretnom radnom mjestu trebaju utvrditi mjerenjem.

Čovjek može imati subjektivno jednak osjet topline sa vrlo različitim kombinacijama vrijednosti četiri toplinska faktora, npr.:

viša temperatura zraka u kombinaciji sa niskom vlažnosti daje jednak toplinski osjet kao niža temperatura zraka uz veliku vlažnost,

visoka temperatura toplinskog zračenja izvora kombinirana sa niskom temperaturom zraka izaziva isti toplinski osjet kao visoka temperatura zraka sa niskom temperaturom toplinskog zračenja izvora,

pri čemu se takvi uvjeti toplinske okoline koji izazivaju subjektivno jednak osjet topline nazivaju termoekvivalentni uvjeti.

Četiri faktora toplinske okoline djeluju na čovjeka istodobno ali nisu funkcionalno povezani i mijenjaju se nezavisno jedan od drugoga, pa se u radnim prostorijama susreće vrlo velik broj kombinacija vrijednosti tih faktora.

7.3.2. Mjerenje faktora toplinske okoline

115

Sva četiri faktora toplinske okoline treba istovremeno mjeriti terenskim mjerenjem na istoj lokaciji.

Temperatura zraka se mjeri živinim termometrom, uz postojeće strujanje zraka, koji se termometar izloži na mjernoj lokaciji, čime se dobiva tzv. suha temperatura (ts). Nalazi li se mjerna lokacija na otvorenom, mjerenje se za sunčano vrijeme vrši u sjeni. Prirodna vlažna temperatura (tpv) se mjeri na isti način vlažnim termometrom, koji se sastoji iz živinog termometra čiji je rezervoar žive obavijen vlažnom tkaninom.

Srednja temperatura toplinskog zračenja izvora se procjenjuje iz temperature izmjerene globus termometrom, koji je izveden kao šuplja bakrena kugla premazana crnom bojom bez sjaja u koju je do centra utaknut živin termometar. Navedenom izvedbom se imitira crno tijelo koje apsorbira toplinske zrake, pa temperatura zraka unutar šuplje kugle ovisi o količini primljenog toplinskog zračenja iz nekog izvora.

Mjerenje se izvodi tako da se globus termometar postavi minimalno 20 minuta na mjernoj lokaciji nakon čega se očita tzv. globus temperatura (tg), koja se, po potrebi putem formule ili nomograma transformira u vrijednost srednje temperature zračenja izvora.

Usporedba ts i tg može poslužiti za grubu procjenu toplinskog zračenja na radnom mjestu:

ako je tg < ts u prostoriji je veoma hladno, kao npr. u hladnjači,

ako je ts tg u prostoriji nema značajnih izvora toplinskog zračenja,

ako je tg - ts = 1 do 3C u prostoriji postoje neki manji izvori toplinskog zračenja,

ako je tg - ts > 3C u prostoriji postoje neki veći izvori toplinskog zračenja.

Vlažnost zraka se mjeri psihrometrom, koji se sastoji od dva živina termometra od kojih jedan ima živin rezervoar obavijen vlažnom tkaninom. Mjerenje se vrši uz prisilno strujanje zraka ručnim rotiranjem termometara ili ventilatorom ugrađenim ispod termometara, a traje dok temperatura vlažnog termometra ne prestane padati, kada se uspostavlja ravnoteža između vlage u zraku i vlage tkanine. Vlažna temperatura je uvijek niža od suhe temperature, osim kada je zrak potpuno zasićen vodenom parom, kada su te dvije temperature jednake.

Uzimajući suhu temperaturu zraka (ts) i razliku suhe i važne temperature (t) iz tablica se očitava relativna vlaga u %, npr. uz ts = 25C i t = 2C relativna vlaga iznosi 84%. Što je t veći, to je zrak suhlji i relativna vlaga manja. Relativna vlaga se definira kao prisutna vlažnost (količina vodene pare) u zraku u odnosu na maksimalnu moguću vlažnost (količinu vodene pare) pri danoj temperaturi zraka.

BRZINA STRUJANJA ZRAKA se određuje:

(1) katatermometrom : (a) izračunavanjem brzine spuštanja alkohola u kapilari alkoholnog termometra uslijed hlađenja alkohola zbog strujanja zraka, koja se brzina određuje iz prijeđenog puta stupca alkohola pri sniženju temperature za 3C, iz koje se brzine spuštanja određuje brzina strujanja zraka, (što je veći prijeđeni put, veća je brzina spuštanja alkohola uslijed hlađenja i veća je brzina strujanja zraka), (b) mjerenjem vremena hlađenja alkohola pri sniženju temperature za 3C iz kojeg se vremena hlađenja pomoću tablica određuje brzina strujanja zraka (što je kraće vrijeme hlađenja, veća je brzina strujanja),

(2) termoanemometrom : registriranjem promjene otpora električne žice zbog hlađenja uzrokovanog strujanjem zraka.

Da bi se dobio odgovor na pitanje kakvi su toplinski uvjeti radne okoline izmjerena četiri toplinska faktora usporedimo sa propisanim optimalnim i maksimalno dopuštenim rasponima njihovih vrijednosti koji se normativi propisuju za određeno radno mjesto, godišnje doba, težinu rada i izvore topline, kao npr.:

za ljetno razdoblje smatraju se ugodnima temperature između 20 i 24C, uz relativnu vlagu 40-50% i strujanje zraka od 0,2 m/s, a s obzirom na toplinsko zračenje u okolini temperatura ploha u prostoriji se ne bi trebala razlikovati za više od 3C od temperature zraka (švicarski standard)

116

za uobičajen uredski rad preporuča se temperatura zraka od 19-23C, relativna vlaga od 30-70% i strujanje zraka od 0,05-0,2 m/s (SINGLETON, 1974).

Slijedeća tablica (tablica 39.) pokazuje prikazuje preporučenu optimalnu temperaturu zraka za različite vrste rada uz relativnu vlagu od 50%:

Tablica 39.: Preporučena optimalna temperatura zraka za različite vrste rada uz relativnu vlagu od 50%

VRSTA

RADA

TEMPERATURA

ZRAKA U C

sjedeći intelektualni rad 21 - 23

sjedeći lagani psihomotorni rad 19

stojeći lagani psihomotorni rad 18

sjedeći teži psihomotorni rad 17

vrlo teški fizički rad 15 - 16

Normative za optimalne i dozvoljene vrijednosti temperature zraka, relativne vlažnost i brzine strujanja zraka u radnim prostorijama s obzirom na godišnje doba, težinu rada i izvore topline koji se kod nas koriste prikazuje tablica 40.

Tablica 40.: Normativi za optimalne i dozvoljene vrijednosti (u zagradi) temperature zraka, relativne vlažnost i brzine strujanja zraka u radnim prostorijama s obzirom na godišnje doba, težinu rada i izvore topline

IZVORI

TOPLINE U

PROSTORIJI

VRSTA

RADA

ZIMSKO I PRIJELAZNO RAZDOBLJE:

temperatura vanjskog zraka do 10C

TOPLO RAZDOBLJE:

temperatura vanjskog zraka preko 10C

temp. C

rel. vl. % str. zr. m/s

temp. C

rel. vl. %

str. zr. m/s

MANJI: laki 18-21 (17-22)

60-40 (do 75)

do 0,2 (do 0,3)

22-25 (do 28)

60-40* do 0,3 (do 0,5)

84 kJm-3h-1 srednji

14-18 (15-17)

60-40 (do 75)

do 0,3 (do 0,5)

20-23 (do 28)

60-40 * do 0,3 (do 0,7)

i manje teški 12-14 (13-15)

60-40 17-20 (do 28)

60-40* (0,5-1,0)

VEĆI: laki 18-21 (17-24)

60-40 (do 75)

do 0,2 (do 0,5)

22-25 60-40 do 0,3 (do 0,7)

preko srednji

16-18 (17-22)

60-40 (do 75)

do 0,3 (do 0,5)

20-23 60-40 do 0,3 (0,7-1,0)

84 kJm-3h-1 teški 14-16 (14-17)

60-40 17-20 60-40 (1,0-1,5)

* pri 28C do 55%, pri 26C do 60%, pri 24C do 65%, ispod 24C do 73%

NAPOMENA: temperatura poda ne smije biti veća od 25C, a temperatura stropa ne smije biti veća od 35C

Posve suh zrak je dopušten, pa dopustiva donja granica vlažnosti zraka ne postoji. U preporukama se navodi samo gornja dopustiva granica vlažnosti zraka, jer previsoki sadržaj vlage smanjuje

117

osjećaj toplinske udobnosti i time radnu uspješnost, što ne vrijedi i za preniski sadržaj vlage u zraku. Sve dok je temperatura zraka u prostoriji umjerena, niža ili jednaka 20C, varijacije u relativnoj vlazi nemaju nikakav utjecaj na radnu produktivnost.

7.3.3. Toplinski indeksi

Za ocjenjivanje toplinskih uvjeta radne okoline predložene su slijedeće kompozitne mjere koji su funkcija sva čeiri ili barem tri faktora toplinske okoline koje su mjere nazvane toplinski indeksi:

efektivna temperatura (ET) se definra kao “ona temperatura potpuno mirnog zraka (zrak brzine strujanja = 0), potpuno zasićenog vodenom parom (zrak relativne vlage = 100%), koja u prosječnog čovjeka izaziva isti osjet topline, kao i aktualna kombinacija tempereture zraka, brzine strujanja zraka i vlažnosti zraka na konkretnom radnom mjestu”. Na primjer, ako kombinacija temperature zraka, retlativne vlage i brzine strujanja zraka na nekom radnom mjestu od 25C, 92% i 1,3 m/s izaziva kod prosječnog čovjeka jednaki osjet topline kao kombinacija od 20C, 100% i 0 m/s, toplinski uvjeti na tom radnom mjestu mogu izraziti kao ET = 20C. Efektivna temperatura se očitava iz posebnih nomograma na temelju izmjerenih vrijednosti suhe i vlažne temperature zraka i brzine strujanja zraka (vidi sliku 40.).

Slika 40.: Nomogram za određivanje efektivne temperature, kojoj su izložene odjevene osobe.

Tražena vrijednost ET se nalazi na mjestu gdje crta koja spaja utvrđene vrijednosti suhe i vlažne temperature zraka siječe odgovarajuću krivulju utvrđene brzine strujanja zraka. ET se primjenjuje za ocjenjivanje toplinskih uvjeta kada nema većeg izvora topline u okolini.

korigirana efektivna temperatura (KET) se upotrebljava zato što ET ne uzima u obzir izvore toplinskog zračenja u okolini. Ona se očitava pomoću istog nomograma kao i ET, samo se umjesto suhe temperature zraka uzima vrijednost globus temperature izmjerene na radnom mjestu u blizini izvora toplinskog zračenja.

indeks vlažne i globus temperature (IVGT) se koristi za procjenu dopuštenog trajanja aktivnosti u određenim toplinskim uvjetima odn. za definiranje režima izmjenjivanja rada i odmora. Izračunava se putem formula:

(a) za otvorene prostore i sunčano vrijeme:

IVGTo = 0,7tpv + 0,2tg + 0,1ts C i

118

(b) za zatvorene prostore i otvorene prostore bez sunca:

IVGTz = 0,7tpv + 0,3ts C

da bi se potom iz tablica očitalo da li se za dobivenu vrijednost IVGT fizička aktivnost određene težine može odvijati kontinuirano, ili se mora prekidati i koliko u tom slučaju u jednom satu rada mora trajati prekid za odmor (u tablici 41. je dana američka preporuka):

Tablica 41.: Gornje granične vrijednosti za IVGT za različite vrste tjelesnih aktivnosti i njihovo različito trajanje

GORNJA GRANIČNA VRIJEDNOST ZA IVGTo I IVGTz C

VRSTA FIZIČKE

AKTIVNOSTI za kontinuitrani rad

za 3/4 rada i 1/4 odmora svakog

sata

za 1/2 rada i 1/2 odmora svakog

sata

za 1/4 rada i 3/4 odmora svakog

sata

laka 30 30,6 31,4 32,2

umjerena 26,7 28,0 29,4 31,1

velika 25 25,9 27,9 30,0

Na primjer, ako se dobije IVGTo = 27,5C, vojnu vježbu uz veliku fizičku aktivnost ne smijemo provoditi kontinuirano, niti uz 15-minutne pauze svakog sata nego tako da se izmjenjuju pola sata aktivnosti sa pola sata odmora u jednako nepovoljnim uvjetima ili, ako je moguće, u toplinski povoljnijim uvjetima.

IVGT se smatra najjednostavnijim toplinskim indeksom što se tiče mjerenja, jer za njegovo određivanje potrebujemo samo dva živina termometra i globus-termometar a što se tiče interpretacije bez poteškoća se može procijeniti jesu li toplinski uvjeti takvi da se može organizirati kontinuirani rad ili je potrebno organizirati drugačiji režim izmjenjivanja rada i odmora.

Pomoću ET se iscrtavaju u obliku dijagrama zone toplinskog komfora ili udobnosti u kojim zonama se razmjena topline tijela sa okolinom odvija uz minimalni fiziološki napor. Ti dijagrami su statistički utemeljeni jer za određeni raspon ET prikazuju postotak ljudi koji se osjećaju udobno na pojedinim razinama ET (vidi sliku 41., na kojoj se dijagram odnosi na aklimatizirane ljude koji su odjeveni u laku odjeću i koji sjedeći obavljaju laki rad). Ti postoci su dobiveni na osnovu subjektivnih izjava ispitanika o osjećaju toplinske udobnosti.

Slika 41.: Dijagram toplinske udobnosti.

Zona toplinske udobnosti za tipičan industrijski rad iznosi ET = 14 - 17 C. Održavanjem toplinskih uvjeta unutar zone komfora sprečava se prekomjerno toplinsko opterećenje radnika i negativan utjecaj tog opterećenja na njihovo zdravlje.

119

Kako osjećaj toplinske udobnosti ovisi o mnogim faktorima kao što su fizička aktivnost, odjeća, dob, spol, prehrana, zdravstveno stanje, aklimatizacija na određene toplinske uvjete..., treba za aktualnu upotrebu izraditi čitav niz takvih dijagrama koji bi prikazali zone tolinske udobnosti, što je i osnovni nedostatak dijagrama zone toplinske udobnosti.

Dijagram zone udobnosti omogućava određivanje graničnih vrijednosti ET unutar kojih granica se određeni postotak ljudi mora ugodno osjećati. Na primjer, želimo li da se 80% zaposlenika koji su odjeveni u laku odjeću i koji sjedeći obavljaju laki rad osjećaju ugodno treba dijagram zone toplinske udobnosti presijeći pravcem koji je paralelan sa apscisom i prolazi kroz točku (ishodište, 80%). Temperature koje odgovaraju dobivenim dvjema točkama se očitaju na apscisi i predstavljaju raspon ET unutar kojeg se toplinski uvjeti moraju kretati da bi se 80% ljudi osjećalo toplinski ugodno.

Osim toplinskih indeksa i zona udobnosti putem fizioloških mjerenja su određene i granice toplinske izdržljivosti odn. granično toplinsko opterećenje za različito teške poslove kod koje granice počinje rasti rektalna temperatura i kada puls prijeđe opasnu gornju granicu. Rektalna temperatura je mjera unutrašnje temperature tijela, a njen porast je znak nesposobnosti organizma da održi toplinsku ravotežu odn. znak sloma termoregulacije i znak početka akumulacije topline u organizmu.

Granice izdržljivosti za 8-satnu ekspoziciju zdravih ljudi koji ne nose neku posebnu zaštitnu odjeću u nepovoljnim toplinskim uvjetima izražene različitim mjerama prikazuje tablica 42.:

Tablica 42.: Granice izdržljivosti izražene različitim mjerama

GORNJE GRANICE TOPLINSKE IZDRŽLJIVOSTI C

VRSTA FIZIČKE AKTIVNOSTI

ET

(REL. VLAGA 100%)

ts

(REL. VLAGA 50%)

KET

(za neaklimatizirane

)

KET

(za aklimatizirane)

laki sjedeći rad 33 - 35 40 - 44 30 32

srednje teški rad 29 - 31 34 - 37 28 30

teški rad 26 - 28 30 - 33 26,5 28.5

Na kraju treba reći da je osjet toplinske udobnosti veoma individualan i da je nemoguće tako prilagoditi toplinske uvjete koji bi bili jednako udobni za sve.

7.3.4. Utjecaj nepovoljnih toplinskih uvjeta na radni učinak

Kako bi se utvrdio utjecaj nepovoljnih toplinskih uvjeta na radni učinak proveden je u laboratorijskim uvjetima niz istraživanja na vrlo različitim zadacima koji se javljaju kao komponente različitih profesionalnih djelatnosti. Ta istraživanja su dala nejedno-značne rezultate. Neki istraživači nisu našli nikakav utjecaj nepovoljnih toplinskih uvjeta na radni učinak, većina istraživanja pokazuje da nepovoljni toplinski uvjeti negativno djeluju na radni učinak, a neka istraživanja su upućivala na porast radnog učinka u nepovoljnim toplinskim uvjetima.

Navedeni disparatni rezultati se mogu objasniti pomoću YERKES-DODSONovog (1908) zakona: učinkovitost odn. adaptivnost ponašanja je najveća kada je razina aktivacije umjerena odn. srednjeg nivoa dok visoka ili niska razina aktivacije ometaju učinak, tako da je učinak u funkciji razine aktivacije obrnuta U-krivulja.

Kod tjelesnog rada nalazi o utjecaju nepovoljnih toplinskih uvjeta na radni učinak su jednoznačniji: kada ET prijeđe 20C već se može prepoznati smanjenje radnog učinka.

Izrazito negativni utjecaj nepovoljnih toplinskih uvjeta na radni učinak kod tjelesnog rada potvrđuju slijedeći nalazi dobiveni terenskim istraživanjima:

VERNON (1945) je ustanovio da se u industrijama gdje se rad nužno obavlja na visokoj temperaturi radni učinak redovito povećava za 10-30% u zimskim mjesecima u odnosu na tople ljetne mjesece (vidi sliku 42.).

120

Slika 42.: Kolebanje radnog učinka u zavisnosti od temperature zraka u različitim mjesecima.

MACKWORTH (1941) je pokazao da visoke temperature zraka djeluju nepovoljno i na pretežno intelektualni rad u ispitivanju kako temperatura okoline stalne vlažnosti od 65% utječe na broj pogrešaka u primanju telegrafskih signala tokom 3 sata. Ispitivanje je pokazalo da s porastom temperature okoline progresivno raste i broj pogrešaka.

Nepovoljni toplinski uvjeti negativno djeluju i na zdravlje radnika i na profesionalne nezgode: u industrijama u kojima se rad vrši uz visoku temperaturu mnogo su češći izostanci zbog bolesti i profesionalnih nezgoda. VERNON je primjerice (prije 2 svj. rata) pokazao da je minimalna relativna frekvencija nezgoda u tvornicama municije uz temperaturu zraka od 15-20C, dok uz niže i više temperature broj nezgoda na radu raste.

7.3.5. Poremećaji organizma izazvani nepovoljnim toplinskim uvjetima

Kao homeotermičko biće, čovjek mora održavati svoju tjelesnu temperaturu od 37C (mjereno oralno) odn. 37,6C (mjereno rektalno) stabilnom i unutar relativno uskih granica unatoč promjenjivoj temperaturi okoline. Raspon promjena unutrašnje tjelesne temperature koje promjene čovjek može podnijeti bez ireverzibilnih oštećenja iznosi samo oko 4C odn. 2C.

U organizmu čovjeka se neprestano odvijaju metabolički procesi, pa je čovjek u stalnoj opasnosti od akumulacije topline u organizmu, kada nema adekvatne predaje viška metabolički stvorene topline organizma okolini u kojoj boravi da bi se temperatura tijela održala konstantnom.

Na primjer, kada uopće ne bi bilo predaje topline tijela okolini, tjelesna temperatura bi se nakon jednog sata spavanja povisila za 1,1C, a to povišenje bi bilo daleko veće da je čovjek aktivan, budući da se brzina proizvodnje topline u organizmu naglo povećava sa povećanjem intenziteta fizičke aktivnosti odn. težine fizičkog rada.

Povišenje tjelesne temperature u toku jednog sata kada uopće ne bi bilo predaje topline tijela okolini se izračunava iz slijedeće formule:

t = M / mc C/hu kojoj je:

M = brzina stvaranja topline u organizmu putem metaboličkih procesa, prema tablici 37.,

m = težina tijela od 70 kg,

c = specifična toplina tijela čovjeka, iznosi 3,4 kJkg-1C-1.

121

Slijedeći su patofiziološki poremećaji organizma izazvani nepovoljnim toplinskim uvjetima:

(1) TOPLINSKA ISCRPLJENOST je stanje kada zbog maksimalne periferne vazodi-latacije odn. širenja krvnih žila i povećane cirkulacije krvi na periferiji organizma, kojoj je cilj da se izlaganjem krvi što bliže površini tijela oslobodi što više topline iz tijela centralni živčani sustav postaje nedovoljno opskrbljen krvlju. Uslijed toga se javlja osjećaj opće slabosti, vrtoglavica, bezvoljnost, difuzni umor, glavobolja i mučnina, tendencija ka povraćanju i nesvjestici. Ta pojava je praćena povećanim radom žlijezda znojnica također sa ciljem hlađenja organizma izlučivanjem zagrijanih tjelesnih tekućina. Tjelesna temperatura je snižena, koža je vlažna, a puls je ubrzan uslijed povećanih i pretjeranih zahtjeva koji se postavljaju krvožilnom sustavu, čime se također povećava vjerojatnost pojave srčanih napada. Toplinska iscrpljenost se tretira mirovanjem u ležećem položaju u hladnoj prostoriji, a ako je tjelesna temperatura snižena unesrećenog treba pokriti pokrivačem.

(2) TOPLINSKI GRČEVI nastaju zbog velikog gubitka tekućine i elektrolita (soli) povećanim radom žlijezda znojnica. Zahvaćaju one mišićne skupine koje su tokom rada bile najviše aktivne. Pojavljuju se redovito u drugoj polovici radne smjene pri kraju rada, traju 1-3 min., ponavljaju se nakon kratkih prekida i vrlo su bolni. Toplinski grčevi se liječe nadoknađivanjem izgubljene tekućine i elektrolita u lakšim slučajevima peroralno, a u težim slučajevima intravenoznom injekcijom 0,9%-tne otopine NaCl-a u količini od 1 litre i više.

(3) TOPLINSKI STRES nastaje u času kada kada organizam počinje akumulirati toplinu odn. pregrijavati se, a to je redovita pojava uz temperaturu zraka >35C. Glavni simptomi su vrlo visoka tjelesna temperatura (41,5 - 43C), suha i vruća koža (nema znojenja) te ubrzano disanje i puls. Pri pojavi toplinskog stresa potrebno je što prije sniziti tjelesnu temperaturu oblozima od leda, uranjanjem u ledenu kupku ili špricanjem ledenom vodom.

(4) TOPLINSKI UDAR (SUNČANICA) nastaje kao posljedica potpunog sloma termore-gulacije uslijed zatajivanja termoregulacijskog centara u hipotalamusu zbog dugotrajnog toplinskog stresa ili direktnog toplinskog zračenja glave. Ubrzani puls postaje sve slabije zamjetljiv, javlja se nedostatak daha, mentalna konfuzija, delirij, gubitak svijesti, koma i ako se tada ništa ne učini relativno brzo nastupa smrt.

U poremećaje organizma koji su izazvani nepovoljnim toplinskim uvjetima treba osim one koji se odnose na prekomjerno toplinsko opterećenje ubrojiti i one koji su posljedica niske temperature okoline. Uz tjelesnu temperaturu od 27C čovjek upada u komu, a ne može preživjeti ako se tjelesna temperatura još više snizi.

Kada je cijelo tijelo izloženo niskoj temperaturi dolazi do gubitka topline iz tijela i smrzavanja u dvije faze odn. fiziološke reakcije:

(1) PERIFERNA VAZOKONSTRIKACIJA KOŽNIH ŽILA , kada dolazi do hlađenja perifernih dijelova tijela; to je normalna obrambena reakcija tijela, kako bi se reduciranjem cirkulacije krvi na periferiji usporilo hlađenje krvi i centralnih dijelova tijela; da bi organizam spriječio kočenje i potpuno smrzavanje ekstremiteta, intenziviraju se katabolički procesi u mišićima, koji dovode do treskavice (drhturenja) kojom se privremeno odlaže smrzavanje i pospješuje zaštita organizma od hladnoće,

(2) VAZODILATACIJA I ZATAJENJE CIRKULACIJE KRVI , kada dolazi do hlađenja u dublje smještenim organima, naročito u mozgu.

Niske temperature zraka nisu povoljne za rad u poslovima koji zahtijevaju fine pokrete ruku i prstiju i pri kojima tjelesna aktivnost nije intenzivna. Snižavanje temperature okoline ispod 15C dovodi do značajnog narušavanja učinka u psihomotornim zadacima.

Ali, u usporedbi sa djelovanjem visokih temperatura negativni je utjecaj hladnoće znatno manji. Tome je uzrok i drugačije djelovanje hladnoće na živčani sustav: podražaji hladnoće, ako nisu preintenzivni djeluju uzbuđujuće, a podražaji topline izazivaju tromost, pospanost i bezvoljnost. Time se tumači činjenica da mentalni učinak nije toliko podložan hladnoći: sa padom temperature povećava se radni učinak, sve dok hladnoća ne postane preintenzivna.

7.3.6. Suzbijanje nepovoljnih toplinskih uvjeta

122

Suzbijanje nepovoljnih toplinskih uvjeta ima za cilj smanjenje metabolizma organizma i radijacije izvora topline, a povećanje konvekcije, evaporacije i kondukcije organizma.

Slijedeći su oblici suzbijanja nepovoljnih toplinskih uvjeta i poremećaja koji su njima izazvani:

(1) tehničko-tehnološke mjere globalne modifikacije nepovoljnih uvjeta : (a) automatizacija tehnološkog procesa, (b) hermetizacija: zatvaranje izvora topline u kućišta kako bi se spriječilo prodiranje topline u okolinu, (c) modifikacija krovišta: premazivanje reflektirajućom bojom, hlađenje krovišta prskajućom vodom, izrada otvora za prirodan ili prisilan izlaz vrućeg zraka, (d) toplinska izolacija od toplinske radijacije odn. separacija vrućeg procesa ili izvora topline (kao što su otvoreni plamen, industrijske peći, spremnici za vruću tekućinu, vrući ingoti metala, odljevi) putem refleksnih zaslona (tanki aluminijski lim) ili apsorpcijskih zaslona (debeli čelični lim) protiv toplinskog zračenja (e) povećanje strujanja zraka e1: općom ventilacijom izmjenom zraka u čitavoj prostoriji tako da se zimi ubacuje postojeći zrak, a ljeti zrak prethodno kondicioniran na klimatizatorima ili e2: lokalnom ventilacijom na rijetkim izvorima topline u velikom prostorijama kao što su hale izvođenjem zračnog tuša u području rada samo nekih radnika, (f) smanjivanje vlažnosti zraka kontrolom i održavanjem spojnih mjesta i ventila u cjevovodima vodene pare čime se smanjuje prodor pare u prostoriju, (g) klimatizacija, grijanje ili hlađenje prostorija,

(2) mjere osobne zaštite : (a) specijalne cipele, rukavice i pregače, od izolacijskog materijala ili od materijala visokog koeficijenta refleksije za toplinsko zračenje, (b) kompletna zaštitna odijela, (c) skafanderi sa nitima aluminija sa posebnim dovodom zraka, pri čemu treba posebnu pažnju posvetiti privikavanju radnika na njihovo nošenje,

(3) organizacijsko-kadrovsko-zdravstvene mjere : (a) skraćivanje vremena ekspozicije pojedinih radnika njihovom rotacijom, (b) pravilno raspoređivanje razdoblja rada i razdoblja odmora, (c) smanjenje energetske potrošnje organizma skraćivanjem trajanja teških i najtežih radova (d) profesionalna selekcija radnika koji lakše podnose nepovoljne toplinske uvjete koji će raditi na ugroženim radnim mjestima: za takva radna mjesta nisu pogodni srčani bolesnici te bolesnici sa bolestima bubrega, (e) održavanje potrebne hidracije, budući da radnici, iako imaju pojačanu potrebu za vodom, najčešće nisu svjesni gubitka vode pa spontana žeđ nije dovoljan regulator za uzimanje vode, (f) davanje napitaka koji sadrže dovoljno mineralnih soli: mineralna voda, voćni sokovi, slane juhe.

U suzbijanju nepovoljnih toplinskih uvjeta ne treba pretjerivati. Iskustva stečena u nekim “idealno kondicioniranim” tvornicama pokazuju da potpuno jednolična temperatura, vlažnost i strujanje zraka izazivaju osjećaj nelagodnosti i smanjuju otpornost organizma, jer ne stavljaju dovoljno često u pogon termoregulacijske procese. Navedeno tumači paradoksalnu pojavu da su prehlade i upale pluća kod radnika koji rade u dobro klimatiziranim prostorijama znatno češći nego kod radnika koji su izloženi nepovoljnijim toplinskim uvjetima u starim tvornicama.

Naposlijetku treba naglasiti da utjecaj suzbijanja nepovoljnih uvjeta radne okoline kako toplinskih, tako i zvučnih ovisi u velikoj mjeri i o stavu kojeg uposlenici imaju prema buci i nepovoljnim toplinskim uvjetima i njihovom suzbijanju. Ukoliko postoji negativan stav uposlenika prema promjenama nikakvi objektivno poboljšani uvjeti neće povećati radni učinak, dok, s druge strane, njihov radni učinak može biti visok i uz objektivno loše uvjete radne okoline.

8. UTJECAJ TEHNOLOŠKIH PROMJENA NA RAD

8.1. INFORMATIČKA TEHNOLOŠKA REVOLUCIJATehnološka revolucija je relativno nagla promjena tehnologije proizvodnje koja ima slijedeće osobine:

(1) vertikalna sveobuhvatnost : mijenja se ne samo način proizvodnje i asortiman postojećih proizvoda, nego se uz nove načine proizvodnje razvijaju i novi proizvodi,

(2) horizontalna sveobuhvatnost : utječe na većinu čovjekovih aktivnosti, poveća-vajući njihov potencijal,

123

(3) nepovratnost: kako se alati stalno usavršavaju, tako je i promjena potencijala čovjekovih aktivnosti rastuća i nepovratna.

Dosadašnje tehnološke revolucije prikazuje tablica 43.

Tablica 43.: Dosadašnje tehnološke revolucije

DOBA

PRIMITIVNOG

ČOVJEKA

DOBA

AGRARNE REVOLUCIJE

DOBA INDUSTRIJSKE REVOLUCIJE

DOBA INFORMATIČKE

REVOLUCIJE

primarna aktivnost

lov, skupljanje plodova

proizvodnja hrane proizvodnja proizvoda

široke potrošnje

procesiranje informacija

mjesto rada varjabilno, zbog stalnih migracija

stacionarno: u objektu stanovanja

centralizirano: tvornice i uredi

disperzirano, ovisno o dostupnosti informacija

odnos mjesta stano-vanja i mjesta rada

nužno združeni nužno združeni nužno odvojeni po izboru: odvojeni ili združeni

distribucija

populacije

male zajednice u stalnoj migraciji

raspršene zajednice u prvim gradovima

velika koncentracija

radne snage

disperzija radne snage

trajanje

inicijalne faze

deseci tisućljeća nekoliko tisućljeća nekoliko stoljeća nekoliko desetljeća

ključni alat lovačko oružje plug parni i elektr. strojevi

kompjuter

Doba informatičke ili mikroelektroničke revolucije započinje 50-ih godina našeg stoljeća i dobiva svoj puni zamah 90-ih godina. Tada se javlja trend integracije telekomunikacijske i informatičke tehnologije u proizvodnji telematičke opreme koja se instalira na lokalne i globalne komunikacijske mreže. Telematička oprema i veze omogućavaju decentralizirani telerad, odn. procesiranje informacija na daljinu, najčešće iz vlastitog doma. Teleradnici kompjuterom komuniciraju sa bazom podataka i sa korisnicima koje poslužuju, pa ne moraju biti nužno u svom uredu.

Razvoj informatičke tehnologije imao je utjecaja na mnoga područja ljudskog življenja. Hvatajući se u koštac s naglim porastom količine informacija o svijetu u kojem živimo, te s obradom tih informacija, kompjuteri su rješili mnoge probleme, oslobađajućih nas mnogih mukotrpnih, repetitivnih intelektualnih operacija te rada u teškim i ponekad opasnim uvjetima. U najnovije vrijeme informatička tehnologija također pruža putem ekspertnih sustava visokokvalitetne informacije u određenim područjima ljudskog znanja.

Iako se kompjuteri u proizvodnji i uredima već masovno upotrebljavaju, mogućnosti primjene informatičke tehnologije su ostale nesagledive. U ovom desetljeću velika većina poslova će biti

124

ukinuta, preoblikovana ili zamijenjena novim poslovima koje sa sobom donosi razvoj informatičke tehnologije. Uvođenje računala ima utjecaja na sve poslove koji su povezani sa radnim mjestom na koje se računalo uvodi.

125

8.2. UPOTREBA KOMPJUTERA U PROIZVODNJI I UREDIMA

Informatička tehnologija nudi slijedeće softverske pakete i hardverske instalacije namijenjene proizvodnji:

(1) CAD , od engl.: computer-aided design, prevodi se kao “računalom podržano oblikovanje”, služi za projektiranje (tehničku konstrukciju i dizajnersko oblikovanje) proizvoda, zamjenjuje klasičnu crtaću ploču ekranom kompjutera,

(2) CAM , od engl.: computer-aided manufacturing, prevodi se kao “računalom podržana proizvodnja”, služi za projektiranje alata i procedura proizvodnje, te za upravljanje i kontrolu proizvodnog procesa pri izradi gotovih proizvoda, pri čemu su izradbene jedinice CNC strojevi i/ili roboti (vidi o njima kasnije), uključujući i objedinjeni transport dijelova, sastavljanje gotovog proizvoda i testiranje kvalitete,

(3) NC , od engl.: numerical control, prevodi se kao “numerički upravljan stroj”, služi za proizvodnju, pri kojoj poslužioci samo postavljaju materijal i alate, a stroj automatski izvodi i kontrolira radni proces na osnovi bušenih papirnatih traka ili kartica koje su prethodno pripremili programeri, koje kartice zamjenjuju operatora; prvi su se pojavili 50ih godina,

(4) DNC , od engl.: direct numerical control, prevodi se kao “neposredno numerički upravljan stroj”, služi za proizvodnju kao NC, ali se upravljanje grupom strojeva obavlja unošenjem programskih naredbi direktno (dakle bez posredovanja bušenih papirnatih traka ili kartica) sa jednog središnjeg kompjutera; pojavljuju se 60ih,

(5) CNC , od engl.: computer numerical control , prevodi se kao “računalom numerički upravljan stroj” služi za proizvodnju kao NC, ali se upravljanje strojem obavlja unošenjem programskih naredbi putem kompjutera ugrađenog u stroj, koje unošenje obavlja lokalno sam operator stroja; time je omogućeno fleksibilno upravljanje strojem jer se u interakciji operatora sa upravljačkim dijelovima stroja u svakom času mogu promijeniti akcije efektora stroja,

(6) FMS , od engl.: flexibile manufactory system, prevodi se kao “fleksibilni proizvodni sustav” služi za povezivanje više CNC strojeva u jednu cjelinu čime se stvara mreža proizvodnih strojeva, te za njihovo povezivanje sa automatiziranim transportom i manipulacijom svim dijelovima koji čine gotov proizvod; objedinjavanjem proizvodnje, manipulacije i transporta se omogućava fleksibilno upravljanje čitavim proizvodnim procesom uz povećanje produktivnosti; prvi se pojavljuju 60ih,

(7) CIM , od engl.: computer integrated manufactory, prevodi se kao “računalno integrirana proizvodnja” služi za integraciju, organizaciju i upravljanje čitavim proizvodnim poduzećem od narudžbi i nabave, preko planiranja i projektiranja te proizvodnje i kontrole kvalitete do distribucije i prodaje, koji se sastoji iz tri pristupa integraciji: (a) “od početka do kraja”, kojim pristupom se integriraju svi podprocesi u procesu proizvodnje, od inicijalne ideje, preko konačnog proizvoda do marketinga i distribucije, (b) “iznutra prema van”, kojim pristupom se se razvijaju komunikacijske veze između proizvođača s jedne strane i dobavljača i kupaca s druge strane, i (c) “od vrha do dna”, kojim pristupom se povezuju vrhovni, srednji i operativni rukovoditelji međusobno i sa ostalim zaposlenicima.

Prva i posljednja dva sistema predstavljaju najveće tehnološko dostignuće ovog stoljeća i početak novog razdoblja u razvoju industrijske proizvodnje. Njima se uvelike smanjuje cijena ljudskog rada, povećava se iskoristivost strojeva, pouzdanost i produktivnost proizvodnje. No osnovna značajka tih sistema je fleksibilnost koja omogućava da se obradne operacije mogu relativno lako mijenjati, što je posebno važno u maloserijskoj proizvodnji istih modela sa velikim varijabilitetom rješenja, što današnje tržište traži. Time je dosegnut san industrijske proizvodnje: visoka produktivnost i niski troškovi u malim proizvodnim serijama.

Kompjuter je danas osnovni alat u svakom uredu gdje služi za pisanje raznih dokumenata i dopisa i u budućnosti će gotovo potpuno zamijeniti papir i olovku. Razlog za to su mnoge prednosti koje

126

kompjuter pruža svojim korisnicima u odnosu na pisaći stroj koje prednosti donose veliku uštedu vremena i izuzetnu točnost:

(1) isti dokument se može pohraniti, te naknadno mijenjati ako je potreban sličan dokument, što je znatno brže nego pisati dokument iznova, a i znatno je lakše ispravljati greške,

(2) omogućena je izrada i umetanje slika, tablica i grafikona u dokumente,

(3) kompjuter omogućava i bržu obradu statističkih podataka, putem korištenja raznih formula koje automatiziranjem ubrzavaju rad i štede vrijeme,

(4) kompjuter gotovo automatski generira grafičke prikaze podataka, neusporedivo brže od crtanja grafova ručno, a i mogućnost greške je svedena na minimum,

(5) kompjuterom se može voditi podsjetnik o sastancima i poslovima koji se moraju obaviti u određeno vrijeme, te se može dati nalog računalu da pravodobno upozori korisnika na posao koji se mora obaviti, čime korisnik postaje znatno ažurniji,

(6) u najnovije vrijeme, kompjuteri se sve više koriste i za primanje i odašiljanje poruka, putem e-maila i faks-modema, a moguća je i zvučna i vizuelna komunikacija između više korisnika putem digitalizacije zvuka i tona.

127

8.3. ROBOTIZIRANA PROIZVODNJA

Roboti su također izdanak informatičke tehnološke revolucije. Robot Institute of America definira (1988) robot kao “višenamjenski manipulator koji se može reprogramirati a koji služi za pomicanje materijala, alata ili specijalnih naprava putem varijabilnih, programiranih pokreta u cilju izvršenja različitih vrsti zadataka”.

Riječ robot u njenom sadašnjem značenju je prvi puta koristio češki pisac kazališnih komada ČAPEK (1921, u djelu R. U. R., Rossumovi univerzalni roboti), izvodeći riječ robot iz češke riječi “rabota” koja riječ na češkom znači “teški, fizički, prisilni rad”.

Industrijski roboti ili tzv. “čelični ovratnici” (naziv analogan podjeli radnika na “bijele” i “plave” ovratnike) se dijele u dvije generacije:

(1) prva ili primitivna generacija robota koji su bili jednoruki strojevi sa ograničenim memorijom i osjetilima,

(2) druga ili napredna generacija robota koji su fleksibilni, mnogoručni, pokretljivi bez tračnica i sa značajno povećanom memorijom, snagom i brzinom i sa poboljšanim senzorima odn. umjetnim osjetilima.

Antropocentrični pristup pojmu robota, koji pristup potenciraju filmovi i igračke je potpuno pogrešan. Roboti mogu izvoditi u prostoru i vremenu neograničene kretnje, mogu vidjeti kroz čvrste predmete, imaju snagu neusporedivu sa čovjekovim mišićima, a redovito su konstruirani tako da oblikom uopće nisu čovjekoliki.

Industrijski roboti se kao periferne izlazne komponente koje primaju instrukcije od kompjutera danas koriste kao zamjena čovjeka za:

(1) za 3H-poslove (od engl.: hot, heavy and hazardous), dakle za poslove u kojima bi se radnici izlagali vrućini te teškim i zbog mogućih ozljeda opasnim radnim zadacima, čime se izbjegavaju nesreće na radu i profesionalne bolesti,

(2) za poslove koji su zamorni i monotoni-repetitivni , koji kod radnika izazivaju neugodan osjećaj umora, zasićenja, dosade zbog čega se povećava vjerojatnost pogreške pri radu.

Roboti značajno povećavaju produktivnost iz slijedećih razloga:

(1) ne idu na pauze za ručak, bolovanja, godišnje odmore, niti štrajkaju,

(2) mogu raditi sve tri smjene i ne zahtijevaju mirovinu,

(3) fleksibilni su i iskorištavaju radno vrijeme više od 90%.

128

8.4. PROBLEMI UVOĐENJA INFORMATIČKE TEHNOLOGIJE

8.4.1. Problemi upotrebe kompjutera

Problemi upotrebe kompjutera se mogu podijeliti na slijedeće grupe problema:

(1) naprezanje mišića ruku,

(2) vidna udobnost pri korištenju monitora,

(3) ergonomsko oblikovanje softwarea,

(4) otpor prema kompjuterizaciji.

Problemi naprezanja mišića ruku ovise najvećim dijelom o dizajnu tipkovnice, dok naprezanje ostalih mišića tijela te eventualno opći umor i bol u donjem dijelu leđa pri radu na kompjuteru ovisi o oblikovanju radne stolice. Izrazito naprezanje mišića ruku se javlja kod korisnika kompjutera koji unose tekst satima bez prestanka, npr. u novinskim i izdavačkim poduzećima. Pritom se može pojaviti neurofiziološki poremećaj koji se naziva sindrom bolnog zapešća, koji uključuje slijedeće simptome: bockanje i peckanje u prstima, jutarnja ukočenost i grčevi šake, slabost palca, nemogućnost oblikovanja pesnice, svijetla i suha koža šake, koji su uzrokovani pritiskom natečene kože na nervus medianus u području kostiju ručnog zgloba, koji živac inervira mišiće šake i prstiju.

Sindrom dovodi do osjećaja boli u zapešću: oštar bol putuje od zapešća prema ramenima, posebno noću, gubitka osjetljivosti u palcu i slijedeća tri prsta i do značajnog opadanja snage stiska šake. Poremećaj se prevenira adekvatnim dizajnom tipkovnice (vidi sliku 43.).

Slika 43.: Adekvatni dizajn tipkovnice, prilagodljive korisniku, koji može namjestiti koliko će mu ruke biti razmaknute.

Problemi vidne udobnosti su povezani sa određivanjem slijedećih osobina znakova i pozadine na ekranu/monitoru/video-terminalu kako bi se osigurala visoka čitljivost uz minimalni vidni napor:

(1) sjajnost znakova za monokromatski ekran sa svijetlim znakovima na crnoj podlozi : GOULD (1968) smatra da količina svjetla reflektirana sa površine papira kojeg ljudi čitaju u uredu a koja iznosi 160 cdm-2 treba biti gruba vrijednost preporučene sjajnosti znakova na ekranu. SCHMIDTKE (1980) dodaje da sjajnost znakova na ekranu treba ovisiti o osvijetljenosti prostorije u kojoj se ekran koristi, koja u uredima iznosi od 10 do 1000 lx, pa preporuča da sjajnost znakova može varirati između 10 i 150 cdm-2.,

(2) boja znakova za monokromatski ekran sa svijetlim znakovima na crnoj podlozi (boja fosfora u katodnoj cijevi): RADL (1980) je ispitujući učinak i preferencije operatora prema različitim bojama fosfora u cijevi i filtera ispred ekrana utvrdio da je žuta boja fosfora (a time i boja znakova) ona uz koju je učinak operatora najbolji i preferencije najizraženije, ali to ne vrijedi i za žuti filter.,

(3) veličina znakova : GEANDJEAN et. al. (1982) predlažu da uz prosječnu udalje-nost gledanja u ekran od 66 cm visina znakova treba iznositi najmanje 2 mm da bi bili čitljivi.,

(4) kontrast znakova i pozadine : BAUER I CAVONIUS (1980) su pokazali da su uspješnost i brzina prepoznavanja besmislenih riječi bolji na ekranima koji imaju crne znakove na

129

svijetloj pozadini nego svijetle znakove na crnoj pozadini, što potvrđuju i druga istraživanja, sa drugim vrstama zadataka.,

(5) kontrast obojenih znakova i obojene pozadine za polikromatski ekran sa svijetlim znakovima na tamnoj podlozi: RADL (1980) je ispitujući učinak operatora uz različite kombinacije boje znakova i boje pozadine utvrdio da su greške operatora to veće što su valne dužine znakova i pozadine bliže te da se znakovi različitih boja čitaju uz najmanje pogrešaka ako je pozadina siva.

Na vidnu udobnost također utječu rezolucija ekrana, veličina ekrana i brzina izmjenjivanja slova, a korisno je da ekrani imaju premaze ili zaslone protiv bliještanja te da se prostorija sa kompjuterima oboji nekom tamnijom bojom.

Važno pitanje povezano sa vidnom udobnošću pri upotrebi kompjutera je i pitanje da li kod korisnika kompjutera dolazi do smetnji ili oštećenja vida?, kao što je npr. slabljenje oštrine vida ili pojava katarakte (zamućenja očne leće). Temeljita istraživanja su pokazala da nema znanstvenih dokaza da kompjuteri uzrokuju smetnje ili oštećenja vida odn. pad vidnih sposobnosti. Doduše, monitori loše kvalitete mogu izazvati umor očiju.

Probleme ergonomskog oblikovanja softwarea kako bi njegovo korištenje bilo čim jednostavnije i u skladu sa mogućnostima čovjeka tretira multidisciplinarni pristup nazvan HCI od engl.: human-computer interaction, a unutar ergonomije područje koje se naziva kognitivna ergonomija. Osnovna je težnja HCI pristupa približavanje kompjutera čovjeku i njihovo sprijateljivanje.

Problem otpora prema kompjuterizaciji ima svoj osnovni uzrok u slijedeća dva straha:

(1) STRAH ZA GUBITAK POSLA , koji predstavlja značajan izvor organizacijskog stresa u poduzećima koja uvode informatičku tehnologiju u urede. Strah se prevenira (a) organiziranjem osposobljavanja i prije nego se oprema instalira, (b) participacijom uposlenika u planiranju informatičkih tehnoloških promjena te (c) osiguravanjem telefonske “vruće linije” (engl.: hot line) za upite i pritužbe početnika u korištenju kompjutera.,

(2) STRAH OD UPOTREBE KOMPJUTERA (kompjuterofobija) se javlja posebno kod uposlenika srednje dobi koji smatraju da su “prestari” ili nedovoljno educirani da savladaju zahtjeve nove tehnologije. Taj se strah kod rukovodilaca ponekad skriva iza predrasude da tipkanje na tastaturi kompjutera predstavlja spuštanje na niskokvalificirane poslove tajnica. Tretira se kompjuterskom edukacijom u okolini koja nije natjecateljska, npr. individualnim osposobljavanjem (stariji uposlenici vrlo nevoljko prihvaćaju uključivanje u grupne obrazovne tečajeve upotrebe kompjutera) i drugim mjerama koje imaju za cilj povećanje očekivanja vlastite efikasnosti u radu sa kompjuterima. Zato se rješavanje problema sadržaja, opsega i metodike osposobljavanja za upotrebu kompjutera ne može prepustiti samo kompjuterskim stručnjacima.

8.4.2. Otpor prema robotizaciji

Uvođenju robota u proizvodnju zaposleni često pružaju otpor iz slijedećih razloga:

(1) STRAHUJU OD GUBITKA POSLA . Naime, premda nove tehnologije u pravilu stvaraju više novih radnih mjesta, nego što ih ukidaju, samo mali dio novih poslova odn. novih radnih mjesta, koji se odnose na razvoj, izgradnju i primjenu nove tehnologije se pojavljuje odmah. Najprije dolazi do ukidanja radnih mjesta, a zatim do stvaranja novih, i to tek kada nova tehnologija prožme čitavo društvo. Ljudi koji se mogu kvalificirati za ta nova radna mjesta obično nisu oni koji su prije imali radna mjesta na kojima se upotrebljavala zastarjela tehnologija.,

(2) SMANJUJE SE SOCIJALNA INTERAKCIJA MEĐU RADNICIMA jer robotizirani pogoni trebaju manje radnika koji su međusobno prostorno udaljeniji,

(3) MANJE SU MOGUĆNOSTI NAPREDOVANJA U POSLU jer se smanjuju potrebe poduzeća za srednjim i operativnim rukovoditeljima.

8.4.3. Problem utjecaja informatičke tehnologije na sadržaj ljudskog rada

130

Uvođenjem informatičke tehnologije u proizvodnju i urede mijenja se i sadržaj ljudskog rada koji postaje:

(1) s jedne strane siromašniji, jer dolazi do pojednostavljivanja rada, posebno u području proizvodnog rada, pa za dio radne populacije koja radi u proizvodnji rad postaje monoton, čime pada njihova motivacija,

(2) s druge strane bogatiji, jer se zbog potrebe za fleksibilnim prilagođavanjem tržištu očekuje od radnika kreativni pristup radu, uz ulaganje vlastite incijative, veću odgovornost i autonomiju u izvršavanju predloženih ideja, čime radna motivacija raste,

pa se može reći da se polariziraju dvije ključne dimenzije sadržaja ljudskog rada.

Ipak, iako nema slaganja o posljedicama uvođenja informatičke tehnologije u rad, čini se da najviše treba dati za pravo onima koji tvrde da se uvođenjem informatičke tehnologije ne nazire neki jedinstveni trend promjena u sadržaju ljudskog rada.

Može se također reći da postoji implicitna pogreška u pitanju “kako uvođenje informatičke tehnologija utječe na rad?”, koje podrazumijeva da informatička tehnologija neminovno utječe na kvalitetu i sadržaj ljudskog rada. Pritom se zaboravlja da oblikovanje novih sustava u koje se uvodi informatička tehnologija može biti tehnocentrično, sa naglaskom na tehničko-tehnološku komponentu ili humanocentrično, sa naglaskom na ljudsku komponentu tih sustava.

131

9. ISPITNA PITANJA

1. Tri osnovna načela odn. principa taylorizma

2. Što su therblizi i što određuju

3. Što sve može ući u sistem

4. Dvije široke kategorije na koje je moguće podijeliti sisteme

5. Karakteristike zatvorenog prstena

6. Pouzdanost sistema

7. Koje su funkcije sistema

8. U kojem sistemu se pojavljuje čovjek kao upravljač

9. Koja je prva faza u oblikovanju SČS

10. Alokacija funkcija

11. Iza kojih faza razvoja sistema dolazi alokacija

12. Tko je autor prve liste funkcija koje mogu obavljati čovjek i stroj

13. U čemu ljudi nadilaze strojeve i obrnuto

14. Tko ima bolje deduktivno zaključivanje

15. Tko ima bolje induktivno zaključivanje

16. Kako se čovjek ponaša u uvjetima preopterećenja

17. Što je komunikacijski kanal

18. Što je kodiranje

19. Što je signal

20. Što je šum

21. Definicija bita

22. Formula za količinu informacije kada je vjerojatnost pojavljivanja događaja u sistemu jednaka

23. Formula za količinu informacije kada je vjerojatnost pojavljivanja događaja u sistemu nejednaka

24. Formula za količinu prenesene informacije

25. Kapacitet kanala

26. Maksimalna količina prenesene informacije u vidnom kanalu

27. Kakva je čovjekova mogućnost diskriminacije jednodimenzionalnih podražaja

28. Kada količina prenesene informacije nije dobra mjera

29. Za što se teorija informacija koristi u ergonomiji

30. Što je kod

31. Koji su indikatori dominantni

32. Kod koje skale je najefikasnije brzo očitanje pri kratkoj ekspoziciji

33. Koji je najlošiji interval numeriranja

34. Kakva treba biti skala s obzirom na interpolaciju

35. Da li su digitalni ili analogni indikatori bolji za kvalitativno očitavanje

36. Koja je optimalna frekvencija paljenja/gašenje svjetla kod vizualnih alarmnih uređaja

37. Koji su nedostaci auditivne signalizacije

38. Kolika treba biti frekvencija zvuka auditivnog alarma kada postoje zapreke

132

39. Kako se zove teorija koja u skladu sa čovjekovim dinamičkim karakteristikama daje preporuke za oblikovanje strojeva

40. Na kojem upravljalu operator najbrže reagira

41. Čemu služi upravljački kotač

42. Što je dvonožna pedala

43. Koji je nožni ekvivalent upravljačkog kotača

44. Koji je maksimalni broj nožnih upravljala po stopalu

45. Osnovni načini kodiranja upravljala

46. Koji načini kodiranja upravljala služe za primarnu identifikaciju

47. Što su populacijski stereotipi

48. Principi grupiranja instrumenata na signalno-komandnim pločama

49. Karakteristike signala važne za teoriju filtera

50. Koje su dvije vrste zadataka usavršenih odgovora

51. Nedostatak mjerenja vremena na meti

52. Tko je u vezi tehnike sekundarnog zadatka rekao da je čovjek jednokanalni sistem ograničenog kapaciteta procesiranja

53. Čemu služi tehnika sekundarnog zadatka

54. Vrste pokreta prema biomehaničkoj prirodi

55. Principi ekonomije pokreta s obzirom na korištenje ljudskog tijela

56. Dva autora važna za studij pokreta

57. Herzbergovi faktori pri preoblikovanju posla

58. Što sadrži obogaćivanje posla

59. Definicija lumena

60. Definicija luxa

61. Lambertov zakon

62. O čemu ovisi izbor veličine osvijetljenosti

63. Rasvjeta potrebna za tehničkog crtača

64. Odnos lokalne i opće rasvjete

65. Kolika mora biti minimalna frekvencija paljenja flourescentnih cijevi

66. Zaštita od buke

67. Količina energije koja se potroši kod teškog fizičkog rada (u cal)

68. Uvjeti za dobru evaporaciju

69. Faktori toplinske okoline

70. Uz koje toplinske uvjete se teško podnosi visoka temperatura zraka

71. Kakva treba biti temperatura, vlaga i brzina kretanja zraka kod sjedećeg uredskog rada

72. Navedi preporučene optimalne temperature zraka za različite vrste rada uz relativnu vlagu od 50%

ESEJISTIČKA PITANJA

73. Navedi tri teorije pozornosti i način kako one objašnjavaju dekrement

74. Dvije vrste zadataka slijeđenja

75. Operativne slike i mentalni modeli

76. Problemi uvođenja nove tehnologije

133

10. LITERATURA

1. ARNOLD, D. O.: Computers and Society: Impact!, McGraw-Hill, New York, 1991

2. BARNES, R. M.: Studij pokreta i vremena, Panorama, Zagreb, 1964.

3. BERITIĆ-STAHULJAK, D., ŽUŠKIN, E., VALIĆ, F.: Medicina rada, Medicinski fakultet Sveučilišta u Zagrebu, Zagreb, 1990.

4. BUJAS, Z.: Psihofiziologija rada, Izdavački zavod JAZU, Zagreb, 1968.

5. FISHER, C. D., SCHOENFELDT, L. F., SHAW, J. B.: Human Resource Management, Houghton Mifflin Company, Boston, 1990

6. HENČ-BARTOLIĆ, V., KULUŠIĆ, P.: O fotometrijskim veličinama, u knjizi: Valovi i optika, Školska knjiga, Zagreb, 1989.

7. MULLINS, L. J.: Management and Organizational Behaviour, Pitman Publishing, London, 1996

8. MURRELL, H.: Men and Machines, Methuen, London, 1976

9. OBORNE, D. J.: Ergonomics at Work, John Wiley and Sons, Chichester, 1987

10.PETZ, B.: Psihologija rada, Školska knjiga, Zagreb, 1987.

11.PETZ, B.: Psihologijski rječnik, Prosvjeta, Zagreb, 1992.

12.ŠTAJNBERGER, I.: Čovek u automatizovanom sistemu, Nolit, Beograd, 1980.

13.VALIĆ, F. (Ur): Zdravstvena ekologija, Medicinski fakultet sveučilišta u Zagrebu, Zagreb, 1990.

134

11. VJEŽBE:

VJEŽBA 1: Ispitivanje količine prenesene informacije pri identifikaciji svjetline

PROBLEM : Utvrditi količinu prenesene informacije pri apsolutnoj diskriminaciji odn. identifikaciji 9 svjetlina.

PROBOR : 9 dijapozitiva linearno rastuće svjetline.

POSTUPAK : Vrši se grupna sukcesivna prezentacija dijapozitiva slučajnim redoslijedom 100 puta. Zadatak ispitanika je da nakon svake prezentacije u ispitni protokol upišu procjenu svjetline cjelobrojnim vrijednostima od 1 do 9 (1 = najsvijetliji dijapozitiv, 9 = najtamniji dijapozitiv), koju nakon postupka ispitivanja uspoređuju sa stvarnim rangom dijapozitiva s obzirom na njihovu svjetlinu.

OBRADA REZULTATA : Iz individualne i grupne podražajno-reakcijske tablice izračunati individualnu prosječnu količinu prenesene informacije (za sebe samog) i grupnu prosječnu količinu prenesene informacije.

LITERATURA : ŠTAJNBERGER, I.: Čovek u automatizovanom sistemu, Nolit, Beograd, 1980.

VJEŽBA 2: Točnost očitavanja skala različitog oblika

PROBLEM : Ispitati kolika je relativna točnost očitavanja horizontalne, vertikalne i kružne skale na instrumentima za kvantitativno očitanje.

PRIBOR : 60 dijapozitiva sa 20 kružnih, 20 horizontalnih i 20 vertikalnih skala sa različitim položajem kazaljke, uređaj za tahistoskopsku prezentaciju.

POSTUPAK : Vrši se grupna tahistioskopska (t = 0,2 s) sukcesivna prezentacija dijapozitiva sa slučajnim redoslijedom skala. Zadatak ispitanika je da nakon svake prezentacije u ispitni protokol upišu očitanu vrijednost, koju nakon postupka ispitivanja uspoređuju sa stvarnom vrijednosti na skali. Potom se za svaku skalu pobroji broj točnih očitanja u 20 prezentacija.

OBRADA REZULTATA : Za svaku od skala izračunati postotak točnih očitanja.

PITANJA ZA DISKUSIJU :

1. Komentirati dobivene rezultate i detaljnije obrazložiti čime se tumači dobiveni redoslijed skala.

2. Navesti metodološke prigovore ovakvom načinu ispitivanja čitljivosti skala.

3. Koji glavni faktor utječe na izbor metodologije istraživanja?

4. Koji je temeljni princip oblikovanja vizualnih indikatora?

5. Koji se opći principi mogu izvesti o obliku skale?

6. U kojim situacijama se dovodi u pitanje superiornost digitalnih nad analognim indikatorima?

LITERATURA: MURRELL, H.: Čovek i mašine, Nolit, Beograd, 1979.

VJEŽBA 3: Procesiranje simultano prezentiranih prometnih znakova

PROBLEM : Utvrditi broj simultano prezentiranih prometnih znakova što ih vozač može zapaziti, dekodirati i interpretirati.

PRIBOR : 32 dijapozitiva u 8 serija znakova. U svakoj seriji se nalaze dijapozitivi sa 2 znaka (jedan iznad drugoga), sa 3 znaka (dva u gornjem redu, jedan u donjem redu), sa 4 znaka znaka (dva u gornjem redu, dva u donjem redu) i sa 5 prometna znaka (tri u gornjem redu, jedan u donjem redu).

POSTUPAK : Vrši se grupna tahistioskopska (t = 0,5 s) sukcesivna ekspozicija dijapozitiva u seriji, slučajnim redoslijedom. Zadatak ispitanika je da nakon svake prezentacije u ispitni protokol upišu da li među prezentiranim znakovima prepoznaje jedan od znakova iz slijedeće tri grupe: (a)

135

znak koji zahtijeva stajanje ili promjenu smjera: “stop”, “zabranjen prolaz”, “vlak”, “skretanje”, “carina” (odgovor = XX), (b) znak koji zahtijeva usporavanje i/ili povećanje opreza: “ograničenje brzine”, “opća opasnost”, “križanje puteva”, “klizava cesta”, “pješaci na putu” (odgovor = X), (c) irelevantni znak: “ograničenje brzine na 100 km/h”, “parkiralište”, “zabrana skretanja” (odgovor = ). Ispitanici trebaju reagirati globalno, na najrelevantniji znak, interpretirajući svaki podražaj u skladu sa realnom situacijom u prometu koja odgovara brzini vozila od 80 km/h, vožnji na glavnoj cesti bez skretanja i zaustavljanja, prometu koji nije gust i normalnim vremenskim uvjetima koji odgovaraju zimskom suhom i sunčanom danu. Nakon postupka ispitivanja uspoređuju se odgovori ispitanika sa danim podražajem. Potom se za svaku grupu znakova (2 znaka, 3 znaka, 4 znaka, 5 znakova) pobroji broj točnih odgovora u 8 prezentacija.

PITANJA ZA DISKUSIJU :

1. Komentirati dobivne rezultate i odgovoriti na problem.

2. Navesti koja su tri osnovna procesa obrade informacija prisutna pri zamjećivanju prometnih znakova. Koji od ta tri procesa je limitirajući faktor u provedenom istraživanju?

3. Zašto dolazi do slijedećeg poretka situacija po efikasnosti očitavanja: 2 znaka, 4 znaka, 5 znakova, 3 znaka?

4. Navesti nedostatke i predložiti poboljšanja u metodologiji istraživanja.

LITERATURA : ŠVERKO, B.; PINTAR, B., GURDULIĆ-ŠVERKO, A.: Utjecaj broja i položaja simultano prezentiranih prometnih znakova na efikasnost njihova zamjećivanja , Čovjek i promet, vol. 2, br. 1, 1976.

VJEŽBA 4: Efikasnost dekodiranja permisivnih i prohibitivnih znakova

PROBLEM : Ispitati da li permisivni znakovi (zakoni obaveze, npr. obavezan smjer) ili prohibitivni znakovi (znakovi zabrane, npr. zabrana skretanja ulijevo) efikasnije prenose poruku vozaču, budući da je dovoljno da jedan bude u prometu odn. jedan isključuje drugog.

PRIBOR : Mapa dijela grada sa ucrtanim ulicama i dvije vrste prometnih znakova.

POSTUPAK : Vrši se individualno ispitivanje u kojem je zadatak ispitanika da krećući se mapom grada putem stilusa dođe od starta do cilja. Pritom eksperimentator registrira broj učinjenih pogreški pri nepoštivanju znakova i mjeri vrijeme potrebno ispitaniku da dođe na cilj.

PITANJA ZA DISKUSIJU :

1. Komentirati dobivene rezultate. Mogu li se oni jednoznačno interpretirati?

2. Zašto se znakovi obaveze efikasnije dekodiraju od znakova zabrane?

3. Koji su osnovni metodološki nedostaci provedenog istraživanja?

LITERATURA: BOBAN, S.: Razlike u dekodiranju permisivnih i prohibitivnih znakova, diplomski rad, Odsjek za psihologiju filozofskog fakulteta, Zagreb, 1984.,

VJEŽBA 5: Utvrđivanje kompatibilnosti signalno-komandnih odnosa

PROBLEM : Ispitati sve moguće prostorne odnose između zakretnog dugmeta i polukružne skale odn. utvrditi (a) postoje li stereotipne reakcije i mogu li se one izraziti poznatim općim pravilima i (b) da li su utvrđene sterotipne reakcije kod nekih prostornih rasporeda naglašene više nego kod drugih.

PRIBOR : Grafoskop, folije sa dvije serije podražaja.

POSTUPAK : Vrši se grupna prezentacija dvije serije podražaja sukcesivnim redoslijedom. Podražaji se sastoje iz različitih odnosa (a) zakretnog dugmeta, (b) polukružne skale i (c) položaja kazaljke na polukružnoj skali u odnosu na referentni položaj. U prvoj seriji podražaja (1-16) smjer zakretanja kazaljke prema referentnom položaju je suprotan od smjera kazaljke na satu, a u drugoj seriji podražaja (17-32) smjer zakretanja kazaljke prema referentnom položaju je u smjeru kazaljke na satu. Zadatak ispitanika je da nakon prezentacije svakog podražaja u individualni protokol upišu “+” ukoliko zakretno dugme treba zakrenuti u smjeru kretanja kazaljke sata da bi kazaljka instrumenta došla u referentni položaj, a “-” ukoliko zakretno dugme treba zakrenuti u smjeru suprotnom od smjera kretanja kazaljke sata da bi kazaljka instrumenta došla u referentni položaj.

136

Ispitanicima je dana uputa kako nema točnih i netočnih odgovora te da preferiraju prvu spontanu reakciju. Broj pozitivnih i negativnih odgovora ispitanika na svaki podražaj se sumira i ulazi u grupni protokol.

PITANJA ZA DISKUSIJU :

1. Interpretiraj dobivene rezultate s obzirom na dva postavljena problema.

2. Koje su praktične implikacije dobivenih rezultata za oblikovanje instrumenata.

3. Kakva je upotrebljivost podataka dobivenih ovom metodom? Navedi moguća metodološka poboljšanja.

4. Komentiraj problem geneze populacijskih stereotipa.

LITERATURA : LOVELESS, N. E.: Direction of Motion Steroetypes; Ergonomics, vol 5 (1962), pp. 357-83

VJEŽBA 6: Ispitivanje pozornosti pri detekciji rijetkih signala

PROBLEM : (1) utvrditi kako se mijenja uspješnost u detekciji rijetkih signala u funkciji trajanja motrenja i (2) utvrditi da li i kako broj odn. frekvencija kritičnih signala koje ispitanik treba detektirati utječe na uspješnost motrenja.

PRIBOR : Kompjuter.

POSTUPAK : Zadatak motrenja je sličan Mackworthovom satu (engl.: klock-test), koji se simulira kompjuterski. Sat se sastoji od 100 podioka i kazaljke koja prelazi sa podioka na podiok, osim u situaciji emitiranja kritičnog signala kojeg predstavlja dvostruki skok kazaljke. Trajanje zadatka iznosi 50 minuta odn. 5 radnih intervala po 10 minuta sa pauzom između njih u toku kojih intervala ispitanik sjedi u izoliranoj prostoriji i promatra ekran sa satom. Zadatak ispitanika je da pritiskom na taster reagira na opaženi kritični signal. Pritom se registriraju dvije mjere učinka: broj točnih detekcija i broj lažnih uzbuna za svaki pojedini 10-minutni interval. Dvije grupe ispitanika udovoljavaju zadatku u dvije eksperimentalne situacije. U situaciji “A” ispitanicima se prezentiraju 3 kritična signala unutar jednog radnog intervala, sveukupno 15 relevantnih podražaja tokom čitavog zadatka. U situaciji “B” ispitanicima se prezentira 10 kritičnih signala unutar jednog radnog intervala, sveukupno 50 relevantnih podražaja tokom čitavog zadatka. Nakon davanja upute ispitaniku eksperimentator napušta radnu prostorijiu a ispitanik pristupa zadatku.

PITANJA ZA DISKUSIJU :

1. Interpretiraj dobivene rezultate s obzirom na dva postavljena problema. Jesu li dobiveni nalazi u skladu sa nalazima iz literature?

2. Navedi teorije pozornosti koje objašnjavaju dekrement.

3. Navedi faktore koji utječu na učinak pri detekciji rijetkih signala.

4. Obrazloži praktične implikacije istraživanja ove vrste na oblikovanje ljudskog rada.

5. Navedi i komentiraj metodološke prigovore ovom istraživanju.

LITERATURA : KRKOVIĆ, A.: Pozornost i detektiranje rijetkih signala, Revija za psihologiju, Vol. 2, Br. 1-2, 1971.

VJEŽBA 7: Ergonomski uspjelo i ergonomski neuspjelo rješenje

PROBLEM : Opisati ergonomski uspjelo i ergonomski neuspjelo rješenje alata, znaka, teksta, uređaja... Primjer treba temeljito opisati i priložiti njegov crtež, skicu ili fotografiju. Također treba precizirati mjesto gdje se primjer nalazi ili sekundarni izvor odakle je primjer preuzet. Svaku kritiku, kako pohvalu tako i pokudu, treba podrobno argumentirati.

skripta kolegija “ERGONOMIJA”

137