Основы инженерной психологии

9.2. Цифровая (статистическая) имитация
деятельности оператора

Рассмотренные ранее методы в ряде случаев не могут быть использованы для изучения и анализа де­ятельности оператора. Укажем некоторые из этих слу­чаев.

1. Применение математических методов в процессе проектирования СЧМ, как правило, позволяет лишь приближенно оценивать деятельность оператора, поскольку эти методы не позволяют учесть целый ряд особенностей деятельности оператора. Попыт­ки учета этих особенностей приводят к существен­ному усложнению модели. При этом может получить­ся, что аналитическое решение задачи оказывается либо принципиально невозможным, либо связанным с большими теоретическими и вычислительными трудностями.
2. Применение экспериментальных методов в про­цессе испытаний и эксплуатации СЧМ также не всегда оказывается возможным. Это может быть связано с опасностью для здоровья или жизни людей, невозможностью экспериментального вос­произведения некоторых ситуаций, с большой сложностью или стоимостью эксперимента.

В этих случаях весьма полезные результаты дает применение статистического моделирования. Оно ба­зируется на методе статистических испытаний (метод Монте-Карло). Метод основан на розыгрыше (имита­ции) воздействия случайных факторов на деятельность оператора и функционирование СЧМ непосредствен­но в ходе моделирования. Этим объясняется другое название метода — имитационное моделирование.

Смысл метода заключается в многократной реа­лизации с помощью ЭВМ моделируемого процесса. Каждая реализация носит случайный характер. Дос­товерность окончательного решения достигается ста­тистической обработкой промежуточных результатов по множеству реализации.

Из этого следует, что имитационные методы зани­мают промежуточное положение между эксперимен­тальными и математическими методами. По способу получения данных о деятельности оператора метод является математическим, а по характеру их получе­ния и использования он копирует экспериментальный метод. Поэтому имитационные методы называют так­же машинным или математическим экспериментом.

Применение имитационных методов позволяет избежать многих недостатков экспериментальных и математических методов. С одной стороны, имитацион­ные методы позволяют получить сравнительно высо­кую достоверность результатов моделирования уже на ранних этапах проектирования СЧМ. С другой сторо­ны, по выражению академика В.М. Глушкова, матема­тический эксперимент работает и в тех случаях, когда эксперименты с реальными объектами сильно затруд­нены, а порой и вовсе невозможны [29]. Кроме того, в ряде случаев его стоимость может оказаться гораздо ниже, чем стоимость эксперимента.