Методические указания по дипломному проектированию Р-FLEX для интеграции пакетов PCAD и T-FLEX для СМП

Для оптимизации условий труда на рабочем месте рекомендуются следующие организационные меры:

1. Вопервых предлагается оборудовать рабочее место программиста только такими компьютерами, в технической документации которых указаны стандарты электрической и магнитной излучаемости (такие как MPR-II, TCO'92), так как в противном случае на программиста будет воздействовать повышенная доза излучения, что приведет к быстрому утомлению, снижению внимания и памяти, ухудшению здоровья. Мониторы предлагается выбирать такие, которые имеют кадровую частоту не менее 75 герц. Это позволяет ослабить эффект мерцания экрана, от которого в основном и устает зрение человека, наблюдающего за экраном долгое время. Так-же предлагается выбирать мониторы с размером диагонали экрана на менее 17 дюймов, т.к. на экранах меньшего размера буквы текста будут мелкими, что приведет к быстрому зрительному переутомлению.

Следуя выше приведенным рекомендациям (оборудовав рабочее место качественной техникой) удастся понизить напряжение зрения оператора и подверженность облучунию его вредными магнитными и электрическими полями.

2. Для снятия психологической нагрузки предлагаются следующие мероприятия. В одну комнату рабочего помещения располагать 2-3-х человек, чтобы в ходе работы они могли общаться между собой, понижая таким образом эмоциональное напряжение (но не более 3-х, иначе они могут мешать друг другу работать). Оборудовать помещение радиоузлом или магнитофоном, посредством которых воспроизводить спокойную тихую музыку, помогающую отвлечся, но и не мешающую работе. Рабочий день предлагается назначить с 10 до 18 часов. Перерыв на обед следует сделать с 13 до 14 часов и желательно, чтобы место обеда находилось не в рабочем помещении и до него нужно было-бы пройтись 5-10 минут. Смена обстановки, прогулка по улице, общение с людьми на посторонние темы позволяют практически полностью восстановить исходное рабочее состояние, ослабленное после первой половины рабочего дня. При работе предлагается через каждые полтора часа делать десятиминутные паузы и заставлять людей (например под предлогом проветривания или уборки помещения) сменить обстановку, пройтись, размяться, пообщаться между собой. Такие микропаузы помогают сбросить усталость, снять умственное и психологическое напряжение и позволяют поддерживать радотоспособность человека на высоком уровне в течении всего рабочего дня.

Для проверки эффективности предложенных мероприятий составим заново карту условий труда, с их учетом.

Как видно из проведенных вычислений предложенные меры являются эффективными и позволяют снизить категорию тяжести труда программистов до II, которая характеризуется допустимыми условиями труда, высокой работоспособностью, и отсутствием функциональных сдвигов по медицинским показателям.

Эргономика

Задание: Эргономичность диалогового взаимодействия

Введение

Эргономика представляет собой научную дисциплину, комплнксно изучающую человека в конкретных условиях его деятельности. Возникшая на стыке общественных, технических и естественных наук, она является одновременно и проектной, и научной дисциплиной. Эргономика, используя фундаментальные знания наук о человеке адаптирует их к практическому применению в проектировании. В последние годы активно разрабатываются соьственные методологические принципы, методы ипроцедуры исследований. Объектом исследований является система человек- машина-среда. Рассматривая человека, машину и среду в конкретных условиях их взаимодействие как сложное функциональное целое с ведущей ролью человека, специалисты по эргономике разрабатывают методы учета человеческого фактора при проектировании и создании техники, критерии оптимизации систем и человеческой деятельности.

Эргономичность диалогового взаимодействия

Опорным моментом, организующим всю систему психологических процессов и состояний, включенных в деятельность, является цель деятельности. Она определяет характер селекции информации в восприятии, в процессах памяти, внимания и т.д.

Из далеко не полностью описанных психологических характеристик и св-в человека следует, что психические процессы в каждых конкретных условиях протекают специфическим образом , они изменчивы и вариативны по своей природе, и поэтому их необходимо рассматривать в рамках системного подхода как процессы сложные, динамические и многоуровневые.

Психологическое изучение информационного взаимодействия человека с видеотерминалами только начинаемся. Наряду с такими традиционными проблемами, как изучение особенностей восприятия человеком информации возникает и ряд новых проблем: особенности использования различных языков обмена информацией, способы их построения, организация диалога и т.п.

Диалог признается перспективной формой взаимодействия человека с терминалом, где взаимодействие представляет собой двухсторонний обмен информацией в виде команд, просьб, вопросов- ответов и сообщений различных видов. Обмен сообщениями происходит на языке, который можно варьировать от сложного языка программирования до простого языка команд.

Языков программирования и их диалектов насчитывается по крайней мере несколько сотен, но только несколько десятков из них имеют широкое распространение. У каждого языка есть свои грамматика и синтаксис, собственная манера выражения понятий. Практика показывает что определенную вычислительную задачу на одном языке написать гораздо проще, чем на другом. Отсюда и выбор языка программирования должен определяться целями его предполагаемоемого применения.

Языки, используемые на дисплее, часто применяют в кодированном или сокращенном варианте, и в отличии от естественного языка они не обладают избыточностью. По этой причине пропуск, замена, или забывание кодов приводят к ошибкам в работе. Кроме того следует учесть, что неопытным операторам к различным сообщениям необходимы объяснения. Структура диалога является одним из факторов, обуславливающих эффективность взаимодействия с дисплеем. Она должна быть различной, для разных видов пользователя. Одним из подходов к конструированию диалогового языка, при котором языковые средства удовлетворяют требования опытного и неопытного пользователей, считается следующий: пользователь должен иметь возможность для выбора предела любого соотношения от ЭВМ, т.е. возможность получать дополнительные сообщения, когда ему это необходимо. Чем проще язык диалога, чем меньше его приходиться изучать новичку, чем удобнее его применять, тем шире круг пользователей.

Другим фактором, определяющим эффективность взаимодействия, является время срабатывания системы, т.е. время ответа на запросы или команды пользователя. По мнению Р. Миллера время ожидания в режиме диалога не должно превышать 2с. Но эта рекомендация не универсальна, т.к. в зависимости от разных систем и функций необходимое время ответа может быть разным. При чтении информации с экрана с “перелистыванием” время смены страниц должно быть не более одной секунды, чтобы не нарушать непрерывность мысленного процесса. Для переключения внимания с клавиатуры на экран необходимо около 1.5 с, поэтому 2-х секундная задержка ответа при вводе с клавиатуры нормальна.

Эффективность диалога зависит и от соответствующих устройств ввода- вывода информации. Разработка таких устройств должна основываться на результатах экспериментальных исследований не только аппаратных, но и программных средств, ибо именно совокупность программных и аппаратных средств является функционально завершенными средствами деятельности пользователя.

На основе экспериментальных данных выдвигаются следующие психологические требования и рекомендации к дисплею.

Психологические требования предъявляются к знаковой информации, выводимой на дисплей, и направлены на оптимизацию ее представления с позиций оптимизации кодирования, значимости и смысловой нагрузки сообщения, обеспечения максимальной скорости переработки информации при максимальной надежности ее понимания, оптимизация структурного представления текстовых и графических сообщений, правильной организации диалога с учетом свойств восприятия, памяти и мышления человека.

Скорость передачи информации человеку должна не превышать его пропускной способности и быть достаточной для поддержания преобразования поступающей информации.

Максимальный объем информации, отображаемой на экране, должен определяться скоростью опознания и интерпретации предъявляемых сигналов, а также временем их восприятия. Если объем информации превышает возможности человека, ее следует передавать порциями. Каждая порция должна быть равна оперативной памяти оператора, а интервалы должны быть достаточными для преобразования поступающей информации.

Чтобы не перегружать оперативную память человека-оператора следует исключить:

одновременный учет трех-четырех различных значений текущих параметров при операциях обслуживания;

сопоставление в уме более трех логических условий;

вычисления или перевод в уме с той или иной величины в другие единицы или системы отсчета;

дополнительное перекодирование предъявляемой информации.

Требования предъвляемые к сообщению.

Сообщение должно содержать лишь те элементы, которые играют существенную роль в выполнении задач, поставленных перед оператором.

В сообщении необходимо выделять каким-либо способом (цветом, размером) те элементы, которые наиболее важны для контроля и управления системой.

Каждая часть сообщения, соответствующая автономно управляемому объекту, должна иметь четкую, легко воспринимающуюся структуру, отличную от других и отражающую особенности этого объекта. Структурированные данные в виде групп обеспечивают более точное и быстрое их обнаружение и опознание.

При кодировании сообщений следует использовать простые и привычные ассоциации, сложившиеся между знаками и обозначаемыми объектами.

Каждый из признаков сообщения должен находиться во взаимооднозначном соответствии с кодируемыми характеристиками объекта.

Для каждого типа задач требуется адекватная система знаков. При большой нагрузке на оперативную память эффективнее буквенно-цифровое кодирование. Цветом лучше кодировать местоположение стимула. Мелькание служит для привлечения внимания оператора к определенным параметрам, у которых изменилось состояние, или которые требуют выполнения определенных действий. Обычно используют не более двух частот вспышек на одном дисплее. Выделение отдельных областей на графиках можно закодировать штриховкой, полутонами, цветом. Отдельные графические объекты могут быть выделены толщиной линий.

Способы кодирования довольно разнообразны и каждый из них должен быть рассмотрен исходя из всех особенностей конкретной ситуации.

Текст - широко распространенный способ передачи информации. Скорость и точность его восприятия зависят от характеристик букв, интервалов между ними и словами, от длины строк и интервалов между строками.При выборе начертания букв следует учитывать различимость не только каждой из них, но и алфавита в целом.

Шрифт должен быть экономичным, простым и понятным. Для каждого шрифта существует определенная оптимальная длина строки. Слишком длинную строку трудно удержать в поле зрения и порой нелегко найти начало следующей строки. При чтении же коротких строк иногда трудно уловить смысл текста, разбитого на мелкие части. Удобнее для чтения такая длина строки, когда фиксация ее центра позволяет периферическим зрением охватить всю строку.

Пробелы между буквами следует устанавливать с учетом формы соседних знаков, размера, плотности и насыщенности шрифта. Зрительно одинаковые пробелы между буквами и словами дают возможность читателю сохранять определенный ритм чтения, с увеличением межстрочных пробелов улучшается читаемость включенных в текст формул.

Логограммы должны быть краткими, но достаточно понятными, благозвучными, не вызывать нежелательных ассоциаций, легко усваиваться, запоминаться и читаться.

Выбор формата текста на экране диктуется размерами экрана. Точность и скорость считывания буквенно- цифровых знаков существенно не меняются при изменении преобладании ширины над высотой формата и наоборот.

Понимание содержания текста зависит от того, насколько оператор владеет языком и той областью знаний к которой относится воспринимаемый текст.

График -- графическое изображение функциональных зависимостей. Способ отображения функциональной зависимости ломаной линией лучше по скорости и точности передачи информации по сравнению с графиками в виде вертикальных и горизонтальных столбцов. Когда необходимо сравнить несколько функций, то целесообразнее прибегнуть к многолинейному графику, т.е. на одном графике отражать несколько функциональных зависимостей (но не более 4-х) , чем использовать несколько однолинейных графиков.

На многолинейном графике необходимо ввести различительные признаки линий для безошибочного их восприятия. Различием линий по толщине и тону пользуются для акцентирования одной кривой из семейства однородных кривых. Чаще всего применяется различное начертание линий. Линии на графике, с нанесенными на них крестиками, кружками, квадратами, и треугольниками различить легче, чем линии с внутренней структурой или составленные из однородных элементов (штрихов, точек и т.д.).

Точность определения требуемых величин повышается при нанесении на график координатной сетки. Линии, образующие координатную сетку должны отличаться от линий графика толщиной, цветом или типом.

Таблицы -- как способ представления информации на дисплее используются в тех случаях, когда имеется достаточное пространство и не требуется интерполяции данных. Хотя скорость передачи информации графиками выше, чем таблицами, но когда важна точность, эффективнее использовать таблицы.

Скорость и точность считывния табличных данных зависят от их пространственной организации. Столбцы цифровой информации целесообразно разделять между собой вертикальными линиями, причем толщина линий не должна превышать толщину штрихов цифр. Дополнительное кодирование (цветом, размером, яркостью) повышает эффективность счета и сравнения величин.

Если сложная инструкция описательного вида (слова, фразы) переводится в форму таблицы, то она должна изображаться согласно логической последовательности действий и исключать необходимость в добавочных арифметических действиях.

Диалог -- непосредственный и оперативный обмен сообщениями - требует развитых средств коммуникации. Выбор вида диалога должен обосновываться характером и типом решаемых задач и квалификацией пользователя.

Процедура диалога должна предусматривать удобство приема информации, содержать минимальное число шагов и этапов, минимизировать погрешности и отказы, обеспечивать легкое вхождение пользователя во все существенные этапы диалога, включать автоматическую переработку большей части информации. Для успешного диалога необходимо знать используемый язык. Сообщения и ответы должны иметь четкую и однозначную форму, чтобы не вызывать разночтений.

Временная функция взаимодействия должна соответствовать времени срабатывания всей системы в целом, выбранной форме и организации диалога и согласовываться с временными характеристиками обработки информации человеком.

Организация диалогового режима должна быть гибкой и обеспечивать многократный доступ к отдельным частям программы, а также систему подачи сообщений об ошибках. Организация данных на экране дисплея должна предусматривать возможность зонирования экрана, изменение масштаба изображения, поворот и сдвиг изображения, изменение положения начала координат и т.п.

Работу человека в диалоговом режиме необходимо организовывать так, чтобы сохранить его активность при управлении ходом решения задач, предоставлять ему определенную степень свободы при выборе того или иного способа выполнения задания, формы представления данных, автоматизировать рутинные компоненты деятельности, т.е. сделать работу человека по возможности многосторонней и творческой.

Эргономичность интерфейса разработанной программы

Учитывая важность эргономичной организации диалога пользователя с дисплеем интерфейс предлагаемой программы разрабатывался с учетом всех выше описанных требований и рекомендаций. Несмотря на то, что обращение с программой не требует от пользователя большого опыта и больших умственных усилий ее внешний вид и организация диалога сделана для обеспечения наибольшего удобства и комфорта.

Так, пункты меню предлагаются пользователю в виде объемных кнопок и при выборе одного из них на экране происходит нажатие соответствующей кнопки. Это вызывает ассоциации работы с обычным кнопочным прибором и поэтому не отнимает времени пользователя на то, чтобы разбираться в организации меню.

Несмотря на технические трудности (язык, на котором написана программа не предусматривает русского алфавита) весь ход выполнения программы сопровождается сообщениями и пояснениями на русском языке, выраженными в краткой и понятной форме. Из программы исключены все сокращения (в названиях пунктов меню и сообщениях), которые могут ввести пользователя в заблуждение, приложены все старания для придания диалогу предельно понятной и краткой формы.

В программе действует “защита” от неопытного пользователя, т.е. когда пользователю предлагается ввести какую-либо информацию или ответить на вопрос, то это организовано так, что ввод данных в неверной форме просто не возможен. Например при запросе ввода даты не работают никакие клавиши, кроме цифровых, и при вводе числа месяца не воспринимаются числа больше двенадцати.

При подборе цветовой палитры учитывалось, что пункты меню и строки сообщений должны не только ярко выделяться на фоне рабочего поля, но и не перегружать зрение пользователя чрезмерной контрастностью.

Ниже предлагается один из видов рабочего поля предлагаемой программы.

Итак, учитывая все вышесказанное, можно сделать вывод, что разработанная программа удовлетворяет всем требованиям организации эргономичного диалога между пользователем и машиной, и можно надеяться, что работа с ней принесет удовольствие пользователю.

Гражданская оборона

Задание: Разработка программного продукта для автоматизированного рабочего места оператора Гражданской Обороны.

Основной системой предупреждения и защиты населения, зданий, сооружений и т.п. в чрезвычайных ситуациях мирного и военного времени является Гражданская Оборона.

В этой части дипломной работы будет рассмотрена важность применения электронно-вычислительных средств в штабе Гражданской Обороны а так-же представлен программный продукт, позволяющий рассчитывать параметры поражающих факторов ударной волны ядерного взрыва.

Поражающие факторы ядерного взрыва

Ядерный взрыв способен мгновенно уничтожить или вывести из строя незащищенных людей , открыто стоящую технику , сооружения и различные материальные средства . Основными поражающими факторами ядерного взрыва являются:

ударная волна

световое излучение

проникающая радиация

радиоактивное заражение местности

электромагнитный импульс

Ударная волна в большинстве случаев является основным поражающим фактором ядерного взрыва . По своей природе она подобна ударной волне обычного взрыва , но действует более продолжительное время и обладает гораздо большей разрушительной силой . Ударная волна ядерного взрыва может на значительном расстоянии от центра взрыва наносить поражения людям, разрушать сооружения и повреждать боевую технику.

Ударная волна представляет собой область сильного сжатия воздуха, распространяющуюся с большой скоростью во все стороны от центра взрыва. Скорость распространения ее зависит от давления воздуха во фронте ударной волны ; вблизи центра взрыва она в несколько раз превышает скорость звука, но с увеличением расстояния от места взрыва резко падает. За первые 2 сек ударная волна проходит около 1000 м, за 5 сек-2000 м, за 8 сек - около 3000 м. Это служит обоснованием норматива N5 ЗОМП “Действия при вспышке ядерного взрыва”: отлично - 2 сек, хорошо - 3 сек, удовлетврительно-4 сек.

Поражающее действие ударной волны на людей и разрушающее действие на боевую технику, инженерные сооружения и материальные средства прежде всего определяются избыточным давлением и скоростью движения воздуха в ее фронте . Незащищенные люди могут, кроме того поражаться летящими с огромной скоростью осколками стекла и обломками разрушаемых зданий, падающими деревьями, а также разбрасываемыми частями боевой техники, комьями земли , камнями и другими предметами , приводимыми в движение скоростным напором ударной волны . Наибольшие косвенные поражения будут наблюдаться в населенных пунктах и в лесу; в этих случаях потери войск могут оказаться большими , чем от непосредственного действия ударной волны.

Ударная волна способна наносить поражения и в закрытых помещениях, проникая туда через щели и отверстия . Поражения, наносимые ударной волной , подразделяются на легкие , средние, тяжелые и крайне тяжелые. Легкие поражения характеризуются временным повреждением органов слуха, общей легкой контузией, ушибами и вывихами конечностей. Тяжелые поражения характеризуются сильной контузией всего организма; при этом могут наблюдаться повреждения головного мозга и органов брюшной полости, сильное кровотечение из носа и ушей, тяжелые переломы и вывихи конечностей. Степень поражения ударной волной зависит прежде всего от мощности и вида ядерного взрыва. При воздушном взрыве мощностью 20 кТ легкие травмы у людей возможны на расстояниях до 2,5 км, средние-до 2 км , тяжелые-до 1,5 км от эпицентра взрыва.

С ростом калибра ядерного боеприпаса радиусы поражения ударной волной растут пропорционально корню кубическому из мощности взрыва. При подземном взрыве возникает ударная волна в грунте, а при подводном-в воде. Кроме того, при этих видах взрывов часть энергии расходуется на создание ударной волны и в воздухе. Ударная волна, распространяясь в грунте, вызывает повреждения подземных сооружений , канализации, водопровода; при распространении ее в воде наблюдается повреждение подводной части кораблей, находящихся даже на значительном расстоянии от места взрыва.

Расчет параметров поражающих факторов ударной волны

Учитывая особую опасность ударной волны и других поражающих факторов я.в. особенно важна скорость расчета параметров этих факторов для возможности оперативного принятия мер по защите. И здесь приходят на помощь современные технологии и электронное оборудование, позволяющее мгновенно осуществлять заложенные в них расчеты.

Здесь рассматривается, разработанный нами программный продукт для персональной ЭВМ, который позволяет оператору АРМ по ГО, автоматически определять избыточное давление во фронте ударной волны и скорость напора воздуха по заложенным в него :

расстоянию от центра взрыва R , м

тротиловому эквиваленту по ударной волне q , кг

Разработанная нами программа производит расчет избыточного давления во фронте у. в. по формуле:

, кПА

Далее рассчитывается скорость напора воздуха по формуле:

, кПа

где Р0 -атмосферное давление (которое берется как при нормальных условиях т.е. Р0 =101.3 кПа.

По завершении расчетов программа выдает результаты в удобной для восприятия, табличной форме.

Пример работы программы.

Для проверки нашей программы заложим в нее следующие исходные данные:

Обработав эти данные, программа за доли секунды выдала нам таблицу:

На данном примере видно с какой точностью ЭВМ позволяет нам рассчитать параметры Рф и Рск, поэтому необходимость применения ЭВМ в Гражданской Обороне не может вызывать сомнения, т.к здесь, очень важны оперативность и точность расчетов для принятия штабами ГО решений по защите населения и различных сооружений от избыточного давления во фронте ударной волны.

Список используемой литературы

1.»Человек и дисплей». Г.М. Романов, Н.В. Туркина, Л.С. Колпащиков

2.»Язык CA-CLIPPER 5.2» А.Н. Канатников, С.Б. Ткачев

Методические издания МИРЭА по Экономике.

Методические издания МИРЭА по Охране Труда.

Методические издания МИРЭА по Гражданской обороне.

Размещено на Allbest.ru