Анотація до роботи:

Буров О.Ю. Ергономічні основи розробки систем прогнозування працездатності людини-оператора на основі психофізіологічних моделей діяльності. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.01.04 - Ергономіка. – Харківська національна академія міського господарства, Харків, 2007.

Сформульоване і вирішене завдання підвищення ефективності функціонування ергатичних систем шляхом застосування систем прогнозування професійної працездатності оператора, які , на відміну від існуючих підходів, забезпечують надійність прогнозу на рівні 0,95. Методологічною основою надійної психофізіологічної оцінки та прогнозування працездатності операторів є трирівнева модель формування працездатності, яка відрізняється тим, що представляє працездатність як стан „професійного гомеостазу”, який формується в результаті інтерференції дії генетично обумовлених, вікових та поточних психофізіологічних чинників, ієрархія яких утворюється в результаті формування динамічного інформаційного контуру в структурі функціональної системи діяльності оператора, а стійкість контуру визначає рівень актуалізованої працездатності оператора. Розвинуто методологічний підхід і принципи синтезу комп’ютерних систем прогнозу працездатності операторів на різних стадіях їх професійної біографії, методичне й програмне забезпечення експериментальних досліджень професійно важливих психофізіологічних якостей операторів. Розроблено методики досліджень працездатності операторів, які згруповані в три групи відповідно до рівня формування працездатності оператора, а саме для дослідження: загального рівня ПО, повільноплинних змін рівня ПО, поточної ПО. В експериментальних дослідженнях в лабораторних та виробничих умовах на різних групах операторів доведені ефективність та дієвість розробленого методологічного підходу. Проведено аналіз ефективності створених систем.

У дисертації теоретично й експериментально вирішується наукова проблема – створення ергономічних основ розробки систем прогнозування працездатності людини-оператора з високою точністю та надійністю на підставі психофізіологічних моделей діяльності. Проблема вирішена :

послідовним аналізом можливостей й обмежень існуючих підходів і надійності наукового теоретичного базису, що дотепер склався;

синтезом нового підходу, який базується на новому уявленні про співвідношення інформаційного та енергетичного контурів управління діяльністю людини, а також створенням адекватних комп’ютерних технологій оцінювання та прогнозування працездатності оператора.

Найважливіші наукові результати, одержані в дисертації:

1. Методологічною основою надійної психофізіологічної оцінки та прогнозування працездатності операторів є трирівнева модель формування працездатності, яка відрізняється тим, що представляє працездатність як стан „професійного гомеостазу”, який формується в результаті інтерференції дії генетично обумовлених, вікових та поточних психофізіологічних чинників, ієрархія яких утворюється в результаті формування динамічного інформаційного контуру в струк-турі ФСД оператора, а стійкість контуру визначає рівень актуалізованої працездатності оператора.

Відмінною особливістю такого підходу від існуючих теоретичних моделей є: а) розмежування енергоінформаційного забезпечення функціонування організму людини на окремі енергетичний та інформаційний контури, б) замикання інформаційного контуру назовні організму завдяки об’єкту діяльності, чим забезпечується безперервність циркуляції інформації в контурі та існування концептуальної моделі діяльності оператора.

2. Встановлено, що причиною неточності оцінок працездатності оператора є недостатнє врахування динамічних показників діяльності. На різних рівнях формування працездатності (загальному, віковому та поточному) в методики оцінювання та прогнозу мають включатися найбільш інформативні динамічні психофізіологічні параметри, які відбираються до моделі прогнозу за зовнішнім критерієм і забезпечують точність прогностичних оцінок ні рівні 95%.

3. Розвинуто методологічний підхід до психофізіологічного прогнозування працездатності оператора, особливістю якого є застосування систем, що реалізують використання адекватної інформації на всіх етапах контролю працездатності оператора на основі врахування психофізіологічних особливостей динаміки переробки інформації людиною. У порівнянні з іншими існуючими підходами, для яких вважається, що мінімальний рівень помилки прогнозу дорівнює 0.3, розроблена методологія дозволяє зменшити цей рівень до 0.05, що створює передумови для суттєвого зменшення економічних та соціальних втрат.

4. Розроблені принципи синтезу комп’ютерних систем високоточного прогнозу працездатності операторів на різних стадіях їх професійної біографії; системи самонастроюються на умови використання за зовнішнім критерієм відповідно до групової (при професійному відборі) та індивідуальної (при поточному моніторингу) норми, що відрізняє їх від інших існуючих систем.

5. Розроблено методичне та програмне забезпечення експериментальних досліджень ПВПЯ операторів, яке включає психологічні методи, вимірювання фізіологічних показників працездатності оператора, а також статистичні методи аналізу експериментальних даних і побудови прогнозу працездатності.

6. Розроблено методики досліджень працездатності операторів, які згруповані в три групи відповідно до рівня формування працездатності оператора, а саме для дослідження: загального рівня ПО, повільноплинних змін рівня ПО, поточної ПО.

7. Розроблені окремі методи досліджень, а саме:

вдосконалено методику оцінки функціональної рухливості нервових процесів Хільченка-Макаренка за рахунок урахування працездатності оператора в умовах дії перешкод;

розроблено методику побудови моделі професійного старіння операторів, що дозволяє врахувати такі аспекти загальної працездатності людини-оператора, як міокардіально-гемодинамічний і структурно-метаболічний гомеостати, стан вестибулярного апарату, здатність до переробки інформації, а також зворотній зв'язок між адаптаційним потенціалом серцево-судинної системи і контуром функціонального резерву системи кровообігу;

розроблено методику аналізу інформативних ознак коливальної структури часу вирішення задач, що полягає у виділенні в цій структурі стійких частотних „смуг”;

розроблено методику аналізу надійності та стійкості регресійних моделей прогнозу працездатності як динамічних моделей опису дискретних подій;

розроблено методику аналізу та виявлення в динаміці поточної працездатності фаз перебудови фізіологічного забезпечення працездатності оператора, яка полягає у виявленні моментів виникнення біфуркацій часу вирішення задач та побудові біфуркаційних діаграм.

Практичні результати:

1) розроблені критерії та алгоритм визначення інформативних психодинамічних показників фізіологічного стану людини-оператора;

2) обґрунтовані види й параметри тестових психологічних завдань, характеристики їх виконання, які включаються до психофізіологічних моделей діяльності оператора;

3) визначені параметри оптимальних моделей прогнозу працездатності;

4) розроблено методичне забезпечення створення комп’ютерних систем оцінки та прогнозування професійної працездатності оператора;

5) розроблені практично діючі системи контролю працездатності оператора, визначені умови та границі їх надійності в реальних виробничих випробуваннях;

6) експериментально доведена точність прогнозування 95% на основі систем щоденного контролю і професійного відбору.

Публікації автора:

1. Людський чинник в авіації // Безпека авіації /В.П.Бабак, В.П.Харченко, В.О. Максимов та ін.; за ред. В.П.Бабака. – К.: Техніка, 2004. – С. 121-141.

2. Буров А.Ю. Автоматизированный предсменный контроль работоспособности операторов энергопредприятий // Механизация и автоматизация управления. - 1990. - № 2. - С. 36-38.

3. Буров А.Ю. Выбор модели для прогнозирования работоспособности операторов энергопредприятий // Кибернетика и вычислительная техника.- К.: Наукова думка, 1991.- Вып. 90.- С. 94-97.

4. Буров А.Ю. Автоматизированный психофизиологический контроль работоспособности операторов систем управления // Техника. Экономика. Сер. Эргономика.- 1991.- Вып. 1.- С. 22-24.

5. Буров А.Ю. Психофизиологические корреляты работоспособности операторов теплоэлектростанций // Энергетика и электрификация.- 1991. - № 2. - С.24-29.

6. Буров А.Ю., Герасимов А.В., Четверня Ю.В. Автоматизированный профессиональный отбор и контроль профессиональной работоспособности операторов энергопредприятий на базе ПЭВМ IBM PC // Энергетика и электрификация. - К.: Техника, 1992.- N 2. - С. 29-32.

7. Буров А.Ю., Герасимов А.В., Четверня Ю.В. Разработка и реализация интерактивных дисплейных систем психофизиологического отбора операторов // Энергетика и электрификация, 1993.- N 3.-С.26-29.

8. Коробейников В.Г., Буров А.Ю., Поляков А.А., Четверня Ю.В. Автоматизированная компьютерная система психодиагностики операторской деятельности. // Физиологическая и медицинская кибернетика: Сб.науч.тр. / АН Украины. Институт кибернетики им.В.М.Глушкова, Научный совет АН Украины по проблеме "Кибернетика". – К., 1993.- С.87-91.

9. Буров А.Ю. Психофизиологические модели операторской деятельности: возможности и ограничения // Известия С.-Петербургского государственного электротехнического университета. Спецвыпуск "Человек и море". - СПб, 1994. - С.46-51.

10. Burov A.Yu., Chetvernya Yu.V., 1995, The Reliability and Productivity of Operators of Various Age on Enterprises of Energetics // Advances in Industrial Ergonomics and Safety VII. Edited by A.C.Bittner and P.C.Champney (Taylor Francis., London), 1995, 35-39.

11. Burov, A.Y., Chetvernya, Y.V., 1995, Structure of Psychological Indexes of Operators' Reliability // Proceedings of the Silicon Valley Ergonomics Conference and Exposition - ErgoCon '95, San Jose, California, May 21-24, 1995, Silicon Valley Ergonomics Institute, San Jose State University, San Jose, California. Pp.213-220.

12. Burov A.Yu., Chetvernya Yu.V., 1996, Methodological Principles of Psychophysiological Forecasting of Operators' Reliability // Advances in Occupational Ergonomics and Safety I. Edited by A. Mital, H. Krueger, S. Kumar, M. Menozzi and J. Fernandez. International Society for Occupational Ergonomics and Safety, Cincinnati, Ohio, USA, Volume 2, pp.729-731.

13. Burov A.Yu., Chetvernya Yu.V., 1997, Development and Implementation of Information Technology for the Psychophysiological Valuation and Forecasting of the Efficiency and Safety of Operators' Work // In: Advances in Occupational Ergonomics and Safety 1997, Edited by B. Das and W. Karwowski. IOS Press, Amsterdam, 1996. 33-36.

14. Burov, A., Chetvernya, Y., 1997, Accident Prevention in the Electricity Power Industry: Psychophysiological Approach. In: From Experience to Innovation - IEA'97. Proceedings of the 13th Triennial Congress of the International Ergonomics Association, Tampere, Finland, June 29-July 4, 1997, Edited by P. Seppala, T. Luopajarvi, C.H. Nygard and M. Mattila. Finnish Institute of Occupational Health, Helsinki, Volume 3. 135 – 137.

15. Burov A. Psychophysiological securing for accidents prevention in complex systems // Global Ergonomics, Edited by P.A. Scott, R.S. Bridger and J. Charteris. Elsevier, Amsterdam, 1998, 153-156.

16. Буров О.Ю. Психофизиологическое обеспечение труда операторов // Інформаційно-керуючі системи на залізничному транспорті. - 1999. - №6. – С.32-34.

17. Burov A., Psychophysiological effect of the information technologies on users and a psycho-physiological approach for its detection. In: Human-Computer Interaction: Ergonomics and User Interface / Edited by Hans-Jorg Bullinger and Jurgen Ziegler, 1999, V.I, 120-123.

18. Burov A.Yu., Psychophysiological Aspects of a Macroergonomic Approach to the Design of Complex Technological Systems (an Example of the Power Industry). Ergonomics for the New Millennium. Proceedings of the XIVth Triennial Congress of the International Ergonomics Association and 44th Annual Meeting of the Human Factors and Ergonomics Society, San Diego, California, USA, July 29-August 4, 2000. Human Factors and Ergonomics Society, Santa Monica, California, USA, V.2. 2000, 735-738.

19. Буров О.Ю. Інформаційне забезпечення ергономіки України: концепція розвитку // Науково-технічна інформація. - 2000, № 4. - С. 5-6.

20. Burov A., Computer Systems Design for Psychophysiological Safety of Human Operations. In: International Encyclopedia of Ergonomics and Human factors / Edited by Waldemar Karwowsky. Tailor&Frances. 2001, V.2 , 1091-1094.

21. Burov O., 2003, Operator functional status and the prediction of fitness for duty. Operator Functional State: The Assessment and Prediction of Human Performance Degradation in Complex Tasks. Edited by G.Robert J. Hockey, Anthony W. K. Gaillard and Oleksandr Burov. NATO Science Series 977821, IOS Press, Amsterdam, Netherlands, 2003. 179-196.

22. Буров А.Ю. Принципы конструирования систем управления работоспособностью операторов // Вестник Харьковского национального атомобильно-дорожного университета, Харьков, 2003. - Вып.21. - С.75-77.

23. Burov O. Psychophysiological “cost” of mental performance in cognitive tasks with opposite goals. In: Ergonomics in the digital age. Proceedings of the 15th Triennial Congress of the International Ergonomics Association and the 7^th Joint Conference of Ergonomics Society of Korea / Japan Ergonomics Society, Seoul, Korea, August 24-29, 2003. 3 pp.

24. Burov A.Yu., Chetvernya Yu.V., 2003. Macroergonomic approach to control a human-machine system’s effectiveness on the basis of the assessment and prediction of a human fitness-for-work. Human Factors in Organizational Design and Management-VII / Proceedings of the Seventh International Symposium on Human Factors in Organizational Design and Management held in Aachen, Germany, October 1-2, 2003. IEA PRESS, SANTA MONICA, CA, USA. 2003. 885-890.

25. Буров А.Ю. Функциональное состояние и работоспособность оператора: технологии оценки и прогнозирования // Психология и эргономика. – 2003. - №3. - С.31-32.

26. Veltman H., Wilson G., Burov A., Cognitive load. Operator functional state assessment NATO

Science Series RTO-TR-HFM-104. AC/323(HFM-104)TP/48. February 2004.

27. Burov A.Yu. Mental workload, work conditions and health of operators of thermal power plants. Arbeit + Gesundheit in effizienten Arbeitssystemen. Bericht zum 50. Kongress der Gesellschaft fьr Arbeitswissenschaft vom 24.-26. Mдrz 2004 an der ETHZ Zьrich / herausgegeben von der Gesellschaft fьr Arbeitswissenschaft e.V. Dortmund: GfA-Press, 2004. 195-198.

28. Варус В.І., Буров О.Ю. Методичні проблеми професійного відбору та шляхи їх вирішення // Наука і оборона. – 2004. - № 2. – С.47-50.

29. Alexander Burov about Psychophysiology. De Psychonoom. Universiteit Utrecht, 2004, 2. 3-4.

30. Burov O. Ergonomics, functional state and human fitness-for-duty. Zastosowania Ergonomii. 2005, 1-3 (57-59), 203-214.

31. Буров О.Ю. Інформаційні технології адаптивного управління працездатністю людини // Науково-технічна інформація. – 2005. - №1. - С. 41-43.

32. Буров А.Ю., Герасимов Б.М. Методика и модели исследования влияния гелиофизических факторов на работоспособность операторов // ЧФ: Проблемы психологии и эргономики. – 2005. - №3. – С.67-71.

33. Буров О.Ю., Камишин В.В. On-line технологія професійної орієнтації молоді. // Науково-технічна інформація. - 2005. - № 4. - С. 46-49.

34. Burov O. Information environment: an opportunity for social labour rehabilitation vs. new ergonomic problems // In: Ergonomia niepeіnosprawnym w zmieniajacym sie otoczeniu I w rehabilitacji / Pod red. J.Lewandowsiego, J.Lacewics-Bartoszewskiej. - ьd, Wydawnictwo Politechniki odzkiej, 2005. – 98-105p.

35. Буров О.Ю., Герасимов Б.М. Системи керування та прогнозування працездатності людини // Науково-технічна інформація. – 2006. - № 2. - С. 27-30.

36. Burov O. Human factors, information environment and human reliability. In: Meeting Diversity in Ergonomics. Proceedings IEA2006 Congress, Maastricht, The Netherlands. Edited by R.N. Pikaar Eur.Erg., E.A.P. Konigsveld Eur.Erg. and P.J.M. Settels Eur.Erg. Elsevier Ltd. 2006. 3 pp.

37. Буров О.Ю. Гіперкомплексна система як інформаційна модель функціональної системи діяльності людини // Науково-технічна інформація. – 2006. - № 3. - С. 62-64.

38. Burov O.Yu. Monitoring of Operators’ Professional Aging. In: International Encyclopedia of Ergonomics and Human factors. Second Edition. Edited by Waldemar Karwowsky. Tailor&Frances, 2006. 825-828.

39. Burov O. Development and industrial use of computer systems for operators fitness-for-duty check. Ergonomia. 2006. Vol. 28, # 1, p.33-45.