想定外事象における運転員の支援を目的とした生態的インタフェースの拡張

拓展生态接口，协助运营商应对突发事件

• 批准号: 11780369
• 负责人: 古川 宏
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2000
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-11780369/
• 关键词: 想定外事象; マンマシーンインタフェース; 人間機械系; 生態的インタフェース; 人間中心の自動化; モードエラー; 大規模複雑系

想定/想定外事象時に操作員を支援するインタフェースの理論的枠組みとして提案されている生態的インタフェース設計法の有効性と問題を明確にすること,及びその改善を試みることを目的として,「人間中心の自動化」が提唱している「対象システム及び自動制御系の状態把握支援」について検討した.並行して理論的基盤を整備するために,人間機械系の適切なタスク配分に関する検討も行った.[対象システムの状態把握支援]当該設計論では,人間は対象を機能階層モデル(目的手段モデル)として把握しており,これに適した情報を提供すべきとしている.想定外事象時も含めた状態でのこの妥当性を検討すべく,「正常/異常」,「機能の状態」,「機能の想定状態」の各条件下おける情報の十分性を評価した.この結果,既存の機能を想定(表示)していないがため,あるいはシステムの物理的変化等により生成した機能を想定していないがため,有用な機能を利用できないという,これまで検討されていない新たな状況の存在を明らかにした.このような機能群の把握は重大状況における対応方法の策定において重要であり,これまでの設計法の不備を改善できたと考える.[自動制御系の状態把握支援]厳しい時間制約下では自動制御系の複雑な挙動の把握は非常に困難であることから,モードエラー(把握失敗)が生じている.そこで自動制御系の意図(制御目的と手段)に関する情報を,対象システムの目的手段モデルに基づき整理・同定する方法を新たに考案した.この情報を表示したインタフェースを利用することで,制約時間に適した抽象度表現を用いた状態把握が可能となること,全体の目標と自動系及び自身の目標との関係に対する理解が可能となること,自動系の利用手段を理解することにより自ら用いる手段との干渉を回避できることが期待できる.被験者を用いた認知実験により,これらの有効性を確認することができた.

为了阐明在预期/意外事件的情况下，提出的生态界面设计方法的有效性和问题，作为支持操作员的界面的一个理论框架，我们讨论了“对目标系统的状态和自动控制系统”的“支持”，以“人为征用自动化”提出。同时，我们还研究了人机系统建立理论基础的适当任务分配。 [支持理解目标系统状态]在设计理论中，人类将对象理解为功能层次模型（基于目的的模型），并提供适合此的信息。为了检查这种情况的有效性，包括意外事件，我们在“正常/异常”，“功能状态”和“功能状态”的条件下评估了信息的充分性。结果，我们没有假设（显示）现有功能或系统中物理变化产生的功能，因此我们使用了有用的功能。我们已经透露，以前有一种新情况。这种类型的功能理解对于制定处理关键情况的方法很重要，并且我们认为以前的设计方法中的缺陷得到了改善。 [支持理解自动控制系统]在严格的时间限制下，很难掌握自动控制系统的复杂行为，这会导致模式错误（未能掌握）。因此，设计了一种新方法，以基于目标系统的目标均值模型来组织和确定有关自动控制系统（控制目的和均值）意图的信息。通过使用显示此信息的界面，可以使用适合受限时间的抽象表达式掌握状态，并了解整体目标与自动系统及其目标之间的关系，以及通过了解自动系统的使用，可以避免这种干扰对本身使用的手段的干扰。使用受试者的认知实验能够确认这些有效性。

项目成果

古川宏: "緊急時操船戦略の確率的評価のための認知タスクモデル"第39回計測自動制御学会学術講演会予稿集. 211B-2 (2000)

Hiroshi Furukawa：“紧急船舶操纵策略概率评估的认知任务模型”第39届仪器与控制工程师学会学术会议论文集211B-2（2000）。

Hiroshi Furukawa: "Situation-Adaptive Interface based on Abstraction Hierarchies with an Updating Mechanism for Maintaining Situation Awareness of Plant Operators"Proc.of 1999 IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics. III-693-III-698

Hiroshi Furukawa：“基于抽象层次结构的情境自适应接口，具有用于维护工厂操作员情境意识的更新机制”Proc.of 1999 IEEE 国际系统、人与控制论会议。

Hiroshi Furukawa: "Supporting Operator's Comprehension of Automation Modes using their Means-Ends Information"Proc.of Human Performance, Situation Awareness and Automation : User-Centered Design for the New Millennium. 76-81 (2000)

Hiroshi Furukawa：“利用手段-目的信息支持操作员对自动化模式的理解”人类表现、态势感知和自动化进程：新千年以用户为中心的设计。

Hiroshi Furukawa: "Operator's Situation Awareness under Different Levels of Automation ; Evaluations Through Probabilistic Human Cognitive Simulations"Proc.of 2000 IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics. 1319-1324 (2000)

Hiroshi Furukawa：“不同自动化水平下操作员的态势感知；通过概率人类认知模拟进行评估”2000 年 IEEE 国际系统、人与控制论会议论文集。

古川宏: "動的抽象階層に基づく自動制御系の状態把握のための情報提供"ヒューマンインタフェースシンポジウム'99論文集. 27-32 (1999)

Hiroshi Furukawa：“为理解基于动态抽象层次结构的自动控制系统的状态提供信息”人机界面研讨会 99 会议记录（1999 年）。