Perceptuell - Motorfärdigheter: Typer, Faktorer, Spårning och Systemkontroll

Ämnet med motoriska färdigheter sträcker sig från undersökningen av beteende i enkla manipulativ-fingerfärdighetsuppgifter (till exempel pegbrädor) till den mycket komplexa typen av skicklighet och samordning som är inblandad i kontrollen av fordon som flygplan och rymdkapslar. Motoraktivitet, eller perceptuellt-motoriskt beteende som det ofta betecknas, spelar en så framträdande roll i vår dagliga existens att vi ofta tar det för givet.

Först när vi befinner oss i vissa sorters situationer blir vi medvetna om att fysisk samordning och fingerfärdighet inte är något som är naturligt för alla människor. Några timmar att titta på golfare gå av första te på en lördag eftermiddag kan vara en dramatisk demonstration av de olika typer av motorbeteende som innehas av olika individer.

Typer av motorrörelser:

För enkelhets skull är det bra att klassificera motorrörelser i olika kategorier.

McCormick (1964) listar fem sådana grupper:

Positioneringsrörelser:

Dessa är rörelser från en specifik plats till en annan specifik plats. Exempel skulle vända sidan av en bok eller flytta en hävarm från en diskret position till en annan diskret position.

Repetitiva rörelser:

Det väsentliga kännetecknet här är att samma rörelse upprepas kontinuerligt, till exempel studsar en boll, lindar en klocka, etc.

Kontinuerliga rörelser:

Dessa rörelser innebär en kontinuerlig kontrollprocess, vanligtvis som svar på vissa externa stimulanser. Till exempel innebär bilkörning kontinuerlig styrning som svar på svängningar och böjar på vägen.

Seriella rörelser:

Dessa är en serie av relativt separata rörelser i en sekvens. De kan vara kända i förväg eller kan delvis uppstå som en funktion av tidigare prestanda. Att spela ett musikinstrument illustrerar ett fall av seriella rörelser där alla rörelser är i huvudsak samma typ; Förbereda en jordnötsmörsmörgås illustrerar ett fall av seriell rörelse där rörelserna är ganska annorlunda genom serien, det vill säga plocka upp kniv, skruva upp burk, gräva ut spridning, sprida jordnötssmör etc.

Statisk rörelse:

Att behålla en konstant position över en tidsperiod kallas statisk rörelse. Trots att ingen faktisk rörelse krävs krävs muskulär ansträngning för statisk rörelse. En stor mängd data finns för närvarande om människors förmåga att utföra de olika typerna av rörelser som anges ovan. För en utmärkt sammanfattning av detta material, undersök boken Human Factors Engineering av EJ McCormick (1964).

Faktoranalyser av motorfärdighet:

Ett sätt att bestämma de grundläggande dimensionerna för motorisk förmåga är genom användning av faktoranalys. Vanligtvis involverar dessa studier att ge var och en av ett stort antal personer (vanligtvis flera hundra) en mängd olika typer av motoriska uppgifter att utföra. Uppgifterna kommer att sträcka sig från papper och penna uppgifter som att sätta prickar i cirklar till faktiska fingerfärdstest som Purdue Pegboard. Genom att klustra dessa uppgifter i liknande grupper i enlighet med deras interkorrelationer kan man få stor inblick i vilka olika sorters specialkunskaper som utgör den mer grovkunskap som vi kallar motorisk förmåga.

Fleishman och hans medarbetare har gjort största möjliga forskning med hjälp av denna metodik. Ett bra exempel på deras forskning är 1962-studien av Fleishman och Ellison. De administrerade tolv apparattest och nio test av pappers- och penna typ av manipulerande karaktär för 760 flygvapenstudenter, och sedan analyserade de interkorrelationerna bland de 21 testerna med resultaten som visas i tabell 20.2.

De kunde identifiera (förstå) de fem första faktorerna och de namngav dem enligt följande:

Faktor I: Handskruvhastighet

Faktor II: Fingerfärdighet

Faktor III: Hastighet för armrörelse

Faktor IV: Manuell fingerfärdighet

Faktor V: Aiming

Denna typ av studie är vad som bäst kan kallas en "statisk" korrelationsstudie av motorisk förmåga: det fångar människor i ett ögonblick och undersöker deras grundläggande färdighetsdimensioner. Fleishman har också gjort en del faktoranalytisk forskning med hjälp av proceduren för testning av individer vid flera tillfällen under träning för att se om, som människor blir mer skickliga, förändras de grundläggande färdighetsdimensionerna i deras vikt och vikt.

Spårningsresultat:

Spårningsförmåga är ett mycket viktigt underområde inom det bredare ämnet motoriskt beteende. Spårning är ganska svår att beskriva på ett visst sätt - det kan anses som ett motoriskt beteende som innebär att man riktar eller styr eller pekar antingen en del av ens kropp eller något föremål mot ett mål av något slag. En jägare som siktar på hans hagelgevär på en fasan i flygning "spårar" fasan.

En förare som styr hans bil ner en motorväg är "spårar" motorvägen. En centerfielder som förbereder sig för att fånga en fluga är "spåra" bollen i flygning. En hel del människors dagliga aktivitet kan ses som spårningsbeteende (ta till exempel en sked full av morötter i munnen på middag), men det är sådan en annan natur för oss att vi sällan tänker på det i dessa termer, förutom kanske när vi tittar på ett mycket ungt barn som bara lär sig dessa vanliga färdigheter.

Man som systemansvarig:

Nuvarande kompetensforskning har tenderat att se människans perceptuella motoriska prestanda när det gäller uppgiften att fungera som en kontrollör av något "system". Figur 20.17 är ett diagram över det grundläggande man-maskinsystemkonceptet. I nästan vilken skicklig uppgift som helst kan man tänka sig som ett integrerat element i något större dynamiskt system. Det innebär att han (1) tar emot någon typ av information från miljön (vanligtvis någon form av bildskärm) som han måste svara på, och (2) gör någon typ av svar på denna ingång, med hjälp av vilka kontroller som helst av systemet.

Svaret överförs sedan via de återstående systemkomponenterna till den faktiska systemutgången. Denna utgång matas sedan tillbaka till displayen så att operatören kan se hans prestanda i enlighet med hur mycket "fel" var närvarande i sitt svar. Till exempel, vid körning av en bil är det styrlänken och däckdynamiken som ingriper mellan det mänskliga svaret (styrning) och systemutgången (positionen på vägen). Feedbacken i detta system tillhandahålls givetvis via vindrutan, där biloperatören kan jämföra sin faktiska position på vägen med den interna standarden där han vet att han borde vara.

System Order:

Spårningsuppgifter kan klassificeras med avseende på dynamiken hos styrsystemet som manipuleras av operatören. Generellt sett desto högre är systemstyrningsordningen, desto mer komplex är operatörens uppgift.

Noll Order Control:

Ett nollorderstyrsystem kallas ofta positionskontroll. Kontrollsystemet kräver helt enkelt en person att göra ett svar som står i proportion till önskad systemutgång. Eftersom den önskade systemutmatningen typiskt är en matchning av ingångssignalen, frågar styrsystemet i huvudsak operatören att göra svar proportionella mot ingångssignalen. Styrsystemet översätter (t.ex. genom en växellåda med något specificerat förhållande) ett positioneringssvar hos operatören till ett nytt utgångsläge för systemet.

Första beställningskontroll:

Vanligen kallad ett hastighets- eller hastighetsstyrsystem ger en första orderstyranordning operatörskontrollen över hastigheten (rörelsehastigheten) för systemutgången. Ett exempel skulle vara att ha styranordningen kopplad till en motor så att en positionsrörelse från operatören förändrar motorens hastighet som i sin tur är ansluten till växellådan (se figur 20.18). Sålunda styr operatören förändringshastigheten för systemposition, snarare än dess position.

Andra beställningskontroll:

I vissa styrsystem har operatören kontroll över systemväxlingshastigheten. Med detta menar vi att ett positionssvar av operatören resulterar i en acceleration av systemutgångens del.

Pursuit och kompensatorisk spårning:

Spårningsuppgifter kan också kategoriseras med avseende på huruvida de är strävan eller kompensatoriska i naturen. Den väsentliga skillnaden mellan dessa två former av spårning ligger i sättet att de två kritiska elementen i uppgiften - placeringen av "målet" och placeringen av systemet som styrs - visas för systemoperatören.

I efterföljande spårning visas de relativa lägena för både målet och det system som styrs, och båda flyttas på displayen. Operatörens uppgift är att genom att systemet styrs på rätt sätt för att få systemets representation på displayen så att den sammanfaller med målelementet (det vill säga att han är "på mål") trots att målet kan vara i rörelse.

Kompensatorisk spårning å andra sidan ger en bildskärm där målet representeras av ett stationärt element och målet rör sig ensamt. Dess rörelse är sådan att den ger operatören information om hur långt och i vilken riktning han är "off target". Vilken skillnad mellan målet och systemelementet representerar felgraden vid det ögonblicket.

Systemkontrollteori:

En stor fördel med användningen av systeminriktningen när man studerar den perceptuella motoriska aspekten av mänsklig prestation är att den tillåter användning av matematiska modeller både i beskrivande och förståelse av sådant beteende. Matematiska modeller av mänsklig prestation är alltid mycket önskvärda eftersom de tillåter både kvantifiering och specificitet. Strikt verbala modeller tenderar att vara mer generella och av något mindre användbarhet.

Systemkontrollteori bygger i första hand på begreppet servomekanismer från fysiska vetenskaper. En servomekanism är en anordning som etablerar en viss relation mellan ingångssignalen och utsignalen.

Systemkontrollteori behandlar den mänskliga kontrollen som en servomekanism, genom att människan beskrivs som ett systemelement som ger ett systematiskt samband mellan stimulansingången och responsutgången. Om ingången kan beskrivas på ett kvantitativt sätt, och om utgången kan definieras på liknande sätt, kan förhållandet mellan utgången (Y) och ingången (X) uttryckas matematiskt som en viss funktion, det vill säga,

Y = f (x)

Funktionen f (x) kallas "mänsklig överföringsfunktion" och representerar matematiskt de transformationer som den mänskliga styrenheten tillämpar på ingångssignalen i processen att producera sitt styrrespons. Således är överföringsfunktionen i en mycket reell mening ett matematiskt uttryck för mänsklig prestanda i en komplex perceptuell motoruppgift.

Forskningen om den mänskliga överföringsfunktionen under det senaste decenniet har visat att man kan "passa" matematiska ekvationer till mänskliga regulatorprestanda vilket är förvånansvärt stabilt och korrekt, eftersom systemets komplexitet inte är för stort för över skatt mänskliga förmågor. Briggs (1964) har nyligen visat hur detta tillvägagångssätt för mänskliga prestationer har betydande konsekvenser för allmän psykologisk beteendeteori.