RO8.PDF

(283 KB) Pobierz
8. MODELE DRZEW LOGICZNYCH
8.1. ANALIZA NIEZAWODNO CI CZŁOWIEKA (HRA)
8.1.1. Model Rasmussena
Du a z o ono
ó »
“
ó
ƒ
funkcjonalna i strukturalna wspó czesnych systemów technicznych mo e
ó
Ñ“
»
½ ó
przyczyni si do wyst powania dodatkowych zagro e , mimo szerokiego zastosowania, najcz ciej
komputerowo-wsparte systemy automatycznego sterowania i zabezpiecze . Zwracaj uwag zagro enia
wynikaj ce z mo liwo ci pope nienia b du przez operatora, szczególnie w sytuacjach, którym
towarzyszy du e napi cie nerwowe. Zagadnienie analizy niezawodno ci cz owieka (HRA - Human
uk adach tych cz owiek b d c jednym z elementów systemu i spe niaj c aktywn rol w kszta towaniu
niezawodno ci mo e w sprzyjaj cych okoliczno ciach tworzy dodatkowy uk ad zabezpieczaj cy.
powstania du ych zagro e dla systemu. W literaturze [13] wskazuje si na fakt, e wypadki wywo ane
b dami cz owieka stanowi znaczny procent wszystkich niepo danych zdarze . St d celem HRA jest
okre lenie prawdopodobie stwa pope nienia b du przez operatora, dominuj cych czynników ryzyka oraz
okoliczno ci i uwarunkowa sprzyjaj cych podj ciu b dnej decyzji.
Pierwsze analizy niezawodno ci, w których uwzgl dniono wp yw b dów pope nionych przez
cz owieka wykonano w latach sze dziesi tych ubieg ego wieku [13]. Stymuluj co na dalsze badania nad
niezawodno ci cz owieka wp yn o zainteresowanie probabilistycznymi metodami oszacowania ryzyka.
mechanizmów powstawania b dów operatora.
Na podstawie rezultatów analiz szeregu b dów cz owieka Rasmussen [53] okre li trzy g ówne
klasy zachowa i funkcjonowania operatora.
(wprawa). Przy
ƒ
»
» Ñ
»
“»
“»
Ñ
Ą
ó
½
Ą
»
“»
»
“
»
Ñ
Ą
»
“»
“
½
Ñ
“»
»
½
Ñ
½
ó
»
“»
»
ó
“
½ ó
ó
“
ƒ
ó
»
»
ó
Ą
ƒÑ“
ó
“
½
“»
»
Ñ
ó
“
Reliability Assessment) - stanowi istotn cz
“
»
»
analizy ryzyka systemów antropotechnicznych [50].W
»
“
»
Równocze nie szczególno
Ñ
roli operatora powoduje, e b d cz owieka mo e przyczyni si do
Szczególn uwag zwrócono na zmienno
“
ludzkich zachowa i mo liwo
wyja nienia powodów i
wy wiczonych schematów. Takie funkcjonowanie cz owieka jest typowe w sytuacjach wymagaj cych
szybkiego reagowania na wa ny alarm.
zgodnej z opanowanymi zasadami i procedurami (regu y). Dzia ania te powinny umo liwi
skoordynowan realizacj zadania.
Ostatni grup stanowi zachowania odwo uj ce si do wykszta cenia i zasobu wiedzy operatora
(wiedza). Takie zachowanie jest typowe dla nowych i nieznanych dot d sytuacji, w których operator, na
»
“
»
“
“
ó
»
»
Ñ
Ñ
Drug grup stanowi zachowania wyuczone, które wymagaj
“
wiadomej mentalnej aktywno ci
ƒ
“
wiadomej aktywno ci mentalnej operator ogranicza si
»
Ñ
do powtarzania serii
Ñ
“
Ñ
ó
“
Ñ
Pierwsz
grup
stanowi
zachowania okre lone przez wyuczone umiej tno ci operatora
»
»
Ñ
ƒ
Ś
Ñ
»“
»
Ą
“
ó
»
ó
½
Ñ
Ñ
106
podstawie wiadomej mentalnej aktywno ci i kognitywnego przetwarzania informacji, poszukuje
skomplikowanych i nieznanych sytuacji, opracowanie nowych strategii w opanowaniu zagro e
zwi zanych z mo liwym wypadkiem.
ó
ó
ó
½
rozwi zania zadania i planuje tok post powania. Do takich zada
“
Obliczanie i ustalenie
kryterium
3
Interpretacja
okre lenia
konsekwencji i celów
2
Rys. 8.1. Dzia anie operatora wed ug Modelu Rasmussena z uwzgl dnieniem trzech typów
zachowa : 1 - wprawa, 2 - regu a, 3 - wiedza
“
»
»
½
»
Poszczególne fazy mog nast powa sekwencyjnie po sobie, ale równie mo liwe s dodatkowe
cie ki, skróty", umo liwiaj ce kreowanie po cze pomijaj cych kolejne fazy a wynikaj ce z cech
½
»
½
ó
osobowych operatora oraz typu zachowa (rysunek 8.1).
ń
ę
Detekcja
-
potrzeby działania
1
Wykonanie
-
podj cie zada
ń
Obserwacja
-
zbieranie danych i
informacji
ó
ś
Identyfikacja stanu
systemu
Zdefiniowanie zada
-
okre lenie nowego
stanu systemu
Plan działa
-
wybór procedur
107
½ ó
ń
ś
ƒ
Ñ
“
Ñ
nale : diagnozowania
`
ó
Ñ
operacyjnych opracowan przez Embrey’a [15] oraz analiz wp ywu czynników zewn trznych i
wewn trznych [54] sta y si standardami w analizie interakcji pomi dzy operatorem a systemem
technicznym. Przede wszystkim zak ada si , e w procesie percepcji mo na wyró ni fazy: detekcji,
funkcjonowania operatora (rysunek 8.2), umo liwiaj cy badanie prawdopodobie stwa wyst pienia b du
w trakcie akwizycji informacji, analizy informacji, podejmowania decyzji oraz w fazie realizacji.
W fazie akwizycji nie zachodzi proste kopiowanie informacji przez umys cz owieka, ale
wynika z do wiadczenia i potrzeb operatora. B d cz owieka w fazie percepcyjnej polega na tym, e mimo
dostarczenia informacji mo e ona by niezauwa ona przez operatora.
W kolejnej fazie dokonywana jest analiza informacji. Wyró nia si w szczególno ci proces
logiczny oraz obliczanie parametrów, co wymaga wykorzystanie procedur zgromadzonych w pami ci
d ugoterminowej. W rezultacie przeprowadzonych analiz operator jest przygotowany do rozpocz cia
procesu decyzyjnego. W tym celu operator analizuje wcze niej zdefiniowany abstrakcyjny model
dokonuj c selekcji celów. Przyk adowo, stawiaj c sobie za cel utrzymanie gotowo ci systemu, najwy szy
priorytet nadaje kryterium bezpiecze stwa. Ostatnia faza, jak jest wykonanie zadania, najcz ciej
wymaga okre lonej fizycznej aktywno ci operatora.
Ñ“
Ñ
½
Ñ
ó
Ñ
»
Ñ
“
»
“
Ñ
“
ó
ó
ƒ
ó
ó
»
»
Ñ
Ą
“»
½
ó
½ ó »
“
“
»
“
»
“
obserwacji i identyfikacji oraz wykonania. Nawi zuj c do tych za o e
zaproponowano model
skomplikowany, czasami nie wiadomy mechanizm selekcji i przyswajania informacji, której cenno
Ñ
8.1.2. B dy cz owieka - przyk ady modelowania
Z przedstawionych rozwa a wynika, e b dy cz owieka powstaj w wyniku wadliwego
dzia ania operatora w poszczególnych fazach funkcjonowania, poczynaj c od akwizycji informacji przez
pewnej optymalnej realizacji zada , która równocze nie stanowi odniesienie referencyjne.
B dy pope nione przez cz owieka mog by klasyfikowane w ró ny sposób. Przyk adowo,
uwzgl dniaj c fazy istnienia obiektu mo na wyró ni b dy konstrukcyjne, b dy technologiczne, b dy
pope ni b d: czytania, obliczeniowy, itd. Podobnie rozró nimy b dy pope nione w zwi zku z ró nymi
ó
»
“»
ó
» ƒ »
ó
Ą
»
ó
ƒ
Ñ
»
½
»
“»
ƒ
ó
Ą
aktywno
mentaln do fazy wykonawczej i mo na je interpretowa jako wyst pienie odchylenia od
monta owe, b dy eksploatacyjne oraz b dy z omowania. Wykonuj c okre lon czynno
Ñ
»
“»
“»
ó
mo na
System wiedzy operatora
Akwizycja
informacji
Analiza
informacji
Podejmowanie
decyzji
Realizacja
Rys. 8.2. Model funkcjonowania operatora
stanami obiektu, b d podczas normalnego funkcjonowania (operacyjny), b d obs ugowy, b d podczas
»
»
»
»
108
½
W praktyce model Rasmussena i zwi zana z nim systematyka uzupe niona klasyfikacj zada
»
“»
»
ƒ ó
»
“»
ó
»
»
“» ƒ ó
“»
ó
ó “
ó
»
½ ó
»
“»
“
»
naprawy, b d podczas wypadku, b dy w warunkach powypadkowych, itp. Cz sto pope nienie przez
operatora jednego b du prowadzi do wyst pienia kolejnych. St d, w analizie predykcyjnej uwzgl dnia
si fakt, e b dy cz owieka mog by zale ne od siebie.
Ze wzgl du na mo liwy scenariusz powstawania wypadku wyró nia si dwa typy b dów
cz owieka:
2)
b dy utajone, których oddzia ywanie na system mo e wyst pi nawet po d ugim okresie czasu,
gdy na przyk ad wyst pi sprzyjaj ca temu, odpowiednia kombinacja innych negatywnych
czynników.
Z praktyki in ynierskiej wynika, e zarówno b dy aktywne jak i utajone mog prowadzi do
uszkodze o powa nych konsekwencjach, i dlatego obydwa typy b dów s rozpatrywane w ramach
analiz niezawodno ci cz owieka.
Sam mechanizm pope niania b dów nie ma jednoznacznego wyja nienia. Próby modelowania
psychologii. Nawi zuj c do rezultatów osi gni tych przez behawiorystów [18], w badaniach
niezawodno ci operatora w pierwszej kolejno ci zastosowano modele zachowa cz owieka tzn. modele
S-R (stimulus-response).
W modelach S-R organizm ludzki traktowany jest jak czarna skrzynka", której zachowanie si "
Wykorzystuj c ten sposób rozumowania skomplikowane procesy zachowa mog by modelowane w
postaci zbioru indywidualnych modeli S-R przedstawiaj cych proste sytuacje.
Du a u yteczno modeli behawiorystycznych w badaniach niezawodno ci cz owieka potwierdza
wskaza y na konieczno uwzgl dnienia zale no ci zachowa operatora od czasu. Kluczow rol odgrywa
tu zró nicowanie pomi dzy czasem zewn trznym, biegn cym niezale nie od stanu emocjonalnego
cz owieka a czasem kognitywnym, podczas którego aktywnie mentalnie system analizuje informacje. W
normalnych sytuacjach obydwa systemy czasu dzia aj synchronicznie. Okazuj si jednak, e w pewnych
sytuacjach, szczególnie podczas stresu, mózg jest w stanie selektywnie analizowa tylko informacje
istotne dla zaistnia ej sytuacji.
Jako ciowa zmiana percepcji wskazuje na znaczenie wewn trznych procesów zachodz cych w
mózgu cz owieka i wskazuje na znaczenie czasu w okre laniu i stosowaniu wy szych funkcji
kognitywnych, takich jak proces uczenia si lub nakre lania strategii i znajdowania rozwi za ad hoc.
½
Ñ
“
ó
Ñ
»
“
Ñ
»
ƒ
ó
“ “
»
»
ó
“
“
ó
“
½
Ñ
ó
“
Ą
»
»
½
Ñ
“
Ą
ƒ
½
Ñ
Ñ
“
“
»
½
Ñ
Ñ
“
Ñ
“»
»
ó
Ñ
½
ƒ
“»
ó
ó
»
»
ƒ
ó
»
“»
“»
“»
“
ó
ó
ƒ
ó
»
“
“»
ó
“
“
“»
»
“
“»
»
ó
1)
prawdopodobie stwa pope nienia b du przez operatora s
“»
»
½
bezpo rednio zwi zane z rozwojem
charakteryzowane jest przez asocjacj
pomi dzy stymuluj cym wej ciem a reakcj
(wyj ciem).
zasadno
takiego uj cia dla okre lonej grupy zachowa . Jednak badania nad psychologi cz owieka [8],
109
“
`
»
Ñ
Ñ
`
“»
»
Ą
ó
»
b dy aktywne, których skutki s odczuwalne praktycznie natychmiast;
Wykorzystanie ró nych
funkcji mózgu
modele S-R
Rys. 8.3. Zakres zastosowa modeli S-R (behawiorystycznych)
i modeli kognitywnych [18].
½
Jak przedstawiono na rysunku 8.3, je eli przeznaczony na podjecie dzia a czas jest ograniczony,
kognitywne modele maj mniejsze znaczenie, natomiast jest miejsce na wykorzystanie modeli S-R.
Inaczej, modele S-R mo emy traktowa jako niezale ne od czasu, natomiast modele kognitywne
Równolegle zwraca si uwag na wp yw ogólnych warunków i atmosfery w pracy na mo liwo
pope nienia b du.
Wskazuje na ca
ó
Ñ
Ą
½ »
ó
jako modele, w których uwzgl dniana jest zale no
ó
»
“
“
“
aktywno ci mentalnej od czasu.
Ą
ó
list zaburze , które mog przyczyni si do pope nienia b du. W szczególno ci
Ñ
ó
“»
»
Ñ
“
ƒ
“
½
“
wyró niono wp yw czynników zewn trznych (warunków rodowiskowych, wyposa enia struktury
organizacyjnej), czynników wewn trznych (przygotowania zawodowego, stanu emocjonalnego, kondycji
fizycznej, cech osobowych), fizjologicznych i psychologicznych czynników stresu (zm czenia, bólu i
dyskomfortu, uczucia g odu i pragnienia, pilno ci i wielko ci zadania oraz d ugo ci okresu podwy szonej
czujno ci oraz poziomu ryzyka).
cz owieka w uk adzie obiekt - operator. Przyk adowo, zbyt du a ilo
ó
»
»
»
ó
“
Ñ
»
Ñ
Ñ
»
“
»
informacji nap ywaj cych wraz ze
Ñ »
»
zmianami obserwowanych parametrów i zwi zany z tym brak czasu na przeprowadzenie w a ciwej
analizy, mo e przyczyni si do z ego wnioskowania odno nie skutków globalnych (efekt saturacji).
Innym przyk adem wadliwego dzia ania" operatora jest brak koncentracji (utrata czujno ci) -
operator nie poszukuje stosownej informacji, ale my li o zupe nie innych rzeczach lub koncentruje na
innych, nieistotnych problemach.
Szczególnym powodem pope nienia b du przez operatora jest brak zaufania i niedowierzanie
transmitowanym sygna om alarmowym. Przyjmuj c za o enie o braku powodów wyst pienia uszkodzenia
»
»
»
ĕ
“»
»
»
Ñ
Ñ
»
Ñ
»
“
ƒ
ó
systemu, operator próbuje znale
prawdziwe wed ug niego powody fa szywego alarmu, co z regu y
“»
“
Ą
ó
ó »
`
»
»
Ą
Wielo
tego typu czynników uzasadnia zró nicowanie powodów wyst powania b dów
Ą
W tym celu Swain [60] wprowadza poj cie czynnika kszta tuj cego jako
»
“
»
ń
ó
ę
ƒ
ó
ż
modele
kognitywne
sekundy
dost pny czas
dzie
“»
Ñ
»
wykonania zadania.
110

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin