Perceptual - Motor Ferdigheter: Typer, Faktorer, Sporing og System Control

Emnet motoriske ferdigheter strekker seg fra studien av atferd i enkle manipulative-fingerferdighetsoppgaver (for eksempel pegboards) til den svært komplekse typen ferdighet og koordinering som er involvert i kontroll av kjøretøy som fly og romkapsler. Motoraktivitet, eller perceptuell motorisk oppførsel som den ofte er utpekt, spiller en så fremtredende rolle i vår daglige eksistens at vi ofte tar det for gitt.

Først når vi befinner oss i visse situasjoner, blir vi oppmerksomme på at fysisk koordinering og fingerfylling ikke er noe som er naturlig for alle mennesker. Et par timer brukt til å se golfere gå av første tee på en lørdag ettermiddag kan være en dramatisk demonstrasjon av varianter av motoradferd som besittes av forskjellige individer.

Typer motorbevegelser:

For enkelhets skyld er det nyttig å klassifisere motorbevegelser i ulike kategorier.

McCormick (1964) viser fem slike grupper:

Posisjoneringsbevegelser:

Dette er bevegelser fra et bestemt sted til et annet bestemt sted. Eksempler vil vende siden av en bok eller flytte en spak fra en diskret stilling til en annen diskret posisjon.

Gjentatte bevegelser:

Det viktigste kjennetegn her er at den samme bevegelsen blir gjentatt kontinuerlig, for eksempel studsende en ball, vikling en klokke osv.

Kontinuerlige bevegelser:

Disse bevegelsene innebærer en kontinuerlig kontrollprosess, vanligvis som respons på noen eksterne stimulanser. For eksempel, kjører en bil innebærer kontinuerlig styring som svar på sving og bøyninger av veien.

Serielle bevegelser:

Dette er en serie av relativt separate bevegelser i en sekvens. De kan være kjent på forhånd eller kan delvis skyldes en funksjon av tidligere resultater. Å spille et musikalsk instrument illustrerer et tilfelle av serielle bevegelser der alle bevegelsene er i det vesentlige av samme type; Forbereder en peanøttsmør sandwich illustrerer et tilfelle av seriell bevegelse der bevegelsene er ganske forskjellige i hele serien, det vil si å plukke opp kniv, skrue åpen krukke, grave ut spredning, spre jordnøddesmør osv.

Statisk bevegelse:

Opprettholde en konstant posisjon over en periode kalles statisk bevegelse. Selv om ingen faktisk bevegelse er nødvendig, er muskulær anstrengelse nødvendig for statisk bevegelse. En stor mengde data er foreløpig tilgjengelig om menneskers evne til å utføre de forskjellige typer bevegelser som er oppført ovenfor. For et utmerket sammendrag av dette materialet, undersøk boken Human Factors Engineering av EJ McCormick (1964).

Faktoranalyser av motorferdighet:

Én tilnærming til å bestemme de grunnleggende dimensjonene av motorisk evne er ved bruk av faktoranalyse. Vanligvis involverer disse studiene å gi hver av et stort antall mennesker (vanligvis flere hundre) en rekke forskjellige typer motoroppgaver å utføre. Oppgavene vil variere fra papir-og-blyant oppgaver som å sette prikker i sirkler til faktiske fingerferdighetstester som Purdue Pegboard. Ved å samle disse oppgavene i liknende grupper i henhold til deres interkorrelasjoner, kan man få betydelig innsikt i hva forskjellige spesielle ferdigheter utgjør den mer brutto ferdigheten vi kaller motorisk evne.

Fleishman og hans medarbeidere har gjort størst mulig forskning ved hjelp av denne metoden. Et godt utvalg av deres forskning er 1962-studien av Fleishman og Ellison. De administrerte tolv apparattester og ni papirtype-tester av manipulerende karakter til 760 Air Force-trainees, og deretter analyserte faktorinterrelasjonene blant de 21 tester med resultatene vist i tabell 20.2.

De var i stand til å identifisere (fornuftig ut av) de fem første faktorene, og de kalte dem som følger:

Faktor I: Håndvevshastighet

Faktor II: Fingerferdighet

Faktor III: Hastighet på armbevegelsen

Faktor IV: Manuell fingerferdighet

Faktor V: Formål

Denne typen studie er det som best kan kalles en "statisk" korrelasjonsstudie av motorisk evne: den fanger folk på et øyeblikk i tid og undersøker deres grunnleggende ferdighetsdimensjoner. Fleishman har også gjort noen faktoranalytisk forskning ved hjelp av prosedyren for å teste individer flere ganger under trening for å se om, ettersom folk blir dyktige, skifter de grunnleggende ferdighetsdimensjonene i betydning og vekt.

Sporing av ytelse:

Sporingskompetanse er et svært viktig delområde innenfor det bredere emnet motorisk oppførsel. Sporing er ganske vanskelig å beskrive på en bestemt måte. Det kan tenkes som enhver motoradferd som innebærer sikte eller styring eller peker enten en del av ens kropp eller noe objekt på et mål av noe slag. En jeger som sikter mot haglen på en fasan i flukt, sporer "fasaden".

En sjåfør som styrer sin bil nedover motorveien, er "sporing" motorveien. En midtbanespiller som forbereder seg på å fange en fly, er "sporing" ballen i fly. En stor del av menneskets daglige aktivitet kan betraktes som sporingsadferd (ta for eksempel øke en skje med gulrøtter til ens munn til middag), men det er slik en annen natur for oss at vi sjelden tenker på det i disse termer, bortsett fra kanskje når vi ser et veldig lite barn som bare lærer disse vanlige ferdighetene.

Mann som systemkontroller:

Nåværende ferdighetsforskning har en tendens til å se menneskets perceptuelle motoriske ytelse når det gjelder oppgaven med å betjene som en kontroller av noe "system". Figur 20.17 er et diagram over det grunnleggende menneske-maskin-systemkonseptet. I nesten enhver dyktig oppgave kan man bli tenkt som et integrert element i noe større dynamisk system. Det vil si at han (1) mottar noen form for informasjon fra miljøet (vanligvis en slags skjerm) som han må svare på, og (2) gjør noe svar på denne inngangen, ved hjelp av hvilke kontroller som leveres av systemet.

Svaret blir så "overført" gjennom de gjenværende systemkomponentene i selve systemutgangen. Denne utgangen blir så "matet tilbake" i displayet slik at operatøren kan se sin ytelse i henhold til hvor mye "feil" var til stede i hans svar. For eksempel, når det gjelder kjøring av en bil, er det styreforbindelsen og dekkdynamikken som griper inn mellom menneskets respons (styring) og systemutgang (stillingen på veien). Tilbakemeldingen i dette systemet leveres selvfølgelig via frontruten, hvor biloperatøren kan sammenligne sin faktiske posisjon på veien med den interne standarden der han vet at han "burde være".

Systembestilling:

Sporingsoppgaver kan klassifiseres i forhold til dynamikken i styringssystemet som manipuleres av operatøren. Generelt sett er jo høyere systemstyringsordre, jo mer komplisert er operatørens oppgave.

Null rekkefølge kontroll:

Et nullordrekontrollsystem blir ofte referert til som posisjonsstyring. Kontrollsystemet krever bare en person å lage et svar som er proporsjonalt med ønsket systemutgang. Siden den ønskede systemutgang typisk er en matchning av inngangssignalet, berører styresystemet i hovedsak operatøren å gjøre svar proporsjonal med inngangssignalet. Kontrollsystemet oversetter (f.eks. Gjennom en girkasse med noe spesifisert forhold) en posisjoneringsrespons fra operatøren til en ny utgangsstilling for systemet.

Første ordrekontroll:

Vanligvis kalt et hastighets- eller hastighetsstyringssystem, gir en førsteordringsstyringsenhet operatørkontrollen over hastigheten (hastigheten) for bevegelse av systemutgang. Et eksempel ville være å ha kontrollanordningen koblet til en motor slik at en stillingbevegelse fra operatøren endrer motorens hastighet som i sin tur er koblet til girkassen (se figur 20.18). Dermed styrer operatøren hastigheten på endring av systemposisjon, i stedet for sin posisjon.

Second Order Control:

I enkelte kontrollsystemer har operatøren kontroll over frekvensen av systemendring. Ved dette mener vi at en posisjonsrespons av operatøren resulterer i en endring av akselerasjon på den delen av systemutgangen.

Pursuit and Compensatory Tracking:

Sporingsoppgaver kan også kategoriseres med hensyn til om de er jakten eller kompenserende i naturen. Den vesentlige forskjellen mellom disse to former for sporing ligger i måten de to kritiske elementene i oppgaven - plasseringen av "målet" og plasseringen av systemet som styres - vises til systemoperatøren.

I etterfølgingssporing vises de relative plasseringene for både målet og systemet som styres, og begge beveges på displayet. Operatørens oppgave er, ved å kontrollere systemet på riktig måte, å bringe systemets representasjon på displayet slik at det sammenfaller med målelementet (dvs. han er "på mål") selv om målet kan være i bevegelse.

Kompenserende sporing gir derimot en visning der målet er representert av et stasjonært element og målet alene beveger seg. Bevegelsen er slik at den gir operatøren informasjon om hvor langt og i hvilken retning han er "utenfor målet". Enhver forskjell mellom målet og systemelementet representerer grad av feil i det øyeblikk.

System Control Theory:

En stor fordel ved bruken av systemtilnærmingen ved å studere det perceptuelle-motoriske aspektet av menneskelig ytelse er at det tillater bruk av matematiske modeller både i beskrivelse og forståelse av slik oppførsel. Matematiske modeller av menneskelig ytelse er alltid svært ønskelige, siden de tillater både kvantifisering og spesifisitet. Strenge verbale modeller har en tendens til å være mer generell og av noe mindre nytte.

Systemkontrollteori er i hovedsak basert på begrepet servomekanismer tatt fra fysiske fag. En servomekanisme er en enhet som etablerer et bestemt forhold mellom inngangssignalet og utgangssignalet.

Systemkontrollteori behandler den menneskelige kontrolleren som en servomekanisme, ved at mennesket beskrives som et systemelement som gir et systematisk forhold mellom stimulusinngangen og responsutgangen. Hvis inngangen kan beskrives kvantitativt, og hvis utgangen kan defineres på samme måte, kan forholdet mellom utgang (Y) og inngang (X) uttrykkes matematisk som en funksjon, det vil si,

Y = f (x)

Funksjonen f (x) refereres til som "menneskelig overføringsfunksjon" og representerer matematisk transformasjonene som den menneskelige kontrolleren gjelder for inngangssignalet i prosessen med å produsere sitt kontrollrespons. Overføringsfunksjonen er således i en veldig reell følelse et matematisk uttrykk for menneskelig ytelse i en kompleks perceptuell motoroppgave.

Forskning på menneskelige overføringsfunksjonen i det siste tiåret har indikert at man kan "passe" matematiske ligninger til menneskelig regulatorytelse, som er overraskende stabil og nøyaktig, gitt at systemets kompleksitet ikke er for stor til over skattemessige evner. Briggs (1964) har nylig vist hvordan denne tilnærmingen til menneskelig ytelse har betydelig implikasjon til generell psykologisk atferdsteori.