Экзаменационный билет №15,40

Вопрос 1.В каком случае применим нормальный закон распределения?
Нормальный закон распределения занимает центральное место в теории вероятностей. Это обусловлено тем, что этот закон проявляется во всех случаях, когда случайная величина является результатом действия большого числа различных факторов. К нормальному закону приближаются все остальные законы распределения.

Нормальный закон распределения (часто называемый законом Гаусса) играет исключительно важную роль в теории вероятностей и занимает среди других законов распределения особое положение. Это – наиболее часто встречающийся на практике закон распределения. Главная особенность, выделяющая нормальный закон среди других законов, состоит в том, что он является предельным законом, к которому приближаются другие законы распределения при весьма часто встречающихся типичных условиях.

Вопрос 2 .Обьяснить понятие показателя восстанавливаемости системы «Человек машина»
Принципы определения надежности СЧМ

Одной из задач инженерной психологии является решение проблемы надежности системы "человек-машина", т. е. ее свойство сохранять значение установленных существенных параметров в определенных пределах. Надежность зависит как от технических факторов, так и от человеческих составляющих системы, от характера функций, возложенных на человека-оператора, от человеческого фактора.

Статистика показывает, что в авиации до 70 % летных происшествий случается по вине человека. Более 56 % из общего числа происшествий, где обошлось без смертельного исхода, приходится на сенсомоторные акты. Около 52 % от числа трагических случаев сводятся к ошибкам категории "принятие решения". Ошибки человека являются основной причиной большинства аварий и других инцидентов на море. Ошибки человека вызвали от 60 до 80 % аварийных случаев, в то время как конструктивные недостатки оборудования дали лишь немногим более 10 %.

При определении надежности СЧМ необходимо учитывать следующее:

1. Показатели надежности должны быть едиными для всех звеньев СЧМ, по возможности включать в себя в явном виде показатели надежности ее отдельных звеньев - человека и машины.

2. При определении надежности СЧМ с методической точки зрения целесообразно представлять человека - оператора в качестве одного из звеньев СЧМ. Вместе с тем следует помнить, что человек является специфическим звеном СЧМ с присущими только ему особыми свойствами.

3. Необходимо выявить основные классы СЧМ и для каждого из них получить свои выражения для оценки надежности.

В качестве основного показателя надежности СЧМ следует принять вероятность безотказного, безошибочного и своевременноговыполнения задачи системой определяемую через показатели надежности оператора и техники с учетом взаимного влияния их друг на друга. К числу показателя надежности техники относятся вероятность безотказной работы в течение времени и коэффициент готовности.

13.2. Показатели надежности оператора

Надежность оператора характеризуется показателями безошибочности, готовности, восстанавливаемости и своевременности.

Основным показателем безошибочности является вероятность безошибочной работы. Эта вероятность может вычисляться как на уровне отдельной операции, так и на уровне алгоритма в целом.

Для типовых, часто повторяющихся операций в качестве показателя безошибочности может использоваться также интенсивность ошибок. Эти показатели вычисляются, как правило, в расчете на одну выполненную операцию (алгоритм).

Важным показателем надежности является и коэффициент готовности оператора, представляющий собой вероятность включения оператора в работу в любой произвольный момент времени.

Введение показателей восстанавливаемости связано с возможностью самоконтроля оператором своих действий и исправления допущенных ошибок.

Показатели своевременности действия оператора вводятся потому, что правильные, но несвоевременные действия не приводят к достижению цели, т.е. дают тот же результат, что и совершенная ошибка. Основным показателем своевременности является вероятность выполнения задачи в течение времени.

Надежность деятельности оператора не остается величиной постоянной, а меняется с течением времени. Это изменение обусловлено как изменением условий деятельности, так и колебаниями состояния оператора.

Надежность человека - оператора в общем случае обусловлена тремя основными факторами:

- степенью инженерно - психологической согласованности техники с психофизиологическими возможностями оператора для решения возникающих у него задач;

- уровнем обученности и натренированности оператора при выполнении этих задач;

- его физиологическими данными, в частности особенностями нервной системы, состоянием здоровья, порогами чувствительности, а также психологическими особенностями его личности.

Потенциальные возможности оператора к надежной работе определяются двумя группами качеств, различающимися степенью их устойчивости.

Первая группа объединяет типологические свойства нервной системы, характеризующие протекание нервных процессов возбуждения и торможения. К этим свойствами относятся сила (или слабость) нервной системы, подвижность (или инертность), лабильность, характеризующая скорость возникновения и прекращения нервных процессов, и динамичность, которая характеризует быстроту и легкость приспособления нервной системы к новым условиям. Свойства нервной системы отличаются высокой консервативностью, они почти не поддаются изменению, воспитанию в процессе деятельности.

Свойства нервной системы сами по себе не являются ни "положительными", ни "отрицательными". Например, слабость выражается, с одной стороны, в малой выносливости нервной системы, но с другой - связана с повышенной чувствительностью к воздействиям малой интенсивности (для сильной нервной системы - наоборот). Понятно, что в зависимости от конкретной обстановки проявления силы или слабости нервной системы могут способствовать или препятствовать успешной деятельности.

Вторую группу качеств составляют свойства личности, которые менее устойчивы, чем свойства нервной системы: добросовестность, волевые качества, самообладание, интерес к деятельности, умение быстро замечать и поправлять ошибки, умение не мешать себе работать. Эту группу качеств можно формировать посредством обучения, воспитания, тренировок.

Однако в практической деятельности надежность оператора обычно в значительной мере зависит от характера решаемой задачи, условий работы, особенностей техники и т.п. Нужно иметь в виду значительные компенсаторные возможности личности человека - оператора, позволяющие в данном конкретном виде деятельности восполнить недостатки одних качеств за счет других. Например, оператор, отличающийся неустойчивостью внимания, рассеянностью, компенсирует эти недостатки приобретением навыка педантично выдерживать заученную программу действий, не полагаясь на способность к непроизвольному наблюдению.

Между надежностью оператора и технических устройств в системе "человек - машина" существует взаимное влияние. Как машина, так и оператор могут выводить из строя систему. Кроме того, машина из-за ее несовершенства может провоцировать отказы оператора. Человек, в свою очередь, тоже может при управлении машиной вызвать в ней отказы.

Однако человек может обнаруживать и устранять отказы машины в случаях их возникновения, может, даже при отдельных поломках машины, удерживать выходные параметры машины в заданных пределах и не допускать при этом ее полного отказа. Человек с его большими приспособительными и творческими возможностями самим фактом своего участия в системе управления способствует повышению ее надежности.

При конструировании человеко - машинных систем у машины может быть предусмотрена функция контроля состояния оператора и его управляющих действий, способность отфильтровывать его ошибки, в случае нарушения нормальной жизнедеятельности оператора автоматически резервировать его и таким образом предупреждать отказ системы.

Вопрос 3 Качественный и количественный анализ риска
Качественный анализ риска предполагает: выявление источников и причин риска, этапов и работ, при выполнении которых возникает риск, т.е. установление потенциальных зон риска; идентификацию (установление) всех возможных рисков; выявление практических выгод и возможных негативных последствий, которые могут наступить при реализации содержащего риск решения. Результаты качественного анализа служат важной исходной информацией для осуществления количественного анализа, т.е. оценки риска. В ходе этого анализа определяются: - вероятность наступления неблагоприятных событий и размер возможного ущерба, - допустимый уровень риск.
Количественный анализ риска является одной из важных составляющих процесса эффективного управления фирмой. Можно знать, какой точно риск будет воздействовать на фирму в случае выбора ею конкретного направления (или нескольких направлений) предпринимательской деятельности, проблема также состоит и в том, что необходимо также количественно оценить его. Определить степень риска важно и в контексте того, что при этом фирма определяет возможность выбора конкретного направления, исходя из собственных приоритетов. Например, более высокая степень риска и возможность получения большей прибыли, низкая степень риска и более низкая прибыль.

В настоящее время наиболее распространенными методами количественной оценки степени риска являются:

- статистический метод;

- метод анализа целесообразности затрат;

- метод экспертных оценок;

- аналитический метод;

- метод использования аналогов.

Вопрос 4 Обьяснить «понятие потоковые графы»
Для решения задач анализа, синтеза и оптимизации ХТС используют три класса топологических моделей: первый класс образуют потоковые графы и структурные графы; ко второму классу принадлежат информационно-потоковые мультиграфы, информационные графы и двудольные информационные графы; к третьему классу относятся сигнальные графы.

Другими словами, вычислительная модель определяется в терминах потока данных, а не потока управления или редукции графов, и программы на понятийном уровне представляются потоковыми графами.

Параметрические потоковые графы ХТС обладают следующими характерными особенностями: они являются конечными, ориентированными, асимметричными, связными как пленарными, так и непла-нарными графами.

Добавление или изменение одной-двух АПЕ при неизменности остальных полностью меняет вид аппарата. Структурная схема и потоковые графы таких аппаратов гораздо проще, что приводит к увеличению неопределенности в задании параметров входных и выходных потоков и значительно усложняет выбор их оптимальных значений.  

Отметим, впрочем, что общая топология двух графов одинакова. Это частично объясняет то, что потоковые графы цифровых фильтров часто изображаются с использованием обозначений временной области и г-области. Критерий устойчивости ( Ь 1) можно сформулировать следующим образом: система устойчива, если полюсы ( или корни полинома знаменателя) передаточной функции цифрового фильтра меньше единицы.