Nhận thức - Kỹ năng vận động: Các loại, yếu tố, theo dõi và kiểm soát hệ thống

Chủ đề về kỹ năng vận động mở rộng từ nghiên cứu hành vi trong các nhiệm vụ khéo léo đơn giản (ví dụ, bảng điều khiển) đến loại kỹ năng và phối hợp rất phức tạp liên quan đến việc điều khiển các phương tiện như máy bay và viên nang không gian. Hoạt động của động cơ, hoặc hành vi vận động tri giác như thường được chỉ định, đóng một vai trò nổi bật như vậy trong sự tồn tại hàng ngày của chúng ta mà chúng ta thường coi đó là điều hiển nhiên.

Chỉ khi chúng ta thấy mình trong một số tình huống nhất định, chúng ta mới nhận thức được rằng sự phối hợp và khéo léo về thể chất không phải là điều tự nhiên đối với tất cả mọi người. Một vài giờ dành cho việc xem những người chơi golf ra khỏi tee đầu tiên vào chiều thứ bảy có thể là một minh chứng kịch tính cho các loại hành vi vận động được sở hữu bởi các cá nhân khác nhau.

Các loại chuyển động của động cơ:

Vì mục đích thuận tiện, rất hữu ích khi phân loại chuyển động của động cơ thành nhiều loại khác nhau.

McCormick (1964) liệt kê năm nhóm như vậy:

Chuyển động định vị:

Đây là những chuyển động từ một vị trí cụ thể đến một vị trí cụ thể khác. Các ví dụ sẽ là chuyển trang của một cuốn sách hoặc di chuyển một đòn bẩy từ một vị trí riêng biệt sang một vị trí riêng biệt khác.

Chuyển động lặp đi lặp lại:

Đặc điểm cơ bản ở đây là chuyển động tương tự được lặp lại liên tục, chẳng hạn như nảy một quả bóng, cuộn dây đồng hồ, v.v.

Chuyển động liên tục:

Những chuyển động này liên quan đến một quá trình kiểm soát liên tục, thường là để đáp ứng với một số kích thích bên ngoài. Ví dụ, lái xe ô tô liên quan đến việc điều khiển liên tục để phản ứng với những khúc cua và khúc cua trên đường.

Chuyển động nối tiếp:

Đây là một loạt các chuyển động tương đối riêng biệt trong một chuỗi. Chúng có thể được biết trước hoặc có thể dẫn đến một phần là một chức năng của hiệu suất trước đó. Chơi một nhạc cụ minh họa một trường hợp chuyển động nối tiếp trong đó tất cả các chuyển động về cơ bản là cùng một loại; chuẩn bị một bánh sandwich bơ đậu phộng minh họa một trường hợp chuyển động nối tiếp trong đó các chuyển động khá khác nhau trong toàn bộ loạt, đó là, nhặt dao, vặn mở lọ, đào ra, rải bơ đậu phộng, v.v.

Chuyển động tĩnh:

Duy trì một vị trí không đổi trong một khoảng thời gian được gọi là chuyển động tĩnh. Mặc dù không cần phải di chuyển thực tế, nhưng gắng sức cơ bắp là cần thiết cho chuyển động tĩnh. Một khối lượng lớn dữ liệu hiện đang có sẵn liên quan đến khả năng của con người để thực hiện các loại chuyển động khác nhau được liệt kê ở trên. Để có một bản tóm tắt xuất sắc của tài liệu này, hãy xem cuốn sách Kỹ thuật nhân tố con người của EJ McCormick (1964).

Nghiên cứu phân tích nhân tố về kỹ năng vận động:

Một cách tiếp cận để xác định kích thước cơ bản của khả năng vận động là thông qua việc sử dụng phân tích nhân tố. Thông thường, các nghiên cứu này liên quan đến việc cung cấp cho mỗi một số lượng lớn người (thường là vài trăm) nhiều loại nhiệm vụ vận động khác nhau để thực hiện. Các tác vụ sẽ bao gồm từ các tác vụ bằng giấy và bút chì như đặt dấu chấm vào vòng tròn đến các bài kiểm tra khéo léo thực tế như Bảng điều khiển Purdue. Bằng cách phân cụm các nhiệm vụ này thành các nhóm tương tự theo mối tương quan giữa chúng, người ta có thể hiểu rõ hơn về những loại kỹ năng đặc biệt khác nhau tạo nên kỹ năng thô hơn mà chúng ta gọi là khả năng vận động.

Fleishman và đồng nghiệp đã thực hiện số lượng nghiên cứu lớn nhất bằng phương pháp này. Một ví dụ điển hình về nghiên cứu của họ là nghiên cứu năm 1962 về Fleishman và Ellison. Họ đã thực hiện mười hai bài kiểm tra thiết bị và chín bài kiểm tra bằng giấy và bút chì có tính chất thao túng cho 760 học viên Không quân, và sau đó nhân tố đã phân tích mối tương quan giữa 21 bài kiểm tra với kết quả trong Bảng 20.2.

Họ đã có thể xác định (hiểu được) năm yếu tố đầu tiên và họ đặt tên cho chúng như sau:

Yếu tố I: Tốc độ ngón tay

Yếu tố II: Khéo léo ngón tay

Yếu tố III: Tốc độ di chuyển của cánh tay

Yếu tố IV: Khéo léo bằng tay

Yếu tố V: Nhắm mục tiêu

Loại nghiên cứu này là thứ tốt nhất có thể được gọi là nghiên cứu tương quan động tĩnh của động cơ: nó bắt mọi người tại một thời điểm và kiểm tra kích thước kỹ năng cơ bản của họ. Fleishman cũng đã thực hiện một số nghiên cứu phân tích nhân tố bằng cách sử dụng quy trình kiểm tra các cá nhân nhiều lần trong quá trình đào tạo để xem, khi mọi người trở nên lành nghề hơn, các chiều kỹ năng cơ bản thay đổi tầm quan trọng và sự nhấn mạnh của họ.

Hiệu suất theo dõi:

Kỹ năng theo dõi là một tiểu vùng rất quan trọng trong chủ đề rộng hơn về hành vi vận động. Theo dõi khá khó để mô tả theo một cách cụ thể, nó có thể được coi là bất kỳ hành vi vận động nào liên quan đến việc nhắm hoặc hướng dẫn hoặc chỉ một phần của cơ thể của chính mình hoặc một đối tượng nào đó vào mục tiêu nào đó. Một thợ săn nhắm khẩu súng ngắn của mình vào một con gà lôi trong chuyến bay đang theo dõi con gà lôi.

Một tài xế điều khiển chiếc xe của mình xuống đường cao tốc đang theo dõi trên đường cao tốc. Một tiền vệ trung tâm đang chuẩn bị bắt một con ruồi đang theo dõi bóng của anh ấy trong chuyến bay. Rất nhiều hoạt động hàng ngày của con người có thể được xem là hành vi theo dõi (ví dụ, đưa một muỗng cà rốt lên miệng vào bữa tối), nhưng đó là bản chất thứ hai đối với chúng ta mà chúng ta hiếm khi nghĩ về nó trong các điều khoản này, ngoại trừ có lẽ khi chúng ta chứng kiến ​​một đứa trẻ rất nhỏ chỉ học những kỹ năng này.

Người đàn ông như một người điều khiển hệ thống:

Nghiên cứu kỹ năng hiện tại có xu hướng xem hiệu suất động cơ tri giác của con người về nhiệm vụ phục vụ như một bộ điều khiển của một số hệ thống. Hình Hình 17.17 là một sơ đồ của khái niệm hệ thống máy móc cơ bản. Trong hầu hết mọi nhiệm vụ lành nghề, con người có thể được hình thành như một yếu tố không thể thiếu của một số hệ thống động lớn hơn. Nghĩa là, anh ta (1) nhận được một số loại thông tin từ môi trường (thường là một loại màn hình nào đó) mà anh ta phải phản hồi và (2) tạo ra một số loại phản hồi cho đầu vào này, sử dụng bất kỳ điều khiển nào được cung cấp bởi hệ thống.

Sau đó, câu trả lời được truyền tải qua các thành phần hệ thống còn lại vào đầu ra hệ thống thực tế. Kết quả đầu ra này sau đó được đưa trở lại vào màn hình hiển thị để người vận hành có thể xem hiệu suất của mình theo cách thức, rất nhiều lỗi Lỗi đã có trong phản hồi của anh ấy. Ví dụ, trong trường hợp lái xe ô tô, đó là mối liên kết lái và động lực lốp xe can thiệp giữa phản ứng của con người (hành động lái) và đầu ra hệ thống (vị trí trên đường). Tất nhiên, thông tin phản hồi trong hệ thống này được cung cấp thông qua màn hình kính chắn gió, qua đó người điều khiển ô tô có thể so sánh vị trí thực tế của mình trên đường với tiêu chuẩn nội bộ nơi anh ta biết mình nên có.

Lệnh hệ thống:

Nhiệm vụ theo dõi có thể được phân loại theo các động lực của hệ thống điều khiển được vận hành bởi người vận hành. Nói chung, thứ tự kiểm soát hệ thống càng cao thì nhiệm vụ của người vận hành càng phức tạp.

Kiểm soát đơn hàng bằng không:

Một hệ thống kiểm soát không thứ tự thường được gọi là kiểm soát vị trí. Hệ thống điều khiển đơn giản chỉ cần một người thực hiện phản hồi tỷ lệ thuận với đầu ra hệ thống mong muốn. Do đầu ra hệ thống mong muốn thường là khớp tín hiệu đầu vào, nên về cơ bản, hệ thống điều khiển yêu cầu người vận hành thực hiện các phản hồi tỷ lệ thuận với tín hiệu đầu vào. Hệ thống điều khiển chuyển (ví dụ, thông qua hộp giảm tốc có một số tỷ lệ được chỉ định) một phản ứng định vị của người vận hành thành một vị trí đầu ra mới cho hệ thống.

Kiểm soát đơn hàng đầu tiên:

Thường được gọi là hệ thống điều khiển tốc độ hoặc vận tốc, một thiết bị điều khiển bậc nhất cho phép người vận hành kiểm soát tốc độ (vận tốc) chuyển động của đầu ra hệ thống. Một ví dụ sẽ có thiết bị điều khiển được liên kết với một động cơ để chuyển động vị trí của người vận hành thay đổi tốc độ của động cơ được nối với hộp số (xem Hình 20, 18). Do đó, người vận hành kiểm soát tốc độ thay đổi vị trí hệ thống, thay vì vị trí của nó.

Kiểm soát đơn hàng thứ hai:

Trong một số hệ thống điều khiển, người vận hành có quyền kiểm soát tốc độ thay đổi hệ thống. Bằng cách này, chúng tôi có nghĩa là một phản ứng vị trí của nhà điều hành dẫn đến thay đổi gia tốc trên một phần của đầu ra hệ thống.

Theo đuổi và theo dõi bồi thường:

Các nhiệm vụ theo dõi cũng có thể được phân loại theo các khía cạnh về bản chất chúng là theo đuổi hay bù đắp. Sự khác biệt cơ bản giữa hai hình thức theo dõi này nằm ở cách hai yếu tố quan trọng của nhiệm vụ, vị trí của mục tiêu trực tuyến và vị trí của hệ thống được điều khiển được hiển thị cho người vận hành hệ thống.

Theo đuổi theo dõi các vị trí tương đối của cả mục tiêu và hệ thống được kiểm soát đều được hiển thị và cả hai đều di chuyển trên màn hình. Nhiệm vụ của người vận hành là, bằng cách điều khiển hệ thống một cách thích hợp, đưa đại diện của hệ thống lên màn hình sao cho trùng khớp với phần tử đích (nghĩa là anh ta là một mục tiêu trên mục tiêu) mặc dù mục tiêu có thể đang chuyển động.

Mặt khác, theo dõi bù, cung cấp một màn hình trong đó mục tiêu được đại diện bởi một yếu tố đứng yên và mục tiêu di chuyển một mình. Chuyển động của nó là để cung cấp thông tin cho người vận hành về việc anh ta đang rời khỏi mục tiêu bao xa và theo hướng nào. Khác biệt giữa mục tiêu và yếu tố hệ thống thể hiện mức độ lỗi tại thời điểm đó.

Lý thuyết điều khiển hệ thống:

Một lợi thế lớn của việc sử dụng phương pháp hệ thống trong nghiên cứu khía cạnh nhận thức của hoạt động của con người là nó cho phép sử dụng các mô hình toán học trong cả việc mô tả và hiểu hành vi đó. Các mô hình toán học về hiệu suất của con người luôn được mong muốn cao vì chúng cho phép cả định lượng và tính đặc hiệu. Các mô hình bằng lời nói nghiêm ngặt có xu hướng chung chung hơn và có phần ít hữu ích hơn.

Lý thuyết điều khiển hệ thống chủ yếu dựa trên khái niệm cơ chế servo lấy từ khoa học vật lý. Cơ chế servo là một thiết bị thiết lập mối quan hệ nhất định giữa tín hiệu đầu vào và tín hiệu đầu ra.

Lý thuyết điều khiển hệ thống coi bộ điều khiển của con người như một cơ chế phục vụ, trong đó con người được mô tả như là một yếu tố hệ thống cung cấp một mối quan hệ hệ thống giữa đầu vào kích thích và đầu ra đáp ứng. Nếu đầu vào có thể được mô tả theo cách định lượng và nếu đầu ra có thể được xác định tương tự, thì mối quan hệ giữa đầu ra (Y) và đầu vào (X) có thể được biểu diễn dưới dạng toán học như một số chức năng, nghĩa là

Y = f (x)

Hàm f (x) được gọi là hàm chuyển đổi con người, và thể hiện một cách toán học các phép biến đổi mà bộ điều khiển con người áp dụng cho tín hiệu đầu vào trong quá trình tạo ra phản ứng điều khiển của mình. Do đó, hàm truyền đạt theo nghĩa rất thực là một biểu thức toán học về hiệu suất của con người trong một nhiệm vụ vận động tri giác phức tạp.

Nghiên cứu về chức năng chuyển giao của con người trong thập kỷ qua đã chỉ ra rằng người ta có thể phù hợp với các phương trình toán học của VE với hiệu suất điều khiển của con người ổn định và chính xác một cách đáng ngạc nhiên, vì sự phức tạp của hệ thống không quá lớn so với khả năng của con người. Briggs (1964) gần đây đã chỉ ra cách tiếp cận này đối với hiệu suất của con người có ý nghĩa đáng kể đối với lý thuyết hành vi tâm lý chung.