Информационная модель человека
Информационная модель человека (рис.1.6) содержит все элементы, реализующие основные функции работы с информацией, а именно: прием, передачу, обработку и хранение информации. Ее рассмотрение позволяет выявить слабые и сильные стороны технических средств получения, обработки и представления информации.
Рис. 1.6. Информационная модель человека
Устройство ввода информации УВв представлено органами чувств, обработка информации происходит в устройстве обработки информации УОИ, ее запоминание - в запоминающем устройстве ЗУ, состоящем из кратковременной КП и долговременной ДП памяти, вывод информации реализует устройство вывода УВыв, а координацию всех информационных процессов осуществляет устройство управления УУ.
Поскольку человек является весьма сложной системой, практически очень трудно четко разделить функции отдельных элементов информационной модели. Однако можно отметить, что обработку информации, ее запоминание и координацию информационных процессов осуществляют мозг и центральная нервная система, они участвуют также в большей или меньшей степени в процессах обмена информацией с окружающей средой.
Органы чувств УВв отличаются физической природой принимаемого сигнала, способом его кодирования и неравноценны в информационном отношении. Большую часть информации человек получает по зрительному (примерно 90%) и слуховому (примерно 9%) каналам, и только 1% принимаемой информации приходится на остальные органы чувств (осязание, обоняние, вкус), поэтому основное внимание при рассмотрении каналов приема информации будет уделено первым двум.
Возможности человека в части вывода информации зависят от того, кому передается информация. При передаче информации другому человеку используются языковые (речь и письмо) и графические (изобразительное искусство, техническая графика и т.п.) средства. Если информация передается техническому устройству, например при управлении, то используются органы управления, представляющие собой обычно тактильные устройства, например клавиатуры.
Память человека хранит все его знания и характеризуется психофизиологическими процессами запоминания, сохранения и воспроизведения информации. Кратковременная память КП характеризуется небольшим временем хранения и объемом хранимой информации. В долговременной памяти ДП информация сохраняется длительное время и предполагает способность человека вспомнить (перенести из долговременной в кратковременную память) хранящуюся там информацию с целью ее использования.
Объем запоминаемой информации зависит от способа кодирования, т.е. канала ее приема (зрение, слух, другие органы чувств). Более эффективным с точки зрения количества запоминаемой информации является зрительный анализатор, позволяющий сохранить до 25%, затем следует слуховой - до 15% воспринимаемой информации. Приведенные данные весьма приблизительны, так как сложные психофизиологические процессы, происходящие в памяти, определяются потребностью и готовностью к приему информации (восприятию) и характеризуются уровнем знаний, установкой, уровнем внимания, эмоциональным состоянием человека.
Однако максимальное количество принимаемой информации воспринимается человеком при одновременном (комбинированном) воздействии на его органы чувств, так в случае одновременного воздействия на зрение и слух воспринимается до 65% переданной информации. На это обратил внимание К. Д. Ушинский: «Педагог, желающий что-нибудь прочно запечатлеть в детской памяти, должен заботиться о том, чтобы как можно больше органов чувств - глаз, ухо, чувства мускульных движений и даже, если это возможно, обоняние и вкус, приняли участие в акте запоминания. Чем больше органов наших чувств принимает участие в восприятии какого-либо впечатления или группы впечатлений, тем прочнее ложатся эти впечатления в нашу механическую нервную память, вернее сохраняются ею и легче потом вспоминаются».
Способность человеческой памяти хранить огромные объемы информации объясняется особой организацией ее хранения, которая не может быть сведена к механическому запоминанию получаемой извне информации.
Эта информация, будучи информацией первого (низшего) уровня, служит материалом для формирования в результате сложных мыслительных процессов связей (отношений) между явлениями и предметами, т.е. классификации; формирования образов, понятий, создания структурированной информации второго (высшего) уровня, т.е. знаний. Именно на этом уровне хранится информация в памяти человека, именно этим объясняется ее большой объем и эффективность ее использования при весьма скромных возможностях в части объема памяти и ее быстродействия.
Обработка человеком получаемой информации является функцией мозга и лежит в основе процессов мышления.
Рассмотрим подробнее, что именно представляется в виде данных и результатов их обработки человеком.
Первой функцией УОИ представляется формирование на основе получаемой извне информации знаний, т.е. усвоение некоторой кодирующей системы, позволяющей рационально хранить и эффективно использовать информацию. Вторая функция УОИ относится к использованию знаний, обработке на основе имеющихся знаний получаемой извне информации.
В заключение рассмотрения информационной модели человека приведем ее основные характеристики:
· скорость передачи информации по каналам ввода – вывода - 30 бит/сек;
· максимальное количество информации, накапливаемое к 50 годам, - 10 Мбит;
· число мысленных сравнений в 1 сек в процессе интеллектуальной деятельности - 18;
· число адресов, которые можно одновременно хранить в краткосрочной памяти, - 7;
· время доступа к адресуемому фрагменту информации в краткосрочной памяти - 2 сек;
· скорость передачи данных из долговременной памяти в кратковременную для последовательности двоичных символов фрагмента - 3 эл./сек;
· количество воспринимаемых глазом цветовых оттенков - около 10 миллионов.
Характеристики человеческого мозга, особенно в части скорости обработки информации, значительно уступают возможностям современных ЭВМ, но мыслительные процессы основаны на иных принципах, которые мы называем творческими, позволяющих более эффективно, чем ЭВМ, решать задачи творческого характера, несмотря на малое быстродействие и небольшой объем памяти.
