Wanneer we transformatieprocessen willen ontwerpen waarin mensen kunnen sturen zullen we er, in het kort gezegd, naar streven dat de belanghebbende betrokkenen hun taak als zinvol beschouwen, ervoor gemotiveerd zijn en er zich goed bij voelen. Hierbij komen een aantal aspecten kijken.
In technische systemen zijn de meest primitieve coderingen te vinden in eenvoudige signalen. Signalen worden door operatoren pas gedetecteerd wanneer ze er voldoende "wakker" voor zijn. Mensen zijn immers niet altijd even actief en ze hebben hun niveau van activiteit ook weinig onder controle. We kennen allemaal mensen die uren nodig hebben om wakker te worden, en sommigen kunnen onmogelijk slapen voor een bepaald uur. We merken ook gemakkelijk aan onszelf op dat ons eigen activatieniveau verloopt. Iedereen heeft enerzijds al ervaren waartoe hij in staat is mits voldoende stimulering (adrenaline) en anderzijds waartoe prikkelarmoede kan leiden (in slaap vallende bestuurders op een autosnelweg). Het activatieniveau volgt een etmaal ritme, en er blijken tussen mensen onderling veel verschillen te zijn in rekbaarheid en in vorm van dit ritme. Het activatieniveau wordt eveneens beïnvloed door de gemoedsstemming (bijvoorbeeld positieve motivatie, ontgoocheling, enz...).
Signalen worden dus pas gedetecteerd vanaf een bepaald activatieniveau. Naarmate het activatieniveau toeneemt neemt de prikkeldrempel af: er wordt bij een lagere intensiteit reeds gereageerd. Op hogere niveaus van activatie ligt de drempel zelfs zo laag dat er geen selectie meer gebeurt, alles wordt als signaal en niet als ruis gekenmerkt, zodanig dat verwarring en chaotisch gedrag hiervan het gevolg zullen zijn. Boven een zeker activatieniveau zal de snelheid (door chaos) en kwaliteit (door verwarring) van reactie op het signaal dus afnemen. Het optimale niveau (alertheid) blijkt te liggen midden de volgende reeks:
comatisch
in diepe slaap
slaperig
alert
nerveus
opgewonden
manisch
Een activatieverhoging wordt dikwijls bereikt door onverwachte informatie aan te bieden, of informatie in een onverwachte verpakking. Zo is gebleken dat de aandacht van mannelijke piloten in een dringende situatie eerder door een rustige enigszins zwoele vrouwenstem getrokken wordt ("Trek op, je vliegt te laag") dan door een rustige mannenstem of luide vrouwenstem.
Een bepaald activatieniveau kan slechts door signalen, door informatieverwerking in stand gehouden kan worden. Een continu aanbod van prikkels moet het mogelijk maken zich voortdurend te oriënteren en zo actief te blijven.
Men kan op het activatieniveau inspelen door signalen gefaseerd aan te bieden: het eerste signaal moet enkel het activatieniveau verhogen (en niet te hoog, we willen geen schrikreacties) en het tweede signaal zal de eigenlijke informatie doorgeven (voorbeeld: gesproken aankondigingen in stations en vlieghavens).
Om signalen te kunnen opmerken is er niet alleen een algemeen activatieniveau nodig maar de aandacht moet op de taak toegespitst kunnen worden. Men kan in dit verband verschillende soorten aandacht onderscheiden
Onder selectieve aandacht verstaan we het moeten volgen van verschillende informatiekanalen (denk bijvoorbeeld aan 20 wijzers) om één taak te kunnen uitvoeren.
Het is moeilijk voor mensen selectief aandachtig te zijn voor verschillende bronnen, zeker als ze ver uit elkaar liggen. Het is beter van slechts één bron te gebruiken, maar er dan meerdere signalen met een ander karakter (eventueel frequenter) aan te bieden. Dit is zeker zo in stress situaties.
Voorbeeld: we kunnen beter 25 signalen per minuut verwerken op één wijzerplaat dan telkens 5 signalen per minuut op 5 verschillende wijzerplaten. Ook dit illustreert de rol van anticipatie: wanneer met iets verwacht op een bepaalde plaats wordt het eerder opgemerkt dan wanneer men zich eerst zal moeten oriënteren.
Bij toegespitste aandacht moet men de aandacht houden bij één of enkele informatiekanalen en mag men niet afgeleid worden door andere om zijn taak te kunnen uitvoeren. Hier moeten we een ander uiterste van aanbevelingen geven: in tegenstelling tot wat aan te bevelen is bij selectieve aandacht moeten de concurrerende bronnen ver van elkaar verwijderd zijn, of zeer verschillend zijn van elkaar (bv mannen en vrouwenstem).
Voorbeeld: doe een experiment met twee telefoons, één aan elk oor: men kan slechts één gesprek volgen (tenzij de gegeven informatie zeer eenvoudig is) en men merkt zelfs niet in welke taal het andere gevoerd wordt.
Het is gemakkelijk auto te rijden en tezelfdertijd een (telefoon)gesprek te voeren omdat beide kanalen van informatieverwerking andere karakteristieken hebben (ruimtelijk en motorisch ten opzichte van conceptueel en verbaal)... tenzij de chauffeur veel weginformatie moet lezen. Het is mogelijk een juiste verdeling van de aandacht aan te houden door te zorgen voor een groot verschil in relatief belang van de informatie en in de soort output die als gevolg van de informatie moet geleverd worden. Veel handelingen kunnen immers automatisch uitgevoerd worden wanneer ze niet dezelfde soort aandacht opeisen.
Hieronder een aantal aanbevelingen wanneer men de keuze heeft een signaal langs het auditieve of visuele kanaal door te geven:
|
Auditief |
Visueel |
|
de boodschap is eenvoudig |
de boodschap is complex |
|
de boodschap is kort |
de boodschap is lang |
|
later zal niet aan de boodschap gerefereerd worden |
later zal een de boodschap gerefereerd worden |
|
verschillende boodschappen moeten na elkaar opgenomen worden |
de boodschap moet simultaan met andere opgenomen worden |
|
de boodschap vraagt om onmiddellijke actie (waarschuwing) |
de boodschap vraagt niet om onmiddellijke actie |
|
de boodschap vraagt een snelle reactie |
de boodschap vraagt een meer preciese reactie |
|
het visuele syteem is overbelast |
het auditieve systeem is overbelast |
|
het omgevingslicht beperkt het gebruik van het zicht |
het omgevingslawaai beperkt het gebruik van het gehoor |
|
de ontvanger is voortdurend op verschillende plaatsen |
de ontvanger blijft op één plaats |
Het is moeilijk constant aandachtig te zijn. Men moet voor afwisseling zorgen. Wanneer mogelijk moet de aandacht vooraf gewekt worden (tweestaps proces, anticipatie), denk terug aan de gesproken mededelingen die voorafgegaan worden door een standaard tune.
Mensen zijn zelforganiserende systemen en ze beslissen tot actie en tot regeling van acties op basis van hun verwachtingen en anticipaties. Ze plannen acties op een bepaalde manier en ze verwachten reacties in een bepaalde structuur. Bij het aanbrengen van informatie moeten we dus met die verwachtingen rekening houden omdat het de natuurlijke bron is van redundante informatie: informatie is compatibel wanneer de verwachtingen die mensen hebben van het effect van een bepaalde actie overeenkomt met de informatie. Hoe meer compatibel een vereiste actie is met wat men anticipeert, hoe minder de stimuli moeten hercodeerd worden, hoe sneller er gehandeld wordt, hoe sneller er geleerd wordt, hoe minder men mentaal belast wordt en hoe minder fouten er gebeuren.
Men kan een aantal soorten compatibiliteit onderscheiden:
Conceptuele compatibiliteit is gerelateerd tot de betekenis die codes en symbolen hebben voor mensen die ze moeten gebruiken (een kruis als symbool voor een kerk op een landkaart bijvoorbeeld, of het gebruik van betekenisvolle afkortingen).
Bewegingscompatibiliteit verwijst naar de overeenkomst met automatisch uitgevoerd en dus aangeleerde bewegingen: omhoog, omlaag, meer, minder, ... veranderen van beweging: plaats, kleur, toonhoogte, enz...
Ruimtelijke compatibiliteit is gerelateerd tot de overeenkomst van de ruimtelijke positie en groepering van bedieningsmiddelen (eventueel op een soort plattegrond) en de ruimtelijke positie van de bediende organen.
Compatibiliteit van modus verwijst naar het feit dat de mensen sneller reageren op een auditief signaal met een gesproken antwoord wanneer een conceptuele job moet gebeuren (keuze van bediening bv), en op een visueel signaal met een manueel antwoord wanneer een ruimtelijke job moet gebeuren (bewegen van een pointer bijvoorbeeld).
Mentale belasting van een individu is de inspanning die het individu moet uitoefenen om informatie te verwerken, beslissingen te nemen en deze om te zetten in motoriek. Een persoon kan zowel onderbelast als overbelast worden, en beide belastingen kunnen aanleiding geven tot ongelukken, prestatieverval door vermoeidheid en/of irritatie en problemen van welbevinden en gezondheid.
Onderbelasting heeft alles te maken met het feit dat onze hersenen om goed te kunnen functioneren voortdurend informatie moeten verwerken (activatieniveau's). Bij onderbelasting zal de aandacht dus artificieel hoog gehouden moeten worden, of zal de aandacht onvermijdelijk gericht worden op dagdromen enz....
Bij het omzetten van informatie in motoriek (het handelen) moet men een onderscheid maken tussen verschillende vaardigheden. Mentale belasting zal optreden wanneer al deze vaardigheden constant aangesproken worden en men niet op automatismen kan terugvallen. Bijvoorbeeld zal een geanimeerd gesprek voeren tijdens een taak die veel aandacht opeist om op onverwachte gebeurtenissen te kunnen reageren een grote mentale belasting veroorzaken; de onverwachte gebeurtenissen zijn er de oorzaak van dat men niet kan anticiperen. Naarmate men meer kan trainen in die taak zal de mentale belasting afnemen (het leerproces zal de volgende stadia moeten doorlopen: nieuwe stimuli, reflexen aanleren, dan nieuwe houding aanleren (motivatie, activatie), dan doelgerichtheid oefenen, dan automatisch de juiste houdingen aannemen, dan rekenen op automatische reflexen).
Het meten van mentale belasting is niet evident. De mentale belasting wordt niet gegeven door de informatie-inhoud maar door het complex geheel dat de mens als structuur moet gaan registreren. Metingen van belastingen zijn daarom enkel geldig voor een gegeven situatie en gegeven vertrouwdheid hiermee. Daarbij kan er vastgesteld worden dat er grote inter-individuele verschillen zijn, wat uiteraard samenhangt met de verschillende combinaties van talenten, geaardheid, bioritme, gemoedsstemmingen, ... van mensen. Daarom wordt er dikwijls naar de mentale belasting gepeild met vragenlijsten waarbij men het individu een rating zal vragen over de subjectieve taakbelasting (voorbeeld; helemaal niet inspannend, nauwelijks, een beetje, enigszins, tamelijk, behoorlijk, erg, heel erg, ontzettend inspannend).
Het meten van mentale belasting kan echter ook door een aantal structurele aspecten ervan te meten, dit noemt men dan het meten van de prestatiedruk.
Bijvoorbeeld:
complexiteit: hoeveel interfaces zijn er?
variabiliteit: hoe variabel is de informatie-inhoud per interface?
stabiliteit: hoe goed zijn veranderingen voorspelbaar, komen ze op voorspelbare tijdstippen, of zijn ze onvoorspelbaar en onverwacht?
specificiteit: hoe breed of hoe smal zijn de regelgrenzen?
Voorbeelden van mentaal belastende taken
Dubbeltaken (bijvoorbeeld waarbij zowel snelheid als precisie nodig is, men kan onmogelijk met beide op hetzelfde aandachtsniveau bezig zijn)
Complexe taken (veel beslissingsmogelijkheden, veel informatie is nodig om te beslissen)
Risico taken (extreem smalle regelgrenzen: er mag niets fout gaan)
Tijdsdruk (waarbij men gedwongen is meer simultaan te laten gebeuren zelfs al heeft men er de juiste structuur niet voor)
Taken met onvolledige en/of dubbelzinnige informatie (leiden tot beslissingsproblemen)
Taken met te weinig prikkels (kwaliteitsbewaking waarbij er zelden een actie nodig is, kort-cyclische taken)
Taken met te weinig beslissingsbevoegdheid (smalle regelgrenzen) en te weinig regelmogelijkheden (bijvoorbeeld waar het tempo gedirigeerd wordt door een machine)
Een persoon die niet (meer) in staat is, of zichzelf niet meer in staat acht, om aan de eisen te voldoen die hem of haar gesteld worden zal leiden aan stress. Stress omvat dus meer dan enkel de mentale belasting, maar ook emotionele factoren (omgaan met gevoelens) en factoren van zelfbeeld (zelfachting). De taakinhoud zelf speelt een belangrijke rol in het optreden van stress wanneer deze grote pieken van mentale belasting kan vertonen (bijvoorbeeld onvoorzienbare en willekeurige veranderingen, beslissingen dringen zich op die met te weinig informatie moeten genomen worden, dubbelzinnige eisen die tot conflicterende resultaten leiden enz...).
Bij technische systemen zal men de informatieverstrekking moeten ontwerpen rekening houdend met de capaciteiten van de gebruiker of bediener. Dikwijls is degene die de informatie nodig heeft ver verwijderd van het verlopende proces. Een veilige, efficiënte en effectieve bediening is slechts mogelijk als deze informatie snel, juist en eenduidig kan geïnterpreteerd worden. De technische mogelijkheden hiertoe veranderen voortdurend.
Volgende aanbevelingen zijn algemeen aanvaard en zelfs in normen vastgelegd:
Een aanwijsinstrument met een bewegende wijzer en een vaste schaal voldoet voor de meeste toepassingen het best.
Als kleine veranderingen en numerieke waarden moeten worden waargenomen kan ook een type met een bewegende schaal worden gebruikt.
Digitale aanwijzers zijn superieur bij het nauwkeurig aflezen en noteren van numerieke waarden, mits de afleestijd lang genoeg is.
In processen waar een specifieke ruimtelijke relatie bestaat (onder/boven, links/rechts) hebben aanwijzers met een lineaire schaal de voorkeur.
Schalen met een kleurcodering (groen, oranje, rood) laten een snellere kwalitatieve interpretatie toe.
Veel informatie wordt visueel overgedragen. Hiervoor worden meer en meer displays gebruikt. Displays kunnen de momentane waarden weergeven in contrast met de gegevens uit het verleden, en in contrast met de waarschijnlijke waarden van de gegevens in de toekomst (denk aan de routebegeleiding in auto's).
Men kan zowel het proces zelf als de regeling ervan automatiseren. Soms zullen automatisaties verder (of minder ver) moeten doorgevoerd worden dan economisch verantwoord kan worden. Automatisatie is geen doel op zich. Soms zullen bestaande technische hulpmiddelen specifiek voor een bepaalde interactie met mensen (her)ontworpen moeten worden. Om hierin klaar te zien is de volgende ordinale schaal behulpzaam waarbij van meer naar minder deeltaken aan de machine toegewezen worden:
automatische uitvoering
automatische uitvoering met automatisch gestuurd (geprogrammeerd) doorgeven van de stand van zaken aan de mens
automatische uitvoering en altijd doorgeven van de stand van zaken aan de mens
automatische uitvoering met doorgeven van de stand van zaken wanneer de mens dit vraagt
automatische uitvoering met informatie naar de mens om de actie te doen stoppen
automatische selectie van actie en automatische uitvoering als de mens dit goedkeurt
automatische selectie van actie, suggestie van één optie die de mens behoort te volgen
automatische selectie van actie en de mens kan dit al dan niet opvolgen
automatische uitvoering maar bij falen van de automaat grijpt de mens in
uitvoering door mensen geholpen door automaten voor het bepalen van opties
uitvoering door mensen tot de machine de implementatie kan overnemen
volledige uitvoering door mensen
Bij een selectie op deze schaal zullen niet alleen technische criteria maar ook menselijke aspecten in ogenschouw moeten genomen worden.
Door de automatisering van besturingsfuncties krijgen operatoren meer een louter coördinerende en superviserende taak. Soms leidt dit tot verveling en onderbelasting van de menselijke vermogens (denk aan het verdwijnen van het activatieniveau).
Het nastreven van een evenwicht van automatische informatieverwerking en oorspronkelijke informatieverwerking (nadenken, beslissingen nemen) moet ervoor zorgen dat mentale onderbelasting en overbelasting vermeden wordt.
Men moet ervoor beducht zijn dat de operatoren niet vervreemden van alle elementen van het proces. Bij een sterke automatisatie bijvoorbeeld zullen sommige storingen zeer zelden voorkomen. De operatoren dreigen dan de nodige vaardigheden te verliezen om effectief en efficiënt deze situaties in te schatten er erop te reageren. Als ze dan moeten reageren staan ze dikwijls onder een vele te hoge druk omdat er te veel op het spel staat (in procesbedrijven wordt daarom soms gebruik gemaakt van simulaties om toch in deze situaties te kunnen oefenen).
