[发明专利]一种考虑路径依赖的人误机理建模方法

说明书

一种考虑路径依赖的人误机理建模方法，其步骤如下：一：分析人机交互任务，明确底层操作类型及其所调用的具体认知功能，包括基本任务分析、认知行为分析和人误模式分析；二：明确异常信息模式，判断该异常信息模式与认知混淆导致的人误模式之间的相关性；三：明确各项任务的基本认知资源需求；四：评估六项稳定的绩效形成因子即PSFs水平；五：根据认知过载和认知混淆对经PSFs调整后的人误概率进行相关性调整，从而得到考虑路径依赖的人误概率；通过以上步骤，本发明提出了人为失误机理模型，建立了人为失误和同一人机交互演化路径中其他异常事件的相关关系，以此为基础，解决了路径依赖对人误概率的影响问题。

技术领域

本发明提供一种考虑路径依赖的人误机理建模方法，它是一种人机系统安全性分析领域的建模与量化方法，注重从信息层次解决人机交互演化路径对人误的影响问题。

背景技术

人机交互(Man Machine Interaction,MMI)是工程实践中最常见、最典型的场景之一。随着系统硬件自动化和可靠性水平不断提高，人机系统(Man Machine System,MMS)对人机交互的要求越来越高，人机交互失误已成为人机系统整体安全性的薄弱环节。事故调查表明，人机交互失误的主要原因是人机交互过程中出现了认知失误。事实上，认知失误受到人、机、环等因素及异常事件耦合的影响。当出现故障或者环境扰动异常态时，人机交互任务进程受到影响，人可能需要同时完成若干任务，处理人机界面所提供的大量信息。不同的任务进程可能导致任务负荷过重、信息关系复杂，或者关键信息缺失的情况，这些都可能使操作者无法正常完成认知信息处理，从而出现失误。可见，认知失误的发生和人机交互演化路径息息相关。

当前，基于“人为失误由情景环境诱发”的基本认识，结合认知模型提出了一系列认知失误机理模型，如多资源理论(Multi-resource Theory)模型、情景意识(SituationAwareness)模型、注意力分配(Attention Allocation)模型等。但是一方面，这些认知失误机理存在一个潜在假设，即人为失误只受到当前情景环境的影响，没有对具有路径依赖性的人为失误进行解释。另一方面，现有机理模型没有直接对影响认知过程最为重要的因素——信息进行分析，而是将其投影到绩效形成因子(Performance Shaping Factors,PSFs)框架中，间接分析其影响；PSFs对人误的影响主要通过调整人误概率，体现为“修正”的思想，没有表现出明确的影响关系，因而对人为失误解释不够充分。因此，需要进一步从信息层面考察具有路径依赖的人为失误机理。

发明内容

1、目的

本发明提供一种考虑路径依赖的人误机理建模方法，从信息层次解决人机交互演化路径对人为失误的影响问题。

2、技术方案

本发明是一种考虑路径依赖的人误机理建模方法，考虑路径依赖的人为失误机理，该方法包括如下五个步骤：

步骤一：分析人机交互任务，明确各项任务的底层操作类型及其所调用的具体认知功能，辨识该操作涉及到的人误模式，并根据实际场景实例化，主要包括基本任务分析、认知行为分析和人误模式分析，具体的结构化人误模式分析方法如图2所示；

步骤二：明确人机交互过程中出现的异常信息模式，判断该异常信息模式与认知混淆导致的人误模式之间的相关性；

步骤三：明确各项任务的基本认知资源需求，计算并行任务的总认知资源需求，判断是否发生认知过载，若发生认知过载，则人误模式与异常信息模式的相关性增加一等；

步骤四：评估六项稳定的绩效形成因子(即PSFs)水平，调整两项随任务进程动态变化的PSFs水平；

步骤五：利用绩效形成因子(即PSFs)调整名义人误概率，再根据认知过载和认知混淆对经PSFs调整后的人误概率进行相关性调整，从而得到考虑路径依赖的人误概率。