kognitīvā ergonomika koncentrējas uz cilvēka garīgo spēju (uztveres, atmiņas, argumentācijas, motoriskas reakcijas) izpēti, nodrošinot sistēmas “cilvēks-mašīna-vide” visu elementu savstarpēju mijiedarbību darba procesā.

Kognitīvā ergonomika balstās uz zināšanām par cilvēka uztveri, garīgiem procesiem un atmiņu un analizē šādas darbības: garīgā darba slodze, lēmumu pieņemšana, prasmīga veiktspēja, cilvēka un datora mijiedarbība, cilvēka un robota mijiedarbība, cilvēka izturība, darba spriedze un citas. Tā īpašu uzmanību pievērš kognitīvo procesu un psiholoģiskajai, un uzvedības analīzei darba laikā saistībā ar drošību, sarežģījumiem kritiskajā vai mainīgajā vidē.

Kognitīvā ergonomika sistēmā “cilvēks-mašīna-vide” ir cieši saistīta ar cilvēka uztveri, atmiņu, argumentāciju un motorisko reakciju. Tā izzina darba un darbošanās apstākļus, lai optimizētu strādājošā cilvēka labklājību un sistēmas “cilvēks-mašīna-vide” elementu mijiedarbību. Kognitīvās ergonomikas mērķis ir uzlabot kognitīvo uzdevumu izpildi, veicot vairākus pasākumus, piemēram, uzlabojot cilvēka un mašīnas mijiedarbības un cilvēka un datora mijiedarbības konstrukciju; izstrādājot kognitīvo risinājumu informācijas tehnoloģiju sistēmas un ar to saistītās apmācību programmas; pievēršoties kognitīvās slodzes plānošanai atbilstoši strādājošā cilvēka spējām, veicinot cilvēka uzticamību izvēlētai darba vietai vai uzņēmumam.

Kognitīvā ergonomika ietver kognitīvo psiholoģiju, darba psiholoģiju un neiroergonomiku. Kognitīvā psiholoģija ietver garīgo procesu izpēti smadzenēs, ieskaitot uztveri, domāšanu, atmiņu, uzmanību, valodu, problēmu risināšanu un mācīšanos. Darba psiholoģija ir zinātne, kas vērsta uz izpratnes veicināšanu, izskaidrošanu, uzvedības uzlabošanu atsevišķām personām vai darbinieku grupām darba laikā. Zināšanas darba psiholoģijā palīdz novērst psiholoģiska rakstura traumas darbavietā, uzlabot darba ražīgumu un pārvaldīt stresu, kas saistīts ar darba izpildījumu. Neiroergonomikā akcents tiek likts uz to, kā cilvēks darbojas sistēmā un izprot sistēmu “cilvēks-mašīna-vide”. Neiroergonomika, pielietojot zināšanas par cilvēka smadzenēm un to funkcijām darba laikā, nodrošina drošu un efektīvu darba procesu.

Kognitīvās ergonomikas teoriju pamatā ir klasiskās ergonomikas teorijas, kuras paplašina kognitīvā psiholoģija un citas kognitīvās zinātnes. Daudzi kognitīvās ergonomikas pētījumi ir saistīti ar cilvēka uzvedības un darbības izpēti sarežģītās darba vidēs, piemēram, atomelektrostacijās, gaisa un ūdens satiksmē, to vadības sistēmās, lai pieņemtu lēmumus potenciāli dzīvībai bīstamās situācijās.

Kognitīvās ergonomikas teorijas ir saistītas ar uztveri, informācijas apstrādi, garīgo slodzi, atmiņu un citiem procesiem, kas ir cieši saistīti ar kognitīvo vidi. Tāda ir, piemēram, cilvēka-informācijas apstrādes teorija, kas palīdz analizēt cilvēka informācijas apstrādes sistēmu saistībā ar darba izpildes uzdevumiem. Neapzinātā akluma teorija liek apzināties cilvēka automātiskās darbības un to ietekmi uz darba procesu. Arī garīgā slodze, nogurums un stress, kas rodas no pārslodzes kognitīvajā sistēmā, ietekmē cilvēka fiziskās spējas. Kognitīvie traucējumi un stress var negatīvi ietekmēt strādājošā fizisko un garīgo labsajūtu darbā.

Galvenās pētniecības metodes kognitīvajā ergonomikā ir eksperimentālās un uzvedības izpētes metodes.

Laboratoriskajā analīzē interesējošais jautājums tiek pētīts laboratorijā, izmantojot rūpīgi izvēlētu stimulējošu materiālu un nodrošinot līdzsvarotu pētāmo apstākļu secību. Piemēram, mērījumi par nepieciešamo laiku uzdevuma veikšanai un pareizo atbilžu procentuālais skaitlis ļauj spriest par cilvēka spēju efektīvi darboties dažādos apstākļos. Smadzeņu attēlveidošanas metode palīdz noskaidrot bioloģiskās un fizioloģiskās izmaiņas smadzenēs darba laikā. Eksperimentālās neiropsiholoģijas metodes mērķis ir izprast kognitīvos procesus smadzenēs. Modelēšanas metode ietver cilvēka izziņas modelēšanu, veicot matemātiskus aprēķinus un izsakot to skaitļos. Uzdevuma vizuālās analīzes metode izvērtē operatoru uzmanību un koncentrēšanās spējas darba iekārtu apkalpošanas laikā, piemēram, analizējot acu kustības. Lietotāja centrētā dizaina metode analizē produktu lietotāju vajadzības un vēlmes, ievērojot šādus principus: sadarbība, empātija, eksperimenti.

Par vienu no pirmajām pētniecēm kognitīvajā ergonomikā tiek uzskatīta Liliana Gilbrete (Lillian Moller Gilbreth), kura, pēc profesijas būdama inženiere un psiholoģe, savos pētījumos pievērsās cilvēka un darba psiholoģiskajiem aspektiem. Viņa pierādīja, ka darba ražīgums ir atkarīgs no strādājošā cilvēka kognitīvajām spējām.

Pēc Otrā pasaules kara kognitīvā ergonomika kļuva ļoti populāra, jo bija jākoncentrējas uz militāro aprīkojumu, pielāgojot to lietotāja ērtībām. Cilvēku un mašīnu mijiedarbībā uzmanība tika pievērsta operatora ērtībām darbā, strādājot ar vadības ierīcēm un ierīču ekrānu. 1943. gadā Amerikas Savienoto Valstu (ASV) armijas leitnants Alfonss Čapaniss (Alphonse Chapanis) pierādīja, ka “pilota kļūdas” var ievērojami samazināt, nomainot esošās vadības ierīces ar loģiskākām un skaidrākām. A. Čapaniss tiek uzskatīts par vienu no dizaina un drošības ieviesējiem ergonomikā.

Aukstā kara un kosmosa izpētes sākuma laikā pasaulē strauji sāka attīstīties datortehnika un citas tehnoloģijas, kuru apkalpošanai bija nepieciešamas cilvēka zināšanas, prasmes, iemaņas, uzmanība, lēmumu pieņemšana un tamlīdzīgi. Lielu ieguldījumu interaktīvās inženiersistēmas attīstībā deva angļu izcelsmes sociālo zinātņu profesore Īnida Mamforde (Enid Mumford). Viņa tiek uzskatīta par interaktīvās inženiersistēmas attīstības aizsācēju. Viņa analizējusi darba darītāja izpildāmo uzdevumu un vizuālo uztveri sistēmā “cilvēks-mašīna-vide”.

Kosmiskās telpas izpētes sākumā tika plaši pētīta tolerance pret kosmosa skarbo vidi un tās ietekmi uz prātu un ķermeni. 

20. gs. 60. gados tika veikti zinātniski pētījumi datoru un robotikas jomā, kas radīja daudz jaunu iespēju. Ergonomisti aktīvi pievērsās kognitīvās ergonomikas izpētei, koncentrējoties uz kognitīvo psiholoģiju, garīgo slodzi (un pārslodzi), prasmi, izziņas ierobežojumiem (piemēram, atmiņu) un psiholoģiskiem faktoriem darbā. Šo zinātnes virzienu nodēvēja par “dators un cilvēks, saskarsmes dizains”.

Informācijas tehnoloģiju attīstības un robotizācijas periods ir saistīts ar cilvēka un datora, cilvēka un robota mijiedarbību, pierādot, ka cilvēks ir galvenais elements sistēmā.

Mūsdienu tehnoloģiju attīstība un to pieejamība spēj ietekmēt ne tikai izglītošanos, bet paver aizvien jaunas iespējas uzlabot strādājošo darbu atbilstoši viņu spējām kompleksajā un dinamiskajā vidē. Uzmanība tiek pievērsta cilvēka atmiņas un koncentrēšanās, maņu, kustību uzlabošanai, ko sniedz zināšanas biotehnoloģijā, inženierzinātnēs, neirozinātnē un matemātikā.

Aktīvi tiek veikti zinātniskie pētījumi datoru un robotikas jomā. Zinātnieki turpina pētījumus kognitīvajā psiholoģijā, garīgās slodzes, nodarbināto prasmju, darba atmiņas, lēmumu pieņemšanas izpētē. Plaši tiek pētīta kognitīvā ergonomika un mākslīgā intelekta kognitīvā sistēma (MKS), kas ir cieši saistīta ar dabiskām kognīcijām, informācijas tehnoloģijām un dabas zinātņu atklājumiem.

Aroda medicīnas institūta (Institute of Occupational Medicine, IOM) Apvienotajā Karalistē darba virziens saistīts ar slodzes ergonomisko riska faktoru izpēti un vadlīniju izstrādāšanu darba veselības un drošības jomā dažādās tautsaimniecības nozarēs. Sertificētais ergonomikas un cilvēka faktoru institūts (Chartered Institute of Ergonomics and Human Factors, CIEHF) ir Apvienotās Karalistes asociācija, kas apvieno zinātniekus un praktiķus ergonomikas, cilvēkfaktora un lietotājcentrēta dizaina izpētē. Eiropas Darba drošības un veselības aizsardzības aģentūra (European Agency for Safety and Health at Work) ir Eiropas Savienības (European Union) izveidota institūcija, kas nodrošina sabiedrību ar informāciju par darba drošību un veselības aizsardzību. Somijas Darba veselības institūts (Työterveyslaitos) specializējas darba veselības, ergonomikas jomā, sniedz konsultācijas un veic apmācības ergonomikas jomā. Kanādas Arodveselības un drošības centrs (Canadian Centre for Occupational Health and Safety, CCOHS) nodarbojas ar drošas un veselīgas darba vietas izveidošanu, t. sk. ergonomiskiem risinājumiem ne tikai vietējā, bet arī starptautiskā līmenī. Kanādas Ergonomistu asociācija (Association of Canadian Ergonomists, ACE) apvieno ergonomistus, cilvēkfaktora izpētes speciālistus un praktiķus, veic apmācības un sertifikāciju ergonomikā. Starptautiskā Ergonomikas asociācija (International Ergonomics Association, IEA) apvieno atsevišķu valstu ergonomikas sabiedriskās organizācijas un sadarbojas ar tām. Tā veicina ergonomikas zinātnisko un praktisko attīstību visā pasaulē.

Žurnāls International Journal of Industrial Ergonomics (kopš 1986. gada) publicē oriģinālus rakstus, kas veicina izpratni par cilvēku lomu mūsdienu sistēmā “cilvēks-mašīna-vide” un to mijiedarbību ar sistēmas komponentiem. Žurnāls ietver šādas tēmas: industriālā un profesionālā ergonomika, sistēmu, instrumentu un iekārtu dizains.

Žurnāls International Journal of Human-Computer Studies (kopš 1994. gada) publicē oriģinālus pētījumus par darba jomām, kas attiecas uz inovatīvo interaktīvo sistēmu teoriju un praksi. Žurnāls aptver pētījumus skaitļošanas, mākslīgā intelekta, psiholoģijas, valodniecības u. c. jomās.

Žurnāls International Journal of Human Computer Interaction (kopš 1989. gada) pievēršas kognitīvajiem, sociālajiem, veselības un ergonomiskajiem aspektiem. Tajā ir uzsvērta cilvēkfaktora nozīme interaktīvā sistēmā (tīkli un sakari, programmatūra, aparatūra un dažādi to lietošanas apstākļi).

Žurnāls Robotics and Autonomous Systems (kopš 1988. gada) publicē fundamentālos pētījumus robotikas jomā, īpašu uzmanību pievēršot autonomām sistēmām. Žurnāla mērķis ir popularizēt zinātnes sasniegumus kognitīvajā ergonomikā saistībā ar robotiku, sensoro vadību un mākslīgo intelektu.

Žurnāls Behavior & Information Technology (kopš 1982. gada) publicē pētījumus par cilvēku uzvedību mijiedarbībā ar informāciju tehnoloģijām.

Kognitīvajā ergonomikā nozīmīgi ir Ī. Mamfordes pētījumi. A. Čapanisa izstrādātos ieteikumus pilotu drošības uzlabošanai lidmašīnās aviorūpniecībā ievēro vēl šodien. Dāņu zinātnieks Jenss Rasmusens (Jens Rasmussen) bija viens no nozīmīgākajiem cilvēkfaktora un ergonomikas pētniekiem, īpaši pievērsies cilvēku kļūdu un nelaimes gadījumu, cilvēku mentālo un uzvedības modeļu izpētei kopējā sistēmā “cilvēks-mašīna-vide”. ASV psihologs Džons Roberts Andersons (John Robert Anderson) veicis nozīmīgus pētījumus kognitīvajā psiholoģijā un atklājis intelektuālās mācību sistēmas ietekmi uz cilvēku centrālo nervu sistēmu. Angļu zinātnieks Haivls Marels (Hywel Murrell) savos pētījumos uzsvēris ergonomikas nozīmi saistībā ar cilvēka, darba procesu un tehnoloģiju mijiedarbību.