книги из ГПНТБ / Чачко А. Человек за пультом (Очерки антропотехники)

подопечного, но проявил и последовательность — попросил ученика ответить на ранее заданный вопрос. Ученик поко­ рился, и вплоть до шага 18 инициатива принадлежала УЧИТЕЛЮ.

На 19-м шаге ученик вновь взбунтовался — не пожелал продолжать беседу о Бразилии, спросил о Перу. Учитель рассказал о стране древних инков и, естественно, вернулся к своему, оставленному без ответа, вопросу.

Не тут-то было! Ученик не отдал инициативу. Он пред­ почел изменить режим диалога — перешел на способ В/О. Что делать, программа покорилась — и до шага 24 отве­ чала на вопросы ученика. На 25-м шаге ученик замешкал­ ся. УЧИТЕЛЬ мягко попытался перехватить инициативу. Ученик не согласился и до 29-го шага оставался лидером.

На шаге 30 человек добровольно вернулся к режиму «Перинт». Машина взяла вожжи в свои руки — до шага 38, когда у ученика возник неожиданный вопрос.

В нашем протоколе инициатива трижды переходила от программы к человеку и возвращалась обратно. Конечно, диалог с переменной инициативой обладает гораздо боль­ шей гибкостью, чем система «вопрос — ответ». Но и «ин­ теллектуальные возможности» программы должны быть здесь несравненно выше.

И правда, УЧИТЕЛЬ умеет излагать свой предмет, равно как умеет контролировать знания ученика. Он при­ спосабливается к конкретному ученику, задавая вопросы наводящие, расширяющие и углубляющие материал.

«Бразильцы говорят по-французски. Правда или ошиб­ ка?» — искушает он ученика. Ученик легко справляется: «Ошибка». А УЧИТЕЛЬ, согласившись, сообщает важную новость: «Они говорят по-португальски» (ученик-то, види­ мо, считал — по-испански; ага, по-португальски! — обра­ дуется он. Обрадуется — и запомнит).

В другом случае УЧИТЕЛЬ добивается правильных

280

знаний, отделяя в ответе ученика овсы от плевелов. На шаге 34 ученик сообщает пазвання четырех городов Боли­ вии. Среди них Богота — столица Колумбии и Аконка­ гуа — гора в Чили. УЧИТЕЛЬ, обозначив ошибки, согла­ шается, что Ла-Пас и Сукре — действительно боливийские города. «Полный ответ должен включать еще Потоси, Ко­ чабамбу и Санта-Крус» — завершает он дело.

УЧИТЕЛЬ избегает лобового нажима. На шаге 6 уче­ ник ошибся, называя площадь Чили, и УЧИТЕЛЬ испра­ вил его. На шаге 10 ученик снова врет и опять про пло­ щадь, теперь площадь Бразилии. УЧИТЕЛЬ прощает ошибку. «Ладно»,— говорит он на шаге 11 и задает вопрос о... величине территории Парагвая. Здесь у иного ученика заест ретивое. С нашим так и случилось — на 12-м шаге он перехватил инициативу и прямо спросил у программы размеры Бразилии: он не нуждается в снисхождении и го­ тов запомнить площадь этой самой Бразилии сейчас же.

А если б ученик не возмутился? Программа все равно улучшила бы момент, чтобы сообщить ему, насколько ве­ лика Бразилия. Сценарий УЧИТЕЛЯ, хоть прямо, хоть в обход, но обеспечивает получение подопечным необходи­ мых знаний.

УЧИТЕЛЬ не мелочен. Он согласен с приближенными оценками площадей и населения, видимо, понимая, что люди не сильны в запоминании чисел. Прощает он и опис­ ки ученика (шаги 8—9, 32—33), притом, в отличие от ДОКТОРА, не строит из себя всезнайку. На 19-м шаге, прежде, чем ответить на вопрос ученика о Перу, програм­ ма просит: «Подожди минуту. Я обращусь к своей памяти». Естественная реакция человека на неожиданную просьбу такова: «Значит, и машина не может сразу — должна по­ размыслить. Выходит, география Южной Америки — серь­ езный предмет!» На эту внутреннюю реакцию человека рассчитана реплика программы.

281

Вопрос ученика о главной религии Перу (шаг 26) загнал машину в тупик. УЧИТЕЛЬ честно признает: «Боюсь, что я не знаю этого». Ожидаемая реакция чело­ века: «Машина не семи пядей во лбу, вполне можно узнать географию Южной Америки л у ч ш е УЧИТЕЛЯ!»

Так возбуждается дух соревнования. Если же ученик пассивен, тянет с ответом, программа подталкивает его: «Ты слишком долго думаешь» (шаги 8 и 36), «Хорошо, что делать дальше по твоему мнению?» (25), «Отвечай быстрее, я жду» (32). Кстати, на 35-м шаге ученик «полуответил» — начал печатать число, да замешкался от неуве­ ренности. Программа вмешалась, обозначив свое вме­ шательство специальным значком,— и ученик одолел задачу.

Несомненно, УЧИТЕЛЬ и знает свой предмет, и умеет передать знания, умеет учить. Знаниями питает программу семантическая сеть, дидактические хитрости находит настраиваемый сценарий.

Семантическая сеть, как и сеть рыбацкая, состоит из узлов и связей между узлами. Узлы семантической сети

Приведенный список имеет голову — имя списка (оно выделено жирным шрифтом) и тело. Тело, в свою очередь, состоит из членов (отделены друг от друга точкой с за­ пятой). Все члены тела устроены одинаково: на первом

282

месте находится признак (обозначен курсивом), а на вто­ ром— значения этого признака (обычный шрифт).

Представьте себе, что имя и значения еще не внесены в список, а указаны лишь признаки — положение, коор­ динаты, пограничные страны, столица, города, рельеф. Тогда перед нами «шаблон с окнами», пригодный для описания любой страны, не обязательно Аргентины. По­ местив в окна конкретные значения каждого признака, мы нревратим заготовку в образ. Если из всех возможных столиц выбрать Буэнос-Айрес, из всех южноамериканских городов — Кордову, Мендосу и Тукуман, если каждому признаку присвоить «аргентинское» значение, то возник­ нет список с именем «Аргентина». Список «Уругвай»

конкретные значения. Их место занимают таинственные

Буэнос-Айрес, Ла-Плата, Санта-Фе, Кордова.

Первый из подсписков представляет собой шаблон с ок­ нами для сведений о горах, а второй — о степях. Шабло­ ны эти пригодны для любой страны, а заполнены — для Аргентины. Описание рельефа Аргентины потребовало двух подсписков, для Бразилии нужен еще третий — под­ список данных о пустынях.

Число подсписков, входящих в данный список, неограничено. Каждый подсписок обладает всеми правами списка, то есть может, в свою очередь, набухать за счет

283

подподсписков. Иными словами, узел иногда оказывается простым, а иногда — двойным, тройным, морским, слож­ ной вязки.

Если присмотреться к семантической сети, то обнару­ жится, что из-под поверхности каждого узла, с разных ее глубин, пробиваются многочисленные ростки связей с дру­ гими узлами. Связи позволяют перейти от частного к об­ щему и, наоборот, конкретизировать общие данные. На­ пример, в узле «Аргентина» признак п о л о ж е н и е имеет значение «Южная Америка». От этого значения предусмот­ рена связь с узлом «Южная Америка». В последнем признак с т р а н ы принимает значение «Аргентина», и соответствующая связь возвращает нас к узлу «Арген­ тина».

Узел, как бы он ни был сложен сам по себе,— лишь точка в сети, одна из сотен или тысяч точек. Двигаясь от точки к точке, перемещаясь по прихотливым ветвле­ ниям, возвращаясь и вновь продвигаясь вперед, можно образовывать новые понятия. Например, ученик спросил

у УЧИТЕЛЯ названия ст о л и ц ст ран , г р а н и ч а щ и х с А р г е н ­

т иной . Узла со списком этих столиц нет в семантической сети, сведения о них разбросаны по разным узлам, их нужно найти и собрать воедино. Путь по семантической сети начинается в узле «Аргентина», определяется признак п о г р а н и ч н ы е ст р а н ы и его значение — Боливия, Парагвай, Чили, Уругвай. От узла «Аргентина» программа продви­ гается к узлу «Боливия», а в нем — к признаку ст о л и ц а . Значение этого признака — Ла-Пас. Так появляется пер­ вая составляющая будущего ответа УЧИТЕЛЯ.

Следующий переход — к узлу «Парагвай», завершается он выявлением столицы этого государства. И еще пере­ ход — к узлу «Чили», и еще — к узлу «Уругвай». Добывая всякий раз наименование столицы, программа накапли­ вает свой ответ: «Столицы стран, граничащих с Аргентиной,

284

Ла-Пас (Боливия), Асунсьон (Парагвай), Сантьяго (Чи­ ли), Монтевидео (Уругвай)».

Еще пример. Программа попросила ученика назвать «самую высокую гору на материке». Ученик ответил «Чимбарасо». Как УЧИТЕЛЮ проверить правильность ответа?

Всемантической сети нет узла-списка «Горы», сведения

овершинах хранятся в виде «подсписка 1» в узлах каж­ дой страны. Программа начинает свой путь по сети с узла «Материк». Приобретя здесь список стран Южной Аме­ рики, она направляется в каждую из стран за «подспис­ ком 1» — перечнем горных вершин. В подсписке 1 содер­ жится не только наименование вершины, но и ее высота

(в круглых скобках). УЧИТЕЛЬ сопоставляет высоты и располагает названия гор в порядке убывания высот. Теперь он готов к проверке. Результат: Чимбасаро, назван­ ный учеником,— не на первом месте, и УЧИТЕЛЬ печа­ тает: «Ты не совсем прав. Вулкан Чимбарасо (6262 м) — третья по высоте вершина материка. На 700 метров выше его гора Аконкагуа. Четвертое место занимает вулкан Ко­ топахи (5897 м). Еще сотня с небольшим метров — и Ко­ топахи вошел бы в число шеститысячников.

Семантическая сеть — карта смыслов, как бывает карта шоссейных дорог. Ее узлы — торговые города. Допустим, в одном мы покупаем котелок, в другом крупу, в третьем — зачерпнем воды, а в четвертом — поставим котелок на огонь. Глядишь и сварится не вода, не гречка, не котелок, нечто новое — каша. Сеть служит не только для того, чтобы собрать факты и понятия, относящиеся к делу. Сеть — и в этом соль (кстати, кашу-то мы сварили без соли) — умеет порождать новое. Возникает новое посред­ ством операций математической логики.

В обычной алгебре начальными элементами служат переменные. Связи между переменными задаются посред­

285

ством функций: Ч = 1 ( х ) вышито на знамени алгебры. Алгебра умеет преобразовывать функции. Сложные и гро­ моздкие поначалу, алгебраические выражения тают из-за сокращений, взаимных уничтожений, группировок. После упрощений вместо переменных « х » подставляются их чис­ ловые значения, соответственно в число обращается и зна­ чение функций, числом становится У.

У нас роль переменных играют признаки. Признаки тоже приобретают значения, только не числовые, а смыс­ ловые. Можно строить логические функции, описывать связи между признаками, объединять частные смыслы в единый смысл.

Мы привели достаточно примеров, чтобы показать, что УЧИТЕЛЬ не глуп. Как не глуп был шахматный автомат Кемпелена — обыгрывал даже опытных игроков. Секрет автомата открылся, когда на очередном сеансе случился пожар. Услышав запах дыма и крики, из потайного лаза в корпусе автомата вывалился маленький человечек, инва­ лид, лишенный ног, но не лишенный ума.

Современные программы для ЦВМ, программы диалога, тоже с о д е р ж а т « м а л е н ь к о г о ч е л о в е чк а » . Этот человечек, точнее, свойственный нам образ мысли, зако­ дирован и в синтаксическом анализе, и в семантических сетях, равно как в правилах движения по ветвям сетей

испособах формирования сложных понятий из простых.

ВУЧИТЕЛЕ скрыт даже не маленький, а крошечный человек, весь духовный мир которого ограничен геогра­ фией Южной Америки, а запас слов — малой языковой подсистемой, «географическим наречием». Но опыт УЧИ­

ТЕЛЯ принципиально важен. Совсем еще недавно, в 1969 году английский кибернетик Займан писал об осо­ бенностях ЦВМ: «со словами машине печего делать». И продолжал: «Совершенно невозможно сложить или вы­ честь, или логически сопоставить, или сделать преобразо-

286

вание Фурье, или определить сходимость, или сделать что-либо такое, чему трудно подобрать название, со столь разношерстным подбором материала».

Человеку, в отличие от ЦВМ, есть что делать со сло­ вами, его мысли формируются из слов. Похоже, именно здесь проходит барьер между человеком и машиной, имен­ но здесь решается, кто во что горазд.

Опыт УЧИТЕЛЯ опровергает Займана. ЦВМ, пусть в узких пределах, пусть с разъяснениями человека, но эф­ фективно работает со словами и понятиями, ими выра­ жаемыми. Мы поэтому отмечаем особый вклад Джейма Карбонелла, разработавшего программу УЧИТЕЛЬ.

В Иллинойском университете (США) недавно запуще­ на система программированного обучения студентов. «Платон» — так назвали эту систему. Древнегреческий философ создал когда-то в садах, близ Афин первую ака­ демию. Прогуливаясь по тропинкам, ученик и учитель беседовали. Обучаемый приобретал знания в режиме ак­ тивного взаимодействия с учителем, в режиме диалога.

Иллинойский «Платон» беседует сразу о 20 различных предметах с 4000 студентов. Каждый из студентов — че­ ловек за пультом. А каждый пульт представляет собой сочетание клавиатуры, плазменной панели и проектора с произвольной выборкой (рис. 43).

Плазменная панель — вы помните? — состоит из трех слоев стекла, значит, прозрачна. Иллинойсцы установили позади панели планшет с рамкой на 100 диапозитивов. Рамка движется по направляющим, подставляя под объек­ тив нужный кадр. Через зеркало этот кадр проектируется изнутри на плазменную панель, как на экран.

Фоновая информация в студенческих пультах посту­ пает с диапозитивов, а текущая — татуируется на плаз­ менной панели. Конечно, и поступлением и совмещением обоих видов информации заведует ЦВМ. А студенты,

287

нажимая клавиши пультов, ведут диалоги с машиной, четыре тысячи параллельных диалогов.

Пульты «Платона» отличаются от дисплея, использо­ ванного нами при изучении географии Южной Америки, только одним нововведением — проектором. Очень полез­ ное нововведение: географии нельзя учить лишь на сло­ вах, требуется показывать карты. Хорошо придуманы пульты «Платона», механика в них разумно сочетается с электроникой.

Плазменная панель, кстати, допускает и регистрацию хода диалога без помех оператору (киносъемка ведется с обратной стороны панели). Изобретен и световой каран­

288