книги из ГПНТБ / Сакман Г. Решение задач в системе человек - ЭВМ пер. с англ

или разделение времени». Как указывалось выше, ре­ жим разделения времени связан с большей эффектив­ ностью деятельности, более быстрым решением задач, более благоприятными мотивацией и отношением к вы­ числительной системе и лучшим пониманием задачи.

по которым знаки нагрузок на генеральный фактор сов­ падают с соответствующими нагрузками в режиме па­ кетной обработки. К их числу относятся такие перемен­ ные, как «Время ознакомления» (28), «Время ожидания результатов» (33) и «Время, затрачиваемое на другие предметы» (35). Интерпретация этого факта проста: на обращение в пакетном режиме уходит больше времени пользователя и больше его «физических» усилий из-за забывчивости, свойственной оперативной памяти челове­ ка; забывчивость усиливается из-за событий, происхо­ дящих между моментами представления заданий я мо­ ментами завершения циклов; пользователю требуется больше времени, чтобы понять задачу, и больше усилий, чтобы разобраться в ней; этн дополнительные время и усилия вызывают увеличивающееся давление на конку­ рирующие задачи и обязанности. Эти я другае упоми­ навшиеся выше факторы служат обвинительным актом для прерывания процессов решения в пакетном режиме. Однако они не дают никаких сведений об усилении раз­ личий между быстротой, или «мгновенностью», пакетно­ го режима и относительно медленным, по характеру близким к диалогу, режимом разделения временя. По­ скольку в этом эксперименте использовался только обычный режим пакетной обработки, эффекты запазды­ вания обращения и особенностей взаимодействия сме­ шаны. Эта проблема более подробно обсуждается ниже.

7.3. Черты сходства между решениями задач в открытом и закрытом режимах

Хотя между решениями задач в открытом и закры­ том режимах существует много упомянутых выше раз­ личий, тем не менее сходство между ними тоже очень

велико. Наиболее убедительно это подтверждается ре­ зультатами факторного анализа. Из восьми факторов, характеризующих обе экспериментальные группы, шесть по существу одинаковы. Сравнительные результаты для обеих групп оказались настолько близкими, что группо­ вые факторы, полученные на объединенной выборке, можно было считать наиболее надежными результатами факторного анализа. По существу те же выводы можно сделать и из анализа генерального фактора: результаты анализа генерального фактора для режима разделения времени и режима пакетной обработки настолько сход­ ны, что результаты анализа всей выборки следует рас­ сматривать как наиболее надежное указание на сущест­ вование общего для этого эксперимента фактора, харак­ теризующего процесс решения задач.

Как согласовать совпадение результатов факторного

в предыдущем разделе? Возможный ответ состоит в том, что в принципе процесс решения задач, являющийся по существу функцией человека, в своих основных чер­ тах одинаков в обоих режимах, когда пользователь ра­ ботает сам и не обращается к вычислительной машине, однако темп деятельности, методы проверки результатов и режим подкрепления на протяжении всего периода ак­ тивного взаимодействия человека с вычислительной си­ стемой совершенно различны. Это может показаться парадоксальным, но даже в группе, работавшей в режи­ ме разделения времени, примерно 80—90% времени пользователь проводил вне пульта. В группе пакетной обработки время работы на вычислительной системе бы­ ло еще меньше и включало главным образом время на подачу заявок на счет и на получение результатов. Рас­ сматривая только время, затрачиваемое на решение за­ дачи, мы обнаруживаем, что большую его часть испытуе­ мый тратит за своим рабочим столом. Основные же про­

Важные различия выявляются на интерфейсе систе­ мы человек — ЭВМ. В режиме пакетной обработки поль-

190 Глава 7

зователь имеет минимальные возможности для взаимо­ действия с вычислительной системой; он просто, вводит свое задание в ЭВМ и позже получает машинный вы­ ход. В режиме разделения времени пользователь непо­ средственно взаимодействует с вычислительной маши­ ной, немедленно получает сведения о результатах взаи­ модействия и продолжает выполнять и проверять раз­ личные альтернативы до тех пор, пока не истощит весь запас своей энергии или имеющегося в его распоряже­ нии времени. Эти крайне важные 10—20% общего вре­ мени пользователя необходимы ему для организации обратной связи в процессе решения задач; информация, передаваемая по цепи обратной связи, говорит ему, до­ стиг ли он успеха или потерпел неудачу, и немедленно предоставляет возможность проверить варианты, проду­ манные заранее или возникшие в ходе решения зада­ чи. В режиме пакетной обработки пользователь при ре­ шении задач использует, по существу, ту же процедуру проб и ошибок, за исключением того, что он вынужден ожидать в течение неопределенного периода времени по­ сле каждого представления задания. Для пользователя при открытом доступе процесс решения задач непреры­ вен; при закрытом доступе пользователь вынужден ми­ риться с его прерываниями. Это различие в организа­ ции обратной связи, существующее в системе человек — вычислительная машина, приводит к различиям в эф­ фективности деятельности, в отношении к режимам и в понимании задачи, прослеживаемым на протяжении всего процесса решения задачи.

В других отношениях сходство между двумя режи­ мами обработки информации бесспорно. Так, в обоих режимах лучшие исполнители затрачивают больше ма­ шинного времени (для задач с нефиксированной конеч­ ной ситуацией), делают несколько меньше машинно-ре- гистрируемых ошибок, стремятся быстрее занять оче­ редь и остаться в начале ее, более эффективно осмыс­ лить задачу; их отношение к режимам имеет более по­ ложительный характер для своих типов вычислительных систем, они стремятся к более релевантному опыту и к уплотнению времени, отпущенного им на решение задачи, работая с минимальными прерываниями и не

концептуальное время, параметрическое время, время на редактирование и время на результаты распределяются в обеих группах в значительной степени в одинаковых пропорциях. Различия состоят главным образом в затра­ те большего времени на повторное ознакомление с за­ дачей и в более продолжительном времени ожидания результатов при пакетном режиме.

До некоторой степени неожиданное сходство прояви­ лось в том, что между обеими группами не было обна­ ружено большого различия в числе альтернативных ре­ шающих правил (переменная 21), хотя при решении с разделением времени можно было ожидать большего числа альтернатив. Очевидно, это объясняется тем, что формулирование нового ценного решающего правила (правила, приемлемого в смысле затрачиваемых на его проверку машинного времени и усилий) является дли­ тельным творческим процессом, который лучше всего осуществляется, когда субъект предоставлен самому се­ бе и имеет полную свободу и возможность размышлять. Вполне вероятно, что глубочайшие творческие процессы происходят в момент, когда человек работает над зада­ чей один, в часы размышлений, а не во время взаимо­ действия с вычислительной системой. Естественным след­ ствием такого предположения является вывод о том, что период взаимодействия человека и вычислительной ма­ шины в основном служит для проверки и подтверждения предварительно сформулированных гипотез и вытекаю­ щих из них предположений, а не для разработки отно­ сительно новых, отличных от них гипотез. Все это не отрицает того, что режим разделения времени обеспе­ чивает лучший режим подкрепления, приводящий к по­ лучению лучших решающих правил; подобное утверж­ дение является неоспоримым экспериментальным фак­ том. Тем не менее это подтверждает, что инсайт, веро­ ятнее всего, возникает вследствие напряженной умствен­ ной работы вне терминала вычислительной машины, а не при работе за ним.

Другое интересное сходство состоит в том, что с уве­ личением опыта работы появляется более благоприятное отношение к данному режиму независимо от типа вычис­ лительной системы. Этот результат для обоих режимов отражается в небольших улучшениях оценок (примерно на один балл по девятибалльной шкале) при переходе от анкеты, проведенной до эксперимента, к анкете, про­ веденной после эксперимента. С увеличением опыта ра­ боты, по крайней мере в случае неопытной группы испы­ туемых, отношение к режиму работы становится более благоприятным.

7.4.Обобщения и выводы

Вэтот раздел входят два подраздела: методика и ре­ зультаты.

7.4.1. Методика

Испытуемые. Первоначально в эксперименте было занято 66 испытуемых, представляющих собой студен­ тов и выпускников, преимущественно коммерческой спе­ циальности. Большинство испытуемых до эксперимента прослушало по крайней мере один курс лекций по вычис­ лительным системам или по программированию.

Задача. Экспериментальная задача представляла со­ бой реализованную в вычислительной системе модель строительной промышленности, в которой испытуемый как независимый подрядчик должен был максимизиро­ вать свою прибыль, вырабатывая улучшенные решающие правила с оптимизируемыми параметрами. Эта задача является единственной задачей с нефиксированной ко­ нечной ситуацией, рассматриваемой в опубликованных работах, посвященных исследованию решения задач в системах человек — ЭВМ при открытом и закрытом до­ ступе к вычислительной машине. Она может непрерыв­ но улучшаться под воздействием более эффективных ре­ шающих правил и, кроме того, обеспечивает методоло1 гическое преимущество, заключающееся в возможности постоянной регистрации эффективности деятельности ис­ пытуемого для всех завершенных циклов вычислитель-

194 Глава 7

матически регистрируемые показатели включают такие параметры, как индивидуальное машинное время; мак­ симальный размер прибыли, полученной в ходе решения; общее число циклов в режиме пакетной обработки и чис­ ло ошибочных циклов; общее число взаимодействий в режиме разделения времени и число ошибочных взаимо­ действий; сбои при открытом доступе в таких операци­ ях, как редактирование, печать и компилирование.

Данные, полученныеиз студенческих сообщений, ка­ сались применения идентичных анкет, проведенных до и после эксперимента, для оценки изменений в опыте работы и в отношении к конкретному режиму. Они включали также большое число параметров, отражав­ ших скорость и направление процесса решения задачи на протяжении всего эксперимента. Затруднения, свя­ занные с недостаточной информацией, наиболее отчет­ ливо проявлялись в вопросах анкеты. Инструктор ран­ жировал письменные отчеты студентов об эксперимен­ тальной задаче по следующим четырем категориям: динамике модели, использованной стратегии, приспособ­ ляемости и восприимчивости. Всего для оценки эффек­ тивности деятельности при решении задачи использова­

тов и индивидуальных различий, наблюдаемых в про­ цессе решения задач. В результате обработки экспери­ ментальных данных были получены такие статистические параметры, как частотные распределения, средние зна­ чения, среднеквадратичные отклонения и коэффициенты

с целью определения характера сходства и различий между двумя группами испытуемых, проявляющихся при решении задач. Исследование осуществлялось с по­ мощью анализов генерального и группового факторов, проводимых отдельно для каждой группы и для объ­ единенной выборки, используя в качестве информацион­ ной базы для -изучения на сходство и различия 35 фак­ торов и предварительно отобранных переменных. Кроме

большее машинное время (лучшие исполнители при ра­ боте с вычислительной системой в обоих режимах за­ трачивали больше машинного времени); более быстрое начало и более ранний финиш; менее продолжительное ожидание результатов; меньшее время на переформули­ рование задачи; более релевантный опыт; более положи­ тельное отношение к конкретному режиму и более вы­ сокие оценки за письменные отчеты.

Групповые факторы. При анализе групповых факто­ ров для двух экспериментальных групп и для объеди­ ненной выборки были выделены девять факторов. Из них во всех трех анализах выявлялись пять факторов: два фактора (Скорость решения задачи и Эксплуатация вы­ числительной системы) были тесно связаны с показате­ лями эффективности работы; третий фактор, называе­ мый энергичностью испытуемого, описывал характер по­

релевантным опытом. Для двух из трех исследованных групп (группы режима пакетной обработки, группы ре­ жима разделения времени и объединенной выборки) характерны четыре остальных фактора: «Принципиаль­ ное осмысление задачи», «Отношение к режиму пакетной

фактор, названный «Ловлей блох». Вообще результаты факторного анализа указывают на общность Параметров, характеризующих как открытый, так и закрытый режи­ мы решения задач.

Установочные различия. Несомненное влияние эффек­ та бандвагона, благоприятствующего режиму разделе­ ния времени, было выявлено в результате анкетного опроса, проведенного как перед экспериментом, так и после него. Этот факт следует рассматривать в свете благоприятного отношения к режиму разделения време­ ни, сложившегося в МТИ. Индивидуальные оценки па­ кетного режима никогда не были выше оценок режима разделения времени. Среди всех анкет только в одной была «ничейная» оценка, а в остальных режим разде­

Интерпретация результатов 197

т. е. при более близком ознакомлении с вычислительны­ ми системами, повышаются оценки, которые даются ис­ пытуемыми после эксперимента. Но, как показало окон­ чательное распределение оценок, даже после приобре­ тения опыта экспериментирования оценки режима раз­

пе сопровождалось смещением оценок в положительную сторону.

Ошибки в системе человек — ЭВМ. Примерно одна треть всех циклов в режиме пакетной обработки и при­ мерно половина всех взаимодействий в режиме разде­ ления времени оказались ошибочными (ошибки, опре­ деляемые вычислительной машиной). Возможность не­ медленной коррекции ошибок в режиме разделения вре­ мени стимулировала поведение по методу проб и оши­ бок, тогда как штраф ожидания, равный по крайней мере половине дня для обращений в пакетном режиме, заставлял пользователей при закрытом доступе более осмотрительно подготавливать свои циклы. Условия ра­ боты в пакетном режиме способствовали выделению различий в уровнях ошибок среди студентов, тогда как пользователи режима разделения времени имели зна­ чительно меньшую дисперсию уровней ошибок. В обеих группах были испытуемые, склонные к ошибкам, что наиболее характерно для группы пакетного режима.

«Слабые» пользователи. Как указывалось выше, при открытом доступе к вычислительной системе создава­ лись более благоприятные условия для менее способных

исполнителей в режиме разделения времени благоприят­ ствовали и другие факторы: быстрое получение резуль­ татов (в противоположность вынужденному ожиданию возможности обращения при пакетном режиме) и воз­ можность разделения задачи на части, которые могут быть решены поочередно (в противоположность про­ граммному исполнению в пакетном режиме по принци­ пу «все или ничего»).