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

ния внимания испытуемого на задаче. Связанная с этим интерпретация некоторого инсайта свидетельствует о том, что это в основном феномен человека, вытекающий из его интенсивной работы.

Однако нельзя не отметить, что, как показано в табл. 10.8, инсайт может наступить когда угодно. Поми­ мо указанного места, он может наступить в других ме­ стах (вплоть до 20%), может проявиться множествен­ ный инсайт (4%), а многие вообще могут не испыты­ вать данного инсайта. Литература по творчеству и инсайту сложна и горячо обсуждается, и мы не будем делать попытки проанализировать ее на данном этапе. Основной вклад этого исследования заключается в от­

и выявление ошибок в задаче. Пробы и ошибки бли­

применению действий к задаче с целью ее решения, что отмечалось раньше в виде основного условия достиже­ ния инсайта. Достаточно большой процент фактора

ности при всех реализациях и критериях отношений, ис­ пользуемых в этом исследовании, были обнаружены очень большие индивидуальные различия. Например, оценки часто изменялись в пределах от 0 до 100% для задач класса; человеко-часы — от 1 почти до 50 при ре-

Интерпретация индивидуальных различий 281

шении стандартных задач; кроме того, находились и го­ рячие защитники разделения времени и пакетной обра­ ботки, а равно и энергичные отношения, выработанные против каждого или обоих типов машинных систем.

Структура генерального фактора в сравнении с груп­ повыми. Анализ факторов проводился для каждой из 12 групп задач при 49 реализациях, эмпирических кри­ териях и критериях отношений. Одна из основных гипо­ тез состояла в проверке на этот раз существенного гене­ рального фактора, разделяющего все классы и все зада­

новной гипотезой была проверка групповых факторов, общих на всех курсах, в противоположность уникальным групповым факторам, специфичным для конкретных за­ дач класса. Два фактора оказались практически при всех анализах совместными: фактор «Полная реализа­ ция», который имел высшие факторные веса при оцен­ ке задач, и фактор «Опыт работы с вычислительной системой». Фактор «Ореол пакетной обработки» оказал­ ся во всех анализах при использовании результатов ан­ кетного опроса после эксперимента. Этот фактор отра­ жал поразительную поляризацию отношений курсантов к пакетной обработке, которая интерпретировалась как лучшая по сравнению с разделением времени. Положи­ тельный фактор «Ореол пакетной обработки», очевидно, был обусловлен относительно плохим обслуживанием машины, что связано с режимом разделения времени на протяжении всего эксперимента.

Однако все остальные факторы присутствовали лишь при нескольких анализах, а в некоторых случаях толь­ ко при однофакторном анализе. Наличие спектра неко­ торых общих и некоторых относительно уникальных групповых факторов для каждой экспериментальной за­

Структура фактора реализации. Фактор «Полная реализация», как отмечалось выше, оказался групповым

282 Глава 11

фактором во всех 12 экспериментальных задачах с наи­ большими весами оценки задачи. С оценкой задач в этом факторе связаны благоприятные отношения к обо­ им режимам работы машины, более раннее понимание

тору, который относится к скорости решения задачи. Анализ времени решения задач показал, что работа курсанта является сложной функцией многочисленных влияний, которые в данном эксперименте устранили про­ стую положительную корреляцию с оценками задач. Например, тот факт, что многие студенты не могут за­ кончить решение своих задач, означает, что получение более высоких оценок можно до некоторой степени объ­ яснить затратой большого числа человеко-часов. С дру­ гой стороны, опытные студенты часто выполняли свои задачи раньше срока и получали высшие оценки. В дру­ гих условиях корреляция оценок задач и человеко-часов может действовать в противоположных направлениях.

Влияние обучения. Анализ данных рабочих материа­ лов для индивидуальных занятий показал тенденцию к обучению. Классические графики обучения наблюда­ лись для групповых тенденций по отношению к посте­ пенному изменению человеко-часов на сессию и для син­ таксических ошибок. Таким образом, на первых заня­ тиях в среднем уходило большее число человеко-часов на сеанс, уменьшаясь для последующих рабочих сеан­ сов. Кроме того, испытуемые в режиме пакетной обра­ ботки при первых использованиях вычислительной ма­ шины допустили наибольшее число синтаксических оши­ бок в программе, сводя их практически к нулю при последних использованиях вычислительной машины во время последних занятий.

Анализ индивидуальных журналов курсантов пока­ зал пример уменьшения «пика» обучения по времени и ошибкам на сеанс работы. Так, время и ошибки в про­ цессе учебы резко возрастали, когда применялась новая логика решения, и постепенно уменьшались, как только новое решение откладывалось. Эти пиковые эффекты становились менее заметными, как только курсант скло-

Интерпретация индивидуальных различий 283

нялся к своему окончательному, или «лучшему», реше­ нию. Этот образ роста пиков пилообразного типа слу­ жит доказательством совместного процесса инсайтвого обучения |(пики) и обучения методом проб и ошибок (увеличение эффективности с уменьшением числа оши­

них оказалось системное обслуживание вычислительных машин, и только 12% считали самым трудным понима­ ние задачи класса. Программирование на вычислитель­ ной машине рассматривалось большинством как доста­ точно сложное искусство овладения этим мастерством.

Рекомендации курсантов. Рекомендации курсантов были направлены главным образом на улучшение мето­

венных и удовлетворительных методов обучения прог­ раммированию на вычислительных машинах.

Достижение инсайта. По-видимому, не очень инте­ ресный для курсантов вопрос, на который им пришлось отвечать, заключался в том, что достижение инсайта при работе с задачей класса приводило к поляризации отношений к вычислительным машинам и программиро­ ванию. Приблизительно на половину курсантов произ­ вели благоприятное впечатление мощность и многогран­ ность вычислительных машин, тогда как примерно четвертая часть курсантов освободилась от иллюзий относительно времени и работы, необходимых для ква­ лифицированного программирования на вычислитель­ ной машине. Эти результаты показывают, что, когда искусству программирования обучаются на вводном курсе по вычислительной технике, обнаруживаются важные отношения и стереотипы относительно вычисли­ тельной машины и программирования на машине. Эти результаты предполагают также, что вводные курсы должны быть разработаны заранее для воспитания бр-

лее конструктивных и положительных отношений к воз­ можностям вычислительных машин так, чтобы значи­ тельная часть студентов не исключалась вычислитель­ ной машиной.

Условия возникновения инсайта. Искусство програм­ мирования на вычислительных машинах, согласно от­ ветам курсантов по открытому и закрытому режимам, включает главным образом обучение действием — пост­ роение решений и опробирование их на машине в про­ тивоположность изучению и просто восприятию команд, даже если они и необходимы. Эти данные подтвержда­ ют авторитетное мнение, что для эффективного овладе­ ния искусством работы с машиной студенты должны иметь легкий, быстрый и достаточный доступ к машине как при разделении времени, так и при пакетной обра­ ботке.

затруднения при работе над задачей. У курсантов груп­ пы пакетной обработки инсайт появлялся только за пультом управления, у студентов группы разделения

и в других местах. Имеется несколько сообщений об инсайтах в других местах, о множественном инсайте в раз­ личных местах и вообще ничем не примечательном ин­ сайте. Для этих данных можно сделать основной вывод, что инсайт и творчество сопутствуют сосредоточенной работе и моменту, когда встречается индивидуальное затруднение при решении задачи. Инсайт как таковой при программировании на машине зависит главным об­ разом от личной организации работы индивидуума и

Стадии решения задач. Наиболее частой классифи­ кацией стадий решения задач была разновидность ос­ новного трехшагового процесса: формулирование, коди­ рование и отладка программных решений (56%). Эти выводы подтверждают распространенный практиками ртереотип процесса программирования на машине, 0$-

нако анализ графиков обучения также показал, это эти стадии перекрываются, являются циклическими и схо­ дятся к «лучшему» решению. Акцент в записи курсантов на отладку программы предполагает возможность сме­ щения для обучения студентов правильному синтаксису машинного языка за счет хороших или полезных реше­ ний. Синтаксические ошибки обычно отчетливо видны, логические ошибки часто незаметны, и это может приве­ сти к избирательному усилению синтаксически правиль­ ного кода за счет более эффективных решений.

Ч А С Т Ь IV

ЭПИЛОГ

Глава 12

РЕТРОСПЕКТИВА, ПЕРСПЕКТИВЫ

ИСОЦИАЛЬНЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ

Вданной главе сводятся воедино основные направ­ ления обсуждавшихся на протяжении всей книги ис­ следований, посвященных сопоставлению открытого и закрытого режимов использования вычислительной ма­ шины, и проблемы некоторых смежных областей, а так­ же приводятся некоторые соображения об изучении со­ циальных и поведенческих аспектов решения задач си­ стемой человек—вычислительная машина. Первая часть главы посвящена комплексной оценке эффективности разделения времени и пакетной обработки. Во второй части обобщаются основные проблемы динамики про­ цесса решения задач в открытом и закрытом режимах; при этом широко используются соответствующие дан­ ные из литературы, посвященной процессам решения за­ дач. В последней части определены необходимые направ­ ления исследования процессов решения задач системой человек — машина, потребность в которых вызывается перспективами «компьютеризации» общества.

12.1.Общий взгляд на результаты сравнительного изучения открытых и закрытых систем

Втабл. 12.1 приведены основные характеристики наиболее важных исследований, посвященных сопостав­ лению открытого и закрытого режимов, а также наибо­ лее интересные результаты, взятые из литературных ис-

точников. Она включает сравнительные эксперименталь­ ные данные по шести проведенным исследованиям, обзор которых дается в первой части книги: исследова­ нию Голда, описанному во второй части, предваритель­ ному и основному исследованиям, проведенным в Учи­ лище ВВС США, а также результаты недавно опубли­ кованной работы Фрая и Пака [17].

В табл. 12.1 представлены результаты десяти иссле­ дований, характеризующие затраты человеко-часов, ма­ шинного времени, расходы и предпочтения пользовате­ лей по отношению к этим режимам. Три из этих иссле­ дований выполнены в Училище ВВС: принципиальное сравнение режимов разделения времени и пакетной обработки (1968 г.), предварительное исследование. (1969 г.) и главный эксперимент. В таблицу включены интегральные оценки работы в режиме разделения вре­ мени и пакетном режиме и медианные оценки для всех рассмотренных исследований. Каждое исследование рассматривается в равной мере как независимое при определении значений медианы, которые обеспечивают, хотя и несколько грубо, обобщение результатов отдель­ ных исследований. Медианные оценки, хотя они и пока­ зательны, не должны затенять значительных расхожде­ ний в экспериментальных данных, полученных при раз­ личных экспериментальных условиях.

Основной вывод, который следует из табл. 12.1, со­ стоит в том, что результаты главного исследования Учи­ лища ВВС по существу согласуются с общей картиной, которую можно составить по опубликованным работам, посвященным открытому и закрытому режимам. Меди­ анная оценка (в человеко-часах) равна 1,2:1 в пользу режима разделения времени. Этот обобщенный резуль­ тат сравнительно близок к отношению 1,1:1 в пользу пакетного метода (полученному в училище), особенно с учетом характера системы обслуживания. В других исследованиях гарантированное и безотказное машинное обслуживание в режиме разделения времени считалось неотъемлемой частью экспериментальных условий. Од­ нако этого нельзя сказать об обслуживании в режиме разделения времени в главном исследовании училища из-за новизны системы и сравнительно ограниченных

Таблица 12.1

Результаты десяти исследований в открытом и закрытом режимах работы вычислительных систем

1 Режим, которому согласно результатам исследования, отдается предпочтение, заносится в таблицу вместе с «коэффициентом предпочтения», например, данный "результат указывает на уменьшение затрат человеко-часов в режиме разделения времени в отношении 1,2:1.

2 Под мгновенной пакетной обработкой в данном случае понимается машинная модель режима с разделением времени.