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

Глава 12

жает влияние различных классов задач. Факторы, ори­ ентированные ' на оценку личности («Энергичность» и «Тщательный сортировщик»), проявились только в ис­ следовании Голда. Фактор «Эксплуатация вычислитель­ ной системы» тоже выявлен только в исследовании Гол­ да.. Появление обоих этих уникальных факторов может быть отнесено за счет изученного Голдом типа задач с нефиксированной конечной ситуацией — задач о прибы­ ли. Синдром «ранняя пташка» в случае энергичных ис­ пытуемых и более экстенсивное использование машинно­ го времени в факторе «Эксплуатация вычислительной системы» способствовали более тщательному исследова­ нию задач с альтернативами прибыли и возрастанием оценок в задачах с нефиксированной конечной ситуацией. «Тщательный сортировщик» проявляет слишком осто­ рожное поведение, что ведет к постепенному ослаблению инсайта. Задачи в исследовании училища, напротив, име­ ли фиксированные правильные решения, для получения которых не требовалось прилагать чрезмерных усилий, по крайней мере тем студентам, которые быстро добива­ лись правильных решений. Таким образом, структура факторов формировалась на основе различных навыков, необходимых для выбранных задач и требований отно­ сительно выплаты за задачу. Этот общий момент, согла­ сующийся с предлагаемой гипотезой, подтвердился впоследствии в смешанном дифференциальном наборе факторов для 12 задач в главном исследовании учили­ ща. Даже для обучаемой популяции различные требо­ вания в задачах ведут к появлению различных типов факторов.

Имеющиеся данные еще слишком немногочисленны, чтобы можно было дать окончательное заключение относительно гипотезы «прогрессивной дифференциа­ ции». Эта гипотеза лишь предполагает одну интерпре­ тацию для объединенного описания полученных перво­ начальных данных, указывает новые направления ис­ следований и констатирует продолжающийся спор в отношении значительных и все возрастающих индиви­ дуальных различий в эффективности работы системы человек — машина. Можно считать, что проведенный краткий обз',р основных идей в литературе по решению

задач достиг своих целей, если при этом удалось про­ демонстрировать, что исследования взаимосвязей внут­ ри системы человек — машина могут быть с полным основанием включены в главное направление науки о

с помощью этих дисциплин. В задачу настоящего об­ зора не входит углубление в задачи и знакомство с ло­ вушками и реквизитом науки о взаимосвязях внутри системы человек — машина в реальном времени. Это было сделано Сакманом в другой работе [44]. К сожа­ лению, недостаток экспериментальных данных и значи­ тельные пробелы в имеющихся знаниях мешают фор­ мулированию всеобъемлющих теорий решения задач че­ ловеком в системе человек — машина.

12.3. Перспективы научного изучения решения задач системой человек—ЭВМ

Этот заключительный раздел объединяет рекоменда­ ции, касающиеся проведения дальнейших исследований процесса решения задач в системе человек — машина, и раскрывает роль новых эволюционных форм исследо­ вания в будущем использования машинной обработки информации. Предлагаемые рекомендации основаны на материале этой книги: важная роль последовательно проводимых исследований системы человек — машина для будущего вытекает из более широкого социального

ной открытому и закрытому режимам работы на ЭВМ, подробно рассмотрены большие индивидуальные разли­ чия при решении задач в системе человек—машина да­ же при стратифицированной выборке среди испытуемых.

Здесь можно получить огромный экономический выиг­ рыш, поскольку различия в эффективности работы че­ ловека значительно больше, чем различия в вычисли­ тельных системах (часто на порядок величины). Для пользователей машинами необходимо проводить экспе­ риментальную таксономию. Особое внимание следует обращать на трудности, испытываемые слабыми поль­ зователями, и на анализ ошибок системы человек— ЭВМ. Необходимо разработать нормативы для оценки уровня работы среднего (при достаточно представитель­ ной выборке) пользователя при решении мм стандарт­ ных задач. Различия в мотивации и отношении к режи­ му также должны систематически исследоваться для оценки перспективы развития навыков программистов и пользователей. Эту работу следует вести как на инди­ видуальном, так н на групповом уровне. Поскольку ана­ лиз индивидуальных различий в работе с вычислитель­ ной машиной все еще не вышел из младенческого воз­ раста, необходимость проведения указанных исследова­ ний особенно велика.

Эффективность машинного языка и удобства пультов управления. Необходимо провести сравнительные иссле­ дования по измерению эффективности работы на вы­ числительной машине в зависимости от. используемых языков и терминалов. Подобных исследований фактиче­ ски нет. В измерение эффективности, помимо стандарт­ ных оценок, например затрачиваемого машинного вре­ мени и числа человеко-часов при решении стандартных' задач, должны быть включены и такие параметры, как время обучения, индивидуальная частота ошибок, нали­ чие требуемых навыков у пользователя, отношение поль­ зователя к машинному языку и типу пульта управления.

разделения времени и режима быстрой пакетной обра­ ботки. Имеющихся данных пока еще недостаточно, что­ бы можно было сделать однозначное заключение отно­ сительно разницы в эффективности между усовершенст­ вованными формами режима разделения времени и

режимом быстрой пакетной обработки. Для этого необ­ ходимо поставить соответствующие эксперименты.

Инженерно-психологическое создание алгоритмов.

Современные системы с разделением времени опти­ мальны с точки зрения использования вычислительной машины и быстроты ответа пользователю, но из этого еще не следует оптимальность указанных режимов с точки зрения эффективности деятельности человека. Имеется все увеличивающееся число данных, что

легко понимаемых идей и для «тактического» решения задачи. Однако стратегическое или инсайтное решение задач, как хорошее вино, может потребовать более дли­

интервалов времени больше подходят для возникнове­ ния инсайта во время работы за пультом, чем сущест­ вующие режимы, в которых большая часть творческой работы осуществляется вне пульта вычислительной ма­ шины. Эффективность системы с разделением времени, обслуживающей одновременно многих пользователей, может существенно возрасти, если это предположение окажется верным.

Система обслуживания ЭВМ. Появляется все возра­ стающее количество данных, согласно которым надеж­ ность системы обслуживания вычислительных машин (включая центральную вычислительную машину, обору­ дование для пользователей и информационное обслужи­ вание) следует рассматривать в отношении эффектив­ ности не только на основании таких традиционных фак­ торов, как тип вычислительной системы, машинный язык или тип терминалов, но и ряда других факторов.

Препятствия, чинимые владельцами вычислительных систем, затрудняют объективное изучение их надеж­ ности. Но. несмотря на это, если мы претендуем на объ­ ективную интерпретацию экспериментальных результа­ тов, касающихся решения задач системой человек — ЭВМ, необходимо обеспечить экспериментально про-

веренные оценки уровня машинного обслуживания. В частности, с. возникновением массовой системы комму­ нального использования информации объективные стан­ дарты надежности системного обслуживания могут стать доминирующей основой в политике регулирования и ли­ цензий.

Режим работы в реальном времени. Область взаимо­ действия человека с машиной находится на той стадии развития, когда одновременно с детальным исследова­ нием поведения личности необходимо проводить концен­ трированное экспериментальное изучение поведения при решении задач в реальном времени.

Подобно тому как Фрейд совершил переворот в ин­ тенсивном анализе клинического поведения личности, так и мы можем добиться значительного прогресса, про­ слеживая поведение человека при решении задач на протяжении всего жизненного цикла «реальных» задач, используя при этом все доступные методы. Полный ох­ ват взаимодействия между человеком и вычислитель­ ной машиной в реальном времени, как это было сделано с помощью регенерирующей записи [44], явится бесцен­ ным вкладом в реконструкцию и анализ поведения в реальном времени.

Таксономия в решении задач. В исследовании Голда в отличие от других исследований открытого и закрыто­

с нефиксированной конечной ситуацией по сравнению с детерминированными задачами. По-видимому, сущест­ вуют и другие важные классы задач, которые покажут столь же разительные различия в процессе их решения. Эмпирически выведенная таксономия для задач в систе­ ме человек—машина должна быть основана на учете найденных различий в стилях решения задач, а не на основе путаного сумбура строго описательных харак­ теристик. Например, исследование Голда показало, что лучшие исполнители стремятся использовать больше машинного времени для задач с нефиксированной ко­ нечной ситуацией, тогда как в других исследованиях при детерминированных задачах были получены проти­ воположные результаты. Поведенческая литература по-

'называет основные достижения, отражающиеся на фор­ мулировании новых и разнообразных проблемных ситуа­ ций, как, например, в гештальт-психологии, которая рассматривает задачи, требующие инсайта. Подобные успехи могут быть достигнуты также при исследовании машинного решения реальных задач.

Разделение времени и малые вычислительные ма­ шины. Экспериментальные исследования технико-эконо­ мической эффективности режима разделения времени по сравнению с использованием малых автономных вы­ числительных машин для решения стандартных задач еще не проводились. Сторонники малых вычислительных машин приводят аргументы, что меньшие оперативные затраты и фактическое сокращение общей затраты вре­ мени делают малые машины индивидуального пользо­ вания весомой альтернативой. Защитники режима раз­ деления времени утверждают, что возможность непос­ редственного контакта с машиной в этом режиме повышает эффективность решения задач, что более раз­ ностороннее обслуживание доступно только для доста­ точно мощных вычислительных систем и что благодаря этому стоимость режима разделения времени сравнима со стоимостью работы на малых вычислительных маши­ нах.

Как и при оценке открытого и закрытого режимов, предположительные рассуждения в этом случае должны быть заменены серьезным научным исследованием.

Тесты типа «бумага и карандаш». Два общих теста типа «карандаш и бумага» необходимо более полно раз­ работать в направлении большего теоретического и прак­ тического выхода — анкеты для пользователей, а стан­ дартизованные тесты — для эффективного выбора тре­ нажа и оценок эффективности взаимодействия в системе человек — машина. Анкетный опрос весьма эффективен для описываемых исследований, так как при этом учи­ тывать можно быстро и за небольшую цену множество разнообразных функций. Ловушки и проблемы, возни­ кающие при анкетном опросе, хорошо известны, но остается фактом, что решение задач системой человек — машина прежде всего является результатом человече­ ской деятельности, и мы были бы очень недальновидны,

если бы пренебрегли методами прямых вопросов и само­ наблюдения. В связи с этим метод опроса в открытом режиме, еще находящийся на ранней стадии развития, должен явиться логичным и мощным продолжением эк­ спериментальной методологии не только для исследова­ ния процесса решения задач, но и для изучения откры­ того режима подсчетом голосов.

Стандартизованные тесты типа «бумага и каран­ даш», проводимые с целью выявления навыков пользо­ вателей при взаимодействии с машиной, следует состав­ лять более строго, с учетом существующих больших ин­

рах деятельности, обычно относительно невелико, пра­ вильное использование этих тестов при отборе, обучении и назначении испытуемых, по-видимому, окажется эф­ фективным и в отношении стоимости.

Разработка моделей стоимостных показателей. Для сравнительной оценки стоимостных показателен вычис­ лительных систем необходимо вести разработку модели­ рования особых форм их организации. Такие модели мо­ гут включать как характерные человеческие параметры, так и параметры машин и задач в основном с упором на модели, позволяющие проводить экспериментальные измерения эффективности, и в меньшей степени — на абстрактные и слишком упрощенные модели, как это происходило в прошлом.

Организационные вопросы. Многие крупные органи­ зации уже накопили 20-летний опыт использования вы­ числительных машин. Профессиональные исследования и социологический анализ опыта расширенного исполь­ зования вычислительных машин, вероятно, дадут неоце­ нимые знания, которые можно будет с большой выгодой использовать всем организациям. Учебные институты остро нуждаются в руководствах по вычислительной технике и в услугах вычислительных центров. Исследо­ вания ESSA, уже упоминавшиеся в этой главе (см. ра­ боту Слутца [56]), представляют собой попытку, сделан-

ную в этом направлении. То же можно сказать и о про­ веденном Сакманом историческом обзоре по системе противовоздушной обороны SAGE [44].

Взаимное обогащение с науками о поведении. В на­ стоящей книге сделана попытка показать, что изучение взаимосвязи человека и машины с наукой о поведении в отношении обмена и взаимного проникновения идей, методов и полученных данных может оказаться взаимо­ выгодным. Наука о вычислительной технике может внести свой вклад в изучение поведения человека при решении задач в реальном времени, а концепции наук о поведении могут заметно изменить наше представление о взаимодействии человека и вычислительной машины по сравнению с сегодняшни представлением. Для обеих этих дисциплин необходимы более координированные иссле­ дования.

Социальное значение. Исследование оптимальных ус­ ловий и подходов к обучению человека и решению им задач при использовании вычислительной техники име­ ет прямое отношение к повышению индивидуальной эф­ фективности и в конечном счете влияет на социальную эффективность. Помимо прямых экспериментальных ре­ зультатов, данные о допущенных ошибках и слабых исполнителях также могут претендовать на социальное обобщение. Эти данные будут способствовать организа­ ции обучения испытуемых, которые нуждаются в помо­ щи и внимании для достижения требуемого уровня про­ фессиональной подготовки. Расширение коммунальной системы информационного обслуживания может при­ вести к хаосу, если в информационной службе не пре­ дусмотреть возможность аккомодации к широкому ряду индивидуальных различий и разнообразным запросам населения в отношении информации.

Рассмотрим вопрос о социальной эффективности ре­ шения задач в системе человек — машина и перспекти­ вы разработки системы массового информационного об­ служивания. Рост массового потребителя вычислитель­ ной информации представляет собой новую и. сложную социальную проблему, затронутую уже рядом исследо­ вателей, в том числе Спрагом [59] и Сакманом и На не [48]. В этом заключительном разделе дается лишь очень краткий обзор проблемы, который может служить про­ логом к дальнейшим социальным исследованиям взаимо­ отношений человека и вычислительной машины.

Прежде всего следует отметить, что создание феде­ ральных объединений в сфере вычислительных комму­ никационных линий делает еще более очевидным, что Объединение телевизионных антенн (CATV) предостав­ ляет наиболее широкие возможности для связи с квар­ тирой рядового американца. Федеральная комиссия по коммуникациям (FCC), созданная в декабре 1968 г., предложила Объединению телевизионных антенн орга­ низовать программное обслуживание заинтересованной публики, что предполагает передачу вычислительной информации через коаксиальные кабели на экраны те­ левизоров непосредственно в квартиры потребителей. В настоящее время в США более 3 млн. семей, имею­ щих телевизоры, подписались на обслуживание с по­ мощью 2 тыс. оперативных систем, а к 1975 г. таким видом услуг будет охвачена примерно половина всех владельцев телевизоров.

Второе важное обстоятельство заключается в том, что ведущие фирмы конструируют и испытывают усо­ вершенствованные системы информационных коммуни­ каций с целью внедрения этих систем для массового обслуживания потребителей информации, используя в качестве дисплея для получения вычислительной инфор­ мации домашние телевизионные установки (при соот­ ветствующей их модернизации). Благодаря новым адрес­ ным устройствам центральная вычислительная машина

может получать запросы пользователей и высылать индивидуальному потребителю запрашиваемую инфор­ мацию, извлекая ее из специальных крупных архивов. Центральная вычислительная машина может выполнять роль цифрового переключателя, направляющего потоки информации в соответствующие пункты, обслуживая од­ новременно тысячи потребителей. Возможность реализа­ ции подобной системы больше не вызывает сомнений. Для массовой коммунальной системы информационного обслуживания в настоящее время уже подготовлены все основные технические элементы. Под вопросом остается только рентабельность «упаковки» информации.

Третий важный аспект состоит в том, что, ориенти­ руясь на соответствующие экономические показатели, ведущие фирмы по машинной обработке информации совместно с операторами Объединения телевизионных антенн смогут предложить потребителю самые разнооб­ разные информационные услуги, охватывающие многие области — от увеселительных мероприятий, воспитатель­ ной и учебной работы вплоть до домашнего хозяйства, до закупки продуктов и всевозможных товаров и т. д., причем при сравнительно низкой ежемесячной плате, приближающейся к плате за пользование телефоном.

Четвертым и, пожалуй, наиболее существенным ас­ пектом является то, что при введении коммунальной си­ стемы информационного обслуживания мало кого понастоящему будут интересовать конкретные потребности общества. Именно в этом вопросе вообще нет никакого эффективного руководства. Федеральная комиссия по коммуникациям и компетентные правительственные агентства отстают от темпов развития техники, а не уп­ равляют этим развитием, не имея достаточного опыта для такого руководства. Проблема регулирования обще­ ственных интересов в социальной системе информацион­ ного обслуживания пока еще не возникла. Промышлен­ ность, выпускающая вычислительные машины, а также вычислительные центры и информационные службы фактически не располагают сведениями о желаниях и потребностях населения. Если вся система обществен­ ного планирования и впредь будет опираться только на непосредственную выгоду (а в настоящее время другой