Файл: Сакман Г. Решение задач в системе человек - ЭВМ пер. с англ.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 122

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

208

 

 

 

 

 

Глава

8

 

 

 

 

B.

Постановка

 

задачи

 

 

V

 

 

 

 

Клиенты входят в парикмахерскую случайным образом со

средней частотой 15 чел-ч.

Время

обслуживания

одного

клиента

составляет

3

мин.

Найти

распределение вероятностен

времени

ожидания

(т.

е.

определить,

скольким

клиентам

придется

ждать

0 мин, 1 мин, 2 мин и т. д.). Составить полную программу,

моде­

лирующую

этот

процесс на

отрезке

времени

10 ООО

и

затем

30 ООО мин. Предполагается,

что в парикмахерской работает толь­

ко

один мастер

и

клиенты стоят в

очереди.

 

 

 

C.

Специальные

 

инструкции

 

 

 

 

 

 

В разд. D помещена частично завершенная

блок-схема

дан­

ной задачи. В соответствии

с этой блок-схемой составьте

полную

программу

решения

задачи.

Обратите

внимание

на то, что

блок-

схема входа клиентов в парикмахерскую отсутствует. Преподава­ тель объяснит вам содержание частично завершенной блок-схемы.

Чтобы лучше понять блок-схему, можно использовать сле­ дующие замечания:

1. Д л я запуска стандартной подпрограммы RANDOM в качест­ ве третьего параметра задается однннадцатиразрядное нечетное целое число.

2.Модель может быть настроена на различные интервалы вре­ мени (в минутах) путем задания константы MINS.

3.Начальные значения длины очереди, времени, остающегося на обслуживание клиента, сидящего в кресле парикмахера, и максимального времени ожидания должны быть заданы равными нулю.

4.Вектор LW должен иметь начальное значение, равное нулю,

так

как в дальнейшем

будет

накапливаться число клиентов, кото­

рым

придется ждать 0,

1, 2

мин. и т. д.

5. Каждый шаг итерации равен 1 мин. Считается, что клиент вошел в парикмахерскую, если получено случайное число, лежа­ щее между нулем и единицей.

6. Должна быть составлена логическая схема входа клиентов

впарикмахерскую.

вался курсантам. На фиг. 8.1 показана блок-схема программы, предлагавшейся студентам в качестве ис­ ходной формулировки и частичного решения их задачи. Табл. 8.2 и фиг. 8.1 по формату и уровню детализации соответствуют заданиям, принятым для студентов в ос­ новном эксперименте.

Курсанты, работавшие в режимах разделения вре­ мени и пакетной обработки, пользовались разными вы­ числительными машинами >и разными языками програм­ мирования, принятыми в Училище ВВС для этих двух режимов. Пакетную обработку, как и в основном экспе-


ID

Начало и —*• RANDOM(4,1,99999999999)

HD

s~\

\Увеличение\

UJ

Jколичества

 

данных

 

Конец

 

La*sr/f*MHx*o

MINS MINS

F

LQ+LQ-t

LB=0

F

STR*3

—=». RANDOM(4,0,0)* J

Ф и г . 8.1. Блок-схема предварительного задания.

14-2019

210

Глава 8

рименте, проводили на машине «Барроуз В 5500», ис­ пользуя АЛГОЛ. Режим разделения времени осущест­ влялся на базе машины GE-635, установленной в Центре исследования воздушного пространства в Риме и имев­ шей в Училище ВВС телетайпные терминалы. Абоненты пользовались языком BASIC (универсальный язык символического кодирования для начинающих), разра­ ботанным в Дортмуте (см. руководство Уокера [63]). Все студенты были ранее знакомы с пакетной обработ­ кой и АЛГОЛом, тогда как опыт работы с режимом раз­ деления времени и языком BASIC имели лишь очень немногие. Таким образом, учитывая, что используются разные вычислительные машины и языки программиро­ вания, а также неодинаковую подготовленность к режи­ мам, предварительное исследование нельзя рассматри­ вать как доказательный эксперимент, проводимый с целью сравнения режимов разделения времени и пакет­ ной обработки в одинаковых условиях. Как было отме­ чено выше, оно служило лишь для предварительного опробования и отработки основного эксперимента.

Эксперимент проводился в несколько основных эта­ пов: преподаватели и участвующие в исследовании сту­ денты предварительно инструктировались по методике обучения; студенты сдавали свои анкеты, заполняемые до эксперимента; они работали над заданием и заполня­ ли рабочий журнал задания; после выполнения задания заполнялась анкета задания; наконец, студенты сдава­ ли анкету, заполняемую после эксперимента; затем сле­ довали обработка и анализ данных; после окончания исследования в ходе широкого обсуждения совершенст­ вовались и модифицировались методики эксперимента.

8.2.2. Результаты предварительного исследования

Поскольку это исследование проводилось не с целью строгого сопоставления режимов разделения времени и пакетной обработки, а прежде всего для отработки ме­ тодик эксперимента, полученные результаты рассматри­ ваются главным образом с точки зрения их методологии,


Методика эксперимента

211

а не содержания. Подчеркивается их значение для ос­ новного эксперимента.

Была выявлена необходимость внесения различных изменений в формы представления данных. Вообще го­ воря, экономия рабочего времени курсантов поощрялась, и представление данных было упрощено для сведения к минимуму времени на их оформление. Лишние пункты были устранены, формулировки сделаны самообъясняю­ щими, что исключало необходимость перечитывать инст­ рукции, ответы в свободном словесном выражении были по возможности сокращены, а возможные неоднознач­ ные инструкции переписаны.

Анкеты, проводимые до и после

эксперимента, и ан­

кету задания можно было заполнить быстро и

легко.

В первоначальный план основного

эксперимента

были

внесены сравнительно небольшие изменения. Более су­ щественная правка коснулась методик, связанных с ве­ дением рабочего журнала. Например, выявилась необхо­ димость проверки преподавателем рабочих журналов всех студентов в течение нескольких первых занятий. Всегда существует опасность того, что студенты при­ выкнут заполнять рабочий журнал постфактум, стараясь хорошо запомнить происшедшие события, вместо того чтобы вести его систематически в процессе работы над задачей. Отметка о проверке преподавателем служила эффективным защитным средством для сведения к мини­ муму неточностей и пропусков данных.

Заключение преподавателя по отделению вытекало из предварительного опыта. Исходный материал — оцен­ ки студентов, выходные печатные документы студенче­ ских заданий, все формы представления данных, полу­ чаемые от студентов,— поступал из различных источни­ ков, что приводило к пропускам и противоречивости данных. Введение в сделанное преподавателем заклю­ чение по отделению пунктов, заполненных самим пре­ подавателем, устраняло возникновение большинства из этих проблем в случае основного эксперимента. Стати­ стическая обработка и анализ предварительных данных состояли из нескольких этапов: первоначальной сор­ тировки и редактирования исходных данных; записи данных в форме, удобной для перфорирования; перфо-

14*


Глава 8

рирования; переписи данных с перфокарт на ленту и, наконец, обработки на вычислительной машине по раз­ личным программам статистического анализа. Перепи­ сывание исходных данных вручную оказалось узким ме­ стом, замедляющим весь процесс их обработки. Решено было пересмотреть формы представления данных таким образом, чтобы перфорирование молено было произво­ дить непосредственно по исходному материалу после его сравнительно небольшого редактирования. Были разра­ ботаны схемы расположения данных на перфокартах и применены к формам данных основного эксперимента для упрощения прямого перфорирования (об окончатель­ ных формах представления данных см. приложение).

Побочным ггрЪявлением предварительного опыта бы­ ло то, что фамилия студента оказалась наиболее надеж­ ным и удобным средством идентификации каждого объ­ екта. Использование шифров студентами приводило к бесчисленным ошибкам и упущениям. Было решено, что проще преобразовать фамилии студентов в соответству­ ющие статистические коды для обработки данных, чем просить каждого пользоваться своим шифром. Никто не ошибается в своей собственной фамилии, а незнакомый безличный шифр легко спутать. Однако, чтобы сгладить неловкость, для всех форм данных было твердо установ­ лено, что в результатах эксперимента не будет обра­ щаться внимание ни на одну конкретную фамилию.

Предварительные результаты рассматриваются крат­ ко с трех основных точек зрения: контроля за экспери­ ментом, эффективности работы человека на вычисли­ тельной машине и отношения курсантов к режимам об­ работки. Отсутствие соответствующего контроля за

предварительным

экспериментом

отмечалось

выше.

Режим

разделения

времени осуществлялся на

машине

GE-635

с помощью

языка BASIC,

тогда как пакетная

обработка проводилась на машине «Барроуз В 5500» на языке АЛГОЛ. Таким образом, к различию в режимах присоединились различия в вычислительных машинах и языках программирования. Кроме того, у студентов фактически не было никаких навыков работы с языком BASIC и системой разделения времени, тогда как в отношении пакетной обработки и языка АЛГОЛ имелся


Методика эксперимента

213

опыт работы в течение нескольких месяцев. Студенты, работавшие в режиме разделения времени, столкнулись с трудностью изучения нового языка.

Что касается результатов по основным показателям работы, то студентам, имевшим дело с пакетной обра­ боткой, понадобилось в среднем меньше человеко-часов на выполнение тестового задания, чем студентам, рабо­ тавшим в режиме разделения времени: 6,6 против 8,1 чел-ч соответственно. Это среднее различие не было ста­ тистически значимым (t = 1,25). Если тенденция имеет какой-то смысл, то 23% выигрыша в человеко-часах для пакетной обработки, видимо, можно отнести за счет зна­ комства студентов с вычислительной системой и языком

программирования. Такая

интерпретация согласуется

с данными Шацоффа, Цзяо

и Уайига [50], которые по­

казали преимущество в затратах человеко-часов у сту­ дентов, больше знакомых с пакетной обработкой, чем с режимом разделения времени.

Разброс затрат человеко-часов имел положительное смещение — большинство курсантов затратило на реше­ ние тестовой задачи всего несколько человеко-часов и лишь незначительное меньшинство •— много, до 32 чел-ч. Как и в предыдущих исследованиях, индивидуальные различия за счет порядка величины затемняли различия между вычислительными системами. Например, отноше­ ние самого длительного времени решения к самому ко­ роткому (в человеко-часах) составляло 32:2, или 16:1.

По первым литературным данным, связанным с рас­ смотрением условий открытого и закрытого доступа при обработке информации, можно видеть, что при работе в режиме разделения времени расходуется больше ма­ шинного времени. Хотя при предварительном исследова­ нии время работы студента на карточном перфораторе непосредственно не измерялось, регистрировалось число

прогонов программы (связанное

с временем

рабо­

ты на карточном перфораторе).

Среднее число

прого­

нов программы при работе в режиме разделения време­ ни было равно 13,2, т. е. почти вдвое больше соответст­ вующего значения для режима пакетной обработки, рав­ ного 7,5. Это среднее различие было статистически зна­ чимым на уровне 5% (t=2,27). Здесь также индивиду-