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: 108

Скачиваний: 0

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

290 Глава 12

мени, отличается глубоким подходом к оценке общих затрат [56]. Согласно данным этого отчета, использо­ вание инженерно-техническими и научными работника­ ми различных видов разделения времени привело к 40%-ному сокращению общих расходов при решении

задач (расходы на оплату работы персонала,

на

маши­

ны и организационные расходы) по сравнению

с

пакет­

ным режимом. Такие оценки, требующие всестороннего исследования вопросов организации решения задач за достаточно длительный период, могут дать совершенно другие данные по сравнению с результатами отдельных экспериментов. Следует также подчеркнуть, что данные, полученные в сфере прикладных исследований, могут оказаться неверными применительно к предпринима­ тельской деятельности или к условиям учебных заведе­ ний. Ценность работы, проведенной ESSA, заключается в том, что она указывает на необходимость сочетания методов изучения организационной деятельности с экс­ периментальными исследованиями. При проведении экс­ перимента в реальных условиях это позволяет найти сбалансированное отношение между стоимостными по­ казателями, полученными благодаря индивидуальным возможностям, и характером организации работы.

Данные, характеризующие отношение пользователя к режимам работы, показывают, что в двух третях об­ суждаемых исследований предпочтение отдается разде­ лению времени. Только в одном исследовании лучшим считается пакетный режим. В остальных исследованиях не отдается явного предпочтения ни одному из режимов. Эти тенденции согласуются с небольшим, но вполне яв­ ным перевесом в пользу разделения времени, выражен­ ным курсантами училища в основном исследовании.

Однако при объединении результатов десяти рас­ смотренных исследований имеет место ряд ограничений. Условия работы в открытом и закрытом режимах часто нельзя сравнить непосредственно в отношении организа­ ции системного обслуживания, вычислительных машин и используемых языков. Хотя работы, проведенные. в последние годы, расширили число и разнообразие задач, процесс решения которых изучается, пока еще неизве­ стно, в какой мере набор рассмотренных задач можно


Ретроспектива, перспективы и социальные последствия

291

считать представительным для пользователей систем обработки данных в широком смысле слова. Например, можно было бы возразить, что различные эксперимен­ тальные задачи имеют чисто теоретический характер и, по всей вероятности, слишком хорошую структуру по сравнению с реальными задачами и что, возможно, сле­

довало

бы

включить в

выборку

большее

число

задач

с

нефиксированной

конечной

ситуацией

типа

 

задачи,

использованной Голдом.

Имеются

и другие

методологи­

ческие

проблемы,

причем

многие

из них

упоминались

в

книге.

Сказанного

выше

достаточно

для

выявле­

ния общих

ограничений

в

рассматриваемых исследова­

ниях.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Быстрый эволюционный

процесс изменения

в

систе­

мах открытого и закрытого доступа еще больше услож­ няет выводы. Как показано в работе Смит [58], появле­ ние быстродействующей пакетной обработки, в том чис­ ле системы «дистанционно мгновенной» пакетной об­ работки, вероятно, ограничит экономию машинного времени по сравнению с обычной пакетной обработкой. Система быстрой пакетной обработки, по-видимому, сможет расположить к себе пользователей, отдающих предпочтение системе разделения времени. Появление гибридных систем, предлагающих пользователю на вы­ бор разделение времени или пакетную обработку, со временем может сделать сравнение двух режимов не­ нужным. Возможно, что основным результатом рассмот­ ренных исследований является вывод о том, что нельзя привести ни одного действительно основательного при­ мера явного предпочтения одного из этих методов со стороны достаточно широкого круга пользователей. Во всех без исключения исследованиях индивидуальные различия в эффективности работы затеняют различия

в

типах вычислительных систем. Ключом к главным ис­

точникам повышения эффективности системы человек —

машина, очевидно, являются характер и структура инди­

видуальных

различий и особенности подхода человека

к

решению

задач. Если целью является обеспечение эф­

фективности

преподавания вычислительной

математики

и кибернетики

или построение машинных

программ,

эффективных

с

точки зрения стоимости, то

путь к эф-

19»


292

Глава 12

фективному достижению системных и организационных целей пролегает через установление фундаментального знания природы процесса решения задач человеком при его реализации в системе человек — вычислительная ма­ шина.

12.2. Динамика решения задач системой человек — ЭВМ

В этом разделе обсуждается решение задач в систе­ ме человек—машина в более широком контексте би­ хевиористской литературы, рассматривающей процесс решения задач. Отмечаются сходство и различия между процессами решения задач при открытом и закрытом доступе к машине, указываются белые пятна и проб­ лемные области, формулируются новые поведенческие гипотезы и подчеркивается роль методологии.

Существует обширная литература по общим вопро­ сам решения задач, которая частично пересекается с теоретическими и практическими проблемами, связан­ ными с решением задач в условиях открытого и закры­ того доступа. К сожалению, специалисты в области вы­ числительной математики и кибернетики в работах, по­ священных сопоставлению этих двух режимов, как правило, пренебрегают основными идеями бихевиорист­ ской литературы, которые могли бы быть использованы в качестве полезного руководства. С другой стороны, большинство специалистов по общественным наукам медлит с проведением экспериментальных исследований в вычислительной сфере. Для анализа и классификации данных по открытому и закрытому методам в этом раз­ деле используются некоторые вполне установившиеся направления в литературе по решению задач (напри­ мер, концентрированное и рассредоточенное обучение, целостное и расчлененное обучение, инсайт и метод проб и ошибок). В бихевиористской литературе выводы дела­ ются на основе экспериментального изучения процессов выполнения заданий людьми и животными, включаю­

щих головоломки,

заучивание вербального материала

и бессмысленных

слогов, различные моторные задачи

•и изучение времени реакции. Применение принципов и

Ретроспектива, перспективы и социальные последствия

293

результатов этих исследований к изучению открытого и закрытого методов, хотя это и представляется пробле­ матичным, может оказаться ценным с точки зрения воз­ можности появления плодотворных гипотез и новых на­ правлений исследования.

12.2.1. Сопоставление

концентрированного

и рассредоточенного

обучения

Данные, касающиеся процесса решения задач, взя­ ты в основном из различных обзоров по эксперимен­ тальной психологии [3,60,68]. Данные по сопоставлению концентрированного и рассредоточенного обучения позволяют построить содержательную и конструктивную аналогию с целью дифференциации обучения при от­ крытом и закрытом доступе к вычислительной машине. Аналогия основана на том, что при концентрированном обучении, как и в случае разделения времени, происхо­ дит более интенсивный и непрерывный процесс решения задач в течение длительных интервалов времени, тогда как при рассредоточенном обучении, как и в пакетном режиме, более короткие периоды работы на машине пе­ ремежаются с более длительными интервалами. С дру­ гой стороны, противопоставляются прерывистый (пакет­ ный) и непрерывный (с разделением времени) режимы обучения. Аналогия нарушается, когда мы обращаемся к обратной связи, так как в литературе по решению за­ дач описываются ситуации, в которых человек получает результат почти немедленно или вскоре после каждой попытки, в то время как при решении задачи в пакет­ ном режиме запаздывание обратной связи определяет­ ся временем оборота пакета. Учитывая сказанное, рас­ смотрим в табл. 12.2 сравнительные преимущества кон­ центрированного и рассредоточенного процессов реше­ ния задач.

В колонке «Концентрированный режим» собраны предположительные преимущества режима разделения времени. Четыре из пяти этих преимуществ имеют пря­ мые или косвенные доказательства в опубликованных работах по открытому и закрытому режимам: сокраще­ ние периода «раскачки», меньший уровень забывания


294

 

 

 

 

Глава 12

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица

12.2

Преимущества

концентрированного

Преимущества

рассредоточенного режима

 

 

режима

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Требуется

меньшая

«раскач­

Меньшие переутомление и тру­

ка»

 

 

 

 

 

доемкость

 

 

 

Лучше

для

коротких

задач,

Лучше для длинных, но стан­

которые

решаются

сразу

дартных задач

 

 

Меньшее

забывание

между

Меньше

влияние

помех

 

сеансами

работы на

вычисли­

 

 

 

 

тельной

машине

 

 

Обычно

меньше

попыток

для

Лучше

для

задач,

 

требую­

щих обстоятельных

исследо­

получения

целевого

критерия

ваний

 

 

 

 

 

Меньше

зависимость от

опе­

Лучше

для

очень

сложных

задач

 

 

 

 

 

ративной памяти и больше от

 

 

 

 

 

 

долговременной памяти

 

между сеансами работы на вычислительной машине и явная тенденция к повышению эффективности деятель­ ности при решении исследовательских и других задач повышенной сложности. Что касается последнего пунк­ та совпадения (короткие задачи), то здесь установлена эквивалентность с простыми задачами, которые могут быть решены в один сеанс за пультом в режиме разде­ ления времени.

Преимущества решения задач в пакетном режиме,

включенные в графу «Преимущества

рассредоточенного

режима», более проблематичны. В табл. 12.2

предпола­

гается, что стандартные задачи, требующие

больших

затрат времени, могут быть

решены

более эффективна

в пакетном

режиме

(пункт 2). Еще раз

показано, что ти­

пы задач

являются

важным

и загадочным

фактором

в оценке открытого и закрытого режимов. Решение за­ дач с перерывами может дать меньшие эффекты «интер­ ференции», усталости и скуки, особенно для стандарт­ ных программ. Главным преимуществом является мень­ шее число попыток для достижения целевого критерия при рассредоточенных во времени обращениях к маши-, не. Совпадение результатов исследований открытого и закрытого режимов, свидетельствующее о том, что при*


Ретроспектива, перспективы и социальные последствия

295

пакетной обработке требуется меньше машинного вре­ мени и меньшее число попыток, вполне обоснованно можно считать доказательством большей эффективности этого метода решения задач за счет сокращения числа попыток при достижении целевого критерия. Это под­ тверждает также главный вывод, сделанный на основа­ нии данных из литературных источников по поведению при решении задач.

В последнем пункте табл. 12.2 предлагается интерес­ ная дополнительная интерпретация этого фундаменталь­ ного преимущества пакетного режима. Поскольку рас­ средоточенное обучение требует более длительного удер­ жания в памяти материала в промежутки времени, за­ нятые другими видами деятельности, пакетный режим, облегчающий использование долговременной памяти машины, более эффективен при решении задач, чем ре­ жим разделения времени. Однако это предположение вступает в противоречие с некоторыми результатами Голда, которые указывают на более эффективное обу­ чение языку DVNAMO и лучшую вербальную концеп­ туализацию задач при обучении в режиме разделения времени. Тот факт, что пакетная обработка связана в свою очередь с увеличенной задержкой в обратной свя­ зи, нейтрализует значительную часть описанного преи­ мущества этого режима.

Другой путь достижения этой аналогии заключается в рассмотрении концентрированного и рассредоточенно­ го сеансов работы в режимах разделения времени и па­ кетной обработки. Данные, полученные при открытом и закрытом доступе к машине, показывают, что в обоих режимах работы относительное преимущество имеет концентрированный режим. Испытуемые, получившие в исследовании Голда лучшие результаты в обоих режи­ мах, начинали работу раньше и старались не прерывать ее до окончательного решения задачи, по возможности сводя к минимуму другие виды деятельности. Таким об­ разом, исследование Голда показывает, что если темп работы зависит от испытуемых, то лучшие исполнители стараются сконцентрировать свои усилия.

В отличие от условий в исследовании Голда в иссле­ довании Училища ВВС курсанты вынуждены были ра-

296 Глава 12

ботать на пультах в режиме разделения времени в те­ чение коротких интервалов времени (15 минут). Это ограничение препятствовало получению от пользовате­ лей в режиме разделения времени высокой эффективно­ сти, особенно когда происходили сбои в работе вычисли­ тельного устройства. В отношении закрытого режима работы исследование Смит [58] отчетливо продемонст­

рировало

более высокую эффективность

пользователей

в режиме

быстрой пакетной обработки

по сравнению

с обычным пакетным режимом. Эти результаты показы­ вают, что в обычном пакетном режиме интервалы меж­ ду последовательными прогонами программы вдвое больше, чем при быстрой пакетной обработке, пользо­ ватели непроизвольно стремятся концентрировать обра­ щение к машине при решении задач.

12.2.2. Сопоставление

расчлененного

и нерасчлененного

обучения

 

Литература, посвященная

расчлененному и нерасчле-

ненному обучению, уже была использована в исследова­ нии Голда при анализе ошибок, допущенных студента­ ми. Такое направление в литературе по решению за­ дач указывает на то, что менее способные испытуемые работают лучше (в общем делают меньше попыток), когда длинные экспериментальные задачи разбивают­ ся на небольшие, удобные для обработки части. Более

способные

испытуемые

стремятся работать с

больши­

ми

частями

задачи

или

даже

сразу

со всей

задачей,

и,

как правило, им

требуется

меньше

попыток и вре­

мени для достижения целевого критерия. Общая тен­ денция такова, что при интенсификации обучения, уве­

личении

навыков и

опыта

появляется стремление к

охвату

большей части

задачи

и к большей «гештальт-

концептуализации». Согласно правилу «большого паль­ ца», возникающему при обучении по частям и целому, каждый обучаемый должен попытаться начать реше­ ние задачи с охвата наибольшей ее части, которую он

может

эффективно

обработать, используя

имеющиеся

у

него

навыки и опыт. Эта оптимальная

часть

растет

в

ответ

на обратную

связь при решении задачи

и прог-