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: 202

Скачиваний: 0

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

30 Глава 1

Результаты нескольких работ, посвященных сравне­ нию использования вычислительной машины в режиме взаимодействия с более традиционным методом обуче­ ния, судя по всему, свидетельствуют в пользу этих вы­ водов. Байлузер и Исли [5] произвели оценку резуль­ татов использования вычислительной машины для обу­ чения студентов во время обычных аудиторных занятий. Они установили,. что студенты, работающие с вы­ числительной машиной, тратят значительно меньше вре­ мени на усвоение материала. Однако заметной разницы в окончательном уровне подготовки студентов обеих групп обнаружить не удалось. Портер [40] с помощью аналогичного экспериментального исследования пока­ зал, что учащиеся, использующие при изучении орфогра­ фии обучающие машины, достигают гораздо больших успехов, чем учащиеся, следующие обычной процедуре обучения в классе.

Было выполнено несколько исследований, свидетель­ ствующих о том, что студенты относятся к машинному обучению лучше, чем к общепринятой системе классных занятий. Так, Холланд [24] обследовал группу студен­ тов, прошедших семестровый курс психологии. В подав­ ляющем большинстве студенты высказались в пользу обучающих машин, заявляя при этом, что они извлекли бы из этого курса меньше, если бы не использовалась машина, и узнали с ее помощью больше, чем могли бы дать только занятия по учебнику при затрате тех же усилий и времени; при изучении очередного курса тако­ го типа они хотели бы использовать машину.

Пришла пора предостеречь от превращения машинно­ го обучения в «бандвагон». В отличие от вычислительной техники теория обучения имеет богатые традиции в об­ ласти экспериментальной проверки подготовленности человека. Появление обучения с использованием вычис­ лительных машин привело к тому, что многие задачи, традиционные для теории обучения, стали трактоваться в «машинной» постановке. Например, проводятся сопо­ ставление принудительного регулирования темпа рабо­ ты и саморегулирования; сопоставление обучения; осно­ ванного на использовании вычислительных машин, лек­ ционного метода и программированного обучения без

Проблема

общения человека с

вычислительной машиной

31

применения

вычислительных

машин; противопоставле­

ние концентрированного и рассредоточенного во време­ ни обучения; сопоставление способов обучения с много­ вариантным выбором ответа и его самостоятельным формулированием; сравнение различных процедур про­ граммированного обучения, связанных с величиной ша­ га, последовательностью и ветвлением обучающей про­ граммы; сопоставление различных схем подкрепления и методов наводящих ориентиров; противопоставление устройств воспроизведения графической и символиче­ ской информации и сравнение различных видов звуко­ вого и зрительного предъявления информации. Список экспериментальных задач можно продолжать практиче­ ски бесконечно. Опубликовано огромное количество ра­ бот, посвященных экспериментальному изучению пове­ дения человека в процессе обучения. Большинство этих работ перекрещивается с растущей литературой по обу­ чению с помощью вычислительных машин и интерпре­ тирует его проблемы по мере все более широкого внед­ рения автоматизации в сферу обучения.

Несмотря на то что целый ряд экспериментов под­ тверждает преимущество некоторых форм обучения, ос­ нованных на использовании вычислительных машин, по сравнению с методами традиционного обучения, часто не принимается во внимание, что стоимость разработки, отладки и эксплуатации программного обеспечения для таких систем может сделать их реализацию недоступ­ ной. Эти данные часто преднамеренно относятся к ка­ тегории собственности разработчика и закрываются. Если же затрагиваются коммерческие интересы, то со­ общаются крайне заниженные цифры, что вводит в за­ блуждение. Хотя данные, относящиеся к эффективности систем, могут сообщаться точно, информации о затратах часто нельзя доверять, в связи с чем не может быть проведено объективное технико-экономическое сравне­ ние.

Следует отметить еще один фактор: экспериментато­ ры уделяют большую часть времени и внимания ново­ введениям, связанным с вычислительными машинами, а традиционными методами обучения занимаются по­ верхностно. В результате в машинных системах часто


32

Глава I

наблюдается проявление эффекта Хоторна1 [42], а обыч­ ные методы страдают от предубеждения. Для объекти­ визации экспериментальных оценок эффективности дея­ тельности пользователя в условиях обучения с примене­ нием вычислительных машин требуются экономически эффективные варианты экспериментальных систем. Стандартизованные процедуры экономической оценки типа предложенных Вейнвурмом2 [65J следует приспо­ собить для обучающих систем с тем, чтобы обеспечить возможность проведения более продуктивного сравнения различных типов обучающих систем, содержащих вы­ числительные машины.

Переходя к проблеме совместного использования, можно отметить, что некоторые сведения о далеко иду­ щих социальных последствиях возникновения тесно спа­ янных сообществ пользователей вычислительных систем содержатся в статье Фано и Корбато3 [15]. Эти авторы обобщают опыт работы по проекту MAC, реализованно­ му в Массачусетском технологическом институте. Вместо случайно возникающей группы непостоянных и незави­ симых пользователей в качестве аналогии для своей системы они выбрали растущий организм, что обуслов­ лено в первую очередь все более распространяющейся среди пользователей тенденцией к обобществлению мас­ сивов данных, программ и методик. Пользователи «вста­ ли на вахту»—они сами разрабатывали и вводили в

действие машинные программы. Большая часть про-

1 Эффект Хоторна (Hawthorne effect) —повышение Производи­ тельности труда в результате проявления интереса к исполнителю независимо от характера поощрения. Назван так в связи с прове­ дением промышленных исследований в Хоторне (США) в 20-е годы —

Прим. перев.

2 Имеется перевод более ранней работы Вейнвурма «Анализ автоматических систем производственного управления, содержащих электронные вычислительные машины» (сб. «Электронное моделиро­ вание и машинное управление в экономике», М., «Мир», 1965).—

Прим. перев.

3 Сведения об этой работе можно найти в статье Фано

«Позна­

ние с помощью ЦВМ — система

МАС»,

опубликованной в

журнале

«Зарубежная радиоэлектроника»,

№ 5 (1967), и в сб. «Современное

программирование», М., «Мир»,

1970,

с. 293—314.—Прим.

перев.


Проблема общения человека с вычислительной машиной

3$

грамм написана не профессиональными программиста­ ми, служебным долгом которых является разработка, реализация и эксплуатация центральной системы, а пользователями. Пользователи организовали собст­ венную «редакционную коллегию», которая решала, ка­ кие новые команды следует ввести в систему. В роли арбитров, принимавших решение о включении той или иной информации в обобществленные массивы, также выступали пользователи.

Возник новый вид решения задач: пользователи, на­ ходящиеся в различных местах, на основе одних и тех же программ и информационных массивов начали пере­ ходить к совместному решению задач в реальном мас­ штабе времени (например, студенты и преподаватели, члены одной исследовательской группы). Фано и Корбато предсказывают возможность превращения сообществ организованных пользователей систем с разделением времени в единые системы, работающие в реальном масштабе времени. Это замечание предопределяет сле­ дующее основное направление эволюции систем с раз­ делением времени: переход от индивидуального решения задач при открытой форме доступа к совместной работе в реальном масштабе времени.

Исторически сложившаяся ситуация, обрисованная в этой вводной главе, обнажает общую картину, напи­ санную в печальных для пользователя тонах. Так, с са­ мого начала вычислительные машины рассчитывались на узкоспециализированных пользователей, общавшихся с вычислительной машиной с помощью собственных и весьма сложных языков. Сугубо технический подход и прямые финансовые ограничения определяли развитие вычислительной техники, принося, как правило, в жерт­ ву естественность и удобство общения пользователя с

машиной,

а также общественную пользу. Специалисты

в области

вычислительных систем не имели ни знаний,

ни средств для исследования и оценки деятельности че­ ловека в системах, включающих вычислительные маши­ ны, и это привело к возникновению экспериментального разрыва между действующими вычислительными систе­ мами и достоверными сведениями о поведении пользо­ вателей. Системы с разделением времени, появившиеся

3-2019


34

Fлава 1

в 60-е годы, унаследовали и за прошедшие десять лет собрали воедино проблемы пользователей; при этом вы­ явилась перспектива создания в 70-е годы систем ин­ формации, предназначенных для «рядового» населения. Все это заставляет считать пользователей «обделенны­ ми судьбой» и прийти к выводу о том, что в течение длительного времени будет ощущаться недостаток в экс­ периментальных исследованиях информационной служ­ бы, ориентированных на человека.

Глава 2

ГРУППОВОЙ ПОРТРЕТ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ

Оставшиеся главы части I посвящены первоначаль­

ным поисковым

исследованиям

эффективности

систем

человек — вычислительная машина в

условиях

открыто­

го и закрытого

доступа. Среди

всех

этих

работ можно

выделить те, в

которых рассматриваются

пользователи

вообще (сообщество пользователей), и исследования, связанные в основном с деятельностью программистов. В этой главе рассматривается пользователь произволь­ ной природы («обобщенный»); работа программистов обсуждается в следующей главе.

В настоящей главе мы будем иметь дело с рядом сугубо эмпирических данных, относящихся к характе­ ристикам систем и пользователя. Все рассматриваемые работы были выполнены на экспериментальных систе­ мах с разделением времени, входящих в первое поколе­ ние. Прокладывая свою первую борозду, провозвестники современных вычислительных систем испытывали нуж­ ду в эмпирической статистике, отражающей движение пользователей и экономические параметры работы цент­ ральной системы, а также вынуждены были разрабаты­ вать более эффективные процедуры планирования ис­ пользования системы. В результате этих усилий появи­ лись различные методы моделирования и регистрации, предназначенные для назначения и измерения характе­ ристик пользователя и центральной системы. Здесь об­ суждаются основные результаты работ, посвященных статистике пользователя. Сделанный нами набросок за­ вершается обзором первоначальных исследований, вы­ яснявших личные и организационные пристрастия поль­ зователя вычислительной машины.

3"


36

Глава 2

2.1. Статистические данные, относящиеся к работе

пользователя в режиме разделения времени

Приведенные ниже данные в основном взяты из ра­ бот, выполненных Шерром [51] и Рейно [41] в Масса­ чусетсом технологическом институте (МТИ) с системой CTSS (Compatible Time-Sharing System — совместимая система с разделением времени), Точеком [61] и Макайзеком [33] с системой TSS фирмы «Систем девелопмент корп.» (Time-Sharing System — система с распре­ делением времени), а также Шоу [55] и Брайаном [6] с системой JOSS (Johnniac Open-Shop System — вычисли­ тельная система, используемая в реальном масштабе времени). Поскольку мы не будем вдаваться в детали этих систем, читатель в случае необходимости может обратиться к обширной литературе, в том числе и к ци­ тируемым здесь работам. В качестве источника интерес­ ных данных можно воспользоваться монографией Паркхилла [36] по вычислительной технике, содержащей сравнительное описание указанных и других ранних коммерческих систем с разделением времени.

Ниже

приведены данные по системе JOSS,

взятые

из работы

Шоу [55]. Эти данные получены на

40-часо­

вой выборке, представляющей рабочую неделю с при­ сутственными часами от 10 до 18 ч. Таблица представ­ ляет собой простейший описательный подход к деятель­ ности пользователя в системах с разделением времени; тем не менее из нее можно легко извлечь несколько ос­ новных характеристик пользователя систем с разделе­

нием

времени.

 

 

 

 

 

 

 

 

Статистические

данные,

характеризующие

деятельность

 

 

 

пользователей в системе JOSS [55]

 

В

течение

недели

система

JOSS

обслужила

77

разных пользо­

вателей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В

среднем

в

день

к системе

обращался 31

пользователь, про­

водя 49 сеансов работы за пультом.

 

 

 

Сеанс

работы

за

пультом

продолжался в среднем 58 мин, при­

чем 50%

сеансов

продолжались

менее 35 мин.

 

 

В течение 18% всего времени работы система находилась в

состоянии

насыщения,

обслуживая

одновременно 8

пользователей;

в течение 4% всего времени работы системы кто-нибудь из поль­ зователей стоял в очереди, ожидая обслуживания.