Файл: Балыгин, И. Е. Электрические свойства твердых диэлектриков-1.pdf

физиологическом уровне). По подзадачам или блокам операций, а иногда и по базисным операциям оценки на­ дежностных, временных и точностных характеристик их выполнения могут быть получены экспериментально и использованы для создания математических моделей. Значительно труднее получить данные по операциям пси­ хологического уровня. В этом мы видим одну из важных задач инженерной психологии.

После того как будут определены последовательность выполняемых операторами функций (по подзадачам, блокам операций, основным операциям и т. п.) и выяв­ лены хотя бы в общих чертах надежностные, времен­ ные и точностные требования к операторской деятель­ ности в целом, можно давать обоснованные ответы на следующие главные вопросы разработчиков систем «че­ ловек — машина»:

сколько операторов и какой квалификации нужно для решения задач системы и какие именно функции они должны выполнять;

какие алгоритмы и программы для ЭВМ должны быть разработаны;

какое оборудование должно быть спроектировано или взято из готовых систем.

Далее определяются:

1)окончательный (для данной стадии проектирова­ ния) состав операторов, их функциональные обязаннос­ ти и организация работы;

2)состав коллективных и индивидуальных средств

отображения информации, рабочих мест и пультов уп­ равления;

3) компоновка информационных полей и органов уп­ равления на рабочих местах и размещение рабочих мест в оперативных помещениях.

Вторая и третья задачи целиком относятся к компе­ тенции эргономистов и инженерных психологов.

При решении всех этих задач следует учитывать не­ которые соображения, относящиеся к процессам взаимо­ действия человека и вычислительной машины. Пожалуй, наиболее удачно они изложены в книге В. М. Глушкова

можностей автоматизации процессов решения задач идет по двум направлениям. Первое из них связано с процес­ сом распространения автоматизации переработки ин­ формации на все новые области человеческой деятель­ ности, второе — с глубиной этой автоматизации (оно от­ ражает реальные возможности автоматизации, опреде­ ляемые ее экономической целесообразностью, а также достигнутым уровнем формализации различных процес­ сов). Объединив эти два направления, казалось бы, можно прийти к выводу, что участие человека в систе­ ме «человек— ЭВМ» носит временный характер. На первый взгляд этот вывод может показаться оптимисти­ ческим для сторонников полной автоматизации. Однако в действительности количество задач, которые может ре­ шить система «человек — ЭВМ», намного превосходит количество задач, решение которых можно полностью автоматизировать. Новые задачи могут быть формали­ зованы только при творческом участии человека.

Более того, успешное решение большинства задач — будь то задачи управления, задачи исследования или конструирования — невозможно осуществить без участия человека. Лишь творческая мысль, интуиция человека, усиленная таким мощным средством обработки инфор­ мации, как вычислительная машина, могут дать желае­ мый результат. При этом следует подчеркнуть, что речь должна идти о действительно совместной работе чело­ века и машины.

Такое взаимодействие предполагает, что машине от­ водится роль не просто сверхмощного и быстродейству­ ющего арифмометра, а и «квалифицированного помощни­ ка», «собеседника», «учителя».

К числу основных условий, от которых существенно зависит эффективность указанного взаимодействия, в частности качество, время и стоимость решения задач !, авторы указанной книги относят:

1)взаимопонимание человека и ЭВМ;

2)психологическую готовность человека к осущест­ влению взаимодействия с вычислительной машиной;

3)доступность вычислительной машины для челове-1

1 Стоимость и время решения задачи определяются не только стоимостью и количеством машинного времени, но и временем, за­ траченным человеком, а также затратами его труда.

84

ка (иными словами, человек долж ен всегда иметь böS- мож ность использовать м аш и н у );

4) быстроту реакции машины на сообщение, введен­ ное в нее человеком;

5) удобство общения человека с ЭВМ.

Достижение взаимопонимания между человеком и вычислительной машиной — наиболее важная проблема

восуществлении их взаимодействия.

Сучетом этих условий применительно к системе «чело­ век— вычислительная машина» вполне определенные требования предъявляются и к человеку, и к машине.

Человек в этой системе должен:

уметь достаточно четко сформулировать задачу; иметь по крайней мере общие сведения о вычислитель­

ных машинах, их возможностях;

знать хотя бы один из языков программирования, по­ нятных вычислительной машине;

уметь составить на этом языке грамматически пра­ вильное описание способа решения задачи;

уметь сопоставить полученный результат с предпола­ гаемым и при необходимости устранить несоответствие путем изменения способа решения задачи.

Что касается вычислительной машины, то она должна:

иметь большой запас знаний и разных сведений (кон­ стант, программ решенных задач и т. п.), пригодных для непосредственного быстрого и удобного использования в исходной программе;

понимать входные языки программирования высоких уровней;

быстро и адекватно отвечать на сообщение пользова­ теля;

иметь способность к самоорганизации вычислительно­ го процесса, а также к обучению в процессе эксплуатации.

Совокупность перечисленных требований получила название машинного «интеллекта» по аналогии с таки­ ми признаками интеллекта человека, как эрудиция, по­ нятливость, сообразительность, продуктивность и орга­ низованность.

Отметим, что, чем выше уровень «интеллекта» маши­ ны, тем меньше затруднений испытывает человек, решая на ней конкретную задачу. Это в свою очередь позволя­ ет ему формулировать и решать все более сложные за­

85

дачи, что вызывает потребность в дальнейшем развитии машинного «интеллекта» и т. д.

Процесс достижения взаимопонимания можно рас­ сматривать так же, как процесс изучения человеком воз­ можностей машины при решении с ее помощью той или иной задачи. В результате этого изучения человек дол­ жен так формулировать свои сообщения, чтобы машина могла выполнять именно те действия, которых он от нее ожидает. Если реакция машины адекватна, следует счи­ тать, что она успешно выполнила предписания, содер­ жащиеся в сообщении человека, и что в рассматривае­ мом цикле взаимодействия было достигнуто взаимопо­ нимание. Отсюда вытекает необходимость наличия в составе ЭВМ специальной подсистемы для обучения чело­ века, работающего на машине. Такая подсистема долж­ на быть рассчитана не только на того, кто впервые обращается к ЭВМ для решения задачи, но и на специа­ листа, имеющего достаточно высокий уровень подготов­ ки. В этих случаях на подсистему возглагаются функции ускорения достижения взаимопонимания между челове­ ком и ЭВМ путем формирования у него знаний о воз­ можностях машины, о составе и функциях библиотеки стандартных программ, о решенных задачах и особен­ ностях входного языка программирования, которые че­ ловек забыл либо упустил из виду и т. п.

Обучение как основа взаимопонимания между чело­ веком и машиной имеет и другую сторону — оно заклю­ чается в приспособлении машины к человеку, в распоз­ навании машиной смысла сообщений человека, в самоор­ ганизации вычислительного процесса. Достижение взаимопонимания между человеком и машиной — ди­ намический процесс взаимной тренировки, в ходе кото­ рого человек сначала должен приспособиться к уровню понимания машины и затем постепенно довести ее до сво­ его уровня частично за счет уточнения и объяснения со­ общений, а частично за счет использования ее способ­ ностей к обучению, распознаванию и обобщению.

Реализация требования удобства общения 1 человека с вычислительной машиной подразумевает выполнение

86

и инженерной психологии к удобству размещения и кон­ струкции устройств ввода, вывода, к обозримости вводи­ мых и получаемых сообщений и т. п.

Приведем еще некоторые соображения, поясняющие специфику решения задачи распределения функций меж­ ду человеком и машиной Г Концепция «симбиоза» чело­ века и машины, сформулированная в начале 60-х годов, сыграла значительную роль в развитии современных представлений о процессах взаимодействия и задаче распределения функций. Во всяком случае, она нацелила исследователей на решение задач, которые сейчас явля­ ются наиболее важными с практической точки зрения. Главные цели технической политики «симбиоза» чело­ века и машины были сформулированы Ликлайдером следующим образом: 1) обеспечить вычислительным машинам такую же способность к формализованному мышлению, какую они имеют к решению формализован­ ных задач; 2) обеспечить взаимодействие человека и машины в процессе принятия решений и контролирова­ ния сложных ситуаций, устранив зависимость от заранее определенных программ, лишающую это взаимодействие достаточной гибкости.

В настоящее время работы по обеспечению взаимо­ действия человека и машины опережают работы по обес­ печению «машинного интеллекта», и с этой тенденцией приходится считаться при обсуждении практических задач.

По-видимому, организация взаимодействия человека и ЭВМ — это действительно эффективный способ комму­ никации, который позволяет объединять умственные воз­ можности людей и усиливать интеллектуальный потен­ циал общества гораздо успешнее, чем это делали до сих пор. (Эта идея заслуживает специального обсуждения, начало которому положено, например, Ю. М. Шей­ ниным 21.)

Тип, уровень и структура взаимодействия претерпе­ вают значительные изменения в зависимости от выбран­ ного варианта распределения функций. Вместе с тем ор­ ганизация взаимодействия характеризует степень авто­

1 См. С м о л я н Г. Л. Человек и ЭВМ (три аспекта пробле­ мы).— «Вопросы философии», 1973, № 3.

2 См. Ш е й н и н Ю. М. Интегральный интеллект. М., «Молодая гвардия», 1970.

87

матизации и обусловливает тот или иной вариант распределения функций.

Функции человека в автоматизированных системах разнообразны, но если попытаться кратко обозначить их существо, то условно они сводятся к двум формам ин­

технологическими процессами или движущимися объек­ тами. Вторая форма характерна для систем управления

ним относятся также различного типа справочно-инфор­ мационные системы. Степень автоматизации или вес ма­ шинного компонента в системах оперативной обработки выше, чем в системах справочно-информационного об­ служивания. Имеются, конечно, и другие классы систем, в том числе смешанного типа, но и в них специфика человеческих функций может быть привязана к указан­ ным двум основным формам обработки информации.

В справочно-информационных системах и системах организационного типа человек выполняет как рутинные операции (кодирование, ввод информации и т. п.), так и операции, содержащие интеллектуальные оценки. При переходе к более высоким формам организации взаимо­ действия, например к режиму «диалога», преобладают функции наблюдения и контроля, обучения потребителей, совершенствования языков обучения; центральным эле­ ментом интеллектуальной обработки оказывается орга­ низация целенаправленного распределения информации (например, в системе научно-технической информации). В моделирующих системах, которые распространяются на оба указанных выше типа, человек осуществляет вы­ бор оснований для моделирования, оценку допущений, результатов, дополнение структуры модели и другую аналитическую работу.

Нельзя исключить ситуации, для которых наиболее эффективным является полный «диалог», т. е. когда ре­ шение задач осуществляется поочередно человеком и машиной. Этот своеобразный вариант распределения функций по ходу решения задач является одним из спо­

8 8