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

еще меньше они хотели бы иметь с ними дело. Такие программисты склонны рассматривать учет интересов пользователя как дорогостоящую прихоть, нарушающую более важный и насущный процесс разработки и экс­

ствия человека с вычислительной машиной было полу­ чено при разработке военных систем управления, дей­ ствующих в реальном масштабе времени. В системе SAGE операторы работали за пультом управления, обо­ рудованным буквенно-цифровой клавиатурой, а также

различных устройства визуального воспроизведения на электронно-лучевых трубках; световое перо и переклю­ чатели позволяли выбирать информацию и управлять ее воспроизведением. Пульт управления был спроекти­ рован таким образом, что работать за ним мог любой солдат. Хотя каждый день работы системы SAGE при­ носил весьма многочисленные конкретные данные, спе­ циалисты по вычислительной технике получили очень мало систематических экспериментальных данных и упо­ рядоченных результатов. Это объясняется целым рядом

распоряжаться своей информацией, а также острой не­ хваткой соответствующим образом подготовленных спе­ циалистов по инженерной психологии и социологии, за­ нимавшихся вместе с другими специалистами проблемой общения человека с вычислительной машиной в системе SAGE. (Автор в своей предыдущей книге, вышедшей в 1967 г., предпринял попытку использовать значительную часть из наследства системы SAGE.)

Остановимся, наконец, на отношении к пользовате­

22 Глава 1

ных цифровых вычислительных машин и определилось все последующее развитие, социологи, инженерные пси­ хологи и специалисты по проблеме человеческого факто­ ра, т е. профессионалы, специально подготовленные для проведения экспериментов с человеком, занимались в ос­ новном не процедурами общения человека с вычислитель­ ной машиной, а всякими «мелочами» — ручками, кнопка­ ми и циферблатами. Этот поток работ содержал и не­ сколько исключений из общего правила, однако они бы­ ли слишком малочисленны и разрозненны для того, что­ бы оказать какое-либо заметное влияние на общий ха­ рактер эволюции пользователя. Таким образом, в обла­ сти прикладных исследований общения человека с вычис­ лительной машиной .существовал «вакуум», и нет ничего удивительного в том, что до сих пор практически нет надежных методов экспериментального изучения и оцен­ ки поведения пользователя.

В 60-е годы отмечался прогрессирующий рост быст­ родействия и памяти вычислительных машин, что при­

ния вычислительной машины, в 50-е годы преимущест­ венно монокультурная, сегодня превратилась в плюралистскую, а в 70-е годы обещает стать еще более мно­ гообразной.

Что же в конце концов все это значит? После того, как на протяжении жизни целого поколения людей про­ исходило постоянное совершенствование вычислитель­ ной техники, обнаруживается огромный разрыв между повсеместными авансами в отношении любых мыслимых вычислительных систем, ориентированных на пользова­ теля, и трезвым научным обсуждением специфики поль­ зователя, необходимым для подкрепления деклараций. В условиях, когда литература по вычислительной тех­ нике не дает однозначной и обоснованной критики, ис­ ходящей от научных кругов и вполне разделяемой руко­ водителями вычислительных систем, те, кто в общест-

1 Имеются в виду такие языки, с помощью которых, пользова­ тель может формулировать свои задачи на естественном языке, близком к нему языке или языке, являющемся специализированной частью естественного. — Прим. перев.

и привычках пользователя, являются не учеными, а ко­ робейниками от вычислительной техники.

Этот ретроспективный набросок проблемы пользова­ теля при общении человека с вычислительной машиной выполнен в импрессионистской манере. Естественно, что и сама проблема и ее источники значительно сложнее, чем вариант, фигурирующий в нашей упрощенной вер­ сии. Мы высказывали спорные утверждения без их обоснования. Поэтому остальная часть главы посвящена проверке этих утверждений при более подробном и раз­

онный предок разделения времени и «рабочая лошадка» в большинстве современных процедур обработки дан­ ных. При пакетной обработке.задачи собираются и про­ пускаются по одной в порядке очереди. Программист обычно связан с вычислительной машиной лишь косвен­ ным образом, причем время обращения (промежуток между подачей задачи на машину и получением резуль­ тата) в .стандартных системах пакетного типа измеряет­ ся днями и часами. Приверженцы закрытых систем в свою очередь указывают, что эффективность системы (объем «полезных» вычислений в единицу времени) мак­ симальна при пакетной обработке, т. е, такая форма об­ служивания обеспечивает минимизацию нерациональной загрузки вычислительных средств.

Режим разделения времени отличается как раз тем, что пользователь имеет непосредственный доступ к цен­ тральной вычислительной машине. Он как бы делит машину с другими пользователями, образующими в лю­ бой момент времени некую группу, состав которой из­ меняется более или менее случайно. Как правило, но не обязательно пользователи работают над не связанными между собой задачами, употребляя для их решения раз­ ные программы. Они обращаются к системе и покидают

ее независимо друг от друга, пользуясь своими пери­ ферийными устройствами в течение переменных и обыч­ но непрогнозируемых периодов времени. Такой способ доступа к машине приближается к системе предостав­ ления коммунальных услуг; отдаленно он напоминает псевдослучайный характер использования телефонной связи.

тельной машине тогда, когда ему это нужно (при гаран­ тии возможности обращения к системе). При решении многих типов задач искомый результат может быть по­ лучен за несколько минут, что избавляет от многочасо­ вого или даже многодневного ожидания. На протяжении всего процесса решения пользователь имеет возмож­ ность осуществлять непосредственный контроль за ра­ ботой программы. Кроме того, он волен менять свои решения и разнообразить действия в процессе взаимо­ действия с вычислительной машиной. Разделение вре­

видов услуг. Разделение времени позволяет также орга­ низовать общение человека с вычислительной машиной на языках, которые начинают приближаться к естест­ венным языкам, со скоростью, близкой к темпу диалога, причем в некоторых случаях на уровне сложности, соот­ ветствующем квалификации и опыту пользователя.

Критики принципа разделения времени отмечали уве­ личение стоимости и уменьшение эффективности исполь­ зования машин в системах с разделением времени в от­ личие от впечатляющих достижений в области упоря­ дочения расписаний счета, организации систем массово­ го обслуживания пользователей и ускорения оборота задачи, реализованных в последних системах пакетного типа (см., например, [11, 28, 29, 37]). Возражая им, за­ щитники принципа разделения подчеркивали, что эти потери при открытом доступе компенсируются эконо­ мией человеческого времени. Такая форма обслужива­ ния удобнее для пользователя, и ее реализация позво­ ляет ускорить разработку программ. В ответ на это кри-

ку они, пытаясь сэкономить свое время за счет машин­ ного, выходят на машину с плохо составленными и не­ проверенными программами.

Полемика между сторонниками открытой и закрытой форм доступа к вычислительной машине является отра­ жением циклопической битвы за господство в многомил­ лиардной индустрии программного обеспечения. Эта бит­ ва имеет решающее значение и для индустрии будущего, мощность которой в связи с надвигающимся увеличени­ ем потребления населением «машинных услуг» значи­ тельно возрастет.

Итак, мы имеем дело с очевидным и далеко идущим столкновением двух принципиально разных типов вычис­ лительных систем, соперничеством, в котором главную роль играет человеческий фактор. Какой же способ об­ щения человека с вычислительной машиной лучше и в каких отношениях, насколько, при каких условиях? На эти вопросы, относящиеся к области прикладного иссле­ дования, лучше всего можно будет ответить после про­ ведения испытаний и оценки системы в соответствую­ щих экспериментальных ситуациях.

ные реализации «забивают» экспериментальную оценку во всех отношениях. Так, например, в своем обзоре, посвященном общению человека с вычислительной ма­ шиной, Дейвис [9] отмечает, что не было проведено практически ни одной экспериментальной работы, отно­ сящейся к проблеме эффективности действий пользовате­ ля. Она определяет соответствующие статистические данные как неполноценные и «примитивные» и настаи­ вает на необходимости выявления и проработки наборапоказателей, характеризующих работоспособность поль­ зователя.

рассматривает целый ряд психологических факторов, связанных с эффективностью действий пользователя, в число которых входят языковые и временные характе­ ристики, параметры обучения и подкрепление. Он под­ черкивает отсутствие экспериментальных работ, посвя­ щенных поведению человека при использовании режима разделения времени, и необходимость добиваться пол­

с вычислительной машиной. Этот подробный обзор, в ко­ тором обсуждается множество типов и разновидностей переключателей, кнопок, клавишных пультов управления и кодирующих устройств, демонстрирует «неполноту экспериментальных данных, относящихся к деятельности пользователя при применении вспомогательных устройств разных типов или одного типа с разными па­ раметрами, и отсутствие стандартного набора процедур ввода информации, входящих в функции операторов действующих систем». Обнаружилось вопиющее несоот­ ветствие полчищ устройств ручного ввода, фигурирую-' щих в литературе, и небольшой группки таких устройств, достоинства которых в той или иной форме удостовере­ ны пользователем. Авторы обзора предложили програм­ му первоочередных исследований основных типов пар «задача — устройство ввода», а также более современ­ ных и естественных способов ввода информации поль­ зователем— речевого и письменного.

Бармак и Сайнаико [2], рассматривавшие в своем обширном обзоре человеческий фактор в связи с устрой­ ствами воспроизведения графической информации, пред­ назначенными для обеспечения взаимного общения в си­ стеме человек — вычислительная машина, пришли К" аналогичным выводам. В обзор включены сведения о различных типах клавишных пультов управления, элек­ тронно-лучевых трубок, символики систем визуального.

воспроизведения информации, световых перьев, пере­ ключателей и кнопок. Технические новшества расцвета­ ли пышным цветом, тогда как оценка эффективности деятельности практически отсутствовала.

Бармак и Сайнаико приводят подробные рекоменда­ ции для дальнейших исследований деятельности челове­ ка при использовании для связи с вычислительной ма­ шиной устройств воспроизведения графической инфор­ мации, причем многие из этих рекомендаций представ­ ляют интерес для нашего обзора. Вот их краткое изло­ жение.

Всвязи с устройствами вывода на экран рекомен­ дуется собирать данные на представительной выборке пользователей; это исследование позволит создать спра­ вочник разработчика устройств визуального воспроизве­ дения информации.

Всвязи с тем, что авторы обзора считают стандарт­ ные инженерно-психологические данные, относящиеся к устройствам воспроизведения, не связанным с вычисли­

тельной машиной, неадекватными для устройств выво­ да на экран, предназначенных для совместного исполь­ зования с машиной, подчеркивается значение новых ис­ следований, ориентированных на машинный вариант.

В показатели работоспособности должны входить скорость и правильность печатания на машинке, печата­ ния групп знаков, сообщений, а также эффективность выборки данных; эти показатели должны учитываться в сочетании с временем и усилиями, затрачиваемыми на обучение и обеспечивающими достижение требуемого уровня квалификации.

. Альтернативные способы ввода информации пользо­ вателем должны быть исследованы в экспериментах, предусматривающих решение типовых задач. Результаты таких испытаний позволят судить, какого типа задачи лучше всего решаются при использовании определенно­ го вида, ручного ввода информации.

Приводятся также рекомендации, касающиеся прин­ ципов и порядка разработки систем обучения, предназ­ наченных для первичной подготовки пользователей; эти рекомендации основаны на эмпирических данных, ха­ рактеризующих деятельность пользователя.

источником целого ряда рекомендаций для эксперимен­ тальных исследований. Хотя среди пользователей, рабо­ тающих в сфере организационного управления, образо­ вания и др., наблюдается значительный интерес к перс­ пективам расширения творческих возможностей челове­ ка с помощью вычислительных машин, эксперименталь­ ные данные, на основании которых можно было бы оп­ ределить роль действующих систем в развитии новых идей, полностью отсутствуют.

Бармак и Сайнаико настаивают на детальном изу­ чении процессов решения конкретных задач с целью вы­ яснения степени ускорения развития интересных идей, особенно на начальной, постановочной стадии, при ис­ пользовании в режиме взаимодействия с вычислитель­ ной машиной устройств воспроизведения графической информации,

1.5. Исследования поведения

В заключительном разделе главы дается беглый об­ зор исследования, посвященного изучению поведения и имеющего отношение к обсуждаемой теме. Эта работа посвящена некоторым аспектам человеческого общения и решения задач, которые могут оказать заметное влия­ ние на разработку в будущем систем человек — вычис­ лительная машина. К сожалению, процесс взаимного

чае к разряду гипотетических. Часть материала, исполь­ зованного в этом предварительном изложении поведен­ ческого исследования, автор заимствовал из диссерта­ ционной работы Голда [19].

Хотя излагаемые ниже теоретические и эксперимен­ тальные работы в основном посвящены межгрупповым взаимоотношениям, когда обе стороны представлены людьми, распространение этих результатов на случай,

когда в качестве одного из партнеров выступает вычис­ лительная машина, по-видимому, вполне допустимо. Не­ зависимо от того, является ли член группы человеком или вычислительной машиной, работающей в режиме взаимодействия, в поведении членов второй группы мо­ жет обнаружиться интересное подобие. Действительно, некоторые из рассмотренных ниже исследований, связан­ ных с машинным обучением, показывают, что не только вычислительная машина способна работать лучше заме­ няемого ею человека, но и партнеры относятся к ней с большим почтением.

Левитт [27], используя схемы связи Бейвиласа, уста­ новил, что нет никаких оснований считать «двухсторон­ нюю связь более точной, чем одностороннюю...». Разви­ вая эту работу, Кохен [7] обнаружил, что группа, поль­ зующаяся централизованной системой связи, тратит на пробные попытки меньше времени, точнее определяет не­ обходимые попытки, реже меняет тактику решения и в конечном счете находит более точное решение, чем груп­ па, располагающая менее централизованной системой связи.

вие с партнерами, отличается более высоким уровнем удовлетворенности, чем остальные члены обеих групп. Проведя работу, посвященную оценке скорее физиче­ ских, чем психологических различий, Фестинджер [16] обнаружил прямую зависимость между физическими различиями людей и их социометрическим ранжирова­ нием.

Эти данные дают некоторое основание утверждать, что непосредственное взаимодействие с вычислительной машиной, достижимое в вычислительной системе с раз­ делением времени, вполне может привести к увеличению точности и эффективности работы, а также к уменьше­ нию необходимого для ее выполнения времени по срав­ нению с системами, в которых режим взаимодействия не предусмотрен. К тому же можно ожидать, что чело­ век, имеющий непосредственную связь с вычислитель­ ной машиной, будет работать с большим удовлетворе­ нием.