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

На фиг. 2.1, взятой из работы Шерра, можно видеть элементы, образующие стандартный цикл общения че­ ловека с вычислительной машиной. Приведенное в табл. 2.1 время «обдумывания» — это по существу про­ межуток времени между выдачей программой результа­ тов и очередным вводом пользователем информации; на фиг. 2.1 он обозначен как «промежуток времени до вво­ да информации». Отношение «время работы процессора на общение» характеризует время работы центрального процессора, необходимое для получения законченной «реакции» на одну команду, введенную пользователем. Эта величина представляет собой сумму квантов машин­ ного времени, затраченных на обслуживание запроса пользователя. Отношение «общения на команду» харак­ теризует количество исполнений программы пользовате­ ля, т. е. взятое по всем «действующим» пользователям число обращений к программе, необходимое для полу­ чения полного ответа по каждой введенной команде. Размер программы определяет длину программы поль­ зователя через количество машинных слов.

Хотя Шерр нигде не сообщает статистических дан­ ных, полностью характеризующих цикл работы пользо­ вателя с машиной, он несколько раз приводит отрывоч­ ные данные, из которых предположительно можно со­ ставить представление о полном цикле. На их основа­ нии можно составить следующую картину. Пользователь в среднем затрачивает около 35 с (табл. 2.1) на «обду­ мывание» или принятие решения о том, что именно он хочет сообщить вычислительной машине. После этого он печатает свою команду. Далее он в среднем около 7 с ждет реакции системы (эта оценка получена при одно­ временной работе 25 пользователей; при увеличении их числа она будет значительно выше). В течение этого пе­ риода ожидания центральный процессор совершает в среднем 2,8 такта (соответствующих квантам времени). В большинстве случаев время счета, необходимое для обработки команды и выдачи результата, составляло лишь малую долю секунды. Обратите внимание, что эти данные очень близки к приведенным выше характери­ стикам деятельности пользователя системы JOSS.

сти пользователя весьма различны и не группируются относительно определенных средних значений. Как и в случае данных, характеризующих работу системы JOSS, средние значения существенно больше значений медиан для времен «обдумывания» и работы процессора, сред­ неквадратичные отклонения сравнительно велики, а плотности распределений отличаются заметной асим­ метрией. Программы пользователей, как правило, не­

ривает подсчет отношения среднего времени «обдумы­

Шерр уделяет внимание и другому подходу к определению насыщения системы, основанному на оценке времени реакции системы с точки зрения пользователя,

44 Глава 2

стоит в том, что необходимые данные, характеризующие деятельность пользователя, можно собирать и сверты­ вать непосредственно в процессе работы системы при минимальных затратах, не нарушая ее нормального функционирования.

Шерр отмечает также, что на основании статистиче­ ских характеристик экспериментальных данных можно сформировать относительно простые модели, воспро­ изводящие временные характеристики пользователя, причем реализация этих моделей дает хорошее согла­ сие с результатами эмпирического изучения деятельно­ сти пользователя. Он считает этот вывод «самым важ­ ным результатом исследования, которому посвящен от­ чет». Подобное использование «скромных» моделей вме­ сто сложных, предусматривающее проверку их обосно­ ванности путем сопоставления с данными, характери­ зующими реальную деятельность реального пользовате­ ля, отражает особенности дифференцированных и прак­ тически осуществимых подходов, применение которых в данной области исследований следует всячески расши­ рять.

Исследование Шерра представляет собой ценный вклад в изучение поведения пользователя в системах с разделением времени. Хотя в основном оно было по­ священо планированию работы системы и производи­ тельности аппаратной части, а не поведению пользова­ теля, тем не менее были получены обширные экспери­ ментальные данные для ряда основных временных параметров закономерностей общения пользователей с центральной системой.

Две остальные работы, связанные с изучением ста­ тистических характеристик деятельности пользователя, были выполнены фирмой «Систем девелопмент корп.». Описание одной из них содержится в отчете Точека [61], другой — в отчете Макайзека [33]. Оба исследования в основном посвящены улучшению планирования работы центральной системы на основе экспериментальной оценки параметров режима разделения времени в си­ стеме TSS.

Работа Точека сводится в сущности к сбору и ана­ лизу статистических данных временных параметров цен-

тральной системы, связанных с обслуживанием запросов пользователей. Результаты основаны на анализе 13 вы­ борок продолжительностью 1 ч каждая, зарегистриро­ ванных в начале 1965 г. Конструкция' выборки преду­ сматривала учет следующих четырех факторов: место­ нахождения пользователя, дня недели, времени дня и категории безопасности, к которой относится данная работа системы. Хотя план организации выборки полно­ стью осуществить не удалось, последняя выборка пред­ ставляет большинство комбинаций переменных.

Исследователи из МТИ и фирмы «Рэнд корп.» поль­ зуются разной терминологией. Так, например, промежу­ ток времени между ответом вычислительной машины и вводом пользователем очередного сообщения Шерр на­ зывает временем обдумывания (thinking time), а То­ чек— перерывом (interarrival time). Подобным же об­ разом время реакции системы на запрос пользователя (интервал между вводом команды и ответом системы) То­ чек называет временем прохождения запроса (request elapsed time), а Шерр — временем реакции (response ti­ me). Другие переменные не только фигурируют под раз­ ными названиями, но и по-разному определяются, что затрудняет сопоставление результатов и не позволяет го­ ворить об их однозначности.

Метод регистрации данных, описываемый Точеком; в отличие от метода Шерра требует значительного ко­ личества системного времени; для 13 выборок доля за­ трат в среднем приближалась к 10% всего использован­ ного машинного времени. Этот недостаток невозможно устранить из-за ограниченности объема памяти, пред­ оставляемого для организации взаимодействия подпро­ грамм регистрации с супервизорной программой разде­ ления времени. В отличие от практиковавшейся Шерром свертки информации параллельно процессу ее сбора в этом случае данные, характеризующие деятельность пользователя, по мере получения накапливали на маг­ нитной ленте, а затем уже обрабатывали.

В литературе по вычислительным системам методам организации регистрации данных уделяется мало внима­ ния. Слишком часто программы регистрации «прижив­ ляются» к системе уже после того, как остальные ком-

поненты программного обеспечения разработаны п реа­ лизованы так сказать «задним числом». Если изучение деятельности пользователя предполагается проводить регулярно, то еще на ранней стадии проектирования си­ стемы следует оценить с точки зрения целей исследова­ ния и соответствующих ожидаемых затрат все возмож­ ные компромиссные варианты между непрерывной, вы­ борочной и «смешанной» регистрацией, между обработ­ кой данных в процессе их сбора или независимо от него и между минимально необходимой информацией и под­ робнейшими характеристиками деятельности пользова­ теля, т. е. по всем тем пунктам, которые часто упоми­ наются, но редко анализируются.

Точек приводит ряд важных нормативных данных, касающихся деятельности пользователя. Так, например, оказалось, что число одновременно общающихся с ма­ шиной пользователей подчиняется нормальному распре­

Среднее время, которое пользователь проводит за пуль­

жительных сеансов работы за пультом, а сравнительно коротких одночасовых выборок эти результаты подвер­ гаются смещению.

Средний объем работы составлял 25 ООО, а медиана — 24 000 команд в отличие от исследований МТИ и фир­ мы «Рэнд корп.», в которых объем типичных работ был много меньше. Это несоответствие в объеме работ мож­ но объяснить разными типами пользователей, действую­ щих в обеих системах. Так, среди пользователей систе­ мы MAC больше студентов и непрограммистов, чем сре­ ди пользователей системы TSS, а эта категория пользователей склонна оперировать более короткими программами.

ней пользователя произвольного типа. Как и в работе Шерра, эффективность деятельности пользователей не учитывалась. Поведенческие аспекты работы в режиме разделения времени были кратко охарактеризованы как «непредсказуемый социологический фактор», и на этом дело закончилось. Подобное отношение является типич­ ным проявлением синдрома «избегания пользователя», наблюдаемого в литературе, посвященной разработке систем с разделением времени. Тем не менее следует

нивались на основании смешанных данных о работах и запросах пользователей разных типов, поэтому в даль­

Отчет Макайзека [33], посвященный статистическим данным по деятельности пользователя в системе TSS, является первой работой, в которой предпринята попыт­ ка сравнить экспериментальные данные, характеризую­ щие деятельность пользователя в различных СРВ. Макайзек вводит следующую иерархию основных задач СРВ: обеспечение быстроты реакции системы на запрос пользователя первично, обеспечение высокого уровня производительности машинной части вторично. Как и в других исследованиях, критерии оптимальности време­ ни 'реакции системы, способы его установления, а также связь с особенностями деятельности пользователя были преданы забвению, исходя из «само собой разумеюще­ гося» положения, что более быстрая система — это, зна­ чит, и лучшая система.

Экспериментальные данные по деятельности пользо­ вателя, полученные Макайзеком в 1966 г., отражают об­ работку около 30 000 запросов пользователей. ^Процеду­ ра получения выборки предусматривает проведение в