<<
>>

Проблемы распределения функций в системе «человек-машина»

Проблема распределения и согласования функций между преподавателем или студентом и компьютером осложнена, во-первых, наличием многих нетипичных, специализированных функций, которые должны быть реализованы в автоматизированных системах в условиях, когда опыта реализации таких функций нет.

Во-вторых, соотношение человеческих возможностей участников учебного процесса и компьютера быстро изменяется в связи со стремительным прогрессом аппаратного и программного обеспечения учебных занятий в вузе. Наконец, в-третьих, не остаются неизменными и социально-экономические условия, которые непосредственно влияют на организацию совместной работы преподавателей, студентов и средств компьютерной техники.

Исторически сложилось так, что первые подходы к решению задачи распределения функций заключались в противопоставлении человека и компьютера, когда антагонистически сравнивались способности человека и возможности вычислительной

машины. При этом легко было возвысить или, наоборот, низвести человека или машину и наделить их именно теми особыми качествами, которых не хватало человеку (машине) в конкретной системе. Перечни сравнительных преимуществ и недостатков людей и вычислительных машин впервые были опубликованы в начале 1960-х годов. В этих перечнях проблема распределения функций получала упрощенное решение: люди хорошо делают то, что плохо делают машины, и, наоборот, машины эффективны там, где способности человека ограничены. Однако уже тогда правильно подчеркивалось главное практическое преимущество человека - его способность разумно, творчески, гибко, адаптивно действовать в сложных непредвиденных ситуациях, в условиях недостаточной информации. Именно в этом его решающее преимущество перед машиной, определяющее генеральную линию сегодняшнего развития автоматизации и компьютеризации.

В настоящее время принцип преимущественных возможностей человека определяет во многом требования к проектируемым и к перспективным системам, в которых технические средства должны компенсировать недостатки человека, а система должна быть построена так, чтобы полностью использовать все преимущества человеческого интеллекта.

При этом в самом принципе преимущественных возможностей происходит смещение' акцентов: главным оказывается именно конечный результат - реализация творческого потенциала человека. Этот результат учитывается всегда, идет ли речь об эффективности человеко- машинной системы, или о технико-экономической реализуемости ее, или о частных вопросах, связанных с обоснованием выбираемых функций для человека и компьютера.

Для конкретизации принципа преимущественных возможностей применительно к организации учебных занятий в вузе можно рассмотреть некоторую обобщенную схему интеллектуального человеко-машинного процесса, начинающегося с исходной неопределенной ситуации, в которой скрыта проблема, и заканчивающегося принятием конечного решения. Здесь же следует определить, как могут быть распределены составляющие этого циклического процесса между студентом, преподавателем и компьютером.

Интеллектуальный цикл начинается со стадии обнаружения проблемы и, соответственно, уяснения задачи, подлежащей ре

шению. Термин «обнаружение» применительно к проблеме используется в условном смысле и отражает факт переработки отдельных данных в информацию о проблемной ситуации. Множество данных организуется, часть их отсеивается, внимание концентрируется на ключевых фактах. В большинстве человеко-машинных систем предварительно отфильтрованные и определенным образом организованные в информационные модели данные поступают на средства отображения информации. Они формируются компьютером и визуализируются для восприятия человеком. Однако усмотрение в информационных моделях проблемной ситуации и формирование убеждения о необходимости принятия решения - исключительно прерогатива человека. В процессах этой стадии участвуют интегрирующие и предсказывающие механизмы мышления. В общем случае на стадии обнаружения человеческий мозг работает более эффективно, чем машина, хотя при предварительной фильтрации данных преимущество остается за компьютером. Касаясь общей педагогики, следует отметить, что эта часть интеллектуального цикла, как представляется, наиболее важная для воспитания творческого специалиста, зачастую остается вне поля зрения преподавателя.

Очень часто, используя компьютерную программу для решения учебной задачи, преподаватель не идет дальше и, внедряя современные технические средства обучения, не уделяет должного внимания тому, чтобы научить студента творчески и самостоятельно вычленять из проблемной ситуации постановочную часть задачи. Компьютер здесь может помочь отсортировать и подчеркнуть или, наоборот, замаскировать какие-то факты, необходимые для уяснения задачи, но, безусловно, эта часть интеллектуального цикла должна остаться за студентом.

Вторая стадия является интерпретацией информационной модели. Здесь производятся операции логической сортировки, сравнения, выполняются расчетные операции, делающие значения информации более точными, доказательными. Компьютер на этой стадии выполняет преимущественно рутинные процедуры и справляется с ними более эффективно, чем человек. На стадии интерпретации компьютер производит вероятностные оценки и вырабатывает взвешенные заключения, в том числе и типа «если.., то...». Для структурированных проблем вполне могут быть использованы формальные приемы и модели, обеспечивающие необходимую для решения интерпретацию информации. В

то же самое время, ставя перед студентом учебную задачу, следует помнить, что основная цель этого этапа интеллектуального цикла - не только помочь студенту быстро и правильно выполнить нужную трансформацию одного вида информации в другой, но и уяснить сущность выполняемой трансформации. Согласно принципу преимущественных возможностей распределение ролей между человеком и машиной должно выполняться не с позиции «пусть ямы копает тот, у кого это лучше получается», а исходя из конечных целей обучения. Поэтому неправильным следует считать построение учебной задачи по принципу черного ящика - на вход программы подается один вид информации, а на выходе студент получает ее интерпретацию в требуемом виде. Одновременно с решением учебной задачи студент должен получать сведения о выполняемых трансформациях и иметь возможность активно влиять на сущность выполняемых изменений - только таким образом можно достигнуть необходимой степени уяснения студентом методики решения учебной задачи.

Если же аналогичная учебная задача уже решалась студентом, методика ее освоена и данная задача является подзадачей какой-либо другой, более крупной учебной задачи, то определение степени участия студента в ее решении должно выполняться исходя из разумного компромисса между необходимостью повторить пройденный материал и реальным временем, которое можно отвести студенту для решения.

На последнем, третьем, этапе интеллектуального процесса производятся анализ интерпретированной информации, выработка, оценка альтернатив и окончательный выбор решения. Этот этап является стадией анализа и принятия решения. Традиционно он, как и первая стадия, предполагает в большей степени использование человеческих способностей, чем компьютеров. Однако и здесь распределение ролей должно осуществляться по принципу преимущественных возможностей и с учетом специфичности учебных задач. Дело в том, что многие задачи, решаемые студентами, задачами как таковыми не являются и не содержат проблемной ситуации. Большинство учебных задач, особенно по дисциплинам общетехнического и общенаучного циклов, уже решены, и часто для них имеются готовые типовые решения. Поэтому не существует принципиальных трудностей в том, чтобы и эту часть интеллектуального цикла перепоручить компьютеру - для этого достаточно перестроить учеб

ный процесс и включить в него соответствующим образом подобранные задачи. В этом случае с выполнением заключительного этапа интеллектуального цикла успешнее справится компьютер. И он может помочь студенту освоить тот или иной способ решения, проконтролировать качество выдвигаемых студентами альтернатив и принимаемых ими решений.

В конечном счете, исходя из представления о процедуре решения учебной задачи как об определенном интеллектуальном цикле, можно выделить три основных варианта распределения функций между студентом и компьютером: Все действия, связанные с анализом, вычленением проблемной ситуации, ее обобщением и принятием проектного решения, отнесены к сфере деятельности студента.

За компьютером оставлено то, что для него более характерно, - вычислительные операции, хранение информации и обслуживание запросов пользователя на предоставление нужных для принятия решений данных. Студент выполняет операции контроля за реализацией машинных операций и задаваемых инструкций, утверждает предложения, формулируемые компьютером. Здесь даже для относительно несложной учебной задачи должно быть организовано последовательное взаимодействие, когда общая задача разбивается на отдельные, относительно независимые части, каждая из которых должна быть проконтролирована студентом, и им должна быть выдана санкция для обработки следующего элемента информационного массива. Процесс решения включает в себя совокупность действий студента и машинных операций, которая характеризуется динамической сменой человеческих и машинных функций по ходу решения задачи, служит одним из способов реализации адаптивных свойств человеко-машинных систем (параллельная организация взаимодействия). При этом осуществление режима диалога представляется необходимым на всех этапах решения вычислительных задач и задач логической переработки информации: постановки, формализации, составления алгоритма, программирования, собственно получения результата.

Следует также отметить, что поддержка компьютером интеллектуальных усилий человека на всех стадиях является весьма полезной, а схема интеллектуального процесса, представленная

выше, задает только общее направление для решения задачи распределения функций между студентом и компьютером. Кроме того, компьютер может быть полезен просто как эффективное средство систематизации и хранения информации или как своего рода электронный секретарь, организующий работу студента или преподавателя.

В качестве промежуточного замечания отметим, что при развитом аппаратном и программном обеспечении, наличии в вузе современных средств вычислительной техники структура взаимодействия участников учебного процесса с компьютером может быть достаточно сложной.

В простых случаях компьютер выступает в роли «информатора», предоставляя необходимую для принятия решения информацию, или в роли исполнителя, осуществляя трансформацию и передачу решений, принятых пользователем. В более сложных ситуациях при реализации режима'диалога может производиться совместное обсуждение вариантов решений (управляющих воздействий), прогноз их исходов на основе заложенных в ЭВМ критериев. Здесь компьютер выступает как «советчик». При высоких уровнях автоматизации компьютеру может предписываться определенная стратегия контроля или управления, которую он корректирует в соответствии с реальной обстановкой на основе одобренного в прошлом опыта и при отсутствии жестких критериев. Преподаватель или студенты имеют возможность отдавать прямые распоряжения или менять параметры учебной программы. Компьютер здесь играет роль «творческого соисполнителя». Однако и в этом случае отбор и постановка задачи, выбор критериев оценки вариантов решения, способность человеческого интеллекта при необходимости изменять их, гибкая интерпретация сформированной компьютером информации именно в связи со спецификой решаемой задачи - все это определяет ведущую роль человека. 
<< | >>
Источник: Алексеев А.Н.. Дистанционное              обучение              инженерным              специальностям:              Мо нография. 2005

Еще по теме Проблемы распределения функций в системе «человек-машина»:

  1. Глава 2 СИСТЕМА ЧЕЛОВЕК — МАШИНА — ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ СРЕДА
  2. Глава 2 СИСТЕМА ЧЕЛОВЕК — МАШИНА — ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ СРЕДА
  3. 5.1. Человеческий фактор в обеспечении безопасности в системе «человек — машина»
  4. Пример 8.1 РУКОВОДСТВО К РАСПРЕДЕЛЕНИЮ ЗАДАЧ МЕЖДУ ОПЕРАТОРОМ И МАШИНОЙ
  5. ТЕМА 5. МОРАЛЬ В ЖИЗНИ ЧЕЛОВЕКА. ОБЩИЕ И ЧАСТНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ТЕОРИИ И ПРАКТИКИ МОРАЛИ и НРАВСТВЕННОСТИ В СИСТЕМЕ СОЦИАЛЬНЫХ ОТНОШЕНИЙ
  6. Новые логистические системы сбора и распределения грузов
  7. Новые логистические системы сбора и распределения грузов
  8. СИСТЕМА ПОДДЕРЖКИ РАСПРЕДЕЛЕННОЙ РАЗРАБОТКИ ПРОЕКТОВ. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ.
  9. ЧЕЛОВЕК КАК ФУНКЦИЯ
  10. 28. СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ
  11. 2.4.2. Функции информационно-вычислительной системы
  12. 13.7.4 Центральный орган уголовно-исполнительной системы как самостоятельное структурное подразделение Министерства юстиции РФ, обеспечивающее организацию исполнения законодательства РФ по вопросам деятельности уголовно-исполнительной системы: задачи и функции
  13. Функции системы обеспечения информационной безопасности
  14. Тема50. Банковская система, ее структура и функции.
  15. 2.5. ФУНКЦИИ СИМПТОМАТИЧЕСКОГО ПОВЕДЕНИЯ В СЕМЕЙНОЙ СИСТЕМЕ
  16. Тема №12. Деньги. Их сущность и функции в системе товарного хозяйства
  17. Лекция 10 НЕКОТОРЫЕ ПРОБЛЕМЫ ТЕОРИИЛИТЕРАТУРЫ. ПОЗНАВАТЕЛЬНАЯ И ЭМОЦИОНАЛЬНО-ОЦЕНОЧНАЯ ФУНКЦИИ ИСКУССТВА
  18. 1.Структура и функции российской системы образования, Историческая эволюция и современное состояние.
  19. Мораль - это «система ценностей, ориентирующих человека на идеал единения, который выражается в примирённости, солидарности, братской (милосердной) любви» не только к ближнему и достойному любви, уважения, но и к тем, с кем приходится человеку общаться. (Р.Г. Апресян).