Лекции Практические и лабораторные занятия Самостоятельная работа студента глоссарии



страница4/97
Дата19.11.2020
Размер0,79 Mb.
ТипЛекции
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   97
Лекция №3

Тема: 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 решению. 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 учебный 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.



Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   97


База данных защищена авторским правом ©psihdocs.ru 2019
обратиться к администрации

    Главная страница