Когнитивный инжиниринг
 
20.04.2004
Родион Кудрин


 
стр. 1
стр. 2 >>

На одной из лекций по анатомии человека профессор привел научный факт (поразивший меня тогда своей фатальностью): из всего объема информации, поступающей к человеку в течение жизни посредством анализаторных систем, устойчивыми знаниями становятся лишь 13%! Как я узнал позже, эта цифра справедлива только для самых способных и талантливых людей — что же говорить о простых смертных. Для того чтобы сделать умственную работу более легкой, быстрой и эффективной, приходится снова учиться — на этот раз основным принципам когнитивной, то есть познавательной эргономики.

Информационная перегрузка

Каждый из нас обладает определенным объемом знаний, которые в зависимости от уровня биологической и социальной значимости, а также образа жизни либо пополняются, либо утрачиваются. Для любого специалиста в какой-либо области первостепенное значение имеет та информация, которая входит в сферу его профессиональных интересов. Этим и объясняется, что большинство людей имеет весьма поверхностные знания по предметам, не относящимся к их основному роду деятельности или увлечениям. Для квалифицированного выполнения своих профессиональных обязанностей (прежде всего, креативной наукоемкой деятельности) человеку приходится учиться практически всю жизнь. Как говорила Алиса из Зазеркалья Льюиса Кэрролла: «Иногда, чтобы оставаться на месте, надо бежать».

На протяжении всей истории человечества темпы выработки новой информации растут. Но, научившись создавать информацию, люди со временем начали в ней задыхаться, то есть испытывать информационную перегрузку. Приобретение обширных знаний даже по узкой специальности и эффективное использование всех существующих знаний стало затруднительным из-за колоссальных объемов имеющихся данных. В связи с этим появились концепции непрерывного образования, а также образования в течение всей жизни. Довольно распространенным является мнение, что, чем больше времени затрачивать на учебу, тем обширнее и прочнее приобретенные знания. Но дело в том, что учащийся должен усвоить необходимый объем знаний (при достаточной их глубине) за минимальное время.

Пути решения проблемы

При осуществлении профессиональной деятельности каждый человек вынужден использовать свою когнитивную сферу. К ней относятся такие процессы, как ощущения, восприятие, представления, память, внимание, мышление и интеллект. Результативность нашей работы напрямую зависит от скорости этих процессов, а также от параметров двигательной активности. Рассматривая систему «человек — машина», можно выделить несколько путей оптимизации ее работы:

- повышение производительности аппаратной части;
- оптимизация программного кода;
- повышение производительности труда оператора за счет улучшения взаимодействия с программно-аппаратным комплексом.

Разумеется, оптимальным будет использование всех возможных путей. Но, на мой взгляд, производительность аппаратной части в большинстве случаев является наименее критичным фактором по сравнению с двумя другими. В то же время проблема оптимизации программного кода сейчас актуальна как никогда. По-прежнему «ошибки в программах так же неисчерпаемы, как атом», и количество багов прогрессивно возрастает по мере увеличения объема и избыточной функциональности программ.1 Под оптимизацией кода чаще всего понимают комплекс мер, направленных на уменьшение времени реакции системы на действия пользователя. Однако в это определение необходимо включить создание дизайна, ориентированного на нужды пользователя (User Centered Design). Подобный подход позволит улучшить взаимодействие оператора и ПК.

Решение же последней задачи сводится не только к выполнению соответствующих санитарно-гигиенических требований. Помимо этого существует и так называемая когнитивная эргономика, позволяющая на основе данных нейробиологии и инженерной психологии эффективно использовать ряд эволюционных физиологических преимуществ человека, которые остаются большей частью невостребованными при стандартных методах использования современных информационных технологий.

Плюсы и минусы эволюции человека

Биологическая эволюция человека в наше время все еще происходит. Однако она имеет гораздо меньшее влияние, чем эволюция социальная, поскольку человек, поднявшись над остальными царствами живых организмов, занял господствующее положение2, тем самым значительно ослабив действие неблагоприятных факторов на свой вид. Эволюция, длящаяся уже 1,5 млн. лет, привела, помимо всего прочего, к тому, что наш зрительный аппарат стал способен успешно решать две задачи: воспринимать как можно больше световой информации за единицу времени и тщательно анализировать свойства воспринимаемых зрительных объектов. В процессе решения этих задач человек приобрел бинокулярное зрение с достаточным углом обзора, обеспечивающим периферическое зрение.

Для системы «человек — машина» наибольшее значение из анализаторов имеет зрительный, поскольку от 80 до 95% всей информации о рабочей среде человек получает с его помощью. Зрительный анализатор предназначен для работы в двух режимах: симультанном (периферическое зрение) и сукцессивном (центральное зрение). Симультанный режим основан на использовании фоторецепторов сумеречного зрения (палочек) и предназначен для быстрой ориентации в окружающей обстановке благодаря беглому панорамному обзору. Сукцессивный режим более медленный — он задействует фоторецепторы цветового зрения (колбочки) и предоставляет возможность восприятия более детальной зрительной информации.
В настоящее время большинство людей применяют классическую технику чтения, то есть в большей степени используют медленное центральное зрение с тщательным последовательным анализом поступающей информации (сначала букв, потом слов, а затем и предложений со знаками препинания). Если же большую часть информации представить в графической форме (в виде эквивалентных рисунков), то зрительный анализатор станет функционировать в более быстром (симультанном) режиме.3

До того момента, когда впервые появилась письменная речь, человек пользовался в основном симультанным режимом восприятия любой световой информации (причем это происходило за доли секунды и с минимальными усилиями, то есть рефлекторно). Но с момента изобретения книг, а впоследствии и персональных компьютеров, человечество сделало шаг назад в скорости и качестве восприятия зрительной информации, перейдя к более медленному сукцессивному режиму.

«В начале была командная строка»4, которая использовалась в операционной системе UNIX5, а позднее в MS-DOS. Разумеется, в те далекие времена интерфейс большинства программ основывался на командной строке и был далек от эргономического совершенства. Тем не менее, командный интерфейс и по сей день не потерял актуальности и продолжает активно использоваться не только в клонах UNIX, но и в ряде популярных консольных приложений. В частности, культовый почтовый клиент The Bat! при желании можно использовать исключительно в режиме командной строки без потерь в функциональности, а обладая соответствующими навыками — и без потерь времени.6

Затем в 1976 году благодаря усилиям лаборатории Xerox из Palo-Alto Research Center появился WIMP-интерфейс7 в системе под названием Smalltalk, как пример дружественного интерфейса8. Эта идея послужила Стиву Джобсу стимулом в создании GUI9 в Mac OS для первых компьютеров Apple (системы Lisa и Macintosh). Позднее усилиями одной компании (ныне известной практически всем) идея GUI (точнее, программный интерфейс Apple Macintosch) привела к появлению графической оболочки Windows.

В настоящее время оконный интерфейс существует в двух режимах: текстовом и графическом. Чаще используется графический оконный режим — либо в виде графической оболочки, например X-Windows или KDE для Linux, либо в интегрированном в ядро системы виде. Со времен Windows 95 оконный интерфейс предоставил пользователям большие возможности не только для работы, но и для своего рода развлечений. Замена темы рабочего стола, фонового рисунка, экранной заставки, стиля, цветовой и звуковой схем и т. п. все еще входит в список регулярных занятий (особенно в рабочее время) некоторых пользователей.

Относительно недавно в веб-дизайне стал массово использоваться анимационный интерфейс на основе технологии Flash. Выработанная в процессе эволюции человека ориентировочно-исследовательская реакция на новизну10 эксплуатируется без зазрения совести — в основном ради привлечения широкого внимания к веб-ресурсу. Яркие движущиеся элементы интерфейса сразу же обращают на себя внимание, но через короткое время начинают вызывать обратную реакцию, поскольку, во-первых, отвлекают от нужной информации, а во-вторых, снижают скорость загрузки веб-страниц. В то же время анимационный интерфейс, если, конечно, у дизайнера есть чувство меры и вкус, может выглядеть очень элегантно, не вызывает раздражения и даже создает определенные преимущества в работе по сравнению с графическим оконным интерфейсом.


1 Согласно закону Паретто (закон «80/20»), 80% пользователей используют только 20% функциональности программ.
2 Во всяком случае, люди имеют наглость так считать. — Прим. расы Торпп.
3 Эта тема была затронута в «КТ» #522.
4 www.zhurnal.lib.ru/j/juber_a/commandlineforever.shtml.
5 До UNIX командная строка использовалась в ряде менее известных операционных систем.
6 www.nobat.ru/cmd_intro.html.
7 Windows, Icons, Menus, Point-and-click — окна, пиктограммы, меню, «укажи и щелкни».
8 Считается, что до Алана Кея (Xerox PARC), которому принадлежит авторство идеи WIMP, в середине 60-х годов эту же идею высказывал Дуглас Энгельбарт (Stanford Research Institute).
9 Graphic User Interface — графический интерфейс пользователя.
10 Непроизвольное внимание к новой информацию любой модальности.


 
стр. 1
стр. 2 >>

<<Дилемма стакана
Все материалы номера
Monitor’инг качества жизни >>