ОРГАНИЗАЦИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЧЕЛОВЕКА С ЭВМ

Интенсивное развитие вычислительной техники и ее широ­кое использование в АСУ различных уровней и назначения обу­словливают актуальность исследований и разработок, связан­ных с проблемой организации эффективного взаимодействия человека-оператора и ЭВМ в рамках единой системы «чело­век—ЭВМ». Эти исследования охватывают широкий спектр воп­росов от психологического анализа различных режимов работы ЭВМ (режима с разделением времени, режима пакетной обра­ботки и т. д.) до инженерно-психологической разработки про­цесса общения человека с ЭВМ при совместном решении задач и оптимизации системы «человек—ЭВМ». К сожалению, выпол­ненные к настоящему времени исследования весьма фрагмен­тарны и их результаты не дают возможности представить состояние проблемы в целом. Однако имеющиеся данные дают основание для постановки и исследования ряда весьма важных инженерно-психологических вопросов.

С психологической точки зрения автоматизированная систе­ма управления есть деятельность людей, опосредованная ЭВМ, т. е. деятельность по преобразованию информации с использо­ванием машин. В зависимости от типа системы управления, в которую включен человек, ее назначения и от используемой техники можно выделить различные формы взаимодействия в системе «человек—ЭВМ». В одних случаях человек принимает решение и выполняет управляющие действия, а функции ЭВМ состоят в сборе, первичной обработке, хранении информациии выдаче ее по требованию человека. В других — ЭВМ работа­ет в режиме советчика, предлагая человеку те или иные вари­анты возможных решений; функции человека состоят в том, что­бы выбрать из этих вариантов наиболее целесообразный, внести уточнения и т. п. В третьих — функции управления разделяют­ся между человеком и ЭВМ, в четвертых — за человеком оста­ются функции контроля и резервирования, а управление в целом осуществляется ЭВМ.

Таким образом, в системах управления с ЭВМ человек вы­полняет самые разнообразные функции, начиная с технического обслуживания аппаратуры и кончая принятием ответственных решений на высших уровнях управления. Следовательно, инже­нерно-психологический анализ АСУ связывается с решением комплекса весьма сложных задач. Понятно, что при этом зада­чи инженерной психологии не должны ограничиваться проек­тированием и оценкой только согласующих средств, таких как индикаторные устройства и пульты ввода информации, хотя они, без сомнения, делают возможным, ускоряют, расширяют или усиливают взаимодействие человека с ЭВМ.

Инженерно-психологический анализ должен включать и за­дачи распределения функций между человеком и ЭВМ, и опти­мизацию взаимодействия в целом. В настоящее врем-я уже мож­но указать исходные пункты решений указанных задач. Такими исходными пунктами исследований организации взаимодействия могут служить, с одной стороны, теория решения задач чело­веком в режиме диалога с ЭВМ, а с другой — количественное исследование и формализация факторов эффективного взаимо­действия человека с ЭВМ.

Проблема организации взаимодействия — комплексная проблема, требующая для своего решения использования во взаимосвязи методов и результатов, заимствованных из самых различных областей математики, техники, психологии. В инже­нерно-психологической литературе намечаются три пути улуч­шения взаимодействия. Первый путь связывается с дальнейшим совершенствованием средств отображения информации, созда­нием принципиально новых средств, развитием математического обеспечения, теории и техники проектирования систем.

Второй путь — это развитие специальных психологических исследований, направленных на оптимизацию условий деятель­ности пользователей, распределение функций и т. п.

И, наконец, третий путь — раскрытие закономерностей обу­чения и подготовки людей к работе в человеко-машинных сис­темах, поиск средств и способов преодоления психологического барьера при работе с ЭВМ, учет индивидуальных особенностей и т. д.

Комплексный подход к проблеме взаимодействия человека с ЭВМ необходим и в связи с осознанием того факта, что эффект взаимодействия проявляется прежде всего в. создании новой системы, обладающей такими признаками, которые отсутствуют у включенных в ее состав подсистем. Иными сло­вами, решение многих задач, возникающих в процессе управле­ния производством, может быть осуществлено достаточно эффективно только системой «человек—ЭВМ», а не человеком или машиной в отдельности. В свою очередь, с инженерно-психологических позиций при этом со всей остротой встает вопрос о распределении функций, о рациональном сопряжении математического обеспечения ЭВМ и творческой деятельности человека. К сожалению, достаточно четкие принципы такого сопряжения применительно к АСУ пока не разработаны, здесь еще много неясных и нерешенных вопросов. Тем не менее в ли­тературе прослеживаются достаточно интересные подходы.

Как указывалось, в инженерной психологии сформулирован принцип преимущественных возможностей. Согласно этому принципу, рациональное распределение функций между чело­веком и ЭВМ должно осуществляться так, чтобы человеку пору­чались те функции, которые позволяют ему наиболее эффек­тивно реализовать свои возможности, а машине — те, которые требуют выполнения стереотипных операций, высокого быстро­действия и точности. Другими словами, возникает необходи­мость сравнения человека и ЭВМ в отношении возможностей приема, хранения и переработки информации. Анализ позитив­ных и негативных сторон человека и ЭВМ привел некоторых ис­следователей к выводу, что машина будущего должна основы­ваться на тех же принципах обработки информации, какими пользуется человек.

В то же время следует иметь в виду, что если в математико­-логическом аспекте ЭВМ можно передать любую трудовую функцию, для которой составлена программа ее выполнения, то с психологической точки зрения (в отличие от этого) ЭВМ могут быть переданы только те функции, которые формализова­ны и психологически характеризуются тем, что они фиксиро­ваны и однозначно определены. Требуется еще значительная работа по определению критериев «психологической целесооб­разности» передачи ЭВМ той или иной трудовой функции чело­века. Интересные приложения для решения задачи распределе­ния функций могут возникнуть в связи с идеей создания так называемых «сбалансированных» систем «человек—ЭВМ», т. е. систем, где оба партнера являются активными.

Решение задачи распределения функций тесно связано с психологическим исследованием основных функций, выполня­емых оператором в АСУ. Одной из наиболее важных функций, как известно, является функция принятия решений, посредст­вом которой оператор выявляет проблемы, осуществляет диаг­ностику, прогноз и планирование. Понятно, что уровень изучен­ности процесса принятия решений человеком будет во многом определять пути и методы организации эффективного взаимодействия человека и ЭВМ. Надо сказать, что, несмотря на гро­мадное число исследований по этому вопросу, имеется мало данных о действительной структуре принятия решений опытны­ми профессиональными работниками. Особенно это справедливо для условий применения ЭВМ. Здесь наряду с достаточно тра­диционными проблемами, такими как особенности восприятия основных форм машинного вывода данных, выбор предпочти­тельных форм взаимодействия, возникает целый ряд принципи­ально новых: выбор стратегии и тактики и формирование критери­ев оптимальности решения; оценка последовательности и постро­ения управляющих воздействий; особенности использования различных языков обмена и способов их построения — фазово­го, анкетного, дихотомического; организация диалога, эффек­тивность интерактивных процедур обмена при принятии опе­ративных решений и т. д.

Универсальным средством для связи человека с ЭВМ по-прежнему считается электронно-лучевая трубка (ЭЛТ). Однако этот вид связи не вполне совершенен, так как обладает недо­статочными размерами индикационного поля и недостаточным разрешением. Необходимо создание принципиально новых сис­тем индикации, в частности плазменных индикаторных устройств, а также дальнейшее распространение экранов непо­средственного видения на ЭЛТ. Решению этой задачи способ­ствуют непрерывное улучшение качества трубок общего назна­чения, разработка специализированных ЭЛТ (особенно запоми­нающих, профильно-лучевых и цветных), усовершенствование знакогенерирующих трубок (моноскоп, принтикон). Перспек­тивными устройствами следует считать плазменные панели и экраны на основе жидких кристаллов, к основным достоин­ствам которых относятся прямое цифровое управление, возмож­ность запоминания, а также прозрачность, позволяющая совме­стить текущие данные с фоном либо вести одновременные наблюдения и регистрацию данных.

Работы такого направления — типичный пример техническо­го подхода к вопросу об организации взаимодействия человека с ЭВМ. Этот подход широко используется в настоящее время и включает вопросы выбора структуры и параметров устройств графического взаимодействия оператора с ЭВМ, требования к комплексам оперативного отображения для диалоговых сис­тем, использования многофункциональных дисплеев, многопуль­товых структур и т. д.

Достаточно широко стали развиваться в последнее время и инженерно-психологические исследования по отдельным аспек­там перечисленных проблем. В ряде работ, посвященных сис­темам с разделением времени, суммированы результаты, полу­ченные при измерении времени ответов пользователей. Эти результаты помогают определить оптимум времени, необходи­мого для изменения программы. Время обычно измеряется от момента сообщения о том, что главная ЭВМ готова к приему информации, до момента, когда пользователь посредством устройства графического взаимодействия передал в нее инфор­мацию. В диапазоне ответов длительностью от 0 до 30с 50% ответов осуществлялись быстрее, чем за 4,5 с, и 90% ответов — быстрее, чем за 16с.

При включении ЭВМ в контур системы управления требует­ся обращать особо пристальное внимание на алгоритмические аспекты. Поскольку сама сущность взаимодействия состоит в кооперативном объединении усилий человека и вычислитель­ного средства, распределение функций между партнерами сис­темы «человек—ЭВМ» требует выделения в алгоритмической структуре задачи[18] блоков, допускающих чисто машинную реа­лизацию («жесткий» алгоритм), и блоков, требующих для сво­ей реализации интерактивных процедур («нежесткий» алго­ритм). Очевидно, что большинство так называемых диалоговых задач допускает различные варианты такого разбиения. Однако ясно, что для систем «человек—ЭВМ» алгоритмы могут быть с менее жестким программным ходом, что позволит резко уменьшить объем кропотливой работы, связанной с формализа­цией процессов управления. Весьма важной задачей становятся сбор и уточнение алгоритмов, позволяющих ЭВМ оказать су­щественную помощь человеку в принятии решения, особенно в условиях преодоления информационной неопределенности.

Понятно, что, если преобладает такая форма взаимодейст­вия, где максимум инициативы в процессе общения приходится на долю ЭВМ, алгоритм должен иметь более жесткий программ­ный ход. Если же преобладают другие формы взаимодействия, ориентированные прежде всего на пользователей с преимуще­ственно творческим характером труда, то алгоритм должен быть достаточно гибким, его членение должно обеспечивать макси­мальную реализацию творческого потенциала человека, учиты­вать индивидуальные различия операторов.

Процесс решения практически любой задачи при наличии ЭВМ следует рассматривать, по-видимому, как процесс обще­ния человека с ЭВМ в режиме диалога. Организация эффектив­ной процедуры диалога человека с ЭВМ ставит перед инже­нерной психологией значительное число вопросов, требующих тщательного исследования. Некоторые из этих вопросов рассма­триваются в следующем параграфе.

ИНЖЕНЕРНО-ПСИХОЛОГИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫОРГАНИЗАЦИИ ДИАЛОГА «ЧЕЛОВЕК — ЭВМ»

До настоящего времени еще нет достаточно полной ясности в вопросе о том, какой вид общения может быть назван диалогом и как выявить его наиболее существенные параметры. Правда, следует сказать, что наблюдавшиеся в течение значительно­го времени недостаток систематизированных представлений о человеко-машинном диалоге, расплывчатость и неопределен­ность основных понятий, явившиеся следствием недооценки человеческого фактора, постепенно преодолеваются. Это создает предпосылки для эффективного использования психологических знаний и методов при разработке диалога человека с ЭВМ.

Понятие диалога человека с ЭВМ можно ограничить таким взаимодействием, которое носит характер перемежающегося обмена запросно-ответными репликами с интервалами между ними, не превышающими субъективно ожидаемого, при непре­менном условии неполноты имеющейся в распоряжении каж­дого партнера информации. Для совершенствования процесса общения нужно понимать, почему люди общаются так, а не иначе, т. е., для того чтобы выявить специфику общения челове­ка с ЭВМ, необходимо сравнить это общение с коммуникацией между людьми при решении конкретных задач.

К настоящему времени выполнены некоторые инженерно-психологические исследования способов организации процедуры общения в процессе диалога. Отправным моментом этих иссле­дований как раз и послужило положение, что значительный прогресс в организации общения человека с ЭВМ может быть достигнут в результате понимания процесса общения человека с человеком, в частности факторов, влияющих на естественную коммуникацию, например устройств связи человека с ЭВМ. Именно отсутствием информации по этим вопросам можно объ­яснить тот факт, что на передний план при организации такого взаимодействия до последнего времени выдвигали технические и экономические критерии и оставляли в тени инженерно-пси­хологические критерии. Результаты проведенных исследований со всей очевидностью продемонстрировали громадную важность инженерно-психологического анализа даже отдельных аспектов проблемы общения человека с ЭВМ.

Необходимым условием при организации эффективного диа­лога выступает постулат о знании пользователем «языка обще­ния» с машиной. Поэтому эффективность будущих систем «чело­век—ЭВМ» будет существенно зависеть оттого, насколько согла­сованно будут развиваться входные языки программирования (общения) и внутренние языки вычислительной машины. Таким образом, обеспечение языковой совместимости пользова­теля и машины становится важным аспектом проектирования систем «человек—ЭВМ». Особую остроту этот аспект приобретает в связи с тем, что состав пользователей по мере широкого раз­вития ЭВМ и средств коммуникации, терминальных устройств и внедрения АСУ в самые различные области народного хозяйства становится гетерогенным. Поэтому в последние годы усилия многих ученых направляются на создание таких языков, которые требовали бы возможно меньших усилий для их усвое­ния разными категориями пользователей.

Поиски в этом направлении связаны с разработкой такого входного языка программирования, который был бы в доста­точной степени близок[19] к логико-математическому диалекту естественного языка, обеспечивал бы широкие возможности для творческой деятельности пользователя, включал бы в себя про­граммные средства диалога и в то же время не создавал бы чрезмерных сложностей в интерпретации языка. При этом сле­дует исходить из положения, что, по-видимому, не может суще­ствовать один-единственный язык, полезный любому пользова­телю в системе «человек—ЭВМ». Следовательно, в последней должен функционировать ряд языков. По-видимому, требует I приближения к естественному языку в первую очередь язык передачи сообщений от машины к человеку. В то же время язык постановки задач для ЭВМ должен быть проблемно ори­ентированным языком высокого уровня.

Чтобы человек мог вступить в непосредственное взаимодей­ствие с ЭВМ в режиме диалога до того момента, когда ЭВМ будут обладать способностью обработки сообщений на естест­венном языке, разрабатываются специальные программные язы­ки, которые представляют упрощенные варианты естественного языка. В диалоговых системах и в системах типа «вопрос—от­вет» такие языки обычно называют «языками запроса». Основ­ное требование к такому языку: сообщения на нем должны вос­приниматься пользователем при минимальном объеме специаль­ной подготовки. Для составления сообщений на языке запроса также необходима некоторая подготовка, но значительно мень­шая по сравнению с изучением обычных машинных языков.

Конечно, язык запроса не может быть использован для формирования неограниченного числа сообщений. Он скорее относится к специальным областям взаимодействия, связанным с конкретными задачами (экономическими, диспетчерскими и т. д.), в которых стереотипные сообщения с жесткой кон­струкцией могли бы использоваться с наибольшей полнотой. В настоящее время в литературе подробно описан ряд таких языков, позволяющих осуществить эффективный диалог при решении конкретных задач. Мы приведем лишь некоторые иллюстративные примеры.

Описан язык общения человека с ЭВМ (User Adaptive Lan­guage—UAL), который ориентирован на задачи оценки и преоб­разования данных в ходе «беседы». Синтаксис его прост и обес­печивает образование новых терминов. Пользователь сосредото­чивает здесь внимание на том, что сказать, а не как сказать. Предложен интересный язык (язык обработки данных ЯОД), специально разработанный применительно к подготовке пользо­вателей для решения в режиме диалога экономических задач. Средства этого языка позволяют описать задачи и программу обработки данных в виде, понятном как человеку, так и маши­не. Кроме того, язык содержит набор средств для обмена ин­формацией между человеком и ЭВМ в процессе обучения или совместного решения.

Весьма важно то обстоятельство, что создание или наличие соответствующего языка оказывает влияние на общую идеоло­гию построения систем «человек—ЭВМ». Так, например, на ос­нове указанного языка была предложена так называемая функционально полная система «человек—ЭВМ». Под последней понимается система, в которой человек может обучиться реше­нию определенного класса задач, построить совместно с ЭВМ алгоритм для ЭВМ и получить результат решения этой задачи.

Специфический язык общения и наблюдения (ЯЗОН) создан применительно к АСУ для энергетических комплексов. Этот язык лег в основу структурно-лингвистической концепции син­теза СОИ.

Стремление ученых приблизить языки общения к естествен­ным языкам требует лингвистического (семантического и син­таксического) анализа и синтеза. При этом языковые, лингви­стические аспекты диалога нельзя выделять из общего контек­ста его психологического изучения. Это становится особенно очевидным, если представить язык диалога через понятия директивы, в которой содержится подынформация, управляю­щая работой системы, и информативы, в которой содержатся, в частности, ответы системы на указания пользователя. Отсюда вытекает, что необходимы самые серьезные исследования по формированию и реализации специальных языков изображений, представляемых обычно в виде кодов «графического языка», которые бы избавили пользователя от трудоемких операций кодирования и перекодирования сообщений. Важность таких исследований для повышения эффективности взаимодействия подтверждается все увеличивающимся числом данных. Так, например, в результате специальных исследований были разра­ботаны 26 требований к построению кодов, ориентированных на пользователя. Разработка этих требований осуществлялась на основе анализа различных функций, выполняемых человеком в АСУ, мотивов его деятельности и.критериев ее оценки, а так­же с учетом квалификации пользователя, длины, хода, алфави­та кода, структуры сообщения и т. д.

Наиболее распространенным классом диалоговых систем в настоящее время являются визуальные диалоговые системы (ВДС). Отличительной их особенностью является использова­ние визуальной формы представления информации человеку в процессе диалога. Инженерно-психологический анализ и оцен­ку разрабатываемых ВДС следует производить на нескольких уровнях проектирования: проблемно-функциональном, проце­дурном, операционном.

На проблемно-функциональном уровне задачами инженерно-психологического проектирования являются формулировка за­дач и целей, реализуемых человеком в процессе диалога, и рас­пределение функций между партнерами диалоговой системы.

Задачей инженерно-психологического проектирования на про­цедурном уровне является разработка конкретных процедур взаимодействия операторов с терминальным оборудованием сис­темы — видеотерминалом, абонентским пультом и т. п. Именно здесь необходимо выбрать последовательность обмена реплика­ми и процедурную структуру диалога в целом, разработать его «сценарий» и «действия», определить семантику и синтаксис реплик. Исходя из наиболее типичной для данного класса задач длины сообщения и его формата, следует определить требуе­мую информационную емкость экрана видеотерминала (или других индикационных средств) и формат расположения инфор­мации на экране, длину строк и их количество и т. п.

Процедурная структура диалога в сильной степени зависит от взаимодействия пользователя с ЭВМ. Исследования пока­зывают, что пользователи-непрофессионалы, осуществляющие разовое или эпизодическое взаимодействие, направленное глав­ным образом на удовлетворение информационной потребности, более эффективно реализуют процедуры типа «меню» и «дихо­томический вопрос», в которых типичная реплика состоит из предельно малого (1—3) числа символов (что является важным фактором снижения количества ошибок ввода информации, обычно характерных для этих категорий операторов). Вообще, хотя сейчас большинство мер против ошибок, вносимых пользо­вателем, принимается на операционном уровне проектирования ВДС, многие причины ошибок пользователя являются следстви­ем недостаточной психологической проработки диалоговых про­цедур и должны устраняться на процедурном уровне проектиро­вания.

Диалог, как вид речи, характеризуется высокой контекстуальностью, в силу чего каждая реплика пользователя обуслов­лена не только очередной репликой системы, но и предыдущими сообщениями. Здесь имеет место отличие семантической струк­туры диалога от его ритмической структуры, в которой дли­тельность каждой реплики зависит, по некоторым данным, толь­ко от длительности предыдущей реплики. Следует также ука­зать, что вопрос о допустимой информационной насыщенности системных реплик тесно связан с возможностями кратковремен­ной памяти человека. Поэтому перегрузка оператора информа­цией не только затрудняет ее восприятие и оценку на данном шаге диалога, но и снижает эффективность использования пред­шествующей информации при последующем развитии диа­лога.

Операционный уровень инженерно-психологического проек­тирования ВДС предусматривает оптимизацию основных перцептивных и моторных компонентов деятельности оператора в рамках общей структуры деятельности, сформированной на проблемно-функциональном и процедурном уровнях проектиро­вания. В основном это относится к визуальному восприятию ин­формации оператором и к различным манипуляциям, осущест­вляемым оператором над информацией с помощью средств взаимодействия, таких как клавиатура, световое перо, трекбол и др. Иными словами, на данном уровне должны опреде­лятся инженерно-психологические требования к терминальному (оконечному) оборудованию системы. Из всей проблематики психологического изучения диалоговых систем наибольшее чис­ло экспериментальных результатов относится именно к этому кругу вопросов.

Укажем еще на два важных аспекта создания эффективных систем «человек—ЭВМ». Первый из них связан с использова­нием для общения человека с ЭВМ одного из естественных спо­собов коммуникации людей: непосредственного речевого обще­ния. В рамках этого аспекта можно выделить такие вопросы, как синтез речи, автоматическое распознавание речи, понима­ние «машинной» речи, практическое осуществление речевой ком­муникации и т. п.

Вывод речевой информации в значительной степени позво­ляет разгрузить зрительный канал. В качестве примера можно сослаться на создание системы управления и контроля энерго­блоком, при которой с визуального канала было снято, а на слу­ховой перенесено около 30% всей информации. Принятая струк­тура позволяла синтезировать сообщения из слов, а ие морфем. Для синтеза речи использовался магнитный барабан с аналого­вой записью на 40—45 дорожках.

Предложена также система анализа речи, основанная на из­мерениях временных параметров волн. Этот метод анализа мо­жет рассматриваться как альтернатива наиболее общему мето­ду исследования акустической структуры речи, основанному на анализе частот. При этом выход системы представляет собой множество сигналов, приемлемых для управления синтезатором формант, что в некоторых случаях дает преимущество над сис­темами, основанными на частотном анализе.

Специальные исследования ввода речи показывают, что при автоматическом распознавании речи существенные трудности возникают при переходе от отдельных слов к непрерывной речи, где в противоположность читаемому материалу границы слов не определены. Но, с другой стороны, проговариваемый мате­риал содержит некоторые слоги или слова, которые имеют боль­шую «важность», более нагружены, чем другие. Тогда проблема заключается в том, чтобы обнаружить объективные корреляты важности и определить, где эти корреляты могут быть использованы для фиксации границы фразы или слова и для выде­ления более «нагруженных» слов.

Таким образом, при синтезе речи необходимо знать основ­ные правила определения «нагруженности» в естественной речи и учитывать их влияние на фундаментальную частоту употреб­ления предложения. Есть основания полагать, что ввод будет зависеть и от индивидуальных качеств оператора.

Критичными по отношению к гибкому автоматическому рас­познаванию речи, особенно для каждого случая опознавания естественной речи различных дикторов, являются вопросы арти­куляционной фонетики. Однако, если даже будет реализовано полное фонетическое распознавание, значительные трудности, связанные с переходом от фонетических к лексическим ограни­чениям, все равно сохранятся.

Несмотря на ряд очевидных практических результатов, полу­ченных при исследовании речевого взаимодействия, речевой ввод в настоящее время все еще является предметом экспери­ментальных лабораторных исследований с очень ограниченны­ми практическими выходами. Это объясняется не только отно­сительно высокой стоимостью оборудования для реализации речевого ввода, но и недоработанностью целого ряда важных (для этой цели) теоретических вопросов. Отсутствие теоретиче­ских проработок приводит к тому, что исследования в области организации речевого взаимодействия человека с ЭВМ продви­гаются очень медленно. В то же время ставится вообще под сомнение их целесообразность.

Имеются также данные [61], что режим взаимодействия пользователя с машиной на вербальном уровне наиболее бла­гоприятен для рутинной работы, для проверки обдуманных и легко понимаемых идей и тактического решения задач. Одна­ко более сложные «стратегические» решения могут потребовать другой организации взаимодействия. Таким образом, вопрос о том, необходим ли речевой уровень общения с ЭВМ, не может быть решен без проведения соответствующих эксперименталь­ных исследований.

Основная трудность на пути прогресса в автоматическом распознавании речи связана с необходимостью автоматизации двух главнейших способностей человека—слухового восприятия речи и понимания смысла. Уровень наших знаний пока не по­зволяет с достаточной степенью универсальности определить машинные процедуры, способные дублировать поразительные способности человека. На всех уровнях речевого ввода суще­ствует много нерешенных проблем. В частности, возникает вопрос, какие приемлемые характеристики речи могут быть взяты за основу. Обычно для характеристики речи используются данные, показывающие распределение энергии сигнала по раз­личным частотам в зависимости от времени. Однако этот под­ход, как правило, ориентирован на конкретного диктора и мо-жет использоваться для очень ограниченного числа команд голосом. Правда, предложен способ, позволяющий расширить рамки применимости обсуждаемого метода. Смысл его состоит в разработке средств для быстрой смены «шаблонов» приме­нительно к новому диктору. Однако сегментация речи сущест­венно ограничивает эффективность этого устройства. Так, для отдельных испытуемых удалось получить достаточно высокий уровень точности (89—96%) при словаре, состоящем всего лишь из 20 слов.

С развитием вычислительной техники исследования по рече­вому взаимодействию, по-видимому, приобретут более широкий размах. Однако можно утверждать, что системы с развитым словарем в 70-х годах не будут оснащены речевым вводом.

Второй аспект исследования касается теоретико-познава­тельного анализа интегрального человеко-машинного интеллек­та и связанных с ним проблем развития как человеческого мыш­ления, так и машинного (искусственного) интеллекта. Работы этого направления выходят за рамки собственно инженерно-психологических исследований, но тем не менее тесно связаны с ними и в ряде случаев могут влиять на постановку их и реше­ние. Эта связанность проявляется в нескольких направлениях. Теоретические работы по искусственному интеллекту неотдели­мы от исследований процессов принятия решений оператором и в этом отношении непосредственно затрагивают целый ряд инженерно-психологических вопросов, связанных с созданием АСУ.

Технический прогресс привел к созданию человеко-технических систем, включающих искусственный интеллект, например систем космического назначения и систем для глубоководных исследований. Включение в состав этих систем искусственного интеллекта оказывает значительное влияние на все фазы про­ектирования деятельности, изменяя не только позицию человека в системе, но и его функции, и даже сказывается на организа­ции сопряжения оператора с аппаратурой. Наконец, проблема искусственного интеллекта теснейшим образом связана с проб­лемой организации взаимодействия человека и ЭВМ, так как, по справедливому замечанию Г. Л. Смоляна, высший уровень машинного интеллекта, по-видимому, может быть достигнут на основе взаимодействия с человеческим интеллектом путем создания человеко-машинных систем.

Насколько можно судить по литературе, решение проблемы искусственного интеллекта шло по следующим 'направлениям: разработка программ для некоторого класса задач, программ для игр, в частности в шашки и шахматы, для доказательства математических теорем, для преобразования символических вы­ражений из одной системы в другую. В ходе разработки этих программ были предприняты попытки создания искусственного интеллекта с той же степенью гибкости, что и у разума человека. Доминирующей темой в проблеме искусственного интел­лекта является решение задач посредством эвристически направ­ляемого метода проб и ошибок в пространстве возможных реше­ний, хотя, как замечает Н. Нильсон, в последнее время иссле­дования в области искусственного интеллекта в США в какой- то степени отошли от эвристического поиска. Нильсон объясняет это обстоятельство двумя причинами. Во-первых, методика эвристического поиска уже доведена до такого уровня разви­тия, при котором дальнейшее изучение поиска едва ли может фундаментально повысить его эффективность. Еще более важ­ная причина состоит в том, что обобщенные процессы поиска, взятые сами по себе, как правило, недостаточны для решения по-настоящему сложных задач. В настоящее время исследова­ния начинают концентрироваться на том, как представлять зна­ния об окружающем мире в программах для ЭВМ и как ими пользоваться.

Приведенные в пособии материалы представляют лишь пер­воначальную оценку инженерно-психологических проблем взаи­модействия человека с ЭВМ применительно к АСУ различного назначения. Исследования по этим проблемам еще слишком не­многочисленны и разноплановы, чтобы дать научно обосно­ванное их решение в целом. Мы находимся на этапе поиска путей и подходов к такому решению. В практическом отношении сейчас наиболее проработанными являются вопросы рациона­лизации и проектирования технических средств взаимодействия человека с ЭВМ — средств ввода и вывода информации систем отображения и пультов управления.