СДАЛ / ИСЭ Информационные системы в экономике / Уч_пособия / ИС_МФЮА

−выражение запроса на естественном языке (даже хорошо формализованное) слишком лаконично для того, чтобы можно было бы выделить глубинную сущность проблемы, для решения которой должна быть найдена информация;

−в ряде случаев пользователь не может однозначно специфицировать (выразить наличными лингвистическими и понятийными средствами) информационную потребность, особенно если она связана с этапом постановки задачи.

И, как уже отмечалось в гл. 6, система является лишь инструментом, используемым человеком при поиске информации, поэтому эффективность ее использования зависит от того, насколько хорошо человек знает природу и свойства объектов и инструментов с которыми он работает.

Вобласти автоматизации сложился ряд подходов, в рамках которых рассматриваются различные аспекты разработки эффективных средств обеспечения диалога «человек-компьютер», приемлемого для работы пользователей с разным уровнем подготовки и квалификации. Однако все они, так или иначе, связаны с необходимостью анализа субъективного «видения» пользователем особенности своей работы за компьютером.

Построение пользовательских интерфейсов, в основу которых положены сценарии с предвосхищающей схемой поведения системы, связано с необходимость анализа психологических особенностей человека (в первую очередь психологии познавательных процессов – ощущения, восприятия, внимания, мышления, памяти). Другим подходом к построению интерфейсов является использование теории деятельности, а также их совместное применение.

Вконтексте психологического подхода можно сказать, что для пользователей имеет значение лишь та информация, которая соответствует их пониманию недостающего знания. Т.е., полученная информация может быть оценена пользователем как релевантная только тогда, когда он уже обладает достаточными знаниями в некоторой области.

Таким образом, особенностью работы с информационными ресурсами является то, что деятельность пользователя складывается из двух составляющих – выполнения основной задачи (поиск документов, содержащих информацию, способствующую решению прагматической проблемы в сфере его основной деятельности), и явно или неявно осознаваемого освоения средств для взаимодействия с системой.

Рассматривая процесс коммуникации как взаимодействие двух сред представления информации, следует учитывать тот факт, что в каждой среде представление имеет свою специфику и то, что:

1)система всегда будет иметь дефицит понимания проблемы пользователя, поскольку разработчик вкладывает в систему свое представление о типе решаемой задачи;

2)разнообразие ситуаций, возникающих во время взаимодействия «человек – АИПС», достаточно велико, и создавать непрерывно адаптирующийся интерфейс не имеет смысла, так как в этом случае его «интеллект» должен быть сравним с человеческим;

3)методология оценки работы АИПС в целом традиционно сводится к количественным критериям оценки результатов выдачи, часто не учитывая реальной потребности пользователя. Кроме того, не существует строго определенных критериев, которые позволили бы адекватно оценить качество интерфейса как посредника.

Одним из возможных направлений в решении указанной пробле-

мы является выделение стереотипов «поискового» поведения пользова-

телей, на основе которых на уровне интерфейса могут быть созданы

стереотипы разрешения поисковых ситуаций, что позволяет включать в систему такие технологические средства, которые бы обеспечили пользователю возможность реализовать в рамках интерфейса свое видение проблемы, построить модель проблемы в терминах и категориях, ему доступных.

7.1. Типологияпоисковыхзадачипландействийпривзаимодействии пользователясинформационнойсистемой

В соответствии с характером информационной потребности пользователя в гл. 6 были выделены три типа поиска: атрибутивный, тематический и проблемный.

Отметим, что поисковая задача ориентирует субъекта на будущее исполнение. При этом формулировка задачи на «технологическом языке» сопровождается неформальным толкованием на обыденном языке. Задача указывает цель, средства и пространство. Смысл задачи обычно определяется вербальной формулировкой.

Каждому типу поиска соответствует свой тип запроса, форма его выражения и, соответственно, характер результата. В первом случае необходимо найти все о некотором объекте - в результате пользователь получает некоторую выдачу, где нужные сведения присутствуют в явном виде. При решении задач, требующих использования поиска второго типа, строится предметная область проблемы, описываются объекты и связи и затем осуществляется поиск недостающих объектов и/или связей. В результате пользователь получает выдачу, где присутствует (или нет) понятие, которое может быть использовано для построения нового объекта, а не только для подтверждения факта его существования. Задачи, которые решаются с помощью поиска третьего типа, характеризуется тем, что тема запроса зачастую формируется или изменяется непосредственно в процессе поиска.

Стремясь понять задачу, субъект использует пространственные и временные образы, представления, схемы. Продумывание исполнения и

оценка сложности задачи дают план – схему действий. При формулировании целей появляются критерии, позволяющие ограничить разнообразие действий.

Характерно, что в деятельности пользователя-непрофессионала целеполагание представлено в сложной «развернутой» форме, тогда как у более опытного пользователя оно заменяется свернутым процессом понимания заданной цели. В [Hacker1985] выделяют три типа схемы действий в соответствии с уровнем их осознанности:

1)бессознательная программа, как последовательность простых действий;

2)полуосознанная схема действий;

3)осознанная схема действий, метаплан, набор стратегий и условия их использования.

Уровень осознанности может определяться в четырех аспектах:

-понимание текущей ситуации - система должна вести диалог и отслеживать, реагирует ли и каким образом пользователь на ее сообщения,

-четко поставленная конечная цель - заключение о ее наличии в случае поиска может быть сделано, например, на основе информации об изменении объема выдачи и анализа лексики релевантных документов;

-последовательность действия для достижения цели - система предоставляет различные способы поиска: в работе используются, как правило, их сочетания, при этом взаимодействие с системой неопытного пользователя представляет собой "хаотическое блуждание", опирающееся, например, на контекстно-зависимую систему подсказок;

-условия выполнения или изменения последовательности действий

-система может отслеживать такие количественные характеристики выдачи, как полнота и точность и на основе их изменений судить об эффективности применяемых действий, о необходимости смены стратегии поиска.

Здесь, с одной стороны, осознанность деятельности свидетельствует о степени подготовленности пользователя. С другой стороны - можно предположить, что даже хорошо знакомый с поисковой средой человек начинает работу с системой, не имея четкого представления о том, что конкретно он хочет найти. Такая ситуация наблюдается, например, при проблемном поиске.

Следует также отметить и тот факт, что пространство действия не совпадает с пространством восприятия. Бессознательное исполнение без знания нельзя назвать действием. Действие развертывается на фоне уже знакомого мира, расширяя пространство восприятия: воспринимаемым становится то, что ранее не воспринималось - предметы, различия между ними, тонкости упорядочения. Действие — расширение пространства, но текущее, происходящее, живое [Стрелков2000]. Любая деятельность,

производимая человеком в реальной действительности для решения заданной задачи или достижения цели, одновременно разворачивается во внутреннем плане, то есть на уровне мышления. Но это “второе действие нельзя поместить в те же самые временные рамки и пространственные формы, т.к. действие реальное конечно, а действие на уровне мышления продолжается благодаря памяти" [Зинченко1996]. Эта особенность восприятия информации человеком играет особенно важную роль при тематическом поиске.

7.2. Типологияинформационныхпотребностейпользователя

Для пользователя, решающего проблему, может быть (и, как правило, бывает) затруднительно сразу сориентироваться в сложной среде поисковой системы. С другой стороны, система не может самостоятельно точно воспроизвести потребность пользователя. Поэтому в основе процесса взаимодействия лежит диалог, целью которого является последовательность шагов, направленных на решение проблемы ОД пользователя, для поэтапного снятия неопределенностей – семантической, языковой (лексической) и метаинформационной.

При этом характер информационных потребностей, рассматриваемых как дополнение, возможно гипотетическое, известного знания, определяется формой представления информации50, что в свою очередь зависит от среды – носителя информации. Здесь можно выделить четыре следующих информационных уровня объектов (сред представления) (рис.6.2):

-уровень знания, где носителем является сознание человека, оперирующее образами;

-уровень сообщения – знания, отраженного на систему понятий (например, предполагаемого или реального приемника), и выраженного средствами языка;

-уровень документа, материализованной формы обобществления знаний, для которого характерна структурная и лингвистическая унифицированность представления сообщения (например, выделение семантически однородных полей и правил их заполнения), а также семантическая и адресная идентифицируемость сообщения в целом;

-уровень машинной записи, имеющей предопределенную структуру и тип (способ) представления информации (для ЭВМ – обрабатываемые

данные), что обеспечивает ее идентифицируемость и атрибутирование на уровне отдельных полей51.

50Например, в [Yoon1999] приводятся результаты предварительного изучения межличностного взаимодействия при поиске информации между пользователем и человеком, являющимся источником информации. Изучение показало, что при взаимодействии пользователи выражают свои информационные потребности ("неопределенность") преимущественно в терминах того, что они знают ("определенность"). Артикулированные определенность и неопределенность при взаимодействии могут быть классифицированы как высказывания, сконцентрированные или на теме (о чем говорит пользователь), или на комментарии (как эта тема связана с ситуацией или проблемой пользователя).

51Следует отметить, что в первую очередь именно жесткость требований формализации этого уровня, выражающаяся в типизации способа представления информации в зависимости от ее характера, приводит к выделению двух классов информационных систем – документальных и фактографических. Для первых смысловое значение и, соответственно, способ интерпретации задается в форме понятий и их комбинаций, порождающих новый смысл. Во втором случае для фактографической ин-

Аналогично (в контексте уровней представления информации) определяют несколько типов информационной потребности пользователя

(ИПП).

Как было определено в гл. 6, прежде, чем быть адресованной системе, информационная потребность пользователя проходит четыре этапа формализации. Первоначально пользователь, находящийся в проблемной ситуации, имеет реальную информационную потребность; в процессе ее понимания ИПП преобразуется в осознанную ИПП; осознанную ИПП пользователь выражает на привычном ему языке, то есть, формируя запрос на естественном языке, который далее формулируется в терминах ИПЯ в виде запроса к системе - ПОЗа.

Понимание – переход от реальной ИПП к осознанной тем сложнее, чем менее определена задача пользователя. Для поисковых задач проблемного типа она наиболее трудна, так как пользователь не представляет, какая именно информация нужна для решения его задачи. Отмечаются следующие характерные ситуации при формализации ИПП на этапе ее осознания:

-«неполное представлении о мире», в связи с чем система не может определить, в какой момент субъект находится в «состоянии готовности» осуществлять целенаправленное взаимодействие с миром адекватно своей потребности;

-«аномальное состояние знания», когда пользователь не имеет достаточно определенного представления о том, что он хочет узнать, в том числе – незавершенное состояние знания и неопределенное состояние знания.

Выражение осознанной информационной потребности на естественном языке также порождает неоднозначность вследствие синонимии или "эффекта ярлыка", когда человек описывает проблему, используя понятия, вызванные ассоциативной связью с близкой предметной областью.

Формальное выражение информационной потребности пользователя средствами ИПЯ, то есть формирование ПОЗа, позволяет привести в соответствие с точки зрения смысловыражения то, что является объектом поиска, и то, что заиндексировано.

Опытный пользователь располагает многочисленными сверхзнаками: определенная «ситуация ... для него не конгломерат … изолированных признаков, которые рассматриваются по отдельности, а некоторая структура. Такие сверхзнаки - продукт опыта. Они редуцируют сложность – группа признаков порождает один сверхзнак. Следовательно, сложность системы определяется всегда по отношению к определенному действующему лицу с его набором сверхзнаков» [Дернер1997]. Способность предположить, как изменится ситуация при конкретном вмешательстве (использовании той или другой технологии), появляется в том случае, когда у пользователя

формации используется в основном жесткая «атрибутная» форма представления смысла, где атрибут помимо имени (аналогично словам - именам понятий) специфицируется также форма представления (вплоть до перечисления возможных значений) и способ интерпретации, например, через общее для всех записей указание размерности.

есть структурное знание о самой системе. "Общее множество предположений, относящихся к односторонним или многосторонним, простым или сложным связям переменных некоторой системы принято называть моделью реальности" [Дернер1997]. Оно может существовать эксплицитно, в осознанной форме, или имплицитно, когда субъект имеет лишь некоторые предположения (интуиция). При этом, эксплицитное, вербализованное знание необязательно является действенным. Оно может существовать как теоретическое знание, обладатель которого не сумеет его применить.

В процессе взаимодействия с поисковой системой пользователь снимает неопределенности разного вида: создавая модель реальности, формирует (осознанно или нет) множество предположений относительно работы системы. Обычно такая модель бывает и неполной, и неправильной (если только в качестве пользователя не выступает разработчик системы). Но, несмотря на то, что человеку разумно было бы учесть возможность изначальной некорректности и неполноты модели, ему обычно свойственно упорствовать в своем заблуждении.

7.3. Технология поиска и интерфейс АИПС

Самая общая схема алгоритма поиска представляет собой последовательность, представленную на рис. 7.1.

Начало поиска

Формирование запроса

Поиск		Реформулирование запроса

Просмотр

Оценка

Удовлетворительно

Нет

Да Завершение поиска

Рис. 7.1. Обобщенный алгоритм поиска

Выбор человеком конкретной стратегии и технологии решения задачи практически в любой области деятельности обусловлен его привычками и типом мышления. В процессе решения человек может переходить от одной технологии к другой, но выбор новой технологии опять же будет обусловлен его предшествующим опытом. Кроме того, при тематическом или проблемном поиске нужная информация не всегда содержится в явном виде, и для ее получения необходимо выполнять над полученными текстами документов некоторые логические операции, требующие привлечения дополнительных знаний о ПрО, непосредственно не содержащихся в тексте.

7.3.1. Творческий процесс и стереотипы мышления

Когда человек попадает в проблемную ситуацию, где стереотипы мышления и действий оказываются недостаточными, необходимо творчество - особая форма познавательной деятельности, которая приводит к новому видению проблемы. В процессе решения обнаруживается и, возможно, снимается противоречие между накопленным опытом и новизной условий задачи. Самостоятельное преодоление субъектом такого противоречия и становится в итоге творческим решением.

Процесс творческого мышления не может осуществляться без его самоорганизации, рефлексии, которая выступает в двух аспектах: 1) в открытии новых свойств предметного мира и средств его преобразования (интеллектуальная рефлексия); 2) в изменении представлений о самих себе и, следовательно, в преобразовании себя как целостной личности (личностная рефлексия). Поэтому организация и развитие творческого мышления возможны не иначе, как через формирование рефлексии, чему должна способствовать система, производя или, по крайней мере, стимулируя самообучение в среде с помощью средств интерфейса.

7.3.2. Интерфейспользователя

Интерфейс пользователя - это совокупность правил, методов и про- граммно-аппаратных средств, обеспечивающих взаимодействие пользователя с компьютером. Пользовательский интерфейс часто понимают только как внешний вид программы. В действительности интерфейс пользователя включает в себя все аспекты, которые оказывают влияние на взаимодействие пользователя с системой, и определяется такими факторами, как:

− набор задач пользователя, которые он решает с помощью систе-

мы;

−используемая системой метафора (например, рабочий стол и т.п.);

−элементы управления системой;

−навигация между структурными компонентами системы;

−визуальный дизайн системы.

Главная задача интерфейса – дать возможность пользователю эффективно работать с информацией без помощи специалиста-посредника.

3

7.4.ПоведениепользователейпривзаимодействиисАИС

7.4.1.Уровневая модель человеко-машинного взаимодействия

Определяя понятие человеческой деятельности как «целенаправленное, сознательное, спланированное поведение субъекта деятельности» [Cranach1980], выделяют следующие различия природы поведения человека и системы, построенной на базе вычислительных комплексов

(см. табл. 7.1).

		Таблица 7.1.
	Деятельность	Поведение
	человека	системы (компьютерной)
Управляе-	Внутренняя мотивация,	Определяется действиями
мость	намерения	Пользователя
Направ-	Может сменить направ-	Только последовательное
ленность	ление неожиданно	от одного состояния к друго-
		му
Природа	Психологическая и	Механическая и электронная
	физиологическая
Характер	Активная, творческая,	Пассивная, исполнительная
деятельно-	гибкая
сти
Адаптация	Более быстрая, успешная	Медленная
Сознание	Индивидуализированное	Стандартизированное
Внимание,	Отвлекаемость,	Исполняемость, точность
память	забывчивость
Темп	Медленный	Высокоскоростной
действия

Поведение систем, реализованных в компьютерной среде, обладает «блочной» гибкостью - в определенные моменты, предусмотренные при разработке, система способна изменять поведение, в том числе, например, ориентируясь на действия пользователя. Но в промежутках между такими состояниями «выбора и переключения» работа жестко детерминирована.

С точки зрения процесса взаимодействия когнитивных подсистем, поиск может быть представлен как серия коммуникативных актов между стратами (уровнями), направленных на решение основной задачи и взаимную адаптацию партнеров [Saracevic1997]. Страты партнера-человека в процессе взаимодействия претерпевают следующие изменения (рис. 7.2):

−на поверхностном уровне определяется характер процесса общения - применение различных тактик поиска, формулирование и рефор-

мулирование запроса, добавление, удаление терминов, работа с документами;

−аффективный уровень определяет эмоциональность - удовлетворенность или неудовлетворенность пользователя результатом;

−на когнитивном и ситуативном уровне происходят изменения, связанные с интерпретацией полученной информации, осмыслением и переработкой, а также изменение локальных задач, возникающих при достижении общей цели удовлетворения ИПП.

7.4.2.Когнитивные аспекты человеко-машинного взаимодействия

Рассмотрим более подробно составляющие когнитивной страты, как наиболее значимой для понимания особенностей восприятия и использования информации (рис. 7.2).

Первый уровень взаимодействия - это взаимодействие когнитивного уровня человека-оператора и поверхностного уровня компьютерной системы (интерфейса).

Второй уровень - взаимодействие когнитивного уровня человекаоператора и уровня процессов и задач.

Третий - взаимодействие пользователя с предоставляемой системой информацией; является самым сложным и практически не формализуемым уровнем общения.

Восприятие информации. Начальным этапом отбора и обработки информации является обнаружение и интерпретация сенсорных сигналов. Существует несколько классических теорий восприятия, которые рассматривают различные аспекты того, что в общем является единым процессом. С одной стороны, восприятие рассматривается как процесс переработки информации, прием которой обеспечивается сложными нейрофизиологическими механизмами. С другой стороны, восприятие может рассматриваться как процесс проверки и подтверждения гипотез.

АФФЕКТИВНЫЙ УРОВЕНЬ (эмоциональные,

мотивационные элементы)

СИТУАТИВНЫЙ УРОВЕНЬ

(задачи)

Пользователь				КОГНИТИВНЫЙ УРОВЕНЬ				Адаптация
				(знания, понимание,
				восприятие, внимание)
				ПОВЕРХНОСТНЫЙ
				УРОВЕНЬ
				ИНТРЕФЕЙС СИСТЕМЫ
			АППАРАТНЫЙ УРОВЕНЬ
			УРОВЕНЬ
А И П С			ПРОЦЕССОВ И ЗАДАЧ					Адаптация
			программное обеспечение
			СОДЕРЖАТЕЛЬНЫЙ
				УРОВЕНЬ
		информационные ресурсы

Рис. 7.2. Уровневая модель взаимодействия пользователя и системы

Подход, который объединил классические теории восприятия, был предложен в [Найссер1981], где восприятие рассматривается как квалификационная деятельность, отличающийся тем, что «ее влияние на окружающую среду ничтожно мало».

Восприятие происходит в процессе перцептивного цикла (рис. 7.3), важнейшим компонентом которого является «предвосхищающая» схема, подготавливающая человека к принятию строго определенной информации и таким образом управляющая активностью. Схема направляет когнитивную активность в поиске той информации, которую способна принять. В свою очередь, полученная в каждый момент времени информация способна изменить схему, модифицировать ее или сконструировать новую схему для принятия новой информации, в тот момент, когда она станет доступной.