Этапы переработки информации. Типы памяти

Были найдены такие значения N, W, P, что при увеличении одного из этих параметров значительная часть испытуемых переставала справляться с задачей. Было условно определено, что если как минимум треть испытуемых из группы, состоявшей обычно из 10-15 человек, успешно справляется с задачей, то задача классификации данной сложности находится в пределах возможностей человека.

Таблица 1

Результаты экспериментов по решению задачи классификации многомерных объектов

Обсуждение результатов первой серии экспериментов

Результаты экспериментов подтвердили гипотезу о существовании пределов возможностей испытуемых в задачах многокритериальной классификации. Полученные результаты показывают, что при определенных значениях параметров происходит резкое увеличение числа противоречий и замен. Испытуемые перестают справляться с задачей, и по их ответам невозможно установить границы между классами.

В чем же причина такого явления? Для ответа на этот вопрос был проведен специальный анализ. Как уже отмечалось, результаты работы испытуемых могут быть представлены в виде элементов границ между классами. Эти элементы показывают, что все альтернативы, доминирующие над ними, относятся к более высоким классам, а доминируемые ими - к более низким. После приведения ответов испытуемых к непротиворечивому виду по алгоритмам, предложенным в 17, можно легко определить границы между классами. Эти границы характеризуются как количеством элементов границы, так и их сложностью. Проведенный содержательный анализ элементов границ, а также сопоставление его результатов с результатами анализа письменных протоколов показали, что элементы границы не являются независимыми. Обычно совокупность нескольких элементов границ отражает более общее правило, которое имеет для испытуемых четкое смысловое содержание. Такие правила могут быть определены путем группировки элементов границ по их близости (по содержанию одинаковых оценок). Эти правила достаточно просты для запоминания. Для примера приведем одно из правил, использовавшихся студентами: если квартира расположена в промышленном районе и одновременно дорогая, то она не подходит (третий класс) независимо от планировки.

Совокупность такого рода правил отражается в элементах границ между классами, объединяя их в структурные единицы информации. Стратегии, использовавшиеся испытуемыми, можно представить как совокупность таких правил. Для двух экспериментов (эксперименты 4 и 13), в которых испытуемые не справились с задачей классификации, и для двух экспериментов (эксперименты 6 и 14), в которых испытуемые справились с нею, для каждого испытуемого были выделены правила, используемые ими при классификации в виде структурных единиц информации, объединяющих элементы границ между классами. При анализе оказалось, что в случаях, когда испытуемые справлялись с задачей, количество используемых испытуемыми правил не превышало восьми. В случаях, когда испытуемые не справились с задачей, анализ позволил выявить существование большего числа правил. Усредненное для групп испытуемых количество правил, используемых для классификации в экспериментах 4 и 13, составляло 12, а в экспериментах 6 и 14 равнялось 5. Наиболее вероятное объяснение этих данных состоит в следующем. При решении очередной задачи отнесения альтернативы к тому или иному классу испытуемый вынужден помещать в кратковременную память все правила, представляющие собой как бы структурные единицы информации, которыми он оперирует. Как известно, объем кратковременной памяти ограничен.

В случае, когда испытуемые использовали при классификации не более девяти правил (структурных единиц информации), они справлялись с задачей. При попытке воспользоваться большим числом структурных единиц информации оказалось, что часть из них отсутствовала в кратковременной памяти в моменты принятия решений, что и приводило к резкому увеличению числа ошибок и противоречий.

Полученные в работе данные о среднем времени, затрачиваемом на вынесение суждения о принадлежности объекта к какому-либо классу, косвенным образом подтверждают это предположение. Среднее время на выполнение одной классификации в первой серии экспериментов составляет 14 с. А поскольку время, требуемое для фиксации информации в долговременной памяти, согласно данным 12, составляет порядка 5 с., то можно сделать вывод, что в процессе классификации нет активного обмена информацией между структурами долговременной и кратковременной памяти. Данные работы 2 свидетельствуют о том, что время выполнения одной операции в КП занимает около 100 мс. Несопоставимость этого времени с временем, требуемым для обращения к долговременной памяти, вынуждает систему переработки информации в КП минимизировать связи с долговременной памятью, замедляющие на два-три порядка скорость переработки информации.

Анализ и обсуждение результатов второй серии экспериментов

Основная часть этой серии экспериментов заключалась в оценке того, как профессионалы справляются с задачами классификации и в какой мере выводы, полученные при работе с группами студентов и школьников, могут быть перенесены на два эксперимента, в которых задача многокритериальной классификации была совмещена с профессиональными задачами испытуемых. В эксперименте 15 испытуемые классифицировали предлагаемые к публикации препринты (N=5, W=3, P=2); при этом Е=3,3 (см. табл.1). Приведенный анализ свидетельствовал, что все испытуемые (члены редакционно-издательского совета), кроме того, справились с задачей классификации при двух классах решений. Анализ границ между классами свидетельствовал, что никто из испытуемых не использовал в процессе классификации более пяти правил, объединяющих элементы границ в структурные единицы информации.

Мы ожидали, что с усложнением задачи (эксперимент 16, 4 класса решений) увеличится, как и ранее, количество ошибок. Однако число ошибок оказалось даже меньшим (см. табл.1). В связи с этим особенный интерес представлял анализ стратегий испытуемых. Результаты анализа границ между классами свидетельствовали, что испытуемые резко упростили свои стратегии при возрастании сложности задач. Поэтому двое из четырех испытуемых (в соответствии с критерием «сложности решающего правила») не справились с задачей классификации, несмотря на незначительное количество допущенных ошибок.

Число используемых при классификации правил не превышало объема КП. Следует отметить: несмотря на то что предметное содержание задачи классификации было близким для испытуемого по его профессиональной ориентации, сама задача классификации препринтов, представленных посредством описания их критериальных оценок, была для них новой.

Итак, можно сделать вывод, что поведение опытных специалистов, принимающих решение, при усложнении задач классификации отличается от поведения обычных людей. При решении новых, не повторяющихся в их практике задач классификации, сложность которых превышает границы их возможностей, они стремятся прежде всего быть последовательными, непротиворечивыми. Для этого они упрощают свою задачу, отбрасывая часть критериев из рассмотрения, переводя их в ограничения. Существенно упрощая при этом задачу, они практически решают вместо исходной задачи другую, приспособленную к реальным возможностям человеческой системы переработки информации.

Общее обсуждение

Что же показывает полученные результаты? Прежде всего мы имеем доказательства существования поразительно четких границ возможностей человека в задачах многомерной классификации. Эти границы замаскированы у опытных ЛПР их умением явно упрощать задачу и переходить, по сути дела, к стратегии «последовательного исключения по аспектам», при которой нагрузка на кратковременную память минимальна, хотя сама задача искажается. Применительно к новым задачам многокритериальной классификации полученные в работе результаты позволили сделать заключение о возможностях человека при решении 90 разных по сложности задач классификации. Так, данные эксперимента 3, которые свидетельствовали, что решение задачи классификации объектов по трем классам, характеризуемых семью критериями и двумя градациями на шкалах их оценок, находится в пределах возможностей человека, позволили сделать выводы, что еще 12 заведомо более легких задач также находятся в пределах возможностей человека.

Результаты оценки возможностей человека в задачах разной сложности сведены в табл.2, где в клетках указано предельное число критериев, при которых испытуемые еще справляются с задачей многокритериальной классификации [9]. Невозможность решения задач, более сложных, чем указаны в табл.2, выражается в многочисленных противоречиях, в допускаемых ошибках или в упрощении задачи в ущерб ее содержательной стороне.

Обратимся к табл.2. При решении любой задачи классификации испытуемый должен учитывать все три основных параметра задачи: критерии, оценки на шкалах, классы решений. Если мы перемножим наибольшее значение этих параметров, приведенные в табл.2, то получим значения в пределах 30-42. Как и Дж. Миллер, мы можем сделать вывод, что «разрешающие возможности» человека в задачах многомерной классификации не превышает шести двоичных е5диниц информации.

Возникает вопрос: насколько непреодолимы для человека очерченные выше границы? Есть ли возможности фактически расширить способности человека решать сложные многокритериальные задачи?

На наш взгляд, такие возможности имеются. Одна из них состоит в попытке заменить параллельные задачи с большой нагрузкой на кратковременную память последовательными задачами. Прежде всего следует упомянуть об иерархических решающих правилах, когда можно использовать иерархию классификаций. Необходимым условием для этого является содержательность для эксперта понятий, используемых на каждом уровне иерархии. Конечно, этот подход не универсален и в каждом случае должен применяться творчески. В специальных экспериментах нами проверялась эффективность различных стратегий выборочной классификации, при которой классификация осуществляется как бы последовательно (сначала выбираются все объекты, относящиеся к первому классу, затем - ко второму классу, и т.д.), что позволило уменьшить число допущенных ошибок в 1,5 раза по сравнению с условиями обычной классификации, когда испытуемый, последовательно рассматривая каждый объект, относит его к тому или иному классу.

Результаты экспериментов свидетельствуют о том, что существуют ограничения возможностей человека в широком круге интеллектуальных задач. Эти ограничения объективны и определяются особенностями человеческой системы переработки информации. Такие же пределы и ограничения можно установить и в других задачах принятия решений - нужны лишь новые критерии оценки поведения и новые эксперименты.

Таблица 2

Число критериев, при котором возможна классификация

Заключение

Категория "информация" является всеобщей. У этой категории существует множество определений, научных, околонаучных и совсем не научных, но нет в них единства, ибо все они, определяя те или иные свойства информации, ничего не говорят о ее природе, о ее изначальных смыслах и почему она обладает такой всеобщностью. Данная страница впервые дает ответы на эти вопросы, в соответствии с Единым законом, в соответствии с принципами формирования генной памяти, вскрывающими механизмы материализации и дематериализации Объектов Природы и формирующих собственно ИНФОРМАЦИЮ. На страницах сайта слово "впервые" используется не часто, хотя на самом деле эта категория встречается практически на всех страницах. Оно здесь используется в том смысле, что многоплановость и всеобщность категории "информация" привела к тому, что обилие обоснований напоминают елочные украшения. Именно поэтому автор просит не судить его за это чересчур строго. Первому всегда идти труднее. Хотелось бы надеяться на то, что сделан правильный шаг в нужном направлении. Изложенный на станице подход к информации позволяет реализовать новый подход к информациологии - науке об информации, как науке о Мере, призванной давать качественную и количественную оценку эволюционным процессам в двойственных отношениях, независимо от их природы. Информациология может быть поставлена на действительно научную основу. Она может стать информационной метанаукой, которая может порождать новые информационные науки путем их логического вывода. Для этого достаточно заменить в информационной метанауке (информациологии) ее четыре абсолютных "объект-субъектных стихий" реальными "стихиями", порождая инфодинамики, инфомеханики, инфогенетики, различные информатики. И все эти науки, порожденные единой информационной метанаукой, будут общаться между собой на одном информационологическом "языке".

Список используемой литературы

1. Столяренко Л.Д. Общая психология. Учебник для ВУЗов. Ростов-на-Дону, "Феникс", 1996

2. Первушина О.Н. Общая психология. Методические указания. Изд-во НГУ, 1996

3. Лурия Р. Маленькая книжка о большой памяти - http://bookap.by.ru/mnemonica/mnemonica.htm

4. Урсул А.Д. Проблема информации в современной науке. -- М.: Наука, 1975. -- 288 с.

5. Урсул А.Д. Природа информации. -- М.: Политиздат, 1968. -- 288 с.

6. Аткинсон Р. Человеческая память и процесс обучения. М.: Прогресс, 1980

7. Солсо Р.Л. Когнитивная психология. М.: Тривола,1996

8. Миллер Дж.А. Магическое число семь плюс или минус два. О некоторых пределах нашей способности перерабатывать информацию // Инженерная психология. М.: Прогресс,1964

9. Солтхауз Г.А. Психологические аспекты машинописи // Вмире науки. 1984. № 7

10. Виноградова О.С. Гиппокамп и проблемы памяти. М.: Наука,1987

11. Ларичев О.И. Объективные модели и субъективные решения. М.: Наука, 1987

12. Саймон Г. Науки об искусственном. М.: Мир, 1972

13. Ларичев О.И., Мошкович Е.М. О возможностях получения от человека непротиворечивых оценок многомерных альтернатив // Дескриптивный подход к изучению процессов принятия решений при многих критериях. Сб. тр. ВНИИСИ / Под ред. С.В. Емельянова и О.И. Ларичева. М., 1980. №9

14. Ларичев О.И., Мошкович Е.М., Ребрик С.Б. О возможностях человека в задачах классификации многокритериальных

15. Немов Р.С. Психология. Учебное пособие. М.: Просвещение, 1990

16. Мнемоника. Методическое пособие. - http://bookap.by.ru/mnemonica/mnem/oglav.htm

17. Степанов О. Мнемоника: правда и вымыслы - http://bookap.by.ru/mnemonica/mnemonica.htm

Приложения

Размещено на Allbest.ru