ТРПО лекция 2 Пользователи и их интеллектуальные ресурсы. Лекция 2 Конечный пользователь
 Скачать 258.5 Kb.
|
Пользователи и разработчики и их интеллектуальные ресурсыЛекция 2 Конечный пользовательКонечный пользователь (end user) - это специалист в своей предметной области, не обязательно являющийся специалистом в математике или информатике, но желающий решать свои задачи на компьютере. Конечный пользователь является основным потребителем программ. На следующем рисунке представлена оптимальная с точки зрения конечного пользователя схема решения задач на персональных компьютерах (см. языки спецификации задач). Решение проблемы в языках спецификаций задач, ориентированных на пользователей«B» - задача может измениться Языки Спецификаций Задач Результат решения задачи «A» - задача может измениться «С» - задача может измениться Пользователь Спецификатор Программист Системщик Основной «круг» Категории специалистов, занятых разработкой и эксплуатацией программного обеспеченияОсновная категория специалистов, занятых разработкой программ, — это программисты. Программисты неоднородны по уровню квалификации, а также по характеру своей деятельности. Можно выделить следующие категории программистов:
программист-аналитик (programmer-analyst); постановщик задач; администратор базы данных; администратор сети; оператор ЭВМ. Системный программистСистемный программист (system/software programmer, toolsmith) - занимается разработкой, эксплуатацией и сопровождением системного программного обеспечения, поддерживающего работоспособность компьютера и создающего среду для выполнения программ. Прикладной программистПрикладной программист (application programmer) — осуществляет разработку и отладку программ для решения функциональных задач (т. е. задач по реализации функций управления в рамках информационной системы — управление деятельностью торгового предприятия, управление перевозкой грузов, планирование выпуска продукции). Программист-аналитикПрограммист-аналитик (programmer-analyst) — программист, анализирующий и проектирующий комплекс взаимосвязанных программ. Постановщик задачПостановщик задач — разработчик формальных постановок задач, требующих реализации на ЭВМ. Администратор базы данныхАдминистратор базы данных — человек, который обеспечивает организационную поддержку базы данных. Администратор сети (сисадмин)Администратор сети — человек, который обеспечивает организационную поддержку работы локальной сети. ОператорыДля работы с ЭВМ существует группа специально обученных технических работников — операторов ЭВМ. Они не программируют, а используют готовые программы для обеспечения работы на ЭВМ конечных пользователей:
Схема взаимодействия специалистов, занятых разработкой и эксплуатацией программного обеспечения.Постановка задачи Конечный пользователь Постановщик задачи Эксплуатация программ Оператор ЭВМ Прикладной программист Алгоритмизация решения задачи Системный программист Администратор БД Программирование Создание операционной среды выполнения программ Создание информационной среды выполнения программ Интеллектуальные ресурсыПри постановке задачи (интеллектуальные потребности/запросы) необходимо учесть еще один очень важный фактор – интеллектуальные возможности (интеллектуальные ресурсы) человека [66]. Известно, что у каждого они свои. Оценить интеллектуальные ресурсы человека и сопоставить их с его интеллектуальными запросами – важнейшая задача. Сделать это на все случаи жизни – очень сложная задача. Однако для классов формульных задач на доказательства и формульных задач на построение – это возможно. Классификация пользователейЗа основу измерения интеллектуальных ресурсов пользователей принята одна из важных характеристик – длина правильно распознаваемых термов, формул и выводов. Для того чтобы иметь возможность проводить теоретические рассуждения и совершать практические действия всех пользователей будем делить на идеальных и реальных (см. таблицу).
Исходные установкиПредположим, что для данного человека р мы сумели фиксировать путем специального опроса аксиоматическую систему T, в рамках которой он собирается рассуждать как пользователь. Тогда в соответствии с [66], ресурс (данного человека) p относительно (данной аксиоматической системы) T есть тройка res(p, T) =(m1(p, T), m2(р, T), m3(p, T)) натуральных чисел m1(p, T), m2(p, T), m3(p, T) таких, что:
m2(p, T) — наибольшая длина последовательностей символов алфавита языка системы T, все еще имеющих достаточно высокую (заранее фиксированную) балльную оценку (субъективной уверенности р в) безошибочной распознаваемости их р как формул (или не формул) языка системы; m3(p, T) — таких, что и m2(p ,T), но применительно к термам. Разностные пороги раздраженийАбсолютный порог раздражения — это та минимальная величина раздражения (предполагается, что мы умеем ее измерять в шкале отношений или абсолютной шкале), когда ощущение, вызываемое ее действием, становится впервые заметным, или, как еще говорят, когда получается едва заметное ощущение. Разностным порогом (он для нас интересен) называется минимальная величина раздражения, на которую нужно уменьшить или увеличить данное раздражение (что имеет смысл, ибо предполагается наличие шкалы отношений или абсолютной шкалы для измерения величин раздражения), чтобы впервые заметить хоть какое-то изменение первоначального ощущения, или, иными словами, чтобы получить ощущение, едва заметное отличное от данного. N V1 V0 h(N) N N – нормальное раздражение V – переменное раздражение Величина N = h(N) – N – называется верхним разностным порогом в N Верхний пункт равенства в нормальном раздражении Терм-калибровкаПусть L — язык (первого порядка с равенством) системы S;
x,y,z,x1,y1,z1,... — переменные для слов (т.е. для конечных, включая пустую, последовательностей символов из) алфавита A1; a,b,c,a1,b1,c1,... — константы для них же. Для любого слова x, алфавита A1 пусть |х| обозначает длину этого слова. Пусть x произвольное слово, которое мы понимаем как стимул раздражения, для испытуемого распознаваемое им как терм или не терм. Под величиной этого раздражения, измеряемой в абсолютной шкале, — длину |x| слова x. Под ощущением, вызываемым стимулом раздражения (словом) x, понимается теперь субъективно воспринимаемое испытуемым человеком чувство некоторой (быть может, очень малой) уверенности, которой сопровождается акт распознавания данным человеком слова x как терма или не терма. Если уверенность, связанная с распознаванием x, принимается за данное ощущение, то уверенность, связанную с распознаванием у : мы считаем заметно отличным ощущением от данного, если и только если имеет место S1(x,у) (означающий - неверно что слово x «терм-равно» слову y (для данного пользователя p)); мы считаем ее едва заметно отличным ощущением от данного, если и только если имеет место S1(x,у), и для всякого слова z, длина |z| которого является промежуточной между длинами |x| и |у|, имеет место S1(x,z). В соответствии с этими замечаниями следует понимать и смысл заявления, что: h(|x|) обозначает верхний пункт равенства в |x|, а (|x|) обозначает верхний разностный порог (в |x|). Алгоритм получения терм-калибровкиЭтап 1. Берем пустое слово (т.е., слово нулевой длины) в качестве исходного терм-калибра a1 для р. Этап 2. Для a1 методом минимальных изменений определяем верхний пункт равенства h(|a1|) в |a1|; берем произвольное слово в алфавите А1 длины h(|a1|); объявляем это слово вторым «терм-калибром» a2, для р. Этап 3. Для слова а2 методом минимальных изменений определяем верхний пункт равенства h(h(|a1|)) в h(|a1|); берем произвольное слово в алфавите А1 длины h(h(|a1|)); объявляем это слово третьим «терм-калибром» а3 для p. Этап 4. Для слова а3 методом минимальных изменений определяем … и т.д. Осуществляем столько таких этапов, сколько (например, m 1) мы собираемся иметь различных балльных оценок субъективной уверенности испытуемого р в правильность признания им распознаваемых слов термами или не термами. Это осуществление всегда возможно. Мы, таким образом, получаем для р терм-калибровку ТСp = (a1,a2,a3,…,am) из т «терм-калибров» a1,a2,a3,…,am (для p). Аналогично строятся форм- и док-калибровки, для работы с формулами и выводами (доказательствами). Алгоритм измерения интеллектуальных ресурсовСтроим «терм-калибровку» (последовательность a1, a2, … , ai из i слов алфавита A1). Аналогично строим «форм-калибровку» и «док-калибровку по схеме описанной ранее. Устанавливаем балльную шкалу TS, (FS или PS) убедительности для испытуемого p распознавания им терма, (формулы или доказательства) системы T. Фиксируем конкретный бал i, i k, одной из шкал TS, (FS или PS). В качестве m3(p,T) и соответственно ( m2(p,T) и m1(p,T) ) берется натуральное число, на единицу меньшее, чем длина (i + 1)-го «терм-калибра» соответствующей «терм-калибровки» PCp. Аналогичные действия проводим для m2 и m1. Расчет ведем по следующим формулам: Для термов: m3(р,T) = |ai+1| - 1 или m3(р,T) = (|aj|) Для формул: m2(p,T) = |bi+1| - 1 или m2(p,T) = (|bj|) Для доказательств: m1(p,T) = |ci+1| - 1 или m1(p,T) = (|cj|) Замечание: При измерении ресурса m1(p,T) необходимо учесть следующее: слово «убедительность» в m1 играет ту же роль, что и слово «уверенность» в определении m2 и m3; алфавит A1 должен быть расширен ровно на один символ-разделитель – символ пробела до алфавита A1+. Теперь, построив терм-, форм- и док-калибровки можно оценить интеллектуальные возможности пользователя. Формулы оценки интеллектуальных ресурсов пользователейОценка ресурса m1(p,S) пользователя (для доказательств): Фиксируется конкретный балл i, i < k, шкалы PS, и соответствующее этому баллу значение m1(p,S) определяется следующим образом. В качестве m1(p,S) берется натуральное число, на единицу меньшее, чем длина (i+1)-ro док-калибра ci+1 док-калибровки PCp: m1(p,S) = |ci+1| - 1 (14) Учитывая способ получение PCp мы можем воспользоваться вместо (14) следующей равносильной формулой: m1(p,S) = (|cj|) (14), здесь суммирование по j ведется от 1 до i. Оценка ресурса m2(p,S) пользователя (для формул): Чтобы измерить m2(p,S), нужно сначала зафиксировать конкретный балл i, i < l, шкалы FS. Тогда в качестве m2(p,S) берется натуральное число, на единицу меньшее, чем длина (i+1)-го форм-калибра bi+1 форм-калибровки FСp: m2(p,S) = |bi+1| - 1 (15) Учитывая способ получения FC p, мы можем воспользоваться вместо (15) следующей равносильной формулой: m2(p,S) = (|bj|) (15), здесь суммирование по j ведется от 1 до i. Оценка ресурса m3(p,S) пользователя (для термов): Тогда соответствующее этому баллу значение m3(р,S) определяется следующим образом. В качестве m3(р,S) берется натуральное число, на единицу меньшее, чем длина (i+1)-го терм-калибра аi+1 терм-калибровки ТСp m3(р,S) = |ai+1| - 1 (16) Учитывая способ получения TСp мы можем воспользоваться вместо (16) следующей равносильной формулой: m3(р,S) = (|aj|) (16), здесь суммирование по j ведется от 1 до i. Соответствие уровней управления и уровней квалификации персоналаТаким образом, выше описана экспериментальная процедура, позволяющая при некоторых разумных, предположениях приписать испытуемому человеку (пользователю р), рассуждающему в рамках аксиоматической системы T, интеллектуальный ресурс res(p,T) =(m1(p,T), m2(р,T), m3(p,T)). Важно при этом подчеркнуть, что практическая реализация описанной процедуры требует умения организовать психологически приемлемый способ специального опроса испытуемого человека. В соответствии с указанной процедурой появляется возможность определить уровни профессиональной квалификации специалистов, которых предполагается задействовать при решении задач (см. рисунок). ВыводТаким образом, для того чтобы овладеть искусством постановки и решения задач на компьютере необходимо познакомиться с тремя различными подходами, используемыми в своей профессиональной деятельности исследователями и специалистами-практиками. Первый подходПервый из этих подходов (теория) - присущ математике и включает в себя следующие элементы:
теоремы; доказательства; интерпретацию результатов. Этот подход применяется в собственно математических дисциплинах и при изучении теоретических основ информатики (рассмотрен выше). Второй подходВторой подход (абстракция) - присущ естественным (экспериментальным) наукам и включает в себя следующие элементы:
моделирование и предсказание; планирование эксперимента; анализ результатов. Третий подходТретий подход (конструирование) - присущ инженерным дисциплинам и заключается в создании системы или устройства для решения поставленной задачи, включающей в себя следующие элементы:
написание спецификаций; разработку и реализацию; тестирование и анализ. ЗаключениеПри постановке и решении задач на компьютере пользователь должен придерживаться следующего принципа - самостоятельно принимать ответственные решения навсех этапах решения задач на компьютерах (от ее постановки до получения результатов расчетов). Иначе говоря, он должен, по возможности, сам ставить и сам решать свои задачи (по крайней мере обязан сам ставить осмысленную для него задачу), тогда и разочарования не наступит и винить будет некого (сам виноват). Вопросы для самоконтроляКакие сферы человеческой деятельности, и в какой степени, затрагивает информатика? Назовите основные составные части информатики и основные направления её применения. Где и как человек хранит информацию? Какие типы действий выполняет человек с информацией? Назовите системы сбора и обработки информации в теле человека. Приведите примеры технических устройств и систем, предназначенных для сбора и обработки информации. От чего зависит информативность сообщения, принимаемого человеком? Какие основные этапы включает в себя решение задач на компьютере? Какие этапы компьютерного решения задач осуществляются без участия компьютера? Что называют математической моделью объекта или явления? Почему невозможно точное исследование поведения объектов или явлений? Какие способы моделирования осуществляются с помощью компьютера? Как классифицируются методы проектирования алгоритмов и программ? Что характерно для неавтоматизированного проектирования алгоритмов и программ? Что характерно для автоматизированного проектирования алгоритмов и программ? |