Голицына О.Л., Максимов Н.В. Информационные системы

Подождите немного. Документ загружается.

Рис. 7.3. Перцептивный цикл восприятия информации.

Понимание и мышление. Понимание (ориентировка), мышление

(исполнение по правилам) и рефлексия (самоанализ) являются основны-

ми составляющими умственной деятельности. Понимание ситуаций, це-

лей и задач является началом всей последующей деятельности. Новая

информация может быть усвоена тогда, когда уже существуют когни-

тивные структуры и информация. И наоборот, недостаточное знание ог-

раничивает понимание, так как человек должен разработать некоторую

структуру знания об исследуемой проблеме, а также найти в этой струк-

туре место для вновь полученного материала - тогда новая информация

становится знанием [Солсо1996]. При таком подходе процесс понимания

скорее является подтверждением гипотезы о том, каким представляется

мир, чем просто усвоением некоторых новых фактов.

Мышление, как процесс манипулирования знаниями, направлено,

а его результаты проявляются в поведении, которое решает некоторую

проблему или направлено на ее решение. При этом человек использует

определенные стереотипы действия, сформированные или заимствован-

ные.

Значимую роль здесь играет фантазия, если рассматривать фанта-

зию как переход от одного стереотипа к другому. При этом, чем больше

стереотипов, тем выше уровень фантазии. В [Григорьев1999] выделяют

два типа фантазии:

Объект,

наличная информация

Предвосхищающая

схема восприятия

Исследование

Направляет

Выбирает Модифицирует

− опосредованная фантазия - переход в интерпретации рассмат-

риваемого предмета к такому стереотипу, который является конкретным

следствием только этой интерпретации;

− непосредственная фантазия - переход к такому стереотипу, ко-

торый является конкретным следствием не только этой интерпретации.

В свою очередь, стереотип непосредственной фантазии может

быть простым или сложным. Простой стереотип – являет собой относи-

тельно самостоятельное понятие, причинно-следственную связь или

факт. Сложный стереотип – это набор простых стереотипов, логически

связанных между собой.

Тип мышления определяется не только уровнем фантазии, но и

способностью к логическим построениям, которая характеризуется тре-

мя уровнями:

− уровень стереотипов - при решении задач человек использует в

основном готовые стереотипы, построенные или заимствованные им ра-

нее;

− уровень рассудка - человек активно подбирает или конструиру-

ет способы, которые бы обеспечили успех в достижении цели;

− уровень логики - в действиях пользователя обнаруживается

стратегический подход, когда используемое решение есть следствие хо-

рошо разработанной аргументации, целостно и многосторонне отра-

жающей предмет анализа.

7.4.3. Типология и стереотипы поведения пользователей

Процесс взаимодействия пользователя и системы при поиске ин-

формации в АИПС может быть представлен множеством ситуаций, оп-

ределяющихся состояниями пользователя и системы, а также их пред-

ставлениями, как о своем собственном состоянии, так и о состояния сис-

темы.

Модель ситуации в представлении пользователя можно опреде-

лить системой планов сознания, взаимосвязь которых обеспечивается

рефлексивным планом сознания, который развертывается параллельно с

бытийным слоем – слоем структур опыта [Стрелков2000]. В рефлексив-

ном слое замыкаются связи между подготовкой, выполнением действия

и анализом результатов. Можно предположить, что пользователи, обла-

дающие способностью к рефлексии, будут работать более эффективно

К характеристикам когнитивного уровня относят показатель «локуса контроля», введенный американ-

ским психологом Дж. Роттером, который установил, что есть категория людей («экстерналы»), которые в

своих действиях полагаются главным образом на самих себя, на собственные возможности, поэтому в

поведении они ориентированы в основном на контроль за своими состояниями и действиями. Другая кате-

гория людей («интерналы») в своей деятельности больше полагается на внешние условия, считая, что

именно от них главным образом зависит ее успех, поэтому свой контроль они локализуют в основном на

внешних факторах, ситуациях [Котик1993]. При работе с АИПС пользователи-экстерналы проявляют

Пользователей можно условно разделить на четыре типа (см. Рис.

7.4):

Тип 1: доминирует бытийный уровень сознания: человек с трудом

отказывается от выбранной тактики поведения, полагает себя правым, а

в неуспехе склонен винить в первую очередь систему; не отличается на-

стойчивостью, в случае неудачи быстро прекращает дальнейшие попыт-

ки,

тип мышления, как правило, стереотипный;

Тип 2: также доминирует бытийный уровень сознания, причину

неудачи человек прежде всего, видит в работе системы, но активно ищет

альтернативные варианты действий, в случае неудачи попытается выра-

зить свою прежнюю позицию другими средствами,

обладает восприим-

чивым или рассудочным типом мышления

;

Тип 3: доминирует рефлексивный уровень сознания, такой пользо-

ватель способен взглянуть на свою задачу с другой точки зрения, в слу-

чае неудачи вначале анализирует собственные действия в поисках

ошибки, но для формирования дальнейших действий ожидает подсказки

или помощи системы;

Тип 4: доминирует рефлексивный уровень сознания, но пользова-

тель анализирует собственные действия, обладает многосторонним

взглядом на свою проблему, а при неудаче - в результате самоанализа

способен быстро изменить стратегию поиска. Таким пользователям в

основном свойственен

конструктивный или нестандартный тип мыш-

ления

В процессе взаимодействия человек способен менять поведение в

сторону более высокого типа, что объясняется не только обучением ра-

боте с системой, но и «научением», т.е. приобретением навыков приме-

нения типовых стратегий поиска, а также, возможно, развитием способ-

ности к самоанализу, хотя такой процесс происходит и менее интенсив-

но. Возможные направления изменения поведения пользователя показа-

ны на Рис. 7.4.

Соответственно, интерфейсные средства системы должны помочь

человеку перейти к четвертому типу поведения – осмысленному, эффек-

тивному творческому процессу созидания нового знания.

С одной стороны, – это унифицированные (так называемые, стан-

дартные) средства, в том числе:

− готовые технологии поиска (для пользователей 1-го типа);

− система контекстно-зависимых подсказок, помощников (для

пользователей 3-го типа).

большую активность, что выражается в готовности изменить стратегию поиска, в подборе возможных

вариантов действий. Пользователи-интерналы наоборот будут ожидать «направляющих» действий систе-

мы.

С другой стороны, – это средства, побуждающие пользователя к ос-

мыслению процесса поиска, в том числе:

− сообщения, поясняющие полученный результат, развернутые со-

общения об ошибках, информация о возможных дальнейших действиях

(для пользователей 1-го типа;

− «провоцирующие» действия системы, например, отображение до-

полнительных объектов или функциональных возможностей (для пользо-

вателей 2-го типа).

7.4.4. Типология поведения пользователя в различных

деятельностных состояниях

У каждого человека набор поведенческих схем соотносится с опре-

деленным состоянием его сознания. Рассмотрим возможные состояния

сознания пользователя при его взаимодействие с АИПС.

Пользователь обращается к АИПС с уже сформированным намере-

нием. В процессе взаимодействия он выполняет действия, приводящие

(или нет) к ожидаемому (или неожиданному) результату, воспринимает по-

лученную информацию, оценивает ее и свое новое состояние и либо за-

вершает свою работу с системой, либо продолжает работать дальше.

Рис. 7.4. Типы пользователей в зависимости от их активности и

способности к рефлексии

Рефлексивный

план сознания

Бытийный

план сознания

Готовность к изменению стра-

тегии поведения

Рефлексия,

ожидание

помощи

3 тип

Рефлексия,

самостоятельное

изме-

нение

стратегии

4 тип

1 тип

Отсутствие рефлексии,

самоуверенность

2 тип

Отсутствие рефлексии,

восприимчивость, обучаемость

Нежелание изменять стра-

тегию поведения

Активность

Рефлексия

Обучение

Научение Научение

Здесь можно выделить следующие деятельностные состояния

пользователя:

1) формирование намерения - осознание информационной потреб-

ности, определение первоначального плана действий, формирование

(может быть, неявного) образа предполагаемого результата;

2) собственно действие - выбор операционных объектов и опера-

ций исходя из общей схемы и текущей ситуации;

3) восприятие и осознание полученной в результате действия ин-

формации, как основной - результатов поиска, так и вспомогательной -

системных сообщений, статических данных и т.п.). Изменение (или под-

тверждение) существующего знания;

4) оценка результата - изменения состояния знания пользователя,

постановка новых задач, например, следующего этапа достижения цели,

или, возможно, изменение целевого намерения.

Характеристика деятельностных состояний пользователя (вопло-

щение поведения) как результат деятельности, характерной для разных

страт сознания пользователя, представлен в таблице 7.2.

Таблица 7.2.

Деятельностное

состояние

Аффективная

страта сознания

Когнитивная

страта сознания

Ситуативная

страта сознания

Поверхностная

страта сознания

формирование

намерения

ожидание ре-

зультатов взаи-

модействия

осознание ИП в

существующей

структуре знания

формирование

плана поиска ин-

формации

конкретизация те-

мы в условиях

доступных ИР,

формирование

ПОЗа

Действие

эмоциональное

напряжение в

ожидании ре-

зультата дейст-

вия

понимание сути

выбранного дейст-

вия

выбор действия

исходя из общей

схемы решения и

поисковой задачи

выбор стратегии

поиска, редакти-

рование запроса,

начало поиска

Восприятие,

осознание

удовлетворение

или

раздражение

при получении

результата, или

ошибок

восприятие вспо-

могательной ин-

формации,

осознание полу-

ченной информа-

ции,

изменение струк-

туры знания,

в случае ошибки

изменение локаль-

ной подзадачи,

выбор альтерна-

тивного действия

работа с докумен-

тами - чтение, ре-

дактирование,

реакция на сис-

темные сообщения

Оценка

удовлетворение

/ неудовлетво-

ренность

оценка получен-

ной информации;

в случае неудачи -

поиск причины

изменение страте-

гии поиска,

изменение ИПП

оценка релевант-

ности документа,

ранжирование и

сортировка выда-

чи,

завершение рабо-

ты

Фактически же поведение пользователя «формируется на основе

множества стереотипов, часть из которых выработана человеком при

решении других задач, а часть синтезируется в процессе работы» [Гри-

горьев1999]. Действие пользователя есть результат выбора из несколь-

ких вариантов, каждый из которых представляет собой стереотип или

конструкцию из стереотипов той или иной степени сложности. Процесс

выбора также подчиняется этой схеме: он вариантен и также основыва-

ется на стереотипах.

Соответственно, адаптивность блочно организованного поведения

системы основывается на выделении и разработке модулей интерфейс-

ных решений, адекватных предполагаемым стереотипам пользователей,

а при работе (обслуживании реальных запросов) выражается в квалифи-

цировании (на основании оцениваемых характерных признаков стерео-

типов) пользователя и предоставлении ему соответствующих интер-

фейсных средств.

Такого рода признаки по существу отражают мотивационную со-

ставляющую, представленную на аффективном уровне. В зависимости

от степени соответствия

полученного результата ожидаемому, человек

принимает решение о направлении дальнейших действий. Возможны

следующие ситуации, характеризующие состояние взаимодействия с

системой:

− пользователь ожидает получить сразу готовый ответ,

− пользователь готов к длительному процессу поиска,

− пользователь заранее уверен, что ничего не получится.

В первом случае пользователи первого типа, скорее всего, прекра-

тят работу с системой, пользователи второго и третьего типов попыта-

ются либо изменить способ задания запроса, либо изменить сам запрос.

Во втором случае полученный после удачного запроса хороший

результат провоцирует пользователя прекратить поиск, удовлетворив-

шись найденными документами. Человек в принципе не может знать на-

полнение ресурса и не может быть уверен, что найденные документы

исчерпывающе представляют проблему, однако, пользователям первого

и второго типов такая мысль может и не прийти в голову. В таком слу-

чае работа с системой также будет быстро завершена.

Статистический анализ функциональной активности пользовате-

лей баз данных научной реферативной информации (по разнообразию

функций, количеству операций в сессию, последовательности выполне-

ния функций) показал, что поведение пользователя устойчиво коррели-

рует с поведенческим типом, определенным выше.

Первую группу в основном составляют пользователи 3-го типа:

основной особенностью этой группы является стереотип длительного

применения одной и той же непоисковой функции – просмотра словарей

и документов, хотя общее число используемых функций достаточно ве-

лико.

Вторая группа – пользователи 4-го типа, использующие достаточ-

но широкий спектр функций при сравнительно малом числе использо-

ванных операций. Поведение пользователей этой группы в основном

свидетельствует о наличии определенной стратегии (и, как правило, ус-

пешной, так как практически все заканчивают работу, заказав электрон-

ные копии нескольких найденных документов).

Третья группа – пользователи, использующие мало функций и ма-

ло операций. Эту группу составляют пользователи всех типов, но в то же

время для многих из них характерны ситуации, свойственные второму и

третьему типу пользователей, например, «метания» между базами дан-

ных, когда после одного, двух запросов (обычно, слабо различающихся)

пользователь переходит в другую БД и повторяет запрос там. Для треть-

ей группы, большинство которой предположительно составляют пользо-

ватели второго типа, вероятность уточнения формулировки запроса зна-

чительно больше, чем вероятность выбора функции просмотра докумен-

тов, причем с каждым последующим запросом доля первых увеличива-

ется, тогда, как доля вторых уменьшается. Для второй группы, которая

предположительно состоит в основном из пользователей четвертого ти-

па, происходит обратный процесс.

С точки зрения стратегии развития запроса здесь можно выделить

две типовые схемы:

поиск, при котором пользователь, получив вначале большое

число документов (несколько сотен или тысяч), постепенно уточняет

свой запрос и в итоге получает небольшую выдачу (несколько десятков),

содержащую высокий процент релевантных документов;

поиск, при котором пользователь, получив большую выдачу, не

торопится реформулировать запрос, а просматривает значительную

часть выдачи и, возможно, также находит релевантные документы, с

помощью лексики которых строит свою дальнейшую навигацию, на-

пример, применяет эвристический поиск или поиск аналогов.

7.5. Характеристика компонентов информационного поиска

Исходя из анализа логических моделей поиска, систематизирован-

ных в табл. 6.1, рассмотрим возможные способы представления (выра-

жения) информационных потребностей

Типология и взаимосвязь информационных потребностей и

средств поиска в зависимости от типа поисковой задачи приведена в

табл. 7.2.

Таблица 7.2.

Вид

поиска

Характер

ИПП

Задание предмета по-

иска

(извест-

ное/неизвестное)

Состав ПОЗ

Предмет-

ный

(атрибу-

тивный)

поиск

Найти документы, содержа-

щие информацию об извест-

ном объекте (факте) по из-

вестным значениям характе-

ристических признаков

Объект полностью оп-

ределен признаками

и/или связями. Неиз-

вестно значение отдель-

ного признака или связи.

Термины индексиро-

вания документов,

отнесенные к семан-

тически определен-

ным полям

Тематиче-

ский поиск

Найти документы, содержа-

щие информацию о гипоте-

тическом объекте (или мето-

де его построения) по пред-

полагаемым характеристиче-

ским или ассоциированным

признакам и связям

Объект задан частью

признаков/связей; Пол-

ностью известна струк-

тура, как системное

свойство, определяющее

целостность. Неизвест-

ны отдельные признаки

или связи.

Термины документов

и термины дополни-

тельных поисковых

структур – тематиче-

ских рубрикаторов,

тезаурусов и т.п., от-

несенные к семанти-

чески определенным

полям.

Проблем-

ный поиск

Найти документы, позво-

ляющие определить инфор-

мационное пространство,

подтверждащее/отрицающее

возможность постановки и

решения задачи; поиск ново-

го качества в предметной об-

ласти

Объект задан частью

признаков/связей;

структура, как систем-

ное свойство, опреде-

ляющее целостность

полностью не определе-

на. Неизвестны отдель-

ные группы призна-

ки/связи или структура.

Документы, входя-

щие в итеративно

формируемое поль-

зователем информа-

ционное пространст-

во

Учитывая, что идеальный результат поиска должен удовлетворять

требованиям единственности, полноты и непротиворечивости, получаем,

что различные виды поиска определяют различные требования к функ-

циональным возможностям системы.

Только для случая предметного поиска доказательство полноты и

непротиворечивости является тривиальным: результат поиска непосред-

ственно (собой) подтверждает или опровергает существование объекта,

обладающего искомыми свойствами.

Результат тематического поиска в этом смысле неоднозначен

(множественен) и, соответственно, требует

последующей систематиза-

ции – еще одного процедурного шага для упорядочения полученного

множества объектов по значениям основания, которое явно не определе-

но.

Проблемный поиск, соответственно, предполагает уже двухуров-

невую систематизацию.

Отметим, что такая дополнительная отдельная во времени обра-

ботка требует наличия в системе средств

идентификации получаемых

объектов (как отдельных элементов, так и их композиций), средств вы-

борочного использования, а, кроме того, возможно, связывания с мето-

дами их получения.

7.5.1. Основные компоненты процессов и систем поиска

документальной информации

Полнота результата зависит от степени идентичности соотноси-

мых поисковых образов, т.е. либо гарантированной тождественности

преобразования системой запроса в ПОЗ (и далее – в результат), либо,

что более реально, предоставления пользователю не только средств пре-

образования, но и средств оценки (доказательства степени идентично-

сти) этого преобразования.

В контексте технологической локализации процесса поиска в гл. 6

были выделены основные компоненты, которые могут быть отнесены к

следующим стратам (средам и состояниям) преобразования запроса в

результат:

− страта планирования, как предопределение пользователем стра-

тегии поиска;

− страта организации и технологии поиска, как системные реше-

ния, воплотившие на стадии разработки и адаптации системы особенно-

сти поведения предполагаемых пользователей и характер хранимой ин-

формации;

− страта выполнения (навигация), как проведение реальным поль-

зователем конкретного поиска в рамках выбранной им стратегии и сред-

ствами АИПС.

Рассмотрим далее основные понятия, относящиеся к поисковому

процессу.

7.5.1.1. Стратегия поиска и классификация АИПС

Поведение пользователя, как организующее начало управления

процессом поиска, мотивируется не только неопределенностью инфор-

мационной потребности, но и разнообразием технологических объектов

и средств, предоставляемых системой. Однако, пока существовал только

один класс ИПС, реализующих диалог с одной активной стороной и по-

зволяющих только получать выдачу на запрос (причем пользователя

часто не интересовал механизм поиска), о стратегии можно было гово-

рить, имея в виду разве что исследовательские наклонности самого

пользователя.

В контексте способов организации доступа к информации, пред-

ставленной в документальной форме, и отдавая должное истории разви-

тия ИС, можно говорить о двух типах решений, воплощаемых в про-

мышленных АИПС.

Первые - традиционные ИПС, берущие начало от библиотечных

систем, информационный вход в которых реализуется через дополни-

тельные (вторичные по отношению к текстам документов) справочные

структуры различного типа.

Вторые - гипертекстовые ИС, в которых переход к потенциально

полезному документу реализуется через контекстную ссылку, разме-

щенную в тексте самого документа.

Относительная независимость развития этих двух направлений в

значительной степени обуславливалась функциональным различием ин-

формационного продукта и техническими ограничениями среды хране-

ния. Учитывая тождественность конечной задачи, т.е. обеспечение дос-

тупа к реально полезной и полной информации, следует отметить, что

гипертекстовые системы использовались в основном для реализации

справочных систем, базирующихся на проблемно-ориентированных

коллекциях зачастую слабо структурированных полнотекстовых доку-

ментов, а эффективность поиска документов или их фрагментов дости-

галась через более или менее полную систему контекстно-определенных

ссылок. В свою очередь традиционные ИПС предназначались для обра-

ботки большого количества однородных (структурно-регулярных), чаще

всего вторичных документов небольшой длины.

Можно сказать, что для этих двух типов систем принципиально

различаются пути нахождения пользователем реально нужной информа-

ции.

Координатный принцип индексирования документов и использо-

вание в запросе терминов вне контекста предопределяет для ИПС необ-

ходимость последующей пользовательской оценки некоторого подмно-

жества документов, отобранных системой по формальным признакам.

Гипертекстовые системы позволяют более целенаправленно (хотя

лишь в рамках отдельного документа) управлять переходом к следую-

щему документу за счет контекстной определенности ссылки. Соответ-

ственно, облегчается выработка решения о завершении поиска по крите-

рию удовлетворения потребности или отсутствия новых релевантных

документов в последующих выдачах. Однако, по крайней мере для клас-

са задач поиска новой информации, более эффективным представляется

метод координатного индексирования, базирующийся на свойстве ком-

бинативности. Кроме того, линейность (одномерность) текста - носителя

гипертекстовых ссылок предполагает однозначность навигации, предо-

пределяя переход к единственному документу (может быть и наилучше-

му, но в жестко предопределенном контексте). Такого рода навигация в