Человеческий фактор при разработке ЭС

При разработке ЭС наиболее критическим фактором является человече­ский, поскольку разработка таких систем требует высочайшей квалифика­ции от коллектива разработчиков.

Под коллективом разработчиков (КР) будем понимать группу специалистов, ответственных за создание ЭС.

Как видно из рис. 1.12, в состав КР входят, по крайней мере, три челове­ка — пользователь, эксперт и инженер по знаниям. В действительности, безусловно, нужен как минимум один программист, и обязательно надо привлекать к работе заказчика, хотя бы на ранних стадиях. Таким образом, минимальный состав КР включает пять человек; реально же он разрастается до 8—10 человек. Численное увеличение коллектива разработчиков проис­ходит по следующим причинам:

Ø необходимость учета мнения нескольких пользователей;

Ø привлечение к экспертизе нескольких экспертов;

Ø потребность как в прикладных, так и системных программистах.

На Западе в этот коллектив дополнительно традиционно включают менед­жера и одного технического помощника.

Если использовать аналогии из близких областей, то КР более всего схож с группой администратора базы данных при построении интегрированных информационных систем или бригадой программистов, разрабатывающих сложный программный комплекс. При отсутствии профессионального ме­неджера руководителем КР, участвующим во всех стадиях разработки, явля­ется инженер по знаниям, поэтому к его квалификации предъявляются са­мые высокие требования. В целом уровень и численность группы зависят от характеристик поставленной задачи.

Практически все психологи отмечают, что на любой коллективный процесс влияет атмосфера, возникающая в группе. Существуют эксперименты, ре­зультаты которых неоспоримо говорят, что часто дружеская атмосфера в коллективе больше влияет на результат, чем индивидуальные способности отдельных членов группы [Немов, 1984]. Особенно важно, чтобы в коллек­тиве разработчиков складывались кооперативные, а не конкурентные отно­шения. Для кооперации характерна атмосфера сотрудничества, взаимопо­мощи, заинтересованности в успехах друг друга, т. е. уровень нравственного общения, а для отношений конкурентного типа — атмосфера индивидуа­лизма и межличностного соперничества (более низкий уровень общения).

В настоящее время, прогнозировать совместимость в общении со 100%-ной гарантией невозможно. Однако можно выделить ряд факторов и черт лич­ности, характера и других особенностей участников общения, несомненно, оказывающих влияние на эффективность процедуры, что в том числе обу­словлено и психологической совместимостью членов группы. Следователь­но, при формировании КР желательно учитывать психологические свойства участников.

В настоящий момент в психологии существуют несколько десятков методик по определению свойств личности, широко используемых в вопросах про­фессиональной ориентации. Эти психодиагностические методики, часть из которых уже автоматизирована, различаются направленностью, глуби­ной, временем опроса и способами интерпретации. В частности, система АВАНТЕСТ (Автоматический Анализ тестов) [Гаврилова, 1984] позволяет моделировать рассуждения психолога при анализе результатов тестирования по 16-факторному опроснику Р. Кэттела и выдает связное психологическое заключение на естественном русском языке, характеризующее такие свойства личности, как общительность, аналитичность, добросовестность, само­контроль и т. п.

Рассмотрим минимальные требования. Ниже приведены два аспекта харак­теристик членов КР: А — психофизиологический, Б — профессиональный.

Пользователь

А. К пользователю практически профессиональных требований не предъяв­ляют, поскольку его не выбирают. Он является в некотором роде заказчи­ком системы. Желательные качества:

а) дружелюбие;

б) умение объяснить, что же он хочет от системы;

в) отсутствие психологического барьера к применению вычислительной техники;

г) интерес к новому.

От пользователя зависит, будет ли применяться разработанная ЭС. Замечено, что наиболее ярко качества в) и г) проявляются в молодом возрасте, поэто­му иногда такие пользователи охотнее используют ЭС, не испытывая при этом комплекса неполноценности оттого, что ЭВМ им что-то подсказывает.

Б. Необходимо, чтобы пользователь имел некоторый базовый уровень ква­лификации, который позволит ему правильно истолковать рекомендации ЭС. Кроме того, должна быть полная совместимость в терминологии ин­терфейса к ЭС с той, которая привычна и удобна для пользователя. Обычно требования к квалификации пользователя не очень велики, иначе он переходит в разряд экспертов и совершенно не нуждается в ЭС.

Эксперт

А. Эксперт — чрезвычайно важная фигура в группе КР. В конечном счете, его подготовка определяет уровень компетенции базы знаний. Желательные качества:

а) доброжелательность;

б) готовность поделиться своим опытом;

в) умение объяснить (педагогические навыки);

г) заинтересованность (моральная, а лучше еще и материальная) в успешности разработки.

Возраст эксперта обычно зрелый, что необходимо учитывать всем членам группы. Часто встает вопрос о количестве экспертов. Поскольку проблема совмещения подчас противоречивых знаний остается открытой, обычно с каждым из экспертов работают индивидуально, иногда создавая альтернативные базы.

Другие определения эксперта из "околонаучного" фольклора: "Человек, ко­торый перестал думать на том основании, что он знает", "Такой же специа­лист как у нас есть, но из другого города", "Человек, который знает, что бу­дет завтра, а послезавтра может объяснить, почему этого не случилось".

Б. Помимо, безусловно, высокого профессионализма в выбранной предмет­ной области, желательно знакомство эксперта с популярной литературой по искусственному интеллекту и экспертным системам для того, чтобы эффек­тивнее прошел этап извлечения знаний.

Программист

А. Известно, что программисты обладают самой низкой потребностью в общении среди представителей разных профессий. Однако при разработке ЭС необходим тесный контакт членов группы, поэтому желательны сле­дующие его качества:

а) общительность;

б) способность отказаться от традиционных навыков и освоить новые методы;

в) интерес к разработке.

Б. Поскольку современные ЭС — сложнейшие и дорогостоящие программ­ные комплексы, программисты в КР должны иметь опыт и навыки разра­ботки программ. Обязательно знакомство с основными структурами пред­ставления знаний и механизмами вывода, состоянием отечественного и ми­рового рынка программных продуктов для разработки ЭС и диалоговых интерфейсов.

Инженер по знаниям

А. Существуют такие профессии и виды деятельности, для которых природ­ные качества личности (направленность, способности, темперамент) могут иметь характер абсолютного показания или противопоказания к занятиям. По-видимому, инженерия знаний принадлежит к таким профессиям. По различным оценкам это одна из самых малочисленных, высокооплачивае­мых и дефицитных в мире специальностей. Попытаемся дать наброски к портрету инженера по знаниям (без претензии на полноту и точность определений).

Пол. Психологи утверждают, что мужчины более склонны к широкому охва­ту явлений и в среднем у них выше аналитичность, чрезвычайно полезная инженеру по знаниям, которому надо иметь развитое логическое мышление и умение оперировать сложными формальными структурами. Кроме того, при общении с экспертами, которые в большинстве своем настроены скеп­тически по отношению к будущей ЭС, инженер по знаниям - мужчина вызывает более высокое доверие со стороны эксперта. С другой стороны, извест­но, что у женщин в среднем выше коммуникабельность, наблюдательность к отдельным деталям объектов. Так что пол не является окончательным показанием или противопоказанием к данной профессии.

Интеллект. Это понятие вызывает самые бурные споры психологов; суще­ствует до 50 определений интеллекта, но с прагматической точки зрения очевидно, что специалист в области искусственного интеллекта должен стремиться к максимальным оценкам по тестам как вербального, так и не­вербального интеллекта.

Стиль общения. Инженер по знаниям "задает тон" в общении с экспертом, он ведет диалог, и от него, в конечном счете, зависит его продуктивность. Можно выделить два стиля общения: деловой (или жесткий) и дружеский (или мягкий, деликатный). Нам кажется, что дружеский будет заведомо бо­лее успешным, т. к. снижает "эффект фасада" у эксперта, раскрепощает его. Деликатность, внимательность, интеллигентность, ненавязчивость, скром­ность, умение слушать и задавать вопросы, хорошая коммуникабельность и в то же время уверенность в себе — вот рекомендуемый стиль общения. Безусловно, что это дар и искусство одновременно, однако занятия по пси­хологическому тренингу могут дать полезные навыки.

Портрет инженера по знаниям можно было бы дополнить другими характе­ристиками — широтой взглядов и интересов, артистичностью, чувством юмора, обаянием и т. д.

Интересные результаты были получены в [Воинов, Долныкова, Чудова, 1988] при исследовании психологических особенностей аналитиков. Выяс­нилось, что одним из отличительных свойств хорошего аналитика является ожидание высокой позитивной оценки при общении, т. е. установка на успех.

Как писал Э. Берн [Берн, 1988], существует 4 типа людей:

1. I am OK, you are OK (я хороший, ты хороший).

2. I am OK, you are not OK (я хороший, ты нехороший).

3. I am not OK, you are ОК(я нехороший, ты хороший).

4. I am not OK, you are not ОК(я нехороший, ты нехороший).
Очевидно, что успешным является только первый тип.

Несомненным становится вопрос об определении профессиональной при­годности инженеров по знаниям и необходимости предварительного психо­логического тестирования при подготовке инженеров по знаниям. Здесь только приведем каталог свойств идеального интервьюера [Ноэль, 1978]. На наш взгляд, это вполне подходящий образец портрета инженера по знаниям перед серией свободных диалогов: "Он должен выглядеть здоровым, спо­койным, уверенным, внушать доверие, быть искренним, веселым, проявлять интерес к беседе, быть опрятно одетым, ухоженным". Хороший аналитик может личным обаянием и умением скрыть изъяны подготовки. Блестящая краткая характеристика интервьюера приведена в той же работе — "общительный педант ".

Б. При определении профессиональных требований к аналитику следует учитывать, что ему необходимы различные навыки и умения для грамотного и эффективного проведения процессов извлечения, концептуализации и формализации знаний.

Инженер по знаниям имеет дело со всеми формами знаний (см. разд. 1.1):

Z1 (знания в памяти) => Z2 (знания в книгах) => Z3 (поле знаний) => Z4 (модель знаний) => Z5 (база знаний).

Работа на уровне Z1 требует от инженера по знаниям знакомства с элемен­тами когнитивной психологии и способами репрезентации понятий и про­цессов в памяти человека, с двумя основными механизмами мышления — логическим и ассоциативным, с такими способами активизации мышления, как игры, мозговой штурм и др., с различными моделями рассуждений.

Изучение и анализ текстов на уровне Z2 подразумевает широкую общена­учную подготовку инженера; знакомство с методами реферирования и ан­нотирования текстов; владение навыками быстрого чтения, а также тексто­логическими методами извлечения знаний.

Разработка поля знаний на уровне Z3 требует квалифицированного знаком­ства с методологией представления знаний, системным анализом, теорией познания, аппаратом многомерного шкалирования, кластерным и фактор­ным анализом.

Разработка формализованного описания Z4 предусматривает предваритель­ное изучение аппарата математической логики и современных языков пред­ставления знаний. Модель знаний разрабатывается на основании результа­тов глубокого анализа инструментальных средств разработки ЭС и имею­щихся "оболочек". Кроме того, инженеру по знаниям необходимо владеть методологией разработки ЭС, включая методы быстрого прототипирования.

И наконец, реализация базы знаний Z5, в которой инженер по знаниям участвует вместе с программистом, подразумевает овладение практическими навыками работы на ЭВМ и, возможно, одним из языков программиро­вания.

Так как инженеров по знаниям "выращивают" из программистов, уровень Z5 обычно не вызывает затруднения, особенно если разработка ведется на традиционных языках типа Си или Паскаль. Специализированные языки искусственного интеллекта LISP и Пролог требуют некоторой перестройки архаично-алгоритмического мышления.

Следует констатировать, что поскольку профессиональных аналитиков не готовит ни один вуз, необходима специальная подготовка этих специали­стов. Подробную информацию см. в разд. 2.4.

Успешность выбора и подготовки коллектива разработчиков ЭС определяет эффективность и продолжительность всего процесса разработки.