Авт.матизированная система АЛИСА как инструмент психолога-экспериментатора

Разделы психологии: 
Высшее учебное заведение: 

Авт.матизированная система АЛИСА как инструмент психолога-экспериментатора // Вопр. психол.- 1984. - №3

Автоматизированная система алиса как инструмент психолога-экспериментатора

И.В. ЕРМАКОВА

В последнее время при проведении психологических экспериментов все чаще используются электронные вычислительные машины (ЭВМ) [1], [4], [5], [6]. ЭВМ позволяет в сжатые сроки проводить массовые психологические эксперименты путем одновременного тестирования многих испытуемых, а также тиражирования автоматизированных методик. Экспериментатор при этом освобождается от многих ненужных действий (проверки правильности ответов испытуемого, фиксирования времени реакции, ведения протокола эксперимента, необходимости кодирования данных для обработки на ЭВМ и т.п.). Кроме того, ЭВМ позволяет использовать математический аппарат для обобщения полученных данных.

ЭВМ обеспечивает одинаковое проведение эксперимента для всех испытуемых, независимо от их пола, возраста, степени привлекательности и т.п. Влияние незапланированных (неконтролируемых) факторов при этом либо исключается, либо уравновешивается по всем испытуемым. От испытуемого можно скрыть некоторые особенности проведения эксперимента. Например, ЭВМ может фиксировать время ответов, количество ошибок и обращений испытуемого к инструкции за разъяснениями, о чем испытуемый может не догадываться.

Разработка автоматизированных методик проведения психологических экспериментов имеет свою специфику. С одной стороны, далеко не все существующие в традиционной экспериментальной психологии методики допускают перенос на ЭВМ, а при создании автоматизированной версии уже существующей методики необходимо убедиться, что обе версии адекватны, т.е. результаты экспериментов не зависят от формы их проведения и имеющегося у испытуемого опыта работы с вычислительной техникой. С другой стороны, ЭВМ как новый мощный инструмент требует создания специальных психологических методик, эффективно использующих ее ресурсы.

Несколько лет назад в НИИ общей и педагогической психологии АПН СССР была создана первая версия автоматизированной логико-игровой системы АЛИСА [2]. В настоящее время функционирует вторая версия системы, основанная на тех же принципах построения, но обладающая расширенными возможностями и пригодная для проведения серийных экспериментов. Особенности этой системы таковы.

Автоматизированная система АЛИСА является инструментом психолога-экспериментатора для подготовки и проведения разнообразных экспериментов, а также обработки полученных данных. Система функционирует в пакетном режиме и диалоговом режиме реального времени с обеспечением мультидоступа, т.е. позволяет одновременно в режиме диалога работать многим пользователям. Диалог проводится с помощью алфавитно-цифрового дисплея, причем для разработки диалоговых процедур существует специальный язык, содержащий свыше 60 команд. Диалоговая процедура осуществляется последовательной интерпретацией команд, что позволяет создавать новые процедуры при минимальном времени на их подготовку и отладку. Важным свойством языка является также возможность динамической модификации команд во время выполнения процедуры в зависимости от получаемых ответов пользователя.

Диалог в системе осуществляется в основном по принципу «меню»: ЭВМ задает очередной вопрос (задачу) и предлагает пользователю набор возможных вариантов его ответов, из которых последний выбирает наиболее подходящий. При ведении диалога допускаются различные способы представления информации, в том числе таблицы, схемы, диаграммы, графики. В случае необходимости АЛИСА приходит пользователю на помощь: выдача соответствующей справочной информации производится либо на явный запрос пользователя, либо в связи с обнаружением ошибки в его работе. Получив нужную справку, пользователь автоматически возвращается в точку прерывания (с сохранением предыдущего контекста). В некоторых случаях система может попросить пользователя проверить свои ответы. время реакции системы (интервал между нажатием клавиши на пульте при вводе ответа и появлением нового сообщения системы) удовлетворяет интуитивным представлениям пользователя о характере диалога. Другими словами, технические характеристики системы позволяют обеспечить в режиме диалога приемлемый для каждого пользователя темп взаимодействия с ЭВМ, который зависит от естественной скорости решения им мыслительных задач. В том случае, когда поддержание диалога не связано с обширным информационным поиском или общими объемами вычислений, реакция системы не превышает 1-5 с (для ЭВМ ЕС - 1022). При больших временах реакции система информирует об этом, чтобы в процессе ожидания у человека не возникало сомнений в ее исправности. Система АЛИСА может работать в трех основных, диалоговых режимах:

  1. «системные работы», в котором производится подготовка всей работы системы, включая составление программ экспериментов, заданий на обработку данных и т.п.;
  2. «эксперимент», в котором осуществляется проведение экспериментов с испытуемыми в соответствии с разработанной психологом автоматизированной методикой;
  3. «обработка данных», в котором экспериментатор может применять для решения определенного класса задач более 60 программ, реализующих основные статистические методы обработки.

Система допускает одновременную работу разных пользователей во всех трех режимах.

В режиме «системные работы» психолог может использовать имеющиеся в системе АЛИСА специальные процедуры, предназначенные для подготовки автоматизированных методик, например процедуру перевода тестовой методики на принятый в системе язык программирования. При этом он может вообще не знать программирования; ему нужно лишь разработать сценарий диалога с испытуемым (перечень вопросов, следующих в определенной последовательности) и вызвать указанную процедуру. Далее в диалоговом режиме психолог задает содержание методики, а процедура переводит и записывает ее на языке программирования. При этом проверяется каждый ответ психолога и отслеживаются ситуации,, которые в дальнейшем могут привести к ошибкам. Большие тестовые методики (типа ММР1) можно создавать «частями, за несколько сеансов работы с процедурой. Созданная таким образом автоматизированная методика не нуждается в трансляции и может сразу же выполняться на нескольких дисплеях одновременно. Практика использования описанной процедуры показала, что время перевода на язык программирования тестовой методики сравнимо со временем печатания текста методики на пишущей машинке. Для освоения процедуры требуется не более получаса.

Все данные системы, включая тексты диалоговых процедур, хранятся в сжатом виде. Имена наборов данных состоят из двух частей: префикса, однозначно характеризующего пользователя (испытуемого), и имени, характеризующего данный набор (методику). Например, все имена наборов экспериментальных данных, полученных с помощью одной методики, отличаются лишь префиксом; все данные психологических экспериментов одного испытуемого имеют одинаковый префикс, но разные имена. Подобная структура имен наборов данных позволяет создавать сканирующие процедуры, которые, например, выбирают из всех наборов только данные, относящиеся к заданной методике. В системе имеются программы переформатизации данных, выполняющие в диалоговом и пакетном режимах перемещение данных из наборов операционной системы (ОС) в библиотеки системы и обратно. Специальные средства системы АЛИСА дают возможность пользователю применять современную технологию разработки программного обеспечения.

Автоматизированные методики проведения психологического эксперимента в режиме «эксперимент» в системе АЛИСА могут быть реализованы при следующих условиях:

  • методика эксперимента является дискретной и реализуется в режиме диалога ЭВМ с испытуемым;
  • содержание эксперимента и ответы испытуемого выражаются с помощью символов, имеющихся на клавиатуре дисплея;
  • в качестве первичных данных для анализа и обобщения используются лишь данные, которые может фиксировать ЭВМ в процессе эксперимента (в том числе время ответов испытуемого, количество ошибок и т.п.).

Другими словами, проведение психологического эксперимента в системе АЛИСА естественным образом разбивается на части, например вопрос - ответ в тестовых методиках. В игровых методиках единицей взаимодействия является ход игрока и. получение на него ответа. В процессе эксперимента испытуемый может манипулировать только символами, которые «понимает» ЭВМ, а не предметами (кубиками, полосками бумаги и т.п.). Автоматизация проведения психологического эксперимента повышает требования к оформлению диалога, так как испытуемый должен правильно понять инструкцию без обращения к человеку за разъяснениями.

Проведение любого эксперимента, за исключением простейших, осуществляет управляющая процедура системы - монитор. Монитор разбивает весь эксперимент на части и запоминает собираемую информацию, относящуюся к каждой части. По окончании эксперимента монитор объединяет все экспериментальные данные в единый протокол. Подобная организация проведения эксперимента выбрана из следующих соображений. Предположим, в процессе функционирования системы происходит машинный сбой, приводящий к потере всей находящейся в оперативной памяти информации. В этом случае при повторе монитор сначала проверит существование наборов данных, соответствующих каждой части эксперимента, а затем продолжит эксперимент с той его части, для которой экспериментальные данные отсутствуют. Например, проведение тестирования по известной методике MMPI, содержащей 566 вопросов, разбито на части по 50 вопросов. Если сбой происходит во время ответа- испытуемого на 421 вопрос, повторное тестирование начнется с вопроса 401.

Психолог может задать монитору перечень экспериментов, которые нужно провести с каждым испытуемым (эксперимент рассчитан на один сеанс связи с испытуемым). Монитор последовательно за несколько вызовов проведет с испытуемым все требуемые эксперименты и сохранит всю полученную информацию в памяти ЭВМ, причем между проведением отдельных экспериментов могут быть произвольные интервалы времени. В процессе проведения эксперимента система АЛИСА формирует протокол, куда заносятся данные, вырабатываемые ЭВМ, ответы испытуемого, временные затраты на подготовку ответа (испытуемого и ЭВМ), данные обращениях к справочной информации и т.п. Кроме того, для каждого эксперимента фиксируются дата его проведения, время начала и окончания, имя подробного описания эксперимента из библиотеки системы, префикс испытуемого, имена вызываемых процедур и т.п. На печать могут быть выданы любые данные, содержащиеся в этом протоколе.

Диалог между испытуемым и системой АЛИСА проводится в живой разговорной форме с указанием допустимых ответов, синтаксических и семантических ошибок испытуемого, а также с краткими комментариями его действий, что создает иллюзию общения с живым человеком. До начала проведения автоматизированного эксперимента система АЛИСА знакомится с испытуемым (коротко представляет себя и собирает его анкетные данные), знакомит его с объемом и содержанием предстоящего эксперимента, правилами ведения диалога и т.п. Анкета испытуемого хранится в памяти ЭВМ, и при повторной встрече анкетирование не производится.

Рассмотрим работу системы АЛИСА в экспериментах, направленных на определение некоторых особенностей мышления. Для выявления компонента «анализ», например, используется игра «последняя спичка», являющаяся разновидностью игры Баше [3]. Из кучки, содержащей определенное количество спичек, двое играющих поочередно берут от одной до трех - пяти спичек. Проигрывает тот, кто возьмет последнюю спичку. Условия игры в варианте с ЭВМ подобраны таким образом, что испытуемый может выиграть, если он придерживается оптимальной стратегии. ЭВМ может играть неоптимально (допускать ошибки) или оптимально (выигрывать всякий раз, когда испытуемый хотя бы один раз ошибется).

С каждым испытуемым проводится четыре партии, причем в первых двух партиях ЭВМ играет неоптимально (чтобы человек освоился с игрой, но не перенял оптимальную стратегию ЭВМ), а в третьей и четвертой - оптимально. Исходное число «спичек» равно соответственно 8, 16, 16, 30, причем в последней партии игра несколько осложняется (за один ход можно брать до 5 спичек). Затем АЛИСА спрашивает испытуемого, какой ход он должен сделать, чтобы выиграть в еще более усложненной партии, где условия подобраны таким образом, что испытуемый ответит правильно лишь в случае, если он выделил общий принцип решения - оптимальную стратегию, т.е. обладает компонентой «анализ». Приведем фрагменты диалога системы АЛИСА (А) с испытуемым (И).

А: СЕЙЧАС Я ПРЕДЛОЖУ ВАМ НЕСКОЛЬКО ИГР И ЗАДАЧ. В ЛЮБОЙ ИГРЕ ВЫ МОЖЕТЕ ВЫИГРАТЬ, ЕСЛИ БУДЕТЕ ВНИМАТЕЛЬНЫ. ПОСТАРАЙТЕСЬ ВЫИГРАТЬ И РЕШИТЬ ВСЕ ЗАДАЧИ. КРОМЕ ЭТОГО, ОТВЕТЬТЕ НА НЕСКОЛЬКО МОИХ ВОПРОСОВ. ОТВЕТЫ НАБИРАЙТЕ НА КЛАВИАТУРЕ ДИСПЛЕЯ БЕЗ ПРОБЕЛОВ. ЖЕЛАЮ УДАЧИ!

АЛИСА   

И: ЗДЕСЬ И ДАЛЕЕ ДЛЯ СМЕНЫ СТРАНИЦЫ ЭКРАНА ПОСЛЕ КАЖДОГО ОТВЕТА ИСПЫТУЕМЫЙ НАЖИМАЕТ КЛАВИШУ ВВОДА —ВВ.

А: ПЕРВАЯ СЕРИЯ ИГР НАЗЫВАЕТСЯ ПОСЛЕДНЯЯ СПИЧКА! ЗАДАНА КУЧКА ИЗ 0008 СПИЧЕК. МЫ С ВАМИ ПО ОЧЕРЕДИ БЕРЕМ ИЗ НЕЕ ОТ 1 ДО 3 СПИЧЕК. КТО ВОЗЬМЕТ ПОСЛЕДНЮЮ СПИЧКУ — ТОТ ПРОИГРАЛ!

В ЭТОЙ ПАРТИИ Я МОГУ ОШИБАТЬСЯ, А. ВЫ БУДЬТЕ ПОВНИМАТЕЛЬНЕЙ. ПЕРВЫЙ ХОД ДЕЛАЕТЕ ВЫ ВАШ ХОД: (1, 2, 3)

И: 4

А: ОШИБКА В ОТВЕТЕ!

НЕОБХОДИМО НАБРАТЬ ОДНУ ИЗ ЦИФР: 1, 2, 3

ВАШ ХОД: (1, 2, 3)

И: 3

А: А Я БЕРУ 1. ОСТАЛОСЬ 0004 СПИЧКИ

ВАШ ХОД: (1, 2, 3)

И: 2

А: А Я БЕРУ 1

ОСТАЛАСЬ ОДНА СПИЧКА! ВЫ ПРОИГРАЛИ

А: ТЕПЕРЬ Я ПОСТАРАЮСЬ НЕ ОШИБАТЬСЯ!

НЕ ОШИБАЙТЕСЬ И ВЫ
ПОСЛЕДНЯЯ СПИЧКА!
ЗАДАНА КУЧКА ИЗ 0016 СПИЧЕК
МЫ С ВАМИ ПО ОЧЕРЕДИ БЕРЕМ ИЗ НЕЕ ОТ 1 ДО 3 СПИЧЕК
КТО ВОЗЬМЕТ ПОСЛЕДНЮЮ СПИЧКУ, ТОТ ПРОИГРАЛ!
ПЕРВЫЙ ХОД ДЕЛАЕТЕ ВЫ
ВАШ ХОД: (1, 2, 3)

И: 3

А: Я БЕРУ I

ОСТАЛОСЬ 0004 СПИЧКИ
ВАШ ХОД: (1, 2, 3)

И: 3

А: ПРИХОДИТСЯ БРАТЬ ПОСЛЕДНЮЮ СПИЧКУ!

ВЫ ВЫИГРАЛИ, А: ИГРАЕМ ПОСЛЕДНЮЮ ПАРТИЮ
ВНИМАТЕЛЬНО ПРОЧТИТЕ УСЛОВИЯ!
ПОСЛЕДНЯЯ СПИЧКА!
ЗАДАНА КУЧКА ИЗ 0030 СПИЧЕК
МЫ С ВАМИ ПО ОЧЕРЕДИ БЕРЕМ ИЗ НЕЕ ОТ 1 ДО 5 СПИЧЕК
КТО ВОЗЬМЕТ ПОСЛЕДНЮЮ СПИЧКУ, ТОТ ПРОИГРАЛ!
ПЕРВЫЙ ХОД ДЕЛАЕТЕ ВЫ
ВАШ ХОД: (1, 2, 3, 4, 5)

А: КАКОЙ ХОД ВЫ ДОЛЖНЫ СДЕЛАТЬ, ЧТОБЫ ВЫИГРАТЬ, ЕСЛИ В КУЧКЕ СОДЕРЖИТСЯ 42 СПИЧКИ, А ЗА ОДИН ХОД МОЖНО БРАТЬ ОТ 1 ДО 6 СПИЧЕК?

ВАШ ХОД: (1, 2, 3, 4, 5, 6)

И: 6

А: ПРАВИЛЬНО!

А ТЕПЕРЬ В КУЧКЕ СОДЕРЖИТСЯ 49 СПИЧЕК;
ЗА ОДИН ХОД МОЖНО БРАТЬ ОТ 1 ДО 6 СПИЧЕК.
ПЕРВЫЙ ХОД ДЕЛАЮ Я И БЕРУ 3 СПИЧКИ
СКОЛЬКО СПИЧЕК ВЫ ВОЗЬМЕТЕ, ЧТОБЫ ВЫИГРАТЬ?
ВАШ ХОД: (1, 2, 3, 4, 5, 6)

И: 3

А: ПРАВИЛЬНО!

ПРОДОЛЖАЙТЕ В ТОМ ЖЕ ДУХЕ!
ЭТА СЕРИЯ ИГР ОКОНЧЕНА. ПЕРЕХОДИМ К СЛЕДУЮЩЕЙ СЕРИИ

Ответами испытуемого могут быть не только цифры (как в рассмотренном примере), но любые строки, содержащие не более 80 символов.

В более сложных играх, например в игре «быки и коровы», испытуемый может в любой момент прочитать правила игры, а также увидеть на экране перечень всех своих ходов и полученных на них ответов. Во многих экспериментах испытуемый может оставить попытки решения задачи и перейти к следующей.

В режиме «обработка данных» производится ввод данных, их контроль и модификация, содержательная обработка и вывод на устройства отображения информации. В системе используются программы традиционных статистических методов обработки, а также специальные программы, например построения профиля по результатам ответов испытуемого на вопросы теста MMPI. Система АЛИСА позволяет обрабатывать результаты экспериментов, проведенных без ее участия (традиционными методами или с помощью других автоматизированных систем). Эта информация используется наряду с данными, полученными в интерактивном режиме.

Система АЛИСА может работать на всех моделях ЕС ЭВМ, (ЕС - 1022 и старше) под управлением ОС ЕС (версия 6.1 и выше). Для ее работы достаточно одного накопителя на магнитном диске (ЕС - 5061), алфавитно-цифрового дисплея (ЕС - 7906 и ЕС - 7920). Количество одновременно работающих с системой дисплеев может быть произвольным. Минимальный объем оперативной памяти, необходимой для работы системы, составляет 150 К, что позволяет эффективно использовать ресурсы ЭВМ за счет одновременного решения фоновых задач.

Эксплуатация системы показала ее высокую надежность.

  1. Белавина И.Г., Тихомиров О.К. Применение ЭВМ для изучения мыслительной деятельности человека. - Вестник Московского университета. Серия 14. Психология. 1979. №1. С.58-65.
  2. Ермакова И.В. Автоматизированная логико-игровая система для проведения психологических экспериментов. - Вопросы психологии. 1982. №2. С.125-127.
  3. Комский Д.М., Игошев Б.М. Электронные автоматы и игры. - М., 1981. - 168 с.
  4. Леонов А.Б., Сергиенко С.К., Стрелков Ю.К. Применение ЭВМ в психологическом эксперименте. - М., 1979. - 59 с.
  5. Рябов В.Б., Сидоренкова Т.В., Субботин Ю.А. Некоторые вопросы автоматизации психологических исследований. - В кн.: Структура, технические средства и организация систем автоматизации научных исследований. - Л., 1977. С.195-199.
  6. Теоретические и практические вопросы автоматизации психологического эксперимента: Материалы Эстонского республиканского симпозиума. - Тарту, 1980. - 105 с.

Поступила в редакцию 15.IX 1983г.