Бураков (550672), страница 34
Текст из файла (страница 34)
д. Число повторений, в свою очередь, прямо связано со временем. Следовательно, не только энергия, но и количество информации может быть оценено по затратам времени. В результате все величины — энер- !52 Качество и эффеюпивносто и пргеиеиение ВВМ 04 % 90 03 Аа а,г а.у 50 агвбауат бэ' а г 4 б а 1 01 0 10 га Зат о1 Рнс. АВ. Крнвне вербального науненнв гия, энергиал и информэнергия, — входящие в уравнение (70), оказываются функциями времени (27), (28), (30), [32). Анализ механизма научения знаниям и навыкам. Для выяснения интересующих нас общих закономерностей научения воспользуемся обширными данными, имеющимися в литературе по экспериментальной психологии, педагогике и теории информации. Знание этих закономерностей позволит правильно поставить собственные эксперименты с литейщиками и таким образом определить искомую зависимость энергиала от времени научения.
Анализ известных опытных данных начнем с обсуждения механизма вербального научения (знаниям), На рис. 46, а представлены кривые научения 1 (по Эббингаузу), 2 (по Мейманну) и 3 (по Ховланду), характеризующие влияние объема заученного материала (числа слогов пу в списке) на число необходимых повторений 1 (138, с. 133). Величина А может быть сопоставлена со временем 1 научения. Из рисунка следует, что при не очень малых т с увеличением объема материала скорость научения со временем возрастает.
Аналогичное повышение скорости научения наблюдается при увеличении сложности (трудности) материала. На рис. 46, б кривые 1 — 4 относятся к материалу в 5, 15, 50 и 100 легких единиц соответственно, а кривые 5 — 8 — к тому же числу трудных единиц (по Крюгеру (138, с. 132)). На оси абсцисс отложены последовательные испытания т, которые допустимо сопоставлять со временем, а на оси ординат — процент выполнения заданий.
Из рисунка следует, что с увеличением сложности материала скорость научения возрастает — это видно по изменению выпуклости кривых. На рис. 46, в изображена экспериментальная зависимость, прямо выраженная в традиционных единицах информации: пэ— скорость запоминания в бит/с, а 1 — количество запоминаемой информации в битах (по Б. П. Невельскому).
Пять кривых соответствуют пяти испытуемым. Здесь также наблюдается увеличение скорости запоминания с ростом количества информации. Во всех случаях (рис. 46, а — 0) речь идет о запоминании бессмысленного материала, например лишенных смысла слогов или Расчет квалифггкаяии литеищика о ВО ВО БО БО 40 20 Рнс. 47. Крнвне мотор- ного наученнн 40 20 О 5 70 75 20 255 Небевв 05 О 20 40 БО ВО 700ьта а5 набора цифр. При запоминании осмысленного материала скорость научения возрастает со временем сильней, особенно при длительном (многолетнем) научении. Именно такой случай представляет для нас наибольший интерес. Обратимся теперь к анализу механизма моторного научения (навыкам). На рис. 47, а приведены кривые простого (1) и более сложного (2) моторного научения (по Дэвису [138, с. 141]).
На оси абсцисс отложено все время 1 упражнений в о7о, а на оси ординат — процент выполнения заданий. По мере усложнения заданий кривые моторного научения изменяют свою кривизну в направлении, которое характерно для вербального научения. При достаточно сложном задании скорость научения растет с увеличением сложности, об этом свидетельствуют опыты Крюгера [138, с.
1411. При моторном, как и вербальном, научении болыпое значение имеют мотивация действий, их осмысленность, связь с накопленными ранее знаниями. В последнем случае скорость научения с ростом объема и сложности задания увеличивается. Примером могут служить кривые, изображенные на рис. 47, б. На оси абсцисс отложено время 1 в неделях, а на оси ординат — число букв пг, передаваемых в минуту. Прямая 4 соответствует самой низкой скорости передачи телеграмм по магистрали (по Врайену и Хартеру [138, с. !40[). При передаче отдельных букв (кривая 3) скорость научения невелика и со временем падает, при передаче отдельных слов (кривая 2) она несколько возрастает, а при передаче связной речи (кривая 1) — существенно увеличивается: здесь объем информации сочетается с ее осмысленностью.
Для наших целей немаловажное значение имеет также механизм сохранения во времени заученного материала. Этот вопрос освещен в литературе достаточно подробно. На рис. 48, а изображены кривые 1 — 3 припоминания вербального материала (в о4) в зависимости от места к слов в списке, состоящем из 1О, 20 и 30 слов соответственно [87 [. На рис. 48,б сохранение (в об) выражено в функции от числа дней 1 после заучивания осмысленного(кривая 1) и бессмысленного (кривая 2) материалов (по Дэвису и Муру, а также Дэвису [138, с. 167)), На рис, 48, в сопоставляется сохранение (в о4~) для моторного (кривая 1) и вербального (кривая Ко«ептап а эффеиеиипнппть и применение ЗВЙ4 па % бп ба ВЬ ~ап 40 го 4 6 и Е Вг Недели ~оа гпп гоо е О бг гг.и Вперили ег гп гп аг к О Рис.
48. Кривые сехраиеиии 2, бессмысленный текст) научения, время г выражено в неделях (по Ливитту и Шлосбергу 1138, с. 172]). Из кривых сохранения видно, что в количественном отношении процесс забывания в целом подчиняется экспоненциальной (логарифлгической) зависимости. Сохранение мало изменяется со временем иа уровне 20 — 30пка от исходной информации. Специальные опыты показывают, что у студентов сохранение достигает 1!3 от исходного лекционного материала (по В. Н. Константинову).
Все эти данные хорошо согласуются между собой. Характер зависимостей оказывается одинаковым как прн вербальном, так и при мото ном научениях. аконец, необходимо учесть еще возрастные особенности человека, влияющие на механизм процесса научения. На рнс. 48, г прияедена диаграмма оценок в зависимости от хронологического возраста (по Майлсу 1138, с. 1481). Как видим, в наиболее интересующем нас активном возрасте от!8 до 49 лет способности к научению сохраняются примерно на одном и том же уровне и характеризуются максимальной оценкой 80. Приведенные экспериментальные данные позволяют сделать следующие общие выводы, имеющие принципиальное значение для правильного понимания механизма научения и всего дальнейшего. При повышении объема и сложности информации скорость вербального и моторного научения возрастает со временем.
На величину скорости моторного-научения влияют накопленные ранее знания; надо полагать, что и накопленные навыки должны не в меньшей степени увеличивать скорость вербального научения— это прямо следует из законов взаимности и увлечения. Из всего исходного (программного) материала у человека всегда остается вполне определенная доля знаний и навыков (количество обобщенной информации), причем возраст в диапазоне гтг = 18 —:49 лет мало влияет на механизм научения.
Эксперименты с литейщиками. Найденные закономерности механизма научения позволяют рационально спланировать опыты по определению квалификации литейщика. Расчет каааийгикации аитейщггка 155 Предположим, что исходный программный материал литейщика содержит У некоторых (сейчас мы пока не уточняем каких именно) единиц обобщенной (вербальной и моторной), вербальной или только моторной информации.
В процессе научения величина 1чг уменьшается в Й1 раз из-за несовершенства человеческого механизма сохранения, причем, как было установлено, коэффициент Й1 близок к 113. Возраст вносит свои коррективы, он уменыпает начальное количество информации еще в й, раз. Несомненно, что и способ научения дает дополнительный коэффициент й, и т. д.
В конечном итоге при научении в течение времени 1 человек фактически располагает информацией ~1 " Г~ 1~1~2~3 ' (104) Мы условились за единицу энергиала принять то количество информации, которую способен воспринять человек в течение года. Для одного года последняя формула дает ~г — — 1~'гй1йА Мы условились также это годовое количество информации считать эталонной мерой и сопоставлять с нею все остальные энергиалы. Следовательно, при произвольном времени научения 1 энергиал человека равен П эталонным годовым единицам информации (сокращенно ги), причем П= — — =, ''' ги. (106) Если механизм научения в течение всего периода 1 остается неизменным, тогда все сходственные коэффициенты к в этом равенстве будут равны между собой и взаимно сократятся.
Такие условия имеют место, как мы убедились, в диапазоне 18 — 49 лет. Именно поэтому в качестве эталонного возраста мы выбрали 18 лет. В рассматриваемых условиях расчетная формула для энергиала принимает вид П= — = —. те йе (106) ге гчг Для первого эталонного года научения энергиал ге агг П вЂ” = — =1 Гг «гг Согласно формуле (106), энергиал равен отношению двух фактически приобретенных количеств информации.
Одновременно он равен также отношению двух исходных программных количеств информации. Формула (106) весьма замечательна по многим причинам. Прежде всего из нее следует, что энергиал не зависит от конкрет- 1бб Канвство и эффективность и применение ЗВт' ного физического механизма функционирования системы, которая приобретает или вырабатывает информацию. Важно лишь, чтобы этот механизм оставался неизменным.
Мощность и энергия, затраченная системой на приобретение или выработку данной информации, также не играют никакой роли. Это прямо вытекает из уравнения (70), согласно которому (107) Отсюда ясно, что сформулированный нами метод определения энергиала (количества информации) является весьма универсальным.
Это дает право распространять его и полученные с его помощью результаты на любые системы (объекты), различающиеся своими устройствами, мощностью и т. д. Например, роль обсуждаемых систем могут играть человек, мощная ЭВМ, карманный калькулятор и т. п. Это является важнейшим принципиальным достоинством предлагаемого метода, Исключительно болыпое практическое значение для наших целей имеет то обстоятельство, что энергиал может быть найден ие только через фактически приобретенную, но и через исходную (программную) информацию. А программная информация определяется неизмеримо проще, чем усвоенная. Более того, программная информация входит в равенство (106) в виде отношения.
Это значит, что саму информацию можно измерять в любых подходящих единицах, поскольку размерности сокращаются. Следовательно, если говорить о вербальном научении литейщика и иметь в виду только объем информации, то в качестве единицы измерения последней целесообразно выбрать объем исходного программного материала, выраженного, например, непосредственно в печатных листах (п. л.), Этот объем легко находится из опыта при обучении студентов в институте и техникуме и учеников в школе.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
