Обсуждение результатов первой серии экспериментов

Результаты экспериментов

Данные о среднем количестве ошибок, допускаемых испы­туемыми при выполнении 100 классификаций в каждом из экспериментов, представлены в табл. 7.1.

Как видно из таблицы, среднее число ошибок зависит от сложности задачи классификации. Можно определить зависи­мость количества ошибок от параметров Р, N и W . Это позво­лило получить следующий результат: число ошибок (число за­мен) при фиксированных N и W существенно зависит от числа классов решений Р.

Среднее время, затрачиваемое испытуемыми на вынесение одного суждения о принадлежности объекта к тому или иному классу, составляло 14 с. Дополнительный анализ качества вы­полнения классификации, проведенный для каждого испытуе­мого в соответствии с критериями, позволил вынести сужде­ние, справился ли испытуемый с заданием. Например, в экспе­рименте 9, при N=4 (число критериев), Wi =4, i =1,...,4 (число оценок на порядковых шкалах), Р=2 (число классов решений), 67% испытуемых справились с задачей (среднее число ошибок равнялось 3). В эксперименте 7, при тех же N=4 и W =4, но уже при Р=4, не справились с задачей 90% испытуемых, причем наблюдалось резкое увеличение числа противоречий и ошибок (среднее число замен равнялось 8,8).

Были найдены такие значения N , W , Р, что при увеличении одного из этих параметров значительная часть испытуемых пе­реставала справляться с задачей. Было условно определено, что если как минимум треть испытуемых из группы, состоявшей обычно из 10-15 человек, успешно справляется с задачей, то задача классификации данной сложности находится в пределах возможностей человека.

Таблица 7.1 Результаты экспериментов по решению задачи классификации многомерных объектов

Номер эксперимента	Количество испытуемых	Размерность задачи	Среднее число допущенных ошибок	Процент испытуемых, справившихся с задачей
N	W	P	Q
						9,5		Первая серия экспериментов
						6,5
3*						6,5
						9,7
5*						5,8
6*						5,0
						8,8
						6,2
9*
						8,8
12*						5,1
						9,8
14*						3,5
15*						3,3		Вторая серия экспериментов
						1,3
Примечание: N-число критериев; W-число градаций на шкалах их оценок; P-число классов; Q-число классифицируемых объектов; *-сложность данной задачи находится в пределах возможностей человека

Результаты экспериментов подтвердили гипотезу о сущест­вовании пределов возможностей испытуемых в задачах много­критериальной классификации. Полученные результаты показывают, что при определенных значениях параметров происхо­дит резкое увеличение числа противоречий и замен. Испытуе­мые перестают справляться с задачей, и по их ответам невоз­можно установить границы между классами.

В чем же причина такого явления? Для ответа на этот во­прос был проведен специальный анализ. Как уже отмечалось, результаты работы испытуемых могут быть представлены в ви­де элементов границ между классами. Эти элементы показыва­ют, что все альтернативы, доминирующие над ними, относятся к более высоким классам, а доминируемые ими - к более низ­ким. После приведения ответов испытуемых к непротиворечи­вому виду по алгоритмам, предложенным в [17], можно легко определить границы между классами. Эти границы характери­зуются как количеством элементов границы, так и их сложно­стью. Проведенный содержательный анализ элементов границ, а также сопоставление его результатов с результатами анализа письменных протоколов показали, что элементы границы не являются независимыми. Обычно совокупность нескольких элементов границ отражает более общее правило, которое име­ет для испытуемых четкое смысловое содержание. Такие пра­вила могут быть определены путем группировки элементов границ по их близости (по содержанию одинаковых оценок). Эти правила достаточно просты для запоминания. Для примера приведем одно из правил, использовавшихся студентами: если квартира расположена в промышленном районе и одновремен­но дорогая, то она не подходит (третий класс) независимо от планировки.

Совокупность такого рода правил отражается в элементах границ между классами, объединяя их в структурные единицы информации. Стратегии, использовавшиеся испытуемыми, можно представить как совокупность таких правил. Для двух экспериментов (эксперименты 4 и 13), в которых испытуемые не справились с задачей классификации, и для двух экспери­ментов (эксперименты 6 и 14), в которых испытуемые справи­лись с нею, для каждого испытуемого были выделены правила, используемые ими при классификации в виде структурных единиц информации, объединяющих элементы границ между классами. При анализе оказалось, что в случаях, когда испы­туемые справлялись с задачей, количество используемых испы­туемыми правил не превышало восьми. В случаях, когда испы­туемые не справлялись с задачей, анализ позволил выявить существование большего числа правил. Усредненное для групп испытуемых количество правил, используемых для классифи­кации в экспериментах 4 и 13, составляло 12, а в экс­периментах 6 и 14 равнялось 5. Наиболее вероятное объясне­ние этих данных состоит в следующем. При решении очеред­ной задачи отнесения альтернативы к тому или иному классу испытуемый вынужден помещать в кратковременную память все правила, представляющие собой как бы структурные еди­ницы информации, которыми он оперирует. Как известно, объ­ем кратковременной памяти ограничен.

В случае, когда испытуемые использовали при классифи­кации не более девяти правил (структурных единиц информа­ции), они справлялись с задачей. При попытке воспользоваться большим числом структурных единиц информации оказалось, что часть из них отсутствовала в кратковременной памяти в моменты принятия решений, что и приводило к резкому увели­чению числа ошибок и противоречий.

Полученные в работе данные о среднем времени, затрачи­ваемом на вынесение суждения о принадлежности объекта к какому-либо классу, косвенным образом подтверждают это предположение. Среднее время на выполнение одной классифи­кации в первой серии экспериментов составляет 14 с. А по­скольку время, требуемое для фиксации информации в долго­временной памяти, согласно данным [12], составляет порядка 5 с, то можно сделать вывод, что в процессе классификации нет активного обмена информацией между структурами долго­временной и кратковременной памяти. Данные работы [2] сви­детельствуют о том, что время выполнения одной операции в КП занимает около 100 мс. Несопоставимость этого времени с временем, требуемым для обращения к долговременной памя­ти, вынуждает систему переработки информации в КП мини­мизировать связи с долговременной памятью, замедляющие на два- три порядка скорость переработки информации.