Inżynieria systemów kognitywnych

Inżynieria systemów kognitywnych (CSE) to dziedzina badań, która bada skrzyżowanie ludzi, pracy i technologii, ze szczególnym uwzględnieniem systemów o krytycznym znaczeniu dla bezpieczeństwa. Głównym założeniem inżynierii systemów kognitywnych jest postrzeganie zbioru ludzi i technologii jako pojedynczej jednostki zdolnej do pracy poznawczej, zwanej wspólnym systemem poznawczym.

CSE czerpie z koncepcji psychologii poznawczej i antropologii poznawczej , takich jak poznanie rozproszone Edwina Hutchinsa , ekologiczna teoria percepcji wzrokowej Jamesa Gibsona , cykl percepcyjny Ulrica Neissera i poznanie usytuowane Williama Clanceya . Techniki CSE obejmują kognitywną analizę zadań i kognitywną analizę pracy .

Pochodzenie

Trzymilowa Wyspa

Inżynieria systemów kognitywnych pojawiła się w następstwie wypadku Three Mile Island (TMI) . W tamtym czasie istniejące teorie dotyczące bezpieczeństwa nie były w stanie wyjaśnić, w jaki sposób operatorzy w TMI mogą być zdezorientowani co do tego, co faktycznie dzieje się wewnątrz zakładu.

Po wypadku Jens Rasmussen przeprowadził wczesne badania nad kognitywnymi aspektami sterowni elektrowni jądrowych. Ta praca wpłynęła na pokolenie badaczy, którzy później zostali związani z CSE, w tym Morten Lind, Erik Hollnagel, David Woods i Kim Vicente .

„Inżynieria systemów kognitywnych” a „Inżynieria kognitywna”

Termin „inżynieria systemów kognitywnych” został wprowadzony w artykule Hollnagela i Woodsa z 1983 roku.

Chociaż termin inżynieria kognitywna został już wprowadzony przez Dona Normana , Hollnagel i Woods celowo wprowadzili nową terminologię. Byli niezadowoleni z sformułowania terminu inżynieria kognitywna , który ich zdaniem zbytnio skupiał się na poprawie interakcji między ludźmi a komputerami poprzez zastosowanie kognitywistyki. Zamiast tego Hollnagel i Woods chcieli podkreślić przesunięcie punktu ciężkości z interakcji człowiek-komputer na wspólne systemy poznawcze jako jednostkę analizy.

Pomimo zamiaru Hollnagela i Woodsa, aby odróżnić inżynierię kognitywną od inżynierii systemów kognitywnych , niektórzy badacze nadal używają tych dwóch terminów zamiennie.

Motywy

Wspólne systemy poznawcze

Jak wspomniano w sekcji Geneza powyżej, jednym z kluczowych założeń inżynierii systemów poznawczych jest to, że podstawową jednostką analizy jest wspólny system poznawczy . Zamiast postrzegać zadania poznawcze jako wykonywane tylko przez jednostki, CSE postrzega pracę poznawczą jako wykonywaną przez zbiór ludzi, którzy koordynują ze sobą i używają technologii do wspólnego wykonywania pracy poznawczej jako systemu.

Studiowanie pracy w kontekście

Naukowcy CSE koncentrują swoje badania na pracy in situ , w przeciwieństwie do badania sposobu wykonywania pracy w kontrolowanych środowiskach laboratoryjnych. To podejście badawcze, znane jako makropoznanie , jest podobne do podejścia przyjętego przez naturalistyczne podejmowanie decyzji . Przykłady badań prac wykonanych w kontekście obejmują badania etnograficzne Juliana Orra dotyczące techników kserokopiarek, badania etnograficzne Lucy Suchman dotyczące tego, jak ludzie używają kserokopiarek, badania Diane Vaughan dotyczące pracy inżynierskiej w NASA po katastrofie promu kosmicznego Challenger , oraz studium Scotta Snooka na temat pracy wojskowej po incydencie zestrzelenia Black Hawk w 1994 roku .

Radzenie sobie ze złożonością

Ogólnym wątkiem, który przewija się przez badania inżynierii systemów kognitywnych, jest pytanie, jak zaprojektować wspólne systemy poznawcze, które mogą skutecznie radzić sobie ze złożonością, w tym wspólne wzorce tego, jak takie systemy mogą nie radzić sobie skutecznie ze złożonością.

Odpowiedź anomalii

Jak wspomniano w sekcji Pochodzenie powyżej, badacze z CSE byli pod wpływem TMI. Jednym z konkretnych zastosowań radzenia sobie ze złożonością jest praca, którą muszą wykonać operatorzy, gdy nadzorują proces, taki jak elektrownia jądrowa, a następnie muszą poradzić sobie z pojawiającym się problemem. Ta praca jest czasami nazywana reagowaniem na anomalie lub dynamicznym zarządzaniem błędami. Ten rodzaj pracy często wiąże się z niepewnością, szybko zmieniającymi się warunkami i kompromisami w zakresie ryzyka przy podejmowaniu decyzji, jakie działania zaradcze należy podjąć.

Koordynacja

Ponieważ wspólne systemy poznawcze obejmują wielu agentów, którzy muszą współpracować, aby wykonać zadania poznawcze, koordynacja jest kolejnym tematem zainteresowania CSE. Jednym z konkretnych przykładów jest pojęcie wspólnej płaszczyzny i jego implikacje dla tworzenia oprogramowania, które może skutecznie uczestniczyć jako agenci we wspólnym systemie poznawczym.

Artefakty poznawcze

Naukowcy z CSE badają, w jaki sposób ludzie wykorzystują technologię do wspierania pracy poznawczej i koordynują tę pracę wśród wielu osób. Przykłady takich artefaktów poznawczych, które zostały zbadane przez naukowców, obejmują „książkę łóżkową” używaną na oddziałach intensywnej terapii, „pętle głosowe” używane w operacjach kosmicznych, „pluskwy prędkości” używane w lotnictwie, rysunki i szkice w pracach inżynierskich oraz różnych narzędzi używanych w nawigacji morskiej.

Szczególnie interesujący dla badaczy CSE jest wpływ narzędzi komputerowych na wspólną pracę poznawczą, w szczególności wpływ automatyzacji i skomputeryzowanych interfejsów wykorzystywanych przez operatorów systemów.

Książki

Inżynieria systemów poznawczych: przyszłość zmieniającego się świata, Philip J. Smith i Robbert R. Hoffman, wyd. 2017
Joint Cognitive Systems: Patterns in Cognitive Systems Engineering, David Woods i Erik Hollnagel, 2005. 978-0849328213
Wspólne systemy poznawcze: podstawy inżynierii systemów poznawczych autorstwa Erika Hollnagela i Davida Woodsa, 2005. 978-0367864156
Inżynieria systemów poznawczych autorstwa Jensa Rasmussena, Annelise Mark Pejtersen i LP Goodstein, 1994.

Zobacz też

Linki zewnętrzne

Czasopisma