hyväksymispäivä arvosana

arvostelija

Päätöksenteon tukijärjestelmien ihmiskeskeinen suunnittelu

Tuomas Husu

Helsinki 15.4.2010

Seminaarialustus

HELSINGIN YLIOPISTOTietojenkäsittelytieteen laitos

Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Tietojenkäsittelytieteen laitos

Tuomas Husu

Päätöksenteon tukijärjestelmien ihmiskeskeinen suunnittelu

Tietojenkäsittelytiede

Seminaarialustus 15.4.2010 11 sivua + 0 liitesivua

Päätöksenteon tukijärjestelmä, ihmiskeskeinen suunnittelu.

Arkipäiväinenkin päätöksenteko edellyttää usein ristiriitaisten tavoitteiden huomioimista saman-aikaisesti. Ei ole olemassa ”hyvää ja halpaa”, vaan miltei aina joudutaan tyytymään jonkinlaiseenkompromissiin. Monilla aloilla joudutaan tekemään merkittäviä päätöksiä nopeasti ja heikoilla läh-tötiedoilla, minkä seurauksena saatetaan tehdä virheellisiä valintoja.

Pulmatilanteiden ratkomisessa auttavia tietojärjestelmiä kutsutaan päätöksenteon tukijärjestelmik-si. Järjestelmien avulla voidaan mallintaa monimutkaisia ongelmia ja saada siten lisätietoa päätök-senteon tueksi.

Ihmisen päätöksentekoprosessiin integroituva monimutkainen tietojärjestelmä on haasteellinensuunniteltava. Suunnittelijan on tunnettava sekä sovellusalue, käyttäjien tavoitteet että päätök-senteon kognitiivinen prosessi valjastaakseen mutkikkaat matemaattiset mallit ihmiskäyttäjän pää-töksenteon tueksi ymmärrettävässä ja käytettävässä muodossa.

ACM Computing Classification System (CCS):H.5.2 [User Interfaces]: User-centered design,H.5.2 [User Interfaces]: Theory and methods

Tiedekunta — Fakultet — Faculty Laitos — Institution — Department

Tekijä — Författare — Author

Työn nimi — Arbetets titel — Title

Oppiaine — Läroämne — Subject

Työn laji — Arbetets art — Level Aika — Datum — Month and year Sivumäärä — Sidoantal — Number of pages

Tiivistelmä — Referat — Abstract

Avainsanat — Nyckelord — Keywords

Säilytyspaikka — Förvaringsställe — Where deposited

Muita tietoja — övriga uppgifter — Additional information

HELSINGIN YLIOPISTO — HELSINGFORS UNIVERSITET — UNIVERSITY OF HELSINKI

ii

Sisältö

1 Johdanto 1

2 Päätöksenteon käsitteet 1

2.1 Monikriteerinen päätöksenteko . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

2.2 Päätöksenteon tukijärjestelmä . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

3 Ihmiskeskeiset suunnittelumenetelmät 4

3.1 Osallistava suunnittelu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

3.2 Skenaariopohjainen suunnittelu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

3.3 Tarvekartoitus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

3.4 Kognitiivinen tehtäväanalyysi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

3.5 Kognitiivinen läpikäynti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

3.6 Sovellusalueanalyysi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

4 Ihmisen suorituskyky päätöksenteossa 8

4.1 Inhimilliset heikkoudet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

4.2 Inhimilliset vahvuudet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

5 Tapaustutkimus: miehittämätön ilma-alus 10

6 Yhteenveto 11

Lähteet 11

1

1 Johdanto

Arkipäiväinenkin päätöksenteko edellyttää usein ristiriitaisten tavoitteiden huomioi-mista samanaikaisesti. Ei ole olemassa ”hyvää ja halpaa”, vaan miltei aina joudutaanlaittamaan vaikeasti vertailtavia kriteerejä tärkeysjärjestykseen ja tyytymään jon-kinlaiseen kompromissiin.

Monilla aloilla joudutaan tekemään merkittäviä päätöksiä hyvin nopeasti ja heikoillalähtötiedoilla, minkä seurauksena saatetaan tehdä virheellisiä valintoja. Päätöksen-tekoon tarvitaan teknisiä työkaluja, kun tavoitteiden välillä on hankalia riippuvuus-suhteita ja epäonnistumisen hinta on korkea.

Ihmisen päätöksentekokyvyn tehostamiseksi ja sille aitoa lisäarvoa tuodakseen onjärjestelmän toimittava ihmisen ehdoilla. Philip J. Smith, Norman D. Geddes jaRoger Beatty käsittelevät artikkelissaan [SGB09] päätöksenteon tukijärjestelmienihmiskeskeistä suunnittelua.

Artikkeliin perustuvassa seminaarialustuksessani käydään läpi päätöksentekoon liit-tyvät käsitteet, joukko ihmiskeskeisiä suunnittelumenetelmiä, päätöksentekoon liit-tyvät inhimilliset ominaisuudet sekä tutustutaan pintapuolisesti tapaustutkimusesi-merkkiin.

2 Päätöksenteon käsitteet

Päätös on helppo intuitiivisesti mieltää toimintatavan valinnaksi. Muut tekstissätoistuvasti esiintyvät käsitteet ovat hieman monitahoisempia, ja siksi ne on syytäesitellä.

2.1 Monikriteerinen päätöksenteko

Päätöksenteko voidaan mieltää ajatusprosessin tulokseksi, joka johtaa toimintaanvaihtoehtojen punnitsemisen jälkeen. Päätöksenteko perustuu kriteereihin, jotka ovatvaakaa suuntaan tai toiseen kallistavia tekijöitä. Kun päätöksentekoon vaikuttaauseita ristiriitaisia kriteereitä, on kyse monikriteerisestä päätöksenteosta (multiplecriteria decision making).

Esimerkiksi uuden auton valinta edellyttää usein monikriteeristä päätöksentekoa,kun päätökseen vaikuttavat yhtäaikasesti hankintahinta, käyttömukavuus, suoritus-

2

kyky, turvallisuus sekä lukuisat muut tässä listaamattomat tekijät. Kuvassa 1 onesitetty yksinkertaistettu esimerkki monikriteerisestä päätöksenteosta: kuvassa onkaksi ominaisuuksiltaan hyvin erilaista kulkupeliä, joista kumpi tahansa voi olla –päätöksentekokriteereistä riippuen – optimaalinen ratkaisu monikriteerisen päätök-senteon ongelmaan.

+ Hinta

- Mukavuus- Suorituskyky- Turvallisuus

+ Mukavuus+ Suorituskyky+ Turvallisuus

- Hinta

???

Kuva 1: Yksinkertaistettu esimerkki monikriteerisestä päätöksenteosta.

Miltei kaikki tekemämme arkipäivänkin päätökset ovat monikriteerisiä eivätkä neusein vaadi tietoista pohtimista. Ruokaostoksia tehdessämme huomioimme auto-maattisesti käytettävissä olevat rahamme, kaapistamme jo löytyvät raaka-aineet,talouteemme kuuluvien mahdolliset ruoka-aineallergiat sekä kokkausaikeemme. Pää-töksentekoprosessiinsa harva kiinnittää juurikaan huomiota tai miettii päätökseen-sä vaikuttaneita tekijöitä ja niiden painoarvoja. Jokapäiväisistä, näennäisen yksin-kertaisista päätöksentekotilanteista selviämme helposti asiaan paneutumattakin jaharvoin päätöksillämme on kovin käänteentekevää merkitystä.

Useilla aloilla, esimerkiksi lääketieteessä, teollisuudessa ja puolustusalalla, päätök-siä tehtäessä panoksena voivat sen sijaan olla valtavat omaisuudet ja ihmishenget.Suuria päätöksiä joudutaan tekemään tilanteeseen nähden liian heikoilla lähtötie-doilla eikä aikaa eri vaihtoehtojen harkitsemiseen välttämättä ole. Päätöksentekoonvaikuttavia ristiriitaisia ja monimutkaisia kriteerejä voi olla valtavasti ja niiden yh-teisvaikutuksen arvioiminen voi olla hyvin haasteellista.

3

2.2 Päätöksenteon tukijärjestelmä

Päätöksenteon tukijärjestelmä (decision-support system) on tietojärjestelmätyyppi,jonka tarkoituksena on tukea monimutkaista päätöksentekoa ja ongelmanratkaisua.Järjestelmä yhdistää eri lähteistä kokoamaansa tietoa ja kehittyneitä analyyttisiämalleja tiivistäen niistä tietoja, joita käyttäjä voi edelleen analysoida ja muokatapäätöksentekotilanteessa.

Johdon tietojärjestelmistä (management information system) poiketen päätöksen-teon tukijärjestelmät eivät tarjoa rutiiniluontoisia yhteenvetotietoja, kaavamaisiaraportteja tai automaattisia päätöksiä, vaan mukautumiskykyä etukäteen määrit-telemättömiin tilanteisiin. Järjestelmätyypille on ominaista vuorovaikutteisuus jamahdollisuus muokata järjestelmän käyttämiä tietoja ja oletuksia vastaamaan jä-sentymätöntä päätöksentekotilannetta. Järjestelmä ei pyri prosessoimaan parhaaksikatsomaansa ratkaisua, jonka ihmiskäyttäjä harkintansa mukaan vain hyväksyy taihylkää, vaan tuottamaan räätälöityjä analyysejä, jotka ihmiskäyttäjä voi ottaa huo-mioon tehdessään päätöstä intuitioonsa, kokemukseensa ja aiempaan tietämykseensäperustuen.

Päätöksenteon tukijärjestelmät pyrkivät sovittamaan yhteen ihmisen arvostelukykyäja tietokoneen matemaattisen suorituskyvyn tuomia hyötyjä tavalla, jolla voitaisiinmaksimoida päätöksentekijöiden suorituskyky häiritsemättä heidän autonomiaansa.Näin ollen tulos voi ihanteellisessa tapauksessa olla osiensa summan (ihminen +tietojärjestelmä) sijasta yhteensulautunut, ihmisen ja tietokoneen parhaat puoletsisältävä ”kognitiivinen päätöksentekojärjestelmä”.

Keskeisiä sovellusalueita päätöksenteon tukijärjestelmille ovat muun muassa aiem-min mainitut lääketiede, teollisuus ja puolustusala. Lääketieteen alalla esimerkistäkäy syöpäkasvaimen sädehoito, jonka tarkoituksena on tappaa syöpäkasvain vahin-goittamatta ympäröiviä terveitä kudoksia. Tavoite on kuitenkin ristiriitainen, silläuseimmissa tapauksissa syöpäkudosta joudutaan säteilyttämään kehon ulkopuolelta,jolloin säteily kulkee myös terveen kudoksen läpi. Suurella sädeannoksella syöpäku-dos kuolee, mutta samalla kasvaa myös terveen kudoksen saama haitallinen annos jaannosrajoitteet ylittyvät helposti. Huomioon on otettava sädeannoksen lisäksi poti-laan terveydentila yksilöllisine ominaisuuksineen ja näin ollen joudutaan hakemaanparasta mahdollista kompromissia ennenkokemattomassa tilanteessa.

4

3 Ihmiskeskeiset suunnittelumenetelmät

Käyttäjän tarpeiden, mieltymysten ja kykyjen huomioimiseksi järjestelmää suun-niteltaessa on kehitetty lukuisia toinen toistaan täydentäviä ihmiskeskeisiä suun-nittelumenetelmiä. Artikkelin kirjoittajat esittelevät osallistavan suunnittelun, ske-naariopohjaisen suunnittelun, erilaiset tarvekartoitukset, kognitiivisen tehtäväana-lyysin, kognitiivisen läpikäynnin sekä sovellusalueanalyysin keinoina ottaa ihmis-käyttäjä inhimillisine ominaisuuksineen huomioon suunnitteluvaiheessa. Painopistetarkastelussa on kolmella viimeksi mainitulla.

3.1 Osallistava suunnittelu

Osallistava suunnittelu (participatory design, cooperative design) on loppukäyttä-jäkeskeinen havainnointi- ja suunnittelumenetelmä, jossa pyritään kahdenkeskisinhaastatteluin, ryhmäkeskusteluin ja käyttäjää aidossa ympäristössä tarkkailemallaymmärtämään tämän työn kannalta keskeiset tarpeet ja toiveet. Oppipoikamaisennöyrästi suunnittelija pyrkii omaksumaan tiedon muruista loppukäyttäjän työnku-van ja mallintamaan sen siten, että järjestelmä voidaan sovittaa vastaamaan työnluonnollista kulkua ja toisaalta myös muokkaamaan käytettyjä työtapoja aiempaatehokkaammiksi.

Osallistava suunnittelu auttaa ymmärtämään käyttäjän maailmaa ja paljastaa tar-peita, joita käyttäjän on vaikea itse oivaltaa. Suunnittelumenetelmässä käyttäjänosallistaminen tarkoittaa käyttäjän osallistumista suunnitteluun tekemällä omaatyötään ja olemalla siten ”havaintokappale” suunnittelijalle, ei niinkään osalistumis-ta suunnitteluratkaisujen tekoon tai niitä ideoimalla.

Artikkelissa osallistavan suunnittelun yksityiskohtainen tarkastelu ohitettiin viitatenasiaa jo käsitellyn teoksen muissa artikkeleissa.

3.2 Skenaariopohjainen suunnittelu

Skenaariopohjainen suunnittelu (scenario-based design) on nimensä mukaisesti ske-naarioihin – konkreettisiin kertomuksiin käyttäjän toiminnoista – perustuva suun-nittelumalli. Skenaario on epämuodollinen ”tarina”, joka kuvaa järjestelmän tiettyäkäyttötilannetta määrittäen tarkasti käyttökontekstin, käyttäjän taidot ja motivaa-tion sekä tilanteeseen liittyvät tavoitteet. Skenaariot kuvaavat arkikielellä konkreet-

5

tisen episodin ihmisen ja tietokoneen välisestä vuorovaikutuksesta sekä käyttäjänhenkilökohtaisesta kokemuksesta.

Skenaariot monipuolistavat ja inhimillistävät käyttötapausten tarkastelua tuodentarkasteluun mukaan kokemuksellisuutta ja mahdollistaen kenen tahansa suunnitte-luun osallistuvan ymmärryksen käyttötapauksista konteksteineen. Ongelmia kuvaa-vien skenaarioiden (problem scenario) ja niihin liittyvien väittämien (claim) avullasuunnitelmia voidaan jalostaa täsmäämään paremmin kuviteltuihin käyttötilantei-siin. Skenaariopohjaisen suunnittelun on katsottu soveltuvan erityisen hyvin vaati-musmäärittelyn eri vaiheisiin, erityisesti verifiointiin.

Osallistavan suunnittelun tavoin skenaariopohjainen suunnittelu ohitettiin artikke-lissa viitaten teoksen muihin artikkeleihin, jossa asiaa oli jo käsitelty.

3.3 Tarvekartoitus

Tarvekartoituksen (needs assessment) avulla selvitetään millaisia näkyviä tai piile-viä tarpeita kohderyhmällä on. Tarvekartoituksessa ollaan kiinnostuneita käyttäjientarpeista eikä oteta mitenkään kantaa siihen, millä teknologisilla ratkaisuilla pystyt-täisiin vastaamaan todettuihin tarpeisiin.

Tarvekartoitukseen on olemassa useita erilaisia menetelmiä, kuten haastattelut, ky-selyt, observoinnit ja käyttäjän pitämän päiväkirjat. Menetelmät voivat tukea toinentoistaan, jolloin haastattelut voidaan tehdä pienemmälle otokselle ja kyselylomak-keet jakaa suuremmalle joukolle.

Menetelmänä tarvekartoitus on niin määrämuodoton, että artikkelissa se jätettiinyksityiskohdiltaan käsittelemättä.

3.4 Kognitiivinen tehtäväanalyysi

Kognitiivinen tehtäväanalyysi (cognitive task analysis) perustuu menetelmänä ta-voitteen jakamiseen useisiin osatavoitteisiin. Hierarkkisen tehtäväanalyysin pyrkies-sä vain paloittelemaan fyysinen suoritus osavaiheisiin, pyrkii kognitiivinen tehtä-väanalyysi saamaan esiin tietoa osavaiheittaisista ajatusprosesseista. Pilkottaessasuurempi tavoite osavaiheiksi, syntyy skenaariopohjaisesta suunnittelusta tuttujenskenaarioiden kaltaisia sosiaalisen kontekstin sisältäviä käyttötilanteiden osavaihei-ta.

Kognitiivisella tehtäväanalyysillä voidaan saada esiin ”hiljaista tietoa” käyttämäl-

6

lä esimerkiksi ääneen ajattelua, jolloin käyttäjän työssä eteen tuleva vaikeasti tie-dostettava kognitiivinen ongelma tulee puettua sanoiksi paremmin kuin vaikkapamyöhemmin käyttäjää haastateltaessa.

Täsmällisemmin määritelty kognitiivisen tehtäväanalyysin ilmentymä on mallipoh-jainen arviointimenetelmä GOMS (Goals, operators, methods, selection rules), jokaon tunnettu menetelmä kokeneen käyttäjän toiminnan ennustamiseksi. Periaatteenaon käyttäjän toiminnan yksityiskohtainen kuvaaminen eri vaiheiden avulla:

Goals edustaa käyttäjän tavoitetta; päämäärää, johon pyritään.

Operators tarkoittaa järjestelmän käyttäjälle tarjoamia toimintoja, kuten käyt-töliittymän interaktioelementtejä. Yksittäinen näppäimen painallus on yksitoiminto.

Methods merkitsee toimintojen (operators) jonoja, käytännössä näppäilysekvens-sejä, joilla tavoite (goal) saavutetaan. Päämäärän saavuttamiseksi voi olla usei-ta erilaisia metodeja.

Selection rules tarkoittaa käyttäjän henkilökohtaisia sääntöjä, joiden perusteellahän valitsee eri metodeista mieleisensä (jos on useita eri reittejä tavoitteeseen).

GOMS-malli on laajennettavissa seminaarissa aiemmin esitellyin kognitiivisin ark-kitehtuurein (ACT-R, SOAR ja EPIC), jolloin mallin avulla voidaan tehdä myössuorituskykyarvioita.

3.5 Kognitiivinen läpikäynti

Kognitiivinen läpikäynti (cognitive walkthrough) on tarkastuspohjainen arviointime-netelmä, joka keskittyy oppimisen helppouden arviointiin. Kognitiivisessa läpikäyn-nissä suunnittelija pyrkii samaistumaan käyttäjän rooliin ja analysoimaan käyttä-jän mahdollisuuksia selvitä erilaisista käyttäjätehtävistä. Tavoitteena on ymmär-tää syyt havaittuihin ongelmiin, ei vain listata ongelmia. Menetelmä sopii erityisestisuunnitteluideoiden arviointiin, ei niinkään valmiin järjestelmän testaamiseen. Käyt-töliittymä on kognitiivisen läpikäynnin näkökulmasta vain instrumentti tavoitteensaavuttamiseksi eikä sen määrämuotoisuuteen puututa suoraan mitenkään.

Kognitiivisen läpikäynnin suorittamiseksi on oltava tiedossa – esimerkiksi edellä esi-tettyjä menetelmiä hyväksikäyttäen selvitetyt – oleelliset käyttäjätehtävät ja tehtä-

7

väsekvenssit, joiden sujuvuutta menetelmän avulla arvioidaan. Lisäksi valmistelu-vaiheessa määritetään skenaarionomaisesti käyttäjätyyppi (”persona”) sekä käyttö-konteksti.

Analysointivaiheessa tehtäväsekvenssit käydään läpi vaiheittain ja jokaisen vaiheenkohdalla esitetään neljä kysymystä:

1. Tavoitellaanko oikeaa aikaansaannosta?

2. Havaitaanko oikean toiminnon olevan tarjolla?

3. Osataanko liittää toiminto haluttuun aikaansaannokseen?

4. Saadaanko riittävästi palautetta tehtävän etenemisestä oikeaan suuntaan?

Vastattaessa kysymyksiin ”kyllä” on kyseinen osavaihe kyseisen opittavuuden ulottu-vuuden osalta kunnossa (success story). Vastattaessa ”ei” on evaluoitavassa tehtävä-sekvenssissä ongelma (failure story). Törmättäessä ongelmiin, ne tulevat kirjatuiksiylös, mutta ennalta oikeaksi määritellyistä valinnoista poikkeavia valintoja (ns. vää-riä valintoja) ei lähdetä seuraamaan, vaan läpikäyntiä jatketaan ikään kuin käyttäjäolisi selvinnyt ongelmasta. Menetelmän tuottama tieto ei ole vain binääristä (success| failure), vaan kirjatuiksi tulevat myös ”success storyt”, jotka edellyttävät käyttä-jältä erityistä päättelyä sekä ”failure storyjen” ongelmakuvaukset perusteluineen.

Artikkelin kirjoittajat ovat ehdottaneet läpikäyntiä laajennettavan huomion kiinnit-tämisellä myös muihin seikkoihin:

• Mihin huomio kiinnittyy kyseisessä osavaiheessa? Kaappaako jokin silmiinpis-tävä elementti käyttäjän huomion?

• Soveltuuko suunnittelu sekä kokeneelle että ensikäyttäjälle?

• Ovatko eri toiminnot havaittavissa? Millä perusteella toiminnot on ryhmitelty?

• Kuinka aiempi käyttö vaikuttaa käyttöedellytyksiin?

• Onko käyttäjä tilanteen tasalla? Mitä päätelmiä käyttäjä voi näkymän perus-teella tehdä?

• Ovatko toiminnot käytettävissä virheettä myös ihmisen motoristen ominai-suuksien puolesta?

8

• Kuinka suunnitteluratkaisun käyttö vaikuttaa käyttäjänsä vuorovaikutukseenmuiden ihmisten kanssa?

Kognitiivisen läpikäynnin avulla järjestelmää evaluoitaessa on syytä keskittyä vainoletettuihin ongelmakohtiin eikä uhrata resursseja laajojen toimintakokonaisuuksienläpikäymiseen. Oikein käytettynä menetelmä on kustannustehokas ja tuloksellinensuunnittelun laadunvalvontakeino.

3.6 Sovellusalueanalyysi

Sovellusalueanalyysi (work domain analysis) on suunnittelumenetelmä, joka erottuuedukseen, kun suunnitteilla on päätöksenteon tukijärjestelmän kaltainen erityisenkompleksinen järjestelmä, jonka oleelliset käyttäjätehtävät voivat olla vaikeasti yk-silöitävissä.

Menetelmän tarkoituksena on perehdyttää suunnittelija toimialaan ja auttaa muo-dostamaan kattava kokonaiskuva. Siinä missä esimerkiksi osallistava suunnittelu kes-kittyy yksittäisten käyttäjien ja käyttäjäryhmien toimenkuvan mallintamiseen, kes-kittyy sovellusalueanalyysi laajempaan, koko toimialan kattavaan ymmärrykseen,joka on yleistettävissä useisiin erilaisiin suunnitteluhaasteisiin.

Sovellusalueen kannalta keskeisten tavoitteiden ja läsnä olevien rajoitteiden ollessaselvillä, on suunnittelijan helpompi hahmottaa oleellisia käyttötilanteita niin rutii-nisuorituksissa kuin arvaamattomammissakin tilanteissa.

4 Ihmisen suorituskyky päätöksenteossa

Päätöksenteon tukijärjestelmät pyrkivät tehostamaan ihmisen suorituskykyä pää-töksentekotilanteissa. Järjestelmät tuovat apua päätöksentekoprosessin alueille, jos-sa ihminen ei ole vahvimmillaan. Näin ollen ihmisen suoritus-, havainnointi-, oppimis-, ongelmanratkaisu- ja päätöksentekokyvyn rajojen tunteminen sekä muistikapasi-teetin hahmottaminen ovat edellytyksiä onnistuneelle suunnittelulle.

4.1 Inhimilliset heikkoudet

Erehtyminen on luonnollista. Arkipäiväisesti jutustellessammekin takeltelemme sa-noissamme, lauseemme jäävät kesken ja toistamme huomaamatta sanomaamme usei-

9

ta kertoja. Puhuttu kieli mahdollistaa erheidemme miltei huomaamattoman korjaa-misen, mutta tilanne muuttuu vuorovaikuttaessamme tietojärjestelmän kanssa: vää-rän napin painalluksen seurauksena saattaa olla katastrofi.

Ihmisen tekemät virheet voidaan jakaa karkeasti lipsahduksiin (slip) ja virhetulkin-toihin (mistake). Lipsahdukset ovat epähuomiossa tehtyjä, kirjoitusvirheen kaltaisiahuolimattomuusvirheitä. Virhetulkinta on tietoista toimintaa, joka poikkeaa järjes-telmän suunnittelijan tarkoittamasta ja seurausta jonkinlaisesta väärinkäsityksestä.Tuntemalla erilaiset virhetyypit ja niihin johtavat syyt, on niihin varautuminen-kin päätöksenteon tuki-, tai mitä tahansa, järjestelmää suunniteltaessa oleellisestihelpompaa.

Ihmisen päätöksentekoon vaikuttavat myös kognitiiviset vääristymät (cognitive bias),joilla tarkoitetaan inhimillistä tapaa tehdä virhearviointeja tilastollisten syiden ta-kia. Yleisiä virhearviointeja ovat muun muassa

• uhkapelurin virhepäätelmä (gambler’s fallacy), johon sortuva uskoo tilastollis-ten yksittäistapausten olevan tavalla tai toisella sidoksissa toisiinsa ja näinollen siis esimerkiksi uskoo ”onnen kääntyvän”, jos takana on kyllin montatappiota,

• hypoteesiin kiintyminen, jolla tarkoitetaan tiettyihin ennakkokäsityksiin taker-tumista ja kyvyttömyyttä luopua niistä, sekä

• sokeus otoskoolle, josta kärsivä on altis tekemään pitkälle meneviä tilastollisiapäätelmiä muutaman havainnon perusteella tai toisaalta epäilemään suurenhavaintojoukon edustaman trendin olevan vain sattumaa.

4.2 Inhimilliset vahvuudet

Kuten todettu, ihmisen suorituskykyä päätöksentekotilanteessa rajoittaa erityisestirajallinen tiedon prosessointikyky. Monimutkainen matemaattinen mallintaminen eiole ihmisaivojen lempipuuhaa ja siirtämällä sen kaltaiset aktiviteetit päätöksenteontukijärjestelmän hoidettavaksi voidaan ihmisen suorituskykyä parantaa järjestelmänavulla roimasti. Ihmisen heikkouksien ohella ja niitä ”paikkailtaessa” on syytä huo-mioida myös ihmisen vahvuudet tietojärjestelmään verrattuna ja hyödyntää niitäsuunnittelussa.

Ongelmanratkaisu- ja päätöksentekokykyyn liittyen ihminen pystyy koneesta poi-keten muodostamaan deskriptiivisiä ja normatiivisia malleja. Deskriptiivinen malli

10

tarkoittaa kokemuksen tuomaa kykyä tehdä päätelmiä ja ennustuksia tapahtumienperusteella, vaikka tarkasteltavien ilmiöiden välinen kausaliteetti ei millään tavoinolisikaan todistettavissa. Normatiivinen malli sen sijaan tarkoittaa kykyä tapauskoh-taisesti määrittää normiperustaisen käsityksen siitä, ”miten asioiden kuuluisi olla”,vaikka ei olisikaan tietoa, miten tähän tilaan voitaisiin päästä.

Päätöksenteon tukijärjestelmän suorituskyvyn parantamisesta kiinnostuneen ei siiskannata artikkelin kirjoittajien mielestä kiintyä ainoastaan laskennallisten analyy-sien optimointiin tai algoritmien hienosäätöön, vaan ihmiskeskeisen suunnittelunkeinoin luoda aiempaa paremmat edellytykset ihmiskäyttäjän vahvuuksien hyödyn-tämiselle.

5 Tapaustutkimus: miehittämätön ilma-alus

Tapaustutkimusesimerkissään Smith ja kumppanit käsittelivät Yhdysvaltojen ase-voimien kehittämien taistelulennokkien (UCAV, unmanned combat air vehicle) hal-lintaan liittyvää järjestelmää. Määritelmällisesti lennokit ovat mobiileja autonomisiarobotteja (autonomous mobile robotic system), toisin sanoen omatoimiseen lento- jataistelutoimintaan kykeneviä hävittäjälentokoneita.

Omatoimiseen toimintaan kykenevät ilma-alukset ovat ihmisen ja koneen vuorovai-kutusta tutkittaessa mielenkiintoinen kohde, sillä vuorovaikutuksen vähentyessä senlaatu korostuu entisestään. Tutkitun kaltaisten laitteiden toimenkuva on laajentu-nut aiempaan nähden, kun miehittämättömille aluksille on aiempien valvonta- jatiedustelutehtävien lisäksi osoitettu yhä enemmän asevoiman käyttöä vaativia tais-telutehtäviä, jolloin yhteistoimintakyvyn ja kontrolloitavuuden merkitys korostuu.

Päätöksenteon tukijärjestelmän ihmiskeskeisen suunnittelun kannalta haasteena ontarve pystyä tekemään suuria päätöksiä näennäisen suppean sensoriperustaisen ti-lannekuvan perusteella. Vähäinen tieto on pystyttävä esittämään tavalla, joka mah-dollistaa yhden ihmisoperaattorin olla tilanteen tasalla, kontrolloida tarvittaessauseita koneita, pystyä halutessaan hyväksymään tai hylkämään koneiden itsenäises-ti tekemiä päätöksiä sekä havaita epäsuotuisat poikkeamat koneiden autonomisessatoiminnassa.

Ihmiskeskeisin suunnittelumenetelmin päädyttiin ratkaisuun, jossa kaikilla toimijoil-la (koneet, ihmisoperaattori) on yhteinen tilannekuva, joka päivittyy kunkin osapuo-len tekemien havaintojen perusteella. Operaatio etenee suunnatun syklisen verkon

11

muodossa esitetyn etenemiskaavion mukaisesti ja yhteistoiminta perustuu huuto-kauppajärjestelmään, jossa kaikki osapuolet voivat lisätä yhteiselle huutokauppalis-talle kohteita (suoritusta vaativia tehtäviä), joita muut voivat ”huutaa” suoritetta-vakseen. Ihmisoperaattorin on mahdollista seurata huutokaupan etenemistä, poistaaja lisätä kohteita harkintansa mukaan, muokata tilannekuvaa omien käsitystensä mu-kaiseksi, tarkastella kunkin koneen jo suorittamia tehtäviä, muokata koneiden suun-nitelmia sekä arvioida tapahtumaketjujen perusteella koneiden tekemien päätöstenoikeellisuutta.

6 Yhteenveto

Päätöksenteon tukijärjestelmän kaltaisen monimutkaisen kokonaisuuden suunnitte-lijan on tunnettava hyvin sekä sovellusalue että käyttäjien valmiudet. Tavoitteen ol-lessa ihmisen päätöksentekokykyä parantava järjestelmä, on päätöksentekokykyynliittyvien vahvuuksien ja heikkouksien oltava selvillä.

Ihmiskeskeisiä suunnittelumenetelmiä soveltamalla hankittu tieto sovellusalueesta,käyttäjäryhmistä, käyttökontekstista ja käytettävyystavoitteista mahdollistaa ih-miskeskeisyyden läsnäolon suunniteltavassa järjestelmässä. Menetelmät eivät olestep-by-step -oppaita, joita noudattamalla automaattisena seurauksena olisi ”ihmis-keskeinen järjestelmä”, vaan menetelmin saatuja oivalluksia käytetään perustanasuunnitteluratkaisuja luotaessa.

Lähteet

SGB09 Smith, P. J., Geddes, N. D. ja Beatty, R., Human-centered design ofdecision-support systems. Teoksessa Human-Computer Interaction: De-sign Issues, Solutions, and Applications, Sears, A. ja Jacko, J. A., toi-mittajat, Human Factors and Ergonomics, CRC Press, 2009, luku 13,sivut 245–274.