729G21 Sammansatta kognitiva system

Kursinformation

Syfte

Sammansatta kognitiva system (Joint Cognitive Systems – JCS), innebär system som omfattar människor, artefakter och sociala konstruktioner i samverkan. Sådana system förekommer överallt omkring oss; i trafiken, på sjukhus, i kontrollrum, i flygplanscockpits, eller i ett företags produktions- och ekonomisystem för att ge några exempel. Denna kurs syftar till att ge ett nytt perspektiv på analys och design av denna typ av komplexa sammansatta system. De studerande skall förvärva fördjupande kunskaper om de teorier/modeller, forskningsmetoder och tillämpningar som är lämpliga för att framgångsrikt hantera sammansatta kognitiva system.

Fyra olika huvudperspektiv gås igenom: (1) generell vetenskaplig och metodisk grund; (2) hur kognitiva system hanterar komplexitet i omvärlden; (3) användning av tekniska och sociala artefakter; (4) analys och design av sammansatta kognitiva system.

Innehåll

Kursen omfattar i huvudsak följande ämnen i linje med de ovan namngivna perspektiven:

Generell vetenskaplig och metodiskgrund

Människa-maskin system har traditionellt beskrivits från en strukturell synvinkel (utifrån systemets ”delar” och interaktionen mellan dessa). Ett alternativ är att använda en funktionell synvinkel, där beteende och prestation är mera väsentliga än interna processer och tillstånd och där systemet ses som en helhet. Metodiskt betyder detta en tyngdpunkt på kvalitativa studier, på fallstudier, och på att beskriva och förstå kontinuerliga förlopp i deras naturliga sammanhang i stället för stegvisa processer i isolation.

Hur kognitiva system hanterar komplexitet i omvärlden

Den av människor skapade omvärlden är komplex och ställer stora och ständigt ökande krav på prestation. Behovet av tid till att uppfatta en situation, resonera och handla måste ständigt anpassas till den tid som är till förfogande, vilket i sin tur beror på hur stabil (dvs. förutsägbar) omgivningen är. En väsentlig del av kognitiv systemvetenskap är att kunde beskriva hur prestationen kontinuerligt anpassas till förhållanden, och hur kunskap om detta kan användas till att gardera sig mot oväntade konsekvenser.

Användning av tekniska och sociala artefakter

Praktisk taget allt arbete kräver användning av artefakter, som kan vara av teknisk eller social karaktär (maskiner av olika slag, samarbetsstrukturer och organisationsformer). Artefakter kan stärka förmågan att utföra och kontrollera en uppgift men kan också medföra ett beroende som har oönskade konsekvenser, t.ex. vid automatisering. Problemet med komplexitet i kognitiva system är tydligast på arbetsplatsen t.ex. i industriella kontrollrum eller inom transportsektorn (bli, båt, tåg, flyg). Synen på risker och olyckor i samband med dessa typer av system blir central för förmågan att hantera dem.

Analys och design av sammansatta kognitiva system

Som nämndes ovan beskrivs sammansatta kognitiva system med utgångspunkt i deras funktion och inte i deras struktur. Därför blir avgränsningarna av vad som är system och vad som är omgivning särskilt viktig, och får konsekvenser för hur systemet analyseras och hur specifika funktioner utformas (distribuerad kognition). Val av metod för uppgiftsanalys och systembeskrivning utgör sedan grunden för det fortsatta arbetet.

Undervisning/Arbetsformer

Kursen innehåller föreläsningar samt ett antal litteraturseminarier. Förutom föreläsningar och seminarier görs två studiebesök i kontrollrumsmiljö.

Litteratur

Kursbok

• Hollnagel, E., & Woods, D. D. (2005). Joint cognitive systems: Foundations of cognitive systems engineering. Boca Raton, FL: CRC Press. ISBN: 0849328217.

Läsinstruktion: Hela boken är relevant. Nedan finns en lista med relevanta bokkapitel per ämne:

• Fö 2 & 3: CSE: Framförallt kapitel 1-3.
• Fö 4: Automation: Framförallt kapitel 5, 6.
• Fö 5: Kontrollteori/komplexitet/beslutsfattande: Framförallt kapitel 4, 6-8, även kap 9 "Control rooms".
• Fö 6 & 7: Risk och säkerhet: Kapitel 6 "Function analysis" och kapitel 9, (större fokus på artiklarna).

Litteraturseminarier och artiklar

I kurslitteraturen ingår även ett antal artiklar. Dessa artiklar skall läsas och analyseras av varje deltagare individuellt innan litteraturseminarierna. Den egna analysen inlämnas i papersform på seminariet till Amy och skall bestå av identifiering av tre huvudfrågor som varje artikel täcker/lyfter upp. Dessa artiklar ingår också som material för tentan. Alla artiklar kan laddas ner via denna sida eller via bibliotekets tidskriftsdatabas (se till att du är uppkopplad mot universitetsnätverket, vi kan inte alltid länka direkt till PDF:en). Analysen ska vara minimum en och maximum två A4 sidor lång. Glöm inte att skriva namn och LiU-id på din analys.

Till Seminarie 1: CSE

• Klein, G.A., Ross, K.G., Moon, B.M., Klein, D.E., Hoffman, R.R., & Hollnagel, E. (2003). Macrocognition. IEEE Intelligent Systems 18(3), 81–85.
• Flach, J.M. (1998). Cognitive systems engineering: putting things in context. Ergonomics 41(2), 163-167.

Till Seminarie 2: Automation

• Bainbridge, L. (1983). Ironies of automation. Automatica, 19(6), 775–779.
• Sarter, N.B., Woods, D.D., & Billings, C.E. (1997) Automation surprises. In Handbook of Human Factors & Ergonomics, second edition, G. Salvendy (Ed.), Wiley, 1997.

Till Seminarie 3 : Kontrollteori/komplexitet/beslutsfattande

• Klein, G.A., & Calderwood, R. (1991). Decision models: Some lessons from the field. IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics 21(5), 1018–1026.
• Simon, H. A. (1955). A behavioral model of rational choice. The Quarterly Journal of Economics 69(1), 99–118. (eller via bibliotekets tidskriftsdatabas (finns via Ebscohost och JSTOR)).

Till Seminarie 4: Risk och säkerhet

• Amalberti, R. (2001). The paradoxes of almost totally safe transportation systems. Safety Science 37, 109-126.
• Hollnagel, E. (2002). Understanding accidents: From root causes to performance variability. Proceedings of the IEEE 7th Human Factors Meeting, 6 p.
• Hollnagel, E. (1999). Accidents and barriers. Proceedings of the European Conference on Cognitive Science Approaches to Process Control (CSAPC), 21-24 Sep, 1993, Villeneuve, France. (p. 175-180).

Studiebesök

Två studiebesök ingår i kursen. De kommer äga rum i andra halvan av kursen. Efter ett besök ska varje student tillämpa kunskaper från kursen och besvara en valfri fråga:

• Hur är systemet uppbyggt? (vilka delsystem ingår?)
• Hur ser komplexiteten i systemet ut och vilka typer av hjälpsystem används för att hantera den?
• Vilka delar av systemet är automatiserade? Hur transparanta är de automatiserade processerna?
• Hur upplever ni ”säkerhetstänket” i verksamheten? Vilka risker finns och vilka säkerhetsåtgärder är tillgängliga?
• Hur definieras funktionerna i systemet som ett reslutat av designen? Finns det några designlösningar som särskilt fångar er uppmärksamhet?

Minst två referenser från kurslitteraturen bör användas i analysen. Analysen inlämnas till kursledningen i form av max en A4 sida text senast en vecka efter studiebesöket. Namn och LiU-id ska finnas på texterna. Studenten väljer alltså ett studiebesöken där manbesvarar en fråga kring det studiebesöket. Det andra studebesöket gör man ingen analys av.

Sidansvarig: infomaster
Senast uppdaterad: 2012-09-03