Koch Ludwig kutatásai

Az alábbi szöveget fordította: Benyuska Krisztián HA5TBK
Az ékezetesítésben nagy segítséget nyújtott: Szekeres Tamás HA2016
Forrás: The Art and Skill of Radio-Telegraphy ( William G. Pierpont N0HFF ) Chapter 29 The Koch Researches
A fordítás itt-ott sajnos magyartalanra sikeredett, és nem teljes, az esetleges "melléfordításért" semmilyen felelősséget nem vállal a fordító.
2003-11
Forrás:

• http://www.cq.hu/ha2016/koch.htm
• http://www.qsl.net/n9bor/n0hff.htm
• http://www.raes.ab.ca/book/main.htm
• http://www.telactive.net/w5sf.com/n0hff_morse_article
• http://www.f8byc.net/proffmorse/n0hff
• http://www.geocities.com/gm0rse/n0hff/contents.htm

Koch kutatásai

Koch Ludwig nyilvánvalóan alapos kutatásai - aki a németországi Braunschweigben a Műszaki Főiskolán volt pszichológus - 1936. január-februárjában láttak napvilágot, melyek gyakorlatilag ismeretlenek voltak Németországon kívül. Az Ő eredménye a leghatékonyabb morzetanítási módszer felfedezése volt leendő rádiótávírászok számára, ami megfelelt a nemzetközi kereskedelmi operátorok szintjének. Ezek a következők voltak:

• 100 szó adása 5 perc alatt { 16,7 ~ 20 baud },
• 100 szavas távirat vétele 5 perc alatt { 16,7 ~ 20 baud }, és
• 125 szavas rendes szöveg vétele 5 perc alatt { 20,83 ~ 25 baud },
  egy szót 5 betűsnek tekintve.

Koch kutatásai a következőkből álltak: megállapítani, hogy a kompetens operátorok hogyan is dolgoznak, az éppen használatban levő tanítási metódusokat megvizsgálni, aztán kigondolni jobb módszereket, és tesztelni azokat a tanfolyamokon. Az Ő következtetései és ajánlásai a legkorábbi igazi kutatások egyike, a lehető legjobb morzeoktatás iránt. Ez a ma használt legjobb módszerekkel egyezik, és néhány további értékes dolgot is felkínál számunkra. Ezek összegezve a következők:

Tesztek annak megállapítására, hogy a kompetens operátorok hogyan is csinálják

Koch három fajta tesztet végeztetett el, hogy megállapítsa, hogy is értik meg a morze kódot, és ehhez a céljához négy résztvevőt alkalmazott, akik aktív rádiótávírászok voltak. Három közülük kizárólag hang alapján tanulta meg a morze kódot, míg a negyedik önképzőként tanulta meg, egy pont-vonás táblázat alapján.

Adás teszt

Az első teszt mindegyik operátor számára a hagyományos kézi billentyűvel történő adás volt, méghozzá tíz féle betűből ( B C V Q F L H ) álló sorozatok adása különböző sebességgel, miközben saját adásukat egy fejhallgatón hallgatták vissza. Egy rögzítő berendezéssel készítettek pontosan időzített grafikus felvételeket mindegyik operátorról. Így a tényleges jel szünet időket részletesen lehetett vizsgálni. 3,3 ~ 4 .. 13,3 ~ 16 baud-ig történtek az adások, a ma is használatos nemzetközi morzekóddal. 8,33 ~ 10 baud alatt az egyetlen operátor, aki megközelítette a szabvány szerinti jel/szünet időket, az az volt, aki képileg tanulta meg a morze kódot. A három másik operátor észrevehetően eltért a szabványtól. 4,17 ~ 5 baud-nál ezek az eltérések már jelentősek voltak:

• a ti-k túl rövidek voltak,
• a tá-k a 3 * ti-nél hosszabbnak tendáltak, és
• a szünetek a karakterek között túl hosszúak voltak.

Habár, az egyes betűk összetevői közötti szünetek majdnem tökéletesen megegyeztek a ti hosszával ( ahogy szabályos ).

Az egymás utáni nagyobb sebességeknél ez a helyzet lassan, némileg szabálytalanul változott. Míg 8,3 ~ 10 baud-nál mind a négy operátor egészen pontos karaktereket formált ( közel a nemzetközi szabványhoz ), kivéve, hogy a betűk maguk némileg gyorsabbak voltak, a betűk közötti szünetek pedig hosszabbak a szabványnál. 10 ~ 12 baud körül mindegyikük adása egészen közel állt a szabványhoz. ( Egyedül csak a jól ismert személyi sajátosságok jelentkeztek a kézi adás végett. Ezek az eltérések 8,3 ~ 10 baud-nál és felette mindvégig nagyon kicsik voltak. )

A három operátor, aki hang alapján tanult, nyilvánvalóan nem mutatott igazi érzékelést a hangképek iránt ezeken a nagyon alacsony sebességeken: nincs meg az egységnek az érzete, hanem inkább csak a különböző elemek egymásutániságának tűnik az egész. Csak 8.3 ~ 10 baud körül voltak a karakterek önálló egységként érzékelhetőek. Egységek, amik félreérthetetlenek voltak mindegyik operator elméjében.

Vétel teszt

Első számú teszt: mindegyik operátornak a 30 karakterből álló német morze karaktereket kellett vennie, amit egy géppel adtak. Szabvány szerinti tökéletes időzítéssel, mindegyik táviratot különböző sebességeken adva az előbbi tartománynak megfelelően.

• 4,17 ~ 5 baud körül ezek a tapasztalt operátorok alig ismertek fel egy-egy karaktert helyesen!
• 5,83 ~ 7 baud-nál a betűknek csak 40..60%-át azonosították be helyesen.
• 8,3 ~ 10 baud-nál mindegyik operator 95% körüli helyes vételt ért el, míg
• 10 ~ 12 baud-nál mindegyikük hibátlanul vette a táviratot.

Kettes számú teszt: itt a betűk közötti szünetet megduplázták. Ezúttal az operátorok majdnem minden betűt felismertek minden sebességnél. Ez érdekes.

Ezekből a tesztekből a konklúzió, hogy a tapasztalt operátorok a karaktereket egy hangegységként ismerik fel, és ez az egység csak akkor áll fenn tisztán, ha a karaktereket egy minimum sebességgel adják, kb. 8,3 ~ 10 baud körül. Lassabb sebességeknél egyszerűen különálló jelek sorozatai a betűk. Koch arra jött rá, hogy ezek az operátorok csak úgy tudták a túl lassú karaktereket felismerni, ha a betűk közti szünetet megduplázták. A hosszabb szünet alatt mentálisan fel tudják gyorsítani a hallott jelet egy olyan sebességre, ahol már fel tudják ismerni az adott karaktert. ( Nem valószínű, hogy egy kezdő ilyen képességgel rendelkezne. )

Az operátor, aki egy táblázatból tanulta meg a morzekódot, nyilvánvalóan jobb jel/szünet arányokkal formálja meg a betűket nagyon alacsony sebességeken, mert erős a betűkről alkotott vizuális képe. Azonban, az ár, amit ezért fizetett, az az, hogy a maximum vételi sebessége limitált: aligha tudja a minimum követelményeket teljesíteni - egy "lapszéli" operátor. ( Lásd alább. )

Az eddigi tanítási módszerek analizálása, és kritizálása

Az "analitikus" módszer a tanuló számára úgy vezeti be a morze kódot, hogy néhány szisztematikus elrendezést szemléltet, vagy egy táblázatot, amiben a karakterek a hozzájuk tartozó elemek száma és típusa szerint van rendezve egy vizuális formába. A tanulótól elvárják, hogy ezt egy mentális képként memorizálja, még mielőtt továbblépnének. Ezután a karaktereket tökéletes időzítéssel adják a tanuló számára, először nagyon nagyon lassan. Ez azt jelenti, hogy jó hosszan kitartott ti-kkel, tá-kkal és szünetekkel adják a jeleket. A sebességet aztán egész jelentősen emelik, apró lépésekben.

Ennek a rendszernek a hibái a következők:

• a képi szimbólumokkal kezdett tanulás felesleges kerülőutat eredményez
• a lassú sebesség miatt nincs semmiféle egység, vagy összefüggő hangegység
• a nem egybefüggő jelek nem biztosítják az egység érzetének a szükségességét
• aligha segíti a tanulót a ti-k és tá-k számolása
• a hosszú szünetek a betűk között elvonják a figyelmet a következők miatt:
  • bátorítják a tanulót arra, hogy a nem egybefüggő részeket összerakja, hogy így értelmet adjon nekik, vagy
  • azon gondolkodhat a tanuló, mi jöhet következőnek
• a sebességnek minden növelésekor minden hang különbözőnek hallatszik, és lényegében mindent előröl kell kezdeni

Röviden, a tanuló félre van vezetve, és komolyan büntetve van: szükségtelenül fordítja le a kis egységeket és hangrészeket, hogy egy jelentéssel bíró egésszé álljanak össze, aztán átkonvertálja ezt egy vizuális formává, és végül a betűvé.

Egy "hangegység"-es módszer a tanuló számára a morze karaktereket olyan gyors sebességen vezeti be először, hogy egy akusztikus egységként lehessen azokat értelmezni, de nagy szünetekkel a karakterek között. Azonban, a tanuló már általában tudja vizuálisan a kódtáblázatot, vagy pedig arra bátorítják, hogy tanulja meg.

Sajnos, a vizuális mentális képek általában sokkal erősebbek, és egyszerűbb őket a felszínre hozni, mint a hallás utáni hangképeket. Ennek következtében a tanuló afelé tendál, hogy a hangot, amit hall, a hozzátartozó vizuális megfelelőjére konvertálja az egyes összetevőket szétválasztva, és végül a betűvé. Ez a komplex cselekvés azzal a következménnyel jár, hogy mindenképp - legalább részben - lerombolja az akusztikus benyomás teljességét.

Ezt a fajta eljárást csak még jobban ösztönzi a karakterek között hagyott nagyobb szünet, elegendő időt adva a gondolkozáshoz, spekulációhoz és a kényelmetlen fordítási folyamathoz. A sebesség növelésével a szünetek időtartamai túl röviddé válnak, hogy mindezt biztosítani lehessen, és így a tanuló leragad 8.3 ~ 10 baud alatt vagy akörül, mint ahogy az analitikus módszernél is.

Szóval ez a módszer ugyanazzal a bajjal jár, mint az analitikus módszer. Mindkettő rendszerint egy kellemetlen akadályhoz vezet 8,3 ~ 10 baud körül, ahol egy jól látható változás van a morzejelek megértésében, a ti-kből meg a tá-kból egy összefüggő egység lesz.

Ezeket a módszereket vizsgálva, két csoportja figyelhető meg a hibáknak:

• hibák, amik megakadályozzák egy akusztikus egység érzetének a kialakulását
  • kerülőút egy optikai szimbólumon keresztül
  • a karakterek akusztikus formájának a szétesése
• hibák, amik megelőzik azt, hogy az akusztikus benyomásból közvetlen beugorjon a betű
  • a hosszú szünetekben történő jeleken való gondolkodás
  • találgatás, mi jöhet következőnek
  • konvertálás vagy fordítás a hangból képpé, majd a képből betűvé
  • konvertálás vagy összerakás egy teljes ritmus egységgé

A gyógyír nyilvánvalóan az, hogy ha eliminálod az összes vizuális kapcsolatot és asszociációt a hang és a betű között közvetlen, és hogy ha már a legelején elég nagy sebességgel kezded a tanulást, így az összefüggő hangképek rögtön érzékelhetőek, és ha eliminálod a betűk közötti helytelen szünettartást.

Tesztek jobb tanítási módszer létrehozására

Milyen sebességgel kezdd a tanulást?

A nyilvánvaló cél az, hogy megfeleljen a nemzetközi követelményeknek. A kérdés az, hogy hogyan lehet ezt a legjobban elérni. Jobb lenne kezdeni egy 16,7 ~ 20 baud-os ütemmel, vagy valamivel lassabban? Úgy találták, hogy az átlagos tanulónak a 16,7 ~ 20 baud sokkal jobban igénybe veszi a koncentrációját, mint a 10 ~ 12 baud. Különösen, ha egyre több új karaktert vezettek be. Természetesen, ha valaki eleinte egy alacsonyabb sebességen tanul, a sebességet növelni kell majd, hogy a nemzetközi követelményeknek megfeleljen.

Különféle tesztek megmutatták, hogy 10 ~ 12 baud körül van - a legtöbb ember számára - az optimális sebesség, hogy elkezdjenek tanulni. Ez bőven felette van a 8,3 ~ 10 baud-os akadálynak, hogy azt kiküszöbölje. További tesztek kimutatták, hogy ha már a tanuló az összes karaktert megtanulta 10 ~ 12 baud-os sebességen, akkor viszonylag könnyű a számára, hogy felfejlődjön 12,7 ~ 14 baud-os sebességre, és folytatva a gyakorlást ugyanezt az alapelvet követve, lépésről lépésre, meglehetősen gyorsan fejlődjön a megkövetelt sebességre. Ekképpen a 10 ~ 12 baud-os kezdősebesség elég indokoltnak látszott.

Lehet-e a ritmusképeket fejleszteni?

Koch megfigyelte, hogy a tanulás kezdeti szakaszain, egy kezdőnek intenzíven koncentrálnia kell minden betű ritmusképére. Van-e valami, ami könnyebbé tudná ezt tenni számára?

Megfigyelte, hogy néhány oktató beszélte, vagy majdnemhogy énekelte a karakterek hangképeit ti-tá-kkal, amelyek magánhangzóinak jellege és hossza miatt a hangképet némileg egy melódiává tette. Ez segített kihangsúlyozni a különbségeket a hangképek között és egyben elősegítette az akusztikus egység jelentéssel bíró azonnali érzékelését.

Vajon könnyebbé tenné-e az új tanulók számára a karakterek melódiájának a felismerését, ha két különböző hangmagasságú jelet, az egyiket a ti-k, a másikat a tá-k számára, használnánk? Vajon segítene-e abban, hogy a kezdeti tanulási lépéseknél, csökkentse az intenzív koncentrálás által okozott stresszt, mialatt az új ritmusokkal ismertetik meg? Úgy látszott, ez egy próbát megér.

Koch két tanfolyamot is vezetett párhuzamosan, hogy kiértékelje a kéthangú módszer érdemeit. Az első lecke után, a kéthangú csoport két leckeperiódussal a monoton-hangú csoport előtt járt. ( A kéthangú csoport részére a hangmagasságokat fokozatosan egymáshoz közelítették ). Az eredmények: a kéthangú csoport 24 alkalommal érte el azt, ami a monoton csoportnak 28 alkalommal sikerült. A teljes tanítási idő a kéthangú csoportnak 12 órába tellett, míg a másik csoportnak 14 órába. ( Mindkét csoportnál megvoltak a szokásos, alkalmi rövid akadályok, ezek egyike sem tartott tovább, mint egy leckeperiódus. ) A következmény: érdemes ezzel a fejlesztéssel segíteni a kezdőket.

Melyik betűket kellene először tanítani?

1) A hasonló hangzású karakterek közötti különbségtétel

Melyik karaktereket kellene először a tanuló számára bevezetni? Habár a tesztek megmutatták, hogy a tanulók az első leckéiken könnyedén megtanulnak különbséget tenni a hasonló hangzású betűk között, mint pl. az E I S H, azonban az ehhez szükséges koncentráció szintje negatívan befolyásolja őket. A tapasztalatok azt mutatják, hogy ahogy a sebességet növeljük, úgy elég sok hangkép összetéveszthető a hasonló hangzások miatt. Különös tekintettel a ti-k számára, amik elég rövidek tudnak lenni nagyobb sebességeknél: pl. S és H, vagy U és V. A tá-ra végződő karaktereknél ennek nincs túl nagy kockázata: pl. W és J. Emellett néhány kezdő a tükörképes karaktereket összekeveri, mint pl. B és V, D és U. Ezért jobbnak tűnik olyan hangképekkel kezdeni, amik világos és nyilvánvalóan különböző karakterek. Így a tanulók sokkal jobban felismerik majd a kisebb különbségeket.

2) Betűk, melyekkel bajok szoktak lenni

Koch szerint ( a német tanulók részére ) rendszerint az X Y P Q ( A Z betű nagyon gyakori a német nyelvben ). Ha ezeket a betűket vezetjük be az első három alkalommal, akkor sokkal több a rendelkezésre álló idő arra, hogy megfelelő gyakorlásra legyen lehetőség, és rendszerint hamarabb be lehet fejezni a teljes oktatást.

Mikor vezesd be a következő új karaktert?

Koch tesztjei megmutatták, hogy akkor biztonságos egy új karaktert bevezetni, mikor a tanuló már jól megtanult minden addig tanított karaktert. Koch a mércét 90%-ra tette: magyarul, új karaktert addig nem kezdett el tanítani, amíg a tanuló legalább a táviratban levő betűk 90%-át tökéletesen le nem vette. Ez egy jó mérési lehetőséget biztosított az összehasonlításhoz, ugyanakkor a tanulónak módot adott saját fejlődésének a nyomon követésére. Valóban érdekes, hogy ezek a tesztcsoportok megmutatták, hogy a tanulók majdnem pontosan a tanórák arányában tanultak meg új karaktereket. A kísérletek rámutattak arra is, hogy optimálisan 3..4 új karaktert jó bevezetni minden egyes lecke alkalmával.

A gyakorlatokat vajon a betűk csoportja szerint kellene-e tartani?

A feltett kérdés tulajdonképpen a következő: vajon a tanulóknak először a betűknek egy bizonyos csoportját kellene megtanulniuk, és mikor ez már jól megy, menni külön a következő csoportra, ugyanúgy jól begyakorolni őket, aztán ezt a két csoportot összekombinálni?

Koch a tanítási tesztjét olyan karakterekkel kezdte, amelyek csak tá-kból álltak: T M O CH ( a németben a CH egy karakter ). Elegendő gyakorlás után ( néhány lecke ), mikor már alaposan elsajátították ezt a csoportot, elkezdte tanítani ugyanolyan módon a következő csoportot: E I S H. Aztán összekombinálta a kettőt egy csoportba, és úgy találta, hogy a tanulók az első csoportban tanult betűket majdnem teljesen elfelejtették, és a magabiztosságuk eléggé megingott. Koch elkezdte elölről tanítani mind a nyolc betűt, mígnem teljesen elsajátították őket a tanulók.

Ezután megint megtanultak két új csoportot, mint az előbb, ugyanúgy előjött a hiba, megint javítottak az előző módon. Mikor a négy csoportot kombinálták egybe, az első két csoport nyolc betűjét tulajdonképpen elfelejtették!

Úgy látszik, hogy a tanulók intenzív koncentrációja az új csoport karaktereire azt okozzák, hogy a csoport felülírja, illetve kitörli az előzőleg tanult csoportot. Ebből Koch azt a helyes következtetést vonta le, hogy a csoportokkal való tanítás egy tévút. Tehát, a leghatékonyabb módszere egy új betű bevezetésének, ha azonnal beépítjük az addig tanult karakterek csoportjába, mígnem az egész abc-t befejezzük. Így minden előzőleg tanult karakter folyamatos visszatekintés alatt áll, és gyakran ismételt, kihagyások nélkül.

Nehéz karakterek

A tapasztalatok azt mutatták, hogy 1..2 tanulónak problémái vannak egy, vagy több karakter beazonosításával. Vagy tévesztik, vagy pedig összekeverik őket. Ezek a tanulók a fejlődésükben egy kis akadályt mutatnak. Hogy melyek ezek a betűk, az tanulóról tanulóra nagymértékben változik. Az ötös csoportok vétele - ami alább lesz részletezve - segíthet ezen betűk beazonosításában. Így megtudhatjuk, hogy melyik betűkhöz szükséges több gyakorlás.

Milyen hosszan és gyakran tartsd a gyakorlásokat?

Koch felidézte ezzel kapcsolatban B. Jost kutatásait, mely szerint az emberek sokkal gyorsabban és mélyebben tanulnak adott időszakot tekintve, ha a gyakorlások rövidebbek, viszont időben jobban szétszórtak. Pl. egy teljes 24 leckés tanuláshoz ( amelyben mindig szerepelnek az előzőleg tanult karakterek is ): napi 4 gyakorlás hat napon keresztül négyszer hatékonyabb, mint napi nyolc gyakorlás három napon keresztül. Napi két gyakorlás tizenkét napon keresztül pedig nyolcszor hatékonyabb. Vagyis, a tanulási időt jobb egy hosszabb időszakra választani.

Mi az ideális időtartam egy gyakorlathoz? Koch úgy találta a tesztek alapján, hogy egy hosszú reggeli gyakorlás, aztán egy megfelelő hosszú pihenőszakasz után folytatva délután a tanulást, az túlságosan is intenzív koncentrációt igényel. A tanulók hamar elfáradnak, és az ismétlő gyakorlatok sem olyan hatékonyak, mint amilyennek lenniük kellene. Kísérletileg megállapította, hogy a kb. fél órás gyakorlatok járnak közel az optimálishoz. ( A 45 perces periódusok sem tűntek annyira megfelelőnek. ) Koch végül napi 2 * fél órát ajánl, az egyiket reggel, míg a másikat délután optimálisként.

Számos kurzust végeztek ezen alapelveket variálva, habár Koch beszámolójának írásakor sosem sikerült az oktatásokhoz minden optimális feltételt összekombinálni. A tanulók olyan emberek voltak, akiket ugyan érdekelt a dolog, de nem elsődlegesen, legalábbis nem a profizmus szintjén. Továbbá, teljes munkaidőben dolgoztak, és sokszor fáradtan érkeztek a gyakorlatokra, amiket a délutáni órákban kellett tartani. Mindössze heti két..három félórás gyakorlat megtartására volt idő, ami aligha ideális.

Mindezek ellenére az előrehaladás jó volt, és semmiféle nehézség nem merült fel. 3..5 karakter került bemutatásra és megtanulásra az első félórás gyakorlaton. Koch minden egyes gyakorlaton nagyon sok ismétlésre törekedett, sohasem kevesebb, mint 10 ismétlésre a gyakorlatok alkalmával, miután már az egész abc-t végig vették, akkor is. Minden gyakorlat egy élénk visszatekintéssel kezdődött a már addig tanultakra.

A tanítás új filozófiája

• Hibás dolog az, ha hagyjuk a tanulónak, hogy bármilyen vizuális formában lássa a karakterek kódolását, mert a vizuális benyomás olyan erős, hogy majdnem állandóan a pontok, és vonások analizálásához vezet, ami megtöri az egységet.
• Minden karakternek muszáj a saját természetes egységét, az akusztikus egészét állandóan megtartani. Ezt a következő dolgok segíthetik elő:
  • Már a kezdetek kezdetén legalább egy 10 ~ 12 baud-os sebességgel kell az adást végezni. Ez elősegíti az akusztikus egység érzékelését, és teljesen kiküszöböli a 8,3 ~ 10 baud körüli ( átmeneti ) akadályt.
  • Eleinte ki kell emelni a kódok természetes melódiáját, mint egy kis dallam, azzal, hogy egy adott hangmagasságot használunk a pontoknak, és egy kissé különbözőt a vonásoknak. Ezeket a hangmagasságokat aztán fokozatosan egymáshoz közel kell hozni úgy, hogy körülbelül a tanulási szakasz felénél már teljesen azonosak legyenek, és ezzel az egy hangmagassággal kell folytatni a tanulást.
• Már a legelső alkalmaktól kezdve minden gyakorlaton ötös betűcsoportokat kell használni, rendes szünettartással a betűk között, mint a titkosított szövegeknél, de érezhetően nagyobb szünettel a csoportok között. Ennek két célja is van:
  • nem hagy szünetet a betűkön való tudatos gondolkodásra vagy fordításra, ami közvetlen hangkép-betű átalakítást igényel, és
  • a tanuló rögtön hozzászokik ahhoz, hogy a betűket csoportosítva hallja, mint a rendes kommunikációnál, nem pedig elkülönített betűnként.

Experiment is the sole judge of scientific “truth”. A (természet)tudományos igazság kizárólagos kritériuma a kísérlet.
Feynman Richard