無線電信の巧みと技

William G.Pierpont N0HFF

-改訂２版-

第２９章  コッホの研究

  

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ドイツのDie technische Hochschule, Braunschweigの心理学者ルドウィグ・コッホは明瞭で広範囲な研究を行ない、１９３６年１～２月のレポートしていますが ( 文献参照)、ドイツ国外ではあまり知られていないようです。かれの研究目的は、将来の無線電信オペレータに国際的に通用するプロオペレータになるために最も効率的な方法を発見することでした。要求事項は次のようなものでした。

コッホの研究は次のような内容を含みました：有能なオペレータが何をしているのかを見極める、現在使用されている教習方法を検証する、そしてより良い方法を工夫し、それを実際の授業でテストしてみる。彼の結論と薦めはどうやってモールスコードを教育するのがベストかを実際的に研究した最初のものです。それらは今日の最良の方法と全て一致しており、さらに貴重なアイデアを私達に提案しています。それらをここにまとめます。

有能なオペレータが何をしているかを検証するテスト
彼はコードがどのように解読されるかH検証するために、４人の有能で積極的に練習している無線オペレータに３つの連続するテストを行ないました。このうち３人のオペレータはコードをそれぞれ単独で音声によって学習しましたが、１人は印刷した符号表で独学しました。
 

送信テスト
最初のテストは各オペレータに通常の縦振り電鍵による手送りで１０文字の連続 b c v q f l h y z xを色んな速さで送信させるものです。その際、自分の送信品質がモニターできるようにヘッドフォーンをします。オペレータの見えないところで記録システムが正確なタイミングのグラフィックな記録をしており、実際の信号のタイミングやスペースの長さなどが詳細に検証できます。彼は標準国際モールスのタイミングを使うよう指示し、２０～８０文字毎分の範囲で６つの異なる速度で送信するようにさせました。標準国際モールスのタイミングは、１２章に述べているように、全ての速度での比較検証に使われました。 

約10 wpm 以下で標準タイミングに近かったのは唯一コードを視覚的に覚えたオペレータでした。他の３人は標準タイミングからかなり外れていました。5 wpmでもこの違いは容易に評価できます。

しかしながら、文字を構成する長短点間隔は完璧に短点１個分と等しくなっていました。

スピードが速くなるに伴って状況は徐々に変わってきます、１０ｗｐｍ程度までは個人的な差こそあれそこそこ正確だったものが、１２ｗｐｍ程度から皆、国際標準に極めて良く沿った符号になります。（良く言われる手送りによる個人的特徴は残ります。１０ｗｐｍ以上ではそれによる符号のひずみは常に低い）

音で符号を覚えた３人のオペレーターは大変遅いスピードでは符号を音声パターン(Gestalt)として捕らえられないことが明らかになりました。一体性がなく、単なる符号要素の断片の連続と感じられるのです。１０ｗｐｍ程度になってようやく音声パターンとして認識できるレベルになり、要素の断片は遮断されるようになります。
 

受信テスト
テスト１： 各オペレータは３０文字のドイツ語モールスを受信します。モールスは送信同様２０から８０文字毎分の範囲内で４つの異なる速さで機械的に完璧なタイミングで送信されます。

約５ｗｐｍでは経験のあるオペレータは単一文字を正確に認識するのにてこずります。７ｗｐｍになると４０％から６０％の文字は正しく認識できるようになります。１０ｗｐｍになると全員が約９５％正解できるようになります。１２ｗｐｍまでに全員が全ての文字を正しく認識できるようになりました。

テスト２： 文字間のスペースを２倍にします。そうすると、テスト１の各スピードで全員が全て正確に文字を認識しました。これは興味深い結果です。
 
このテストから経験のあるオペレータは符号文字をその音声パターン(Gestalt) で認識していることが裏付けられました、そしてこの音声パターンは最低約５０文字毎分の速さで成立するパターンです。それより遅いとパターンが崩れて聞こえてしまうのです。コッホは、非常に遅いスピードの場合文字間隔を２倍にすることで崩れた音声パターンを頭の中で修復し認識することができるのだと結論付けました。（初心者はこれをする能力はないでしょう。）
 
印刷された符号表でモールスを覚えたオペレータは遅い速度においては大変正確です、なぜなら彼の視覚的符号映像が非常に強いからです。しかしながら、この方法で覚えた彼の最大速度には限界があります。彼は最低限の要求にしか耐えられない、ぎりぎりのオペレータです。（下記参照）
 

以前の教育法の分析と批評
「分析的」方法はある種の系統的あるいはチャート式の符号文字と数字の視覚的関連付けを用いています。生徒は先に進む前に視覚的に脳裏に焼き付けます。そして、最初非常にゆっくりとした速度の標準タイミングの符号文字が送られます。つまり、非常に長い短点、長点、スペースがゆっくり送られます。速度は徐々にアップされます。

このシステムの間違いは：

簡単に言えば、生徒は横道にそらされその後ずっと不利な立場になります。不必要に音声の仔細から構成をしようと試み変換し、全体を意味あるものとしてくっつけて視覚的に変換して最後に文字になります。

「音声パターン」法は、先ずモールスによる文字を生徒に単一の音声パターンとして聞こえるだけ十分に早い速度で、但し文字間隔は十分広くして、生徒に聞かせます。しかしながら、生徒は通常すでに符号を視覚的にマスターしているかそうするよう教わっている。

残念ながら、脳裏に焼き付けられる映像は大変強く、音声パターンよりも容易に思い出せるものです。そのため、生徒は聞いた信号のパターンを対応する視覚的表現に変換してしまい。符号を構成するパーツに分解してしまい、最後に文字に変換するという傾向があります。この複雑な行動は少なくとも音声パターンの一貫性を破壊してしまう傾向があります。

この一連の行動は長すぎる文字間隔によって、考えたり、隔憶測および面倒な翻訳プロセスを介入したりする余裕を与えてしまうことを示しています。速度が速くなるにつれて文字間隔のスペースが短すぎてこれらの行動ができなくなり、１０ｗｐｍ程度で受信できなくなります。これが分析的方法の場合です。

したがって音声パターン法も分析的方法と同じ問題を抱えています。どちらも符号の部分的認識から一貫性による認識が必要となる１０ｗｐｍあたりで高原状態になります。

これらの方法を分析すると、２種類の間違いがわかります：

直す方法は明らかに視覚的参照を消去し、音声を直接文字に対応させること、ごく初期の段階から十分に速度の速い符号を使用し音声パターンの一貫性を保ち、不自然な文字間隔を使わないことです。
 

より良い指導方法を構築する実験

初期学習のための文字速度は ?
明らかな目標は国際要求を満たすことです。問題はそのための最良の方法は何かということです。最初から１００字毎分あるいは少し低いくらいの速度を使うのがより効果的でしょうか。 この実験は試されました。平均的学習者にとって１２字毎分よりも１００字毎分のほうが集中力の欲求が明らかに大きくなります、特に新しい文字を出れば出るほど。（上記の平均的学生はさらに高い初期速度で良くやります）しかし勿論、もし最初にゆっくりした速さで学習していたら、国際要求に合致するために早められます。

様々なテストで約１２ｗｐｍが多くの人達が学習を開始するのが最適であることを示しています。これは例の避けるべき１０ｗｐｍの高原より十分高いものです。さらなるテストで、学生が一旦全ての符号を１２ｗｐｍでマスターしたなら、能力を７０字毎分に高めるのは簡単で、そして練習を続ければ要求される速度まで段階的に素早く到達することが出来ます。このように、１２ｗｐｍという初期速度は適正であるといえます。

 

リズムパターンは強調できるか？
コッホは、学習の初期段階において初心者は文字のリズムパターンに特に集中すべきであると考察しています。これを容易にする方法はあるのでしょうか？

かれは、一部の教師が符号を「トン」と「ツー」の音節を使って話し、あるいは歌うこと、でその母音の品質と長さで音声パターンを正確にメロディーのように表現していることに気がつきました。この試みは、音声パターン間の相違を強調し、音声パターンの瞬時認識を促進します。

短点と長点で異なったピッチを使うことは初心者が符号のリズムパターン（メロディー）全体を認識するのを容易にし、学習を容易にするのではないでしょうか？ リズムを導入しそれに慣れるまでの初期段階における集中によるストレスを軽減する一助になるのではないでしょうか？ 試してみる価値はあるでしょう。

彼は２トーンによるメリットを評価するため２つのクラスを同時に実行してみました。最初のレッスンが終わって、２トーングループが１トーングループより平均して２段階先に進んでいることがわかりました。（２トーンクラスではピッチの差は徐々に少なくして行きました）結果：１トーンクラスが２８レッスンで終えることを２トーンクラスでは２４レッスンで終わりました。合計授業時間は１トーンの１４時間にたいし２トーンは１２時間でした。（両方のグループで通常の、一時的な短期間のプラトー（高原）がありましたが、それは１レッスン以上続きませんでした） 結論：これは初心者教育の一助となる効果的手法といえます。 
 

どの文字を最初に教えるべきか？
１）類似音声パターンを区別する
どの文字を最初に生徒に教えましょう？ 生徒は最初のレッスンで類似した音声パターン、e-i-s-hなどを覚えることが出来ることは実験で明らかですが、要求される集中の度合いは逆効果であることを示しています。経験上、スピードが上がると類似音声パターンの文字を間違える、特に早くなると短点が極めて短くなりその数だけが違う類似パターンを間違えやすい傾向があります。例えば、SとH、UとVなどです。長点文字はこのような傾向はありません。例えば、WとJなど。 さらに、初心者は一時的にBとV、DとUといったミラーイメージ（さかさま類似）の符号を混同する経験をします。したがって、最初は音声パターンが明らかに異なる符号からはじめるのが良いでしょう。そうすれば、生徒はゆっくりと違いが少ない符号を区別することを学習できます。

２）問題になりがちな文字
コッホは（ドイツ人の生徒の場合）一般的に x y p q が問題になりがちであるといっています。（Zはドイツ語で非常に頻繁に使われます）もしこれらがプログラムの最初の１／３あたりに紹介されれば、練習に十分な時間がかけられ、その後頻度を下げれば良いでしょう。
 

いつ新しい文字を紹介するか
彼の実験によればそれまで学んだ文字を全て覚えた後で新しい文字を紹介するのが安全です。彼は実用的標準値として最低９０％を提唱しています：すなわち、生徒が少なくとも９０％の正解をしなければ新しい文字を紹介しないということです。これは比較するための良き基準となり、生徒も自分の進度を評価できます。学習期間（合計時間）に正確に比例して多くの新しい文字を覚えることが実験で示されているのは実に興味深いことです。実験では又、一回のレッスン期間に３～４コの新しい文字が最適であることも示されています。
 

練習は文字グループでやるべきか？
質問はこうです：生徒は１つの文字グループをそれが良くわかるまで練習してから、次の文字グループに取りかかり、その後でグループを合体するのが良いのでしょうか？

彼は長点のみで構成される文字 t m o ch (chはドイツ語では１文字)で実験してみました。十分な練習の後（２回のセッション）、短点のグループ e i s h で同様に練習させました。次にこの２グループを合体しました、すると生徒は２つ目の文字グループの集中練習の間に最初のグループをほとんど忘れていたのです、さらに生徒の自身もなくなっていました。彼は８つの文字を一緒にさいしょからもう一度教えなければなりませんでした。

この後、上記の８文字は正確に一貫して識別できるように練習させてから、また新たな２つの文字グループを同様の方法で学習させました。その最初が、d b g のグループその後が u v w のグループです。それから、この２つのグループを合体すると、 d b g のグループを忘れてしまっていました。さらに悪いことに、この２つのグループ(d b g u v w)を一緒にして再学習した後、一番最初の８文字と合体したら最初の８文字を忘れていたのです！

このことは、集中的に新しい文字グループを詰め込むとそれが既に「覚えた」記憶に上書きあるいは取り替えられてしまうことを示しています。彼は文字グループによる学習は間違った方法であると結論付けました。 従って、最も効果的な方法は、１回に１つの新しい文字を覚えてすぐにそれを既に記憶した文字グループに含め、それを全てのアルファベットが揃うまで続けることです。この方法によって、既に学習した文字を常に復習し、時間を置くことなく頻繁に繰り返すことができます。
 

問題の多い文字
経験によると極めて少数ではありますが一つあるいはそれ以上の異なった文字を区別するのを間違ったり混乱したりする生徒がいます。かれらの上達の記録には若干のプラトーが見受けられます。問題となる文字は生徒によって大きく変わります。以下に述べる５コラムの受信フォームはどの文字が苦手なのか見極める一助となります。それらをもっと練習する必要があるということです。
 

練習はどれ位の長さで、どのような時間配分をすべきか？
彼は、練習時間が短く、練習間隔が広いほど合計練習時間に対して早く覚え長く記憶しているというB. Jostの研究を引用しています。例えば、計２４レッスン（常に復習を含む）の場合、１日４レッスンで６日間のスケジュールの方が、１日８レッスンで３日間よりも４倍効果的であり、１日２レッスンで１２日の場合は８倍効果的です。すなわち、レッスンを分散することです。

レッスンの理想的長さはどれくらいでしょうか。コッホは午前中の長いレッスンに続いて午後も長い練習を続ける実験をしました。これは非常に強い集中が求められ、生徒はすぐに疲れてしまい繰り返しの練習はその効果を発揮しません。 試行錯誤の結果、３０分の練習時間が一番効果的でありました。（たとえ４５分であっても効果が減少する） 彼は最終的に、１日に午前３０分、午後３０分の練習が最適であると結論しました。
 
以上の原理を使った様々な練習コースが実施されました。しかしながら、この報告がされたとき、彼はこれらの最適条件を組み合わせたクラスを持っていませんでした。生徒たちは日中仕事をしているので練習のときにはしばしば疲れており、時間も夜にせざるを得ませんでした。また、１週間に２、３回３０分のレッスンを組むのが精一杯でした。理想どおりにはなかなかいきませんでした。

この進め方は良いもので、無理なものでもありませんでした。最初の３０分で５つのうち３つ文字が出題され覚えられました。各レッスンでは多くの繰り返しをさせ、たとえアルファベット全てを出題したあとでも最低１０回各文字を繰り返しレッスンさせました。各連続するレッスンはその時点までに覚えたばかりの文字を復習することでもありました。
 

教えるための新たな哲学

効果的教育プログラムを設計する
１）最初の練習は生徒に異なる全体の音とスペースのリズムを聞く事になれることを教えることです：
 
  a) 文字のリズム：文字‐スペース‐文字‐スペース
 
  b) グループのリズム：レターグループ‐スペースレターグループ‐スペース

最初から全体のリズムに慣れるため下記のようなグラフ用紙のようなコピー用シートを用意しました。これはその後の通常のコピー練習にも使えます。
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そして、５文字のランダムグループが送信されます。最初これらは全て知らない文字です。５文字グループで音声パターンを聞くうちに生徒はグループの中の短点の位置に短点をプロットします。

このように５つのスペースがくるまでこれを続けると、各文字のリズムパターンを聞いて短点を対応する適切な位置に書くようになります。（この段階で生徒はただ音声のパターンのみを認識しているのであってそれ以上何もありません）彼は引き続き新しい文字グループについても何行も同じようにします。このようにして生徒は集中する練習を始めます。
a) 一貫した音声構造に対して、
b) 一つになったリズム、文字に対して、
c) 各グループの後のポーズを認識することに対して。

この相対的に短い（１０分程度）最初のセッションは、全体的で詳細な音声のパターンに慣れるための手始めとなります。

２）第２の練習は次のことをはじめることです
   a) ２つの大変異なる音声パターンの文字同士のリズムパターンの違いを認識すること、と
   b) 各文字の音声パターンになれることです。（全ての送信は機械的に正確であること）
 

Ａ）これは最初に２つの文字をその文字がなにかを示さずにその音声パターンのみを紹介することから始めます。それらは別々にそしてランダムに、生徒が明らかに個々の文字を認識し、識別するまで送信されます。（パターン１、パターン２、その他何でも）この時点ではそれらの文字が何かは示されません。それらは単に異なった音声パターンとして認識されます。

Ｂ）最初の２つの文字がそれぞれのリズムのグループとしてお互いに区別できるようになって、小さな枠に短点をかけるようになって初めて、その２つの文字がなにかを知らされます。それ以降彼は何時その符号を聞いても小さな枠に正確に対応する文字を記入できるようになります。

これは生徒を初期段階とその後において、各々のそして全ての音声パターンを、それを識別あるいは点を枠内に入れることで認識させ、より長い文字グループをより長いスペースがあれば識別できるように訓練するものです。

明らかに、特に学習段階においては、瞬時に自動的に認識できずに通りすぎてしまう音声パターンがあります。それらの信号に気を取られないようにする習慣をつけなければなりません（ただし、飛ばしてしまったところに点を付けることを除いて）。そうすることで次ぎに来る音声パターンに集中できます。

そうしなければ、瞬時に認識できない各信号とその次に来る信号の僅かなスペースの間にさっきの文字は何だったか考えてしまいます。しかし、考えているうちに次ぎの信号が来てしまい、焦り、リズムの流れを失ってしまいます。このような中断は初期段階でなくす必要があります。指導者は生徒に対し、瞬時に認識できなかった音声パターンは記入枠に点を書くだけで、すぐに次ぎの音を聞きに行かなければならないことを強調しなければなりません。この行動は習慣になるべきで、このテクニックは初期段階から上達するために重要です。

さて、生徒は音声パターンを識別したら小さな枠に対応する文字を書いて行きます。もし、生徒がまだ教わっていない文字を故意に５文字グループに混ぜたら、それら未知の文字に対応する部分に点を書きこみます。

このような練習を１、２回、短時間（約１０分）行なった後、音声的印象と彼らが表現する文字との相関は、音声から文字（あるいは点）への瞬時変換に非常に近いものになってきます。これは、３個目の文字が出されて初めて現れます。

３）既に覚えた文字郡に新たに追加するのは１文字のみです。文字を新規追加する基準：既に学習した文字の少なくとも９０％が正確に識別できること。最初の２文字の時と同様に、各新規文字は認識できる音声パターンのグループに追加されます：最初はその文字が何か知らないままパターンとして単純に認識する、一方既に知っている文字があるときはその文字が何であるか音声パターンから識別できる。

５文字グループを使っている場合の文字の導入の例として、もし教わる文字の順番が h - f - a - g - 等の場合：最初の２文字レッスンは次ぎのようになります：
l) hfhhf   fhfhfh  ....
2) 次ぎの文字: aahfh   fahfh ...
3) 次ぎ: ggbaf  ghfah  ...
4) 次ぎ:  ccgaf gcafh  ...,  等。（この例の場合、「問題になりやすい」文字は後回しにしています）
 

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