home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ NetNews Usenet Archive 1992 #30 / NN_1992_30.iso / spool / comp / org / eff / talk / 7776 < prev    next >
Encoding:
Internet Message Format  |  1992-12-20  |  22.0 KB

  1. Path: sparky!uunet!spool.mu.edu!sdd.hp.com!network.ucsd.edu!news.service.uci.edu!ucivax!gateway
  2. From: kling@ics.uci.edu (Rob Kling)
  3. Subject: BROADENING COMPUTER SCIENCE
  4. Message-ID: <9212172139.aa26876@q2.ics.uci.edu>
  5. Newsgroups: comp.org.eff.talk
  6. Lines: 378
  7. Date: 18 Dec 92 05:39:24 GMT
  8.  
  9.  
  10.  
  11.                Computing for Our Future in a Social World
  12.  
  13.                                Rob Kling
  14.               Department of Information & Computer Science
  15.                   University of California at Irvine,
  16.                          Irvine, CA 92717, USA
  17.                     kling@ics.uci.edu (714-856-5955)
  18.  
  19.                         December 17, 1992 [v.8E]
  20.  
  21.  
  22. Note: A shorter form of this paper will appear in Communications of the
  23.    ACM, February 1993, in a Forum which discusses Computing the Future:
  24.    A Broader Agenda for Computer Science and Engineering. Hartmanis,
  25.    Juris and Herbert Lin (Eds). National Academy Press, 1992.
  26.  
  27. Abstract
  28.  
  29. Computer Science is being pressed on two sides in the US to demonstrate
  30. broad utility to help justify billion dollar research programs and the
  31. value of educating almost 50,000 BS and MS specialists annually. The
  32. Computer Science and Telecommunications Board of the National Research
  33. Council has recently issued a report, "Computing the Future (Hartmanis and
  34. Lin, 1992)." which sets a new agenda for Computer Science. The report
  35. recommends that Computer Scientists broaden their conceptions of the
  36. discipline to include computing applications and domains to help understand
  37. them. This short paper argues that many Computer Science graduates need
  38. some skills in social analysis to help develop appropriate systems
  39. requirements since they are trying to develop high performance computing
  40. applications which effectively support higher performance organizations. It
  41. is time for the academic Computer Science to embrace Organizational
  42. Informatics as a key area of research and instruction.
  43.  
  44. Introduction
  45.  
  46. Computer Science is being pressed on two sides to demonstrate broad utility
  47. for substantial research and educational support. For example, the High
  48. Performance Computing Act will provide almost two billion dollars for
  49. research and advanced development. It was justified by arguments that
  50. specific technologies, such as parallel computing and wideband nets,  are
  51. necessary for social and economic development. In the US, Computer Science
  52. academic programs award about 40,000 BS and almost 10,000 MS degrees
  53. annually. Many of these students enter PhD programs or work on projects
  54. which emphasize mathematical Computer Science. Many of these graduates take
  55. computing jobs for which they are inadequately educated, such as helping to
  56. develop high performance computing applications to improve the performance
  57. of organizations.
  58.  
  59. These dual pressures are pressing leading Computer Scientists to broaden
  60. their conceptions of the discipline to include an understanding of
  61. applications. An important report which develops this line of analysis,
  62. "Computing the Future" (CTF) (Hartmanis and Lin, 1992), was recently issued
  63. by the National Computing and Telecommunications Board of the  National
  64. Research Council.
  65.  
  66. CTF is a welcome report which argues that academic Computer Scientists must
  67. acknowledge the driving forces behind the generally good Federal support for
  68. the discipline. The explosive growth of computing and demand for CS in the
  69. last decade has been driven by a diverse array of applications and new modes
  70. of computing in diverse social contexts.  CTF takes a strong and useful
  71. position in encouraging all computer scientists to broaden our conceptions
  72. of the discipline.
  73.  
  74. The authors encourage Computer Scientists to envision new technologies in
  75. the social contexts in which they will be used. The numerous examples of
  76. computer applications that the authors identify as having significant social
  77. value rest on social analyses of these technologies. Further, the report
  78. tacitly requires that the CS community develop reliable knowledge, based in
  79. systematic research, to support effective social analysis. And it requires
  80. an ability to teach such skills to practitioners and students. Without a
  81. disciplined skill in social analysis, Computer Scientists' claims about the
  82. usability and social value of specific technologies is mere opinion, and
  83. bears a significant risk of being misleading. Further, Computer Scientists
  84. who do not have refined social analytical skills have sometimes conceived
  85. and promoted technologies which were far less useful or far more costly than
  86. they claimed. Effective CS practitioners who "compute for the future" in
  87. many organizations need some skills in social analysis to help understand
  88. appropriate systems requirements and the conditions which transform high
  89. performance computing into high performance organizations. Since CTF does
  90. not spell out these tacit implications, I'd like to explain them here.
  91.  
  92. Broadening Computer Science: From Computability to Usability
  93.  
  94. Since the usability of systems and software is a key theme in the history of
  95. CS, we must expand beyond mathematics for our  conceptions of "theory" for
  96. the discipline. Some applications, such as as supercomputing and
  97. computational science are evolutionary extensions of traditional scientific
  98. computation, even though they have taken a new direction with rich graphical
  99. front ends for visualizing enormous mounds of data. But some other, newer
  100. modes of computing, such as networking and microcomputing, changed the
  101. distribution of applications. While they support traditional numerical
  102. computation, albeit in newer formats such as spreadsheets, they have also
  103. expanded the diversity of non-numerical computations. They have made
  104. digitally represented text and graphics accessible to tens of millions of
  105. people.
  106.  
  107. None of these advances are inconsistent with "mathematical foundations," in
  108. CS, such as Turing machine formulations. But they are not well
  109. conceptualized by the foundational mathematical models of computation. Nor
  110. do our foundational mathematical models provide useful ways of
  111. conceptualizing advances in even more traditional elements of computers
  112. systems such as operating systems and database systems. Mathematical
  113. analysis can play a central role in some areas of CS, and an important role
  114. in many areas. But we cannot understand important aspects of usability if we
  115. limit ourselves to mathematical theories.
  116.  
  117. Of the diverse trends in computing, the growing emphasis of usability is one
  118. of the most dominant. The usability tradition has deep roots in CS, and
  119. extends back into the design of programming languages, and operating
  120. systems. But each of these topics also rested on mathematical analysis which
  121. Computer Scientists could point to as "the foundations" of the respective
  122. subdisciplines. However, the growth of non-numerical  applications for
  123. diverse professionals, including text processing, electronic mail, graphics,
  124. and multimedia has placed a premium on making computer systems relatively
  125. simple to use. Human Computer Interaction (HCI) is now considered a core
  126. subdiscipline of CS.
  127.  
  128. The integration of HCI into the core of CS requires us to expand our
  129. conception of the theoretical foundations of the discipline. While every
  130. computational interface is reducible to a Turing computation, the
  131. foundational mathematical models of CS do not (and could not) provide a
  132. sound theoretical basis for understanding why some interfaces are more
  133. effective for some groups of people than are others. The theoretical
  134. foundations about effective computer interfaces must rest on sound theories
  135. of human behavior and their empirical manifestations (cf. Ehn, 1991, Grudin,
  136. 1989). Further, interfaces involve capabilities beyond the primary
  137. information processing capabilities of a technology. They entail ways that
  138. people can learn about the system and ways to manage the diverse data sets
  139. that routinely arise in using many computerized systems (Kling, 1992).
  140. Understanding the diversity and character of these interfaces, which are
  141. required to make many systems usable rests, in an understanding the way that
  142. people and groups organize their work and expertise with computing.
  143. Appropriate theories of the diverse interfaces that make many computer
  144. systems truly useful must rest, in part, on theories of work and
  145. organization.
  146.  
  147. Broadening Computer Science: From High Performance Computing to High
  148.    Performance Organizations
  149.  
  150. The arguments of CTF go beyond interface design to claims that computerized
  151. systems will improve the performance of organizations.  The report argues
  152. that the US should invest close to a billion dollars a year in CS research
  153. because of the resulting economic and social gains. These are important
  154. claims, for which critics can ask for systematic evidence. For example, one
  155. can ask about the evidence that 20 years of major computing R&D and
  156. corporate investment in the US has helped provide proportionate economic
  157. and social value.
  158.  
  159. CTF is filled with numerous examples where computer-based systems have
  160. provided value to people and organizations. The tough question is whether
  161. the overall productive value of these investments has been worth the
  162. overall acquisition and operation costs. In the last few years economists
  163. have found it hard to give unambiguously affirmative answers to this
  164. question. The issue has been termed "The Productivity Paradox," based on a
  165. comment attributed to Nobel laureate Robert Solow who remarked that
  166. "computers are showing up everywhere except in the [productivity]
  167. statistics (Dunlop and Kling, 1991a)."
  168.  
  169. Economists are still studying the conditions under which computerization
  170. contributes to organizational productivity, and how to measure it (Dunlop
  171. and Kling, 1991a). But it there is no automatic link between
  172. computerization and improved productivity. While it is easy to show that
  173. many computer systems have been usable and useful, productivity gains
  174. require that their value exceed all of their costs.  There are numerous
  175. potential slips in translating high performance computing into
  176. cost-effective technological support to improve organizational performance.
  177. Some technologies require extensive technical support which provides hidden
  178. costs (Kling, 1992). Some technologies are superb for well-trained experts,
  179. but are difficult for less experienced people or "casual users."
  180.  
  181. Further, a significant body of empirical research has shown that the social
  182. processes by which computer systems are introduced and organized makes a
  183. substantial difference in their value to people, groups and organizations
  184. (Lucas, 1981, Kraemer, et. al. 1985). Most seriously, some computer
  185. applications do not fit a person or groups's work practices. While they may
  186. make sense in a simplified world, they can actually complicate or misdirect
  187. real work. Group calendars are but one example of systems which can sound
  188. useful, but which often are useless because they impose burdensome record
  189. keeping demands (Grudin, 1989). On the other hand, email is one of the most
  190. popular applications in office support systems, even when other
  191. capabilities, like group calendars, are ignored (Bullen and Bennett, 1991).
  192.  
  193. The social consequences of most computerized systems can not be effectively
  194. ascertained from precise statements of their basic design principles and
  195. social purposes. They must be analyzed within the social contexts in which
  196. they will be used. Effective social analyses go beyond accounting for
  197. formal tasks and purposes to include informal social behavior, available
  198. resources, and the interdependencies between key groups (Cotterman and
  199. Senn, 1992).
  200.  
  201. Many of the BS and MS graduate of CS departments find employment on
  202. projects where improved computing should enhance the performance of
  203. specific organizations or industries. Unfortunately, few of these CS
  204. graduates have developed an adequate conceptual basis for understanding
  205. when information systems will actually improve organizational performance.
  206. Consequently, many of them have been prone to recommend systems-based
  207. solutions whose structure or implementation would be problematic.
  208.  
  209. Organizational Informatics
  210.  
  211. CTF places dual responsibilities on Computer Scientists. One responsibility
  212. is to produce a significant body of applicable research. The other
  213. responsibility is to educate a significant fraction of CS students to be
  214. more effective in conceiving and implementing systems that will actually
  215. enhance organizational performance. Today, most of the tens of thousands
  216. people who obtain BS and MS degrees in CS have no opportunities for
  217. systematic exposure to reliable knowledge about the value of computing in a
  218. social world (Lewis, 1989). Yet a substantial fraction of these students go
  219. on to work for organizations attempting to produce or maintain systems which
  220. improve organizational performance without a good conceptual basis for their
  221. work. Consequently, many of them develop systems which underperform, and are
  222. sometimes even counterproductive, in organizational terms.
  223.  
  224. Organizational Informatics includes studies of the usability of computerized
  225. information systems and communication systems in organizations. It also
  226. includes studies of their effective implementation, use, organizational
  227. value, conditions that facilitate risks of failures, and their consequences
  228. for people and an organization's clients. It is an intellectually rich and
  229. also practical research area.
  230.  
  231. In the last 20 years a substantial body of scientific research in
  232. Organizational Informatics has developed. The best of the research in North
  233. America is conducted by faculty in the Information Systems departments in
  234. Business schools and by scattered social scientists (cf. Boland and
  235. Hirschheim, 1987; Galegher, Kraut and Egido, 1990; Cotterman and Senn,
  236. 1992). But Computer Scientists cannot effectively delegate the research and
  237. teaching of Organizational Informatics to Business Schools or social science
  238. departments.
  239.  
  240. Like CS, faculty in these other disciplines prefer to focus on their own
  241. self-defined issues.  And they rarely ask questions with attention to fine
  242. grained technological variations which are important for CS. For example,
  243. the professional discussions of computer risks have been best developed by
  244. ACM sponsored activities related to SIGSOFT. They are outside the purview of
  245. Business School faculty and sociologists seem disinterested. Further,
  246. faculty in these other disciplines are not organized to effectively teach
  247. numerous CS students about systems development and use in organizations. In
  248. North America there is currently no well developed institutional arrangement
  249. for educating students who can effectively take leadership roles in
  250. conceptualizing and developing complex organizational computing projects
  251. (Lewis, 1989).
  252.  
  253. CTF is permeated with interesting claims about the social value of recent
  254. and emerging computer-based technologies. While many of these observations
  255. are of a kind that should rest on an empirically grounded scientific
  256. footing, Computer Scientists have deprived themselves of access to such
  257. research. For example, the discussion of systems risks in the ACM rests on a
  258. large and varied collection of examples and anecdotes. But there is no
  259. significant research program to help better understand the conditions under
  260. which organizations are more likely to develop systems using the best
  261. risk-reducing practices. There is an interesting body of professional lore,
  262. but little scholarship to ground it.
  263.  
  264. More broadly, Computer Scientists have virtually no scholarship to draw upon
  265. to understand when high performance networks, like NREN, will catalyze
  266. social value proportional to their costs. Consequently, many of the
  267. "obvious" claims about the value of various computing technologies that we
  268. Computer Scientists make are more akin to the lore of home remedies for
  269. curing illness. Some are valid, others are unfounded speculation. More
  270. seriously, the theoretical bases for recommending home medical remedies and
  271. new computer technologies are not advanced without having sound research
  272. programs.
  273.  
  274. What is needed
  275.  
  276. CTF sets the stage for a broader appreciation of value of Organizational
  277. Informatics within Computer Science. It bases the expansion of the
  278. discipline on a rich array of applications in which many of the effective
  279. technologies must be conceived in relationship to plausible uses in order
  280. provide attractive social value for multi-billion dollar public
  281. investments.
  282.  
  283. The CS community needs an institutionalized research capability to produce
  284. a reliable body of knowledge about the usability and value of computerized
  285. systems and the conditions under which computer systems improve
  286. organizational performance. In Western Europe there are some research
  287. projects about Organizational informatics in a few Computer Science
  288. departments and some research funding through the EEC's Espirit program
  289. (Bubenko, 1992; Iivari, 1991; Kyng and Greenbaum, 1991). These new research
  290. and instructional programs in Western Europe give Organizational
  291. Informatics a significantly more effective place in CS education and
  292. research than it now has in North America.
  293.  
  294. The CS community has had many years of experience in institutionalizing
  295. research programs, especially through DARPA and NSF. There are many
  296. approaches, including national centers and individual investigator research
  297. grants. All such programs aim to develop and sustain research fields with a
  298. combination of direct research funds, the education of future researchers,
  299. and the development of research infrastructure. They are all multimillion
  300. dollar efforts. Today, NSF devotes about $100K annually to Organizational
  301. Informatics as part of the Information Technology in Organizations program.
  302. This start is far short of the level of funding required to develop this
  303. field within CS.
  304.  
  305. The North American CS curricula must also include opportunities for
  306. students to learn the most reliable knowledge about the social dimensions
  307. of systems development and use (Denning, 1992). While the study of
  308. Organizational Informatics builds upon both the traditional technological
  309. foundations of CS and the social sciences, the social sciences at most
  310. universities will not develop it as an effective foundational topic for CS.
  311. On specific campuses, CS faculty may be able to develop good instructional
  312. programs along with colleagues in social sciences or schools of management.
  313. But relying upon any specific discipline doesn't provide a national scale
  314. solution for CS. Other disciplines will not do our important work for us.
  315. Mathematics departments may be willing to teach graph theory for CS
  316. students, but the analysis of algorithms would be a much weaker field if it
  317. could only be carried out within Mathematics Departments. For similar
  318. reasons, it is time for academic Computer Science to embrace Organizational
  319. Informatics as a key area of research and instruction.
  320.  
  321. References:
  322.  
  323.     Boland, Richard and Rudy Hirschhiem (Ed). 1987.  Critical Issues in
  324.        Information Systems, New York: John-Wiley.
  325.     Bullen, Christine and John Bennett. 1991.  Groupware in Practice: An
  326.        Interpretation of Work Experience" in Dunlop and Kling 1991b.
  327.     Bubenko, Janis. 1992. "On the Evolution of Information Systems
  328.        Modeling: A Scandinavian Perspective." in Lyytinen and Puuronen,
  329.        1992.
  330.     Cotterman, William and James Senn (Eds). 1992. Challenges and
  331.        Strategies for Research in Systems Development. New York: John
  332.        Wiley.
  333.     Denning, Peter. 1992. "Educating a New Engineer" Communications of the
  334.        ACM. (December) 35(12):83-97
  335.     Dunlop, Charles  and and Rob Kling, 1991a. "Introduction to the
  336.        Economic and Organizational Dimensions of Computerization." in
  337.        Dunlop and Kling, 1991b.
  338.     Dunlop, Charles and and Rob Kling (Ed). 1991b. Computerization and
  339.        Controversy: Value Conflicts and Social Choices. Boston: Academic
  340.        Press.
  341.     Ehn, Pelle. 1991. "The Art and Science of Designing Computer Artifacts."
  342.        in Dunlop and Kling, 1991.
  343.     Galegher, Jolene, Robert Kraut, and Carmen Egido (Ed.) 1990.
  344.        Intellectual Teamwork: Social and Intellectual Foundations of
  345.        Cooperative Work.  Hillsdale, NJ: Lawrence Erlbaum.
  346.     Grudin, Jonathan. 1989. "Why Groupware Applications Fail: Problems in
  347.        Design and Evaluation." Office: Technology and People.
  348.        4(3):245-264.
  349.     Hartmanis, Juris and Herbert Lin (Eds). 1992. Computing the Future: A
  350.        Broader Agenda for Computer Science and Engineering.  Washington,
  351.        DC. National Academy Press. [Briefly summarized in Communications
  352.        of the ACM, November 1992]
  353.     Iivari, J. 1991."A Paradigmatic Analysis of Contemporary Schools of IS
  354.        Development." European J. Information Systems 1(4)(Dec): 249-272.
  355.     Jarvinen, Pertti. 1992. "On Research into the Individual and Computing
  356.        Systems," in Lyytinen and Puuronen, 1992.
  357.     Kling, Rob. 1992. "Behind the Terminal: The Critical Role of Computing
  358.        Infrastructure In Effective Information Systems' Development and
  359.        Use." Chapter 10 in Challenges and Strategies for Research in
  360.        Systems Development. edited by William Cotterman and James Senn.
  361.        Pp. 153-201. New York: John Wiley.
  362.     Kraemer, Kenneth .L., Dickhoven, Siegfried, Fallows-Tierney, Susan, and
  363.        King, John L. 1985.  Datawars: The Politics of Modeling in Federal
  364.        Policymaking.  New York:  Columbia University Press.
  365.     Kyng, Morton and Joan Greenbaum. 1991. Design at Work: Cooperative Work
  366.        of Computer Systems. Hillsdale, NJ.: Lawrence Erlbaum.
  367.     Lewis, Philip M. 1989. "Information Systems as an Engineering
  368.        Discipline."  Communications of the ACM 32(9)(Sept):1045-1047.
  369.     Lucas, Henry C. 1981. Implementation : the Key to Successful
  370.        Information Systems. New York: Columbia University Press.
  371.     Lyytinen, Kalle and Seppo Puuronen (Ed.) 1992. Computing in the Past,
  372.        Present and Future: Issues and approaches in honor of the 25th
  373.        anniversary of the Department of Computer Science and Information
  374.        Systems. Jyvaskyla Finland, Dept. of CS and IS, University of
  375.        Jyvaskyla.
  376.     Sarmanto, Auvo.  1992. "Can Research and Education in the Field of
  377.        Information Sciences Foresee the Future of Development?" in
  378.        Lyytinen and Puuronen, 1992.
  379.  
  380. Acknowledgements:
  381.  
  382. I appreciate efforts by several colleagues to strengthen this paper through
  383. their comments and critical assistance: Jonathan P. Allen, Lisa Covi, Sy
  384. Goodman, Beki Grinter, Jonathan Grudin, John King, Heinz Klein, Kenneth
  385. Kraemer, Sharyn Ladner, Larry Rosenberg, Tim Standish, John Tillquist, and
  386. Carson Woo.
  387.