Файл: Распределенные системы обработки информации.pdf

В настоящее время термин «гипертекст» применяют к разным объектам: 1) так называют особый метод построения информационных систем, обеспечивающий прямой доступ к данным с сохранением логических связей между ними; 2) это определенная система представления текстовой и мультимедийной информации в виде сети связанных между собой текстовых и иных файлов; 3) это особый универсальный интерфейс, отличительными чертами которого является его интерактивность и необычайная дружелюбность по отношению к пользователю. Разработка гипертекстовых систем для целей обучения была начата за рубежом в 80-е годы, аналогичные работы в России до последнего времени находились в пилотной стадии. В 2004 г. у нас наблюдается экспоненциальный рост числа гипертекстовых систем, предлагаемых для дистанционного обучения, что соответствует мировым тенденциям в этой области.

Учебные материалы, подготовленные на основе мультимедийных гипертекстовых технологий, обладают рядом очевидных преимуществ как для учителя, обеспечивающего, направляющего и контролирующего процесс обучения, так и для обучаемого: прежде всего, это принципиально новые возможности презентации учебного материала, связанные с использованием зрительной и аудитивной наглядности. Необходимо также отметить, что сама гипертекстовая структурированность учебного материала обладает собственным дидактическим значением, так как является значительно более гибкой формой подачи информации, позволяющей в максимальной степени учитывать индивидуальные потребности обучающегося. По сути дела, каждое обращение к автоматизированному обучающему курсу, основой которого является база данных, выполненная в гипертекстовом формате, является процессом создания своего собственного учебного текста, наиболее адекватно соответствующего данной актуальной задаче, вследствие чего процесс обучения приобретает творческий аспект. Устанавливая логические связи информационных блоков, выстраивая информацию, следуя собственной логике ее осмысления, обучающийся по сути дела становится соавтором, и, может быть, это и становится наиболее привлекательной стороной использования подобных курсов в процессе обучения. Однако необходимо подчеркнуть, что ключевой проблемой в такой системе становится проблема организации «навигации», свободная или навязываемая автором-разработчиком стратегия исследования данного информационного поля, которая к тому же должна решать и собственно дидактические задачи. В исследованиях по теории гипертекста вопросы организации «чтения» гипертекстовой информации рассматриваются в совокупности с формальным анализом структуры гипертекстового поля, возможностями технических средств управления «навигацией», а также особенностями когнитивных стратегических предпочтений человека (вновь подчеркнем, что последнее остается до сих пор наименее изученной областью). В качестве достаточно хорошо проработанных формализованных стратегических моделей часто выступают модели, лежащие в основе систем автоматизированного поиска и систем автоматической обработки запросов.

Содержательная структура гипертекста в значительной мере соотносима с понятийным тезаурусом конкретной предметной области, которая должна быть смоделирована средствами этого гипертекста. При этом, как показывает практический опыт, рекомендуется следующая уровневая иерархия ссылок, взятых в их функциональном аспекте:

а) на первом, самом высоком уровне, используется жанр максимально коротких аннотаций для всех базовых терминологических понятий,

б) на следующем уровне дается предметное истолкование тех или иных понятий,

в) далее идет информационный слой, связанный с концептуальной трактовкой этих понятий, который может сопровождаться набором библиографических ссылок или ссылками на рекомендуемую литературу.

В теории гипертекста для формализации этих параметров была разработана специальная гипертекстовая метрика, которая включает два базовых параметра: степень информационной компактности и индекс стратификации. Высокий уровень компактности характеризует такие гипертекстовые структуры, в которых на любой из информационных блоков можно с легкостью попасть из любого другого блока (обычно это обеспечивается многочисленными перекрестными ссылками). Чрезмерно высокая компактность может привести к полной дезориентации обратившего к гипертексту читателя, а также чрезвычайно затрудняет процесс отслеживания преемственности понятий. Низкая информационная компактность чревата выпадением из поля зрения читателя гипертекста отдельных узлов, которые могут нести важную для формирования каких-то понятий информацию или же вообще делать отдельные узлы во многих случаях недоступными. Индекс стратификации позволяет оценить допустимую степень свободы выбора последовательности чтения гипертекстового документа. Именно этот последний параметр представляется нам особенно значимым параметром для такой функционально-стилистической разновидности гипертекста, как обучающий гипертекст.

В подготовленных учебных компьютерных материалах было экспериментально получено оптимальное количество допустимых ссылок в расчете на один абзац текста (не более 1 - 2 ссылок), а также рекомендуемый объем текстовой информации: при выводе на экран компьютера он должен занимать не более 1,5 или 2-х экранов. Допустимая и рекомендуемая иерархическая глубина связей устанавливалась в соответствии с данными теории восприятия информации и когнитивной лингвистики. Предполагалось, что в зависимости от индивидуальных когнитивных стилей усвоения информации она может колебаться от 2 до 5 шагов. В ряде психологических и психолингвистических работ, посвященных теории гипертекста, были предприняты попытки выявления базовых стратегий, которые оказывались предпочтительными для разных групп людей; полученные данные позволяют наметить три основных типа поведения в гипертекстовом пространстве, их принято в англоязычной традиции называть depth-first navigation, breadth-first navigation и два варианта промежуточной стратегии (random navigation), совмещающей в определенных долях два первых подхода). Однако нельзя не отметить, что все без исключения исследователи подчеркивают необходимость дополнительных экспериментов в этом направлении для установления степени достоверности полученных данных. Несомненно, этот вопрос нуждается в дальнейшем, более глубоком изучении, поэтому в данной работе руководствовались преимущественно интуитивными представлениями об оптимальной структуре связей, которые были продиктованы спецификой лежащего в основе гипертекста материала.

Контрольное тестирование и устный опрос являются одними из наиболее широко используемых и хорошо разработанных средств проверки знаний в высшем образовании. Классический тест представляет собой последовательность достаточно простых вопросов. На каждый вопрос имеется простой ответ, который может быть формально проверен и оценен как правильный, неправильный или частично правильный (например, неполный). Вопросы обычно классифицируются по типам соответственно типу ожидаемого ответа. Классические типы вопросов делятся на вопросы типа [да/нет], вопросы типа [много вариантов/один ответ] (МВ/ОО), вопросы типа [много вариантов/много ответов] (МВ/МО) и вопросы открытого типа с текстовым или числовым ответом. Более продвинутые типы вопросов включают вопросы на соответствие, вопросы на правильную последовательность, вопросы на указывание (ответ - одна или несколько областей на рисунке), а также графические вопросы (ответ - простой граф). Кроме этого, каждая предметная область может иметь некоторые специфические типы вопросов.

Варианты поддержки на стадии создания обычно зависят от технологии, используемой для хранения отдельного вопроса в системе. В настоящее время, нам известно два различных способа хранения вопроса: в формате представления и во внутреннем формате. В контексте Web-основанного обучения, хранение вопроса в формате представления означает его хранение как части HTML-кода (обычно в виде HTML-формы). Такие вопросы могут также называться статическими вопросами. Они являются «черными ящиками» для WBE-системы. Система может представлять статические вопросы только «как есть» (в том виде, в котором они были созданы). Создание вопросов этого типа часто не поддерживается WBE-системой, так как это может быть сделано в любом HTML-редакторе.

Тип интерактивной технологии, используемой для получения ответов обучаемого, является одной из наиболее важных характеристик WBE-систем. Он определяет всю функциональность на стадии выдачи вопросов, а также влияет на стадии создания и оценки вопросов. В настоящее время, различают пять технологий: HTML-ссылки, HTML/CGI-формы, скриптовые языки, внедрение (plag-in) и Java.ссылки - самая простая технология взаимодействия, реализующая набор возможных ответов как список HTLM-ссылок. Каждая ссылка связана с определенной страницей обратной связи. При использовании этого подхода возникает две проблемы: сложность создания вопросов (логика вопроса должна быть жестко встроена в гипертекст курса) и поддержка всего двух типов вопросов: [да/нет] и [МВ/ОО]. Эта технология использовалась в основном на заре Web-основанного обучения, когда более продвинутые технологии взаимодействия, такие как CGI, JavaScript или Java еще не были разработаны.

Наиболее популярной технологией Web-тестирования, используемой в настоящий момент многочисленными коммерческими и университетскими системами, является комбинация HTML-форм и CGI-скриптов. HTML-формы чрезвычайно удобны для представления основных типов вопросов. Вопросы типа [да/нет] и [МВ/ОО] представляются наборами иконок, списками выбора, всплывающими меню. Вопросы [МВ/МО] представляются списками множественного выбора или наборами переключателей. Вопросы открытого типа реализуются в виде полей редактирования. Более продвинутые вопросы, такие как вопросы на соответствие или на правильную последовательность, также могут быть реализованы, при помощи форм. Кроме того, скрытые поля могут использоваться для хранения дополнительной информации о тесте, в которой может нуждаться CGI-скрипт. Значительные преимущества от использования технологии «стороны сервера» (к которой относится и технология «форма/CGI») и схожей с ней технологии «карты стороны серверной» возникают при реализации графических вопросов на указывание.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Сегодня гипертекст как способ организации и представления информации становится ведущей технологией в компьютерных системах. Созданы и создаются программные продукты для реализации всех возможностей гипертекстовой репрезентации информации. Успех и постоянный рост глобальной сети INTERNET убедительно свидетельствует о преимуществах такого представления данных. Системы гипермедиа, как расширение гипертекста, зарекомендовали себя одними из самых эффективных для обучения и ежедневного использования в качестве справочников, энциклопедий и тому подобное. Фантастически выглядят системы виртуальной реальности, которые позволяют "входить" в искусственно созданный мир. Виртуальная реальность - это не что иное, как распространение гипертекстовой концепции представления информации + современные технологии, которые позволяют моделировать окружение (шлемы виртуальной реальности, сенсорные перчатки, костюмы, обувь и многое другое). В будущем, по моему мнению, появятся виртуальные библиотеки, магазины и даже города, в которые можно будет ходить, не выходя из дома. То, о чем раньше говорили только писатели - фантасты, например, Сергей Лукьяненко в романе "Лабиринт отражений" (рус.), уже можно представить себе с точки зрения реализации.

Существует и другое направление развития гипертекста, кроме технологического. Экспериментальный опыт применения гипертекста в качестве вспомогательного инструмента творческого процесса писателей сегодня демонстрируют системы генерации художественных сюжетов, в частности, детективов, сказок и других текстов с фиксированной композицией. Разрабатываются системы для создания универсального литературной среды (всей мировой литературы).

Исследование возможностей гипертекстовой технологии продолжаются.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Баранов, Д.В. Современные информационные технологии. / Д.В. Баранов. – Томск: ИДО (ТУСУР), 2005. – 130 с.

Ваулина, Ч.Ю. Информатика: толковый словарь / Ч.Ю. Ваулина. – М.: Изд-во Эксмо, 2005. – 480 с.

Когаловский, М.Р. Перспективные технологии информационных систем / М.Р. Когаловский. – М.: Компания АйТи, 2003. – 288 с.

Когаловский, М.Р. Энциклопедия технологий баз данных / М.Р. Когаловский. – М.: Финансы и статистика, 2005. – 800 с.

Крис, Д. Креативный Web-дизайн. HTML, XHTML, CSS, JavaScript, PHP, ASP, ActiveX. Текст, графика, звук и анимация. Учебник Пер с англ. / Д. Крис, К. Кинг, Э. Андерсон. – М.: ООО «ДиаСофтЮП», 2005. 672 с.

Мишенин, А.И. Теория экономических информационных систем / А.И. Мишенин. – М.: Финансы и статистика, 2002. – 240 с.

Непейвода, Н.Н. Основания программирования / Н.Н. Непейвода, Скопин И.Н. – Москва-Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2003. – 868 с.

Основы Web – технологий : учеб. пособие / П.Б. Храмцов [и др.]. – М. : Изд-во Интуит.ру “Интернет-Университет Информационных Технологий”, 2003. – 512 с.

Пауэл Томас, А. Справочник программиста / Томас А Пауэл, Д. Уитворт. – М.: АСТ, Мн.: Харвест, 2005. – 384 с.

Петров, В.Н. Информационные системы: учеб. пособие / В.Н. Петров. – СПб.: Питер, 2002. – 588 с.

Экономическая информатика: Введение в экономический анализ информационных систем: учебник. – М.: ИНФРА-М, 2005. – 958 с. – (Учебники экономического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова).

Приложение

Международный консорциум W3C

В настоящий момент "на ниве стандартизации" плодотворно трудится целый ряд различных международных и национальных органов, включая такую авторитетную организацию, как ISO (International Standards Organization, Международная организация по стандартизации). То, что мы остановились на W3C и OASIS, объясняется исключительно XML-направленностью данной рубрики. Кроме того, эти консорциумы являются наиболее авторитетными и известными организациями в области XML-технологий (сразу оговоримся, что мы нисколько не пытаемся принизить значимость других объединений, как, например, XBRL Inc. или WS-I, - изучив принятые в этих органах правила и нормы принятия стандартов, можно говорить об общности подходов при их разработке и утверждении).

Немного истории

World Wide Web Consortium (W3C) - это международная организация, объединяющая в своих рядах около 450 членов и постоянный штат из более чем 60 сотрудников. W3C был создан в октябре 1994 года по инициативе Тима Бернерса-Ли (Tim Berners-Lee), создателя "всемирной паутины", на базе Лаборатории вычислительной техники Массачусетского технологического института (Massachusetts Institute of Technology, Laboratory for Computer Science) при активном участии Европейской организации по ядерным исследованиям (Conseil Europeen pour la Recherche Nucleaire, CERN), Управления перспективных исследовательских программ (Defense Advanced Research Projects Agency, DARPA) и Европейской комиссии (European Commission). В апреле 1995 года европейское представительство консорциума "приютил" Национальный институт исследований в области компьютерной обработки данных и автоматики (Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique, INRIA), а в 1996 году - появилось азиатское отделение - инициатором выступил японский центр Shonan Fujisawa Campus (Keio University of Japan). Наконец, в этом году Европейскому научно-исследовательскому консорциуму в области информатики и математики (European Research Consortium on Informatics and Mathematics, ERCIM) "были переданы функции" INRAI.