ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЙ ИНТЕРФЕЙС ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ

Анализ развития средств вычислительной техники позволяет утверждать, что она постоянно эволюционирует в двух направлениях. Первое из них связано с улучшением параметров существующих компьютеров, повышением их быстродействия, увеличением объемов их оперативной и дисковой памяти, а также с совершенствованием и модификацией программных средств, ориентированными на повышение эффективности выполнения ими своих функций. Это можно назвать развитием по горизонтали.

Второе направление определяет изменения в технологии обработки информации, приводящие к улучшению использования компьютерных систем. Развитие в этом направлении связано с появлением новых типов компьютеров и качественно новых программных средств, дополняющих уже существующие. Такое развитие можно назвать развитием по вертикали.

Развитие программных средств идет по пути увеличения их дружественности, т.e. такого упрощения управления ими, что от пользователя не требуется специальной подготовки, и система создает максимально комфортные условия для его работы. Основной ориентир в совершенствовании вычислительных систем - превращение их в удобного партнера конечного пользователя при решении задач в ходе его профессиональной деятельности.

Для обеспечения наибольшей дружественности интерфейса программного средства с пользователем первый должен стать интеллектуальным.Интеллектуальный интерфейс, обеспечивающий непосредственное взаимодействие конечного пользователя и компьютера при решении задачи в составе человеко-машинной системы, должен выполнять три группы функций:

• обеспечение для пользователя возможности постановки задачи для ЭВМ путем сообщения только ее условия (без задания программы решения);

• обеспечение для пользователя возможности формирования сред решения задачи с использованием только терминов и понятий из области профессиональной деятельности пользователя, естественных форм представления информации;

• обеспечение гибкого диалога с использованием разнообразных средств, в том числе не регламентируемых заранее, с коррекцией возможных ошибок пользователя.

Структура системы (рис. 1.48), удовлетворяющей требованиям новой технологии решения задач, состоит из трех компонент:

• исполнительной системы, представляющей собой совокупность средств, обеспечивающих выполнение программ;

• базы знаний, содержащей систему знаний о проблемной среде;

• интеллектуального интерфейса, обеспечивающего возможность адаптации вычислительной системы к пользователю.

Рис. 1.48. Структура современной системы решения прикладных задач

Такая система существенно отличается от создававшихся на более ранних этапах развития информатики и вычислительной техники. Путь реализации новейших информационных технологий предполагает использование вычислительных систем, построенных на основе представления знаний предметной области задачи и интеллектуального интерфейса.

СТРУКТУРА СОВРЕМЕННОЙ СИСТЕМЫ РЕШЕНИЯ ПРИКЛАДНЫХ ЗАДАЧ

Разработки систем искусственного интеллекта шли сначала по пути моделирования общих интеллектуальных функций индивидуального сознания. Однако, развитие вычислительной техники и программного обеспечения в 90-х годах опровергает прогнозы предыдущих десятилетий о скором переходе к ЭВМ 5-го поколения. Интеллектуальные функции основной массы программных систем общения на естественном языке пока не находят широкого внедрения в промышленных масштабах.

Характерную инфляцию претерпело такое понятие, как «новая информационная технология». Первоначально это понятие означало интеллектуальный интерфейс к базе данных, позволяющий прикладным пользователям общаться с ней непосредственно на естественном языке. Ныне под «новыми информационными технологиями» понимают просто технологии, существенно использующие вычислительную технику в обработке информации, в том числе основанные на применении текстовых и табличных процессоров, а также информационных систем.

Столкнувшись с непреодолимыми проблемами, разработчики систем, обладающих «общим» искусственным интеллектом, пошли по пути все большей и большей специализации, вначале по направлению к экспертным системам, затем - к отдельным очень специфичным интеллектуальным функциям, встроенным в инструментальные программные средства, не считавшиеся до настоящего времени сферой разработок по искусственному интеллекту. Например, такие системы сейчас часто обладают возможностями аналитических математических вычислений, перевода технических и деловых текстов, распознавания текста при вводе сканером, синтаксического анализа фраз и предложений, самонастраиваемостью и т.д.

Парадигма исследований и разработок в области искусственного интеллекта постепенно пересматривается. По-видимому, возможности скорого развития программных систем, моделирующих интеллектуальные функции индивидуального сознания, в значительной мере исчерпаны. Необходимо обратить внимание на новые возможности, которые открывают в отношении общественного сознания информационные системы и сети. Развитие вычислительных систем и сетей ведет» по-видимому, к созданию нового типа общественного сознания, в которое информационные средства будут органично встроены как технологическая среда обработки и передачи информации. После этого человечество получит именно гибридный человеко-машинный интеллект не столько в масштабе индивидуального сознания, сколько в сфере социальной практики.

Контрольные вопросы и задания

1. Какова теория возникновения и развития исследований по искусственному интеллекту?

2. Каковы отличительные черты задач из сферы искусственного интеллекта?

3. Охарактеризуйте направления исследований по искусственному интеллекту.

4. Что такое «знания» с точки зрения систем искусственного интеллекта?

5. В чем состоит метод представлений знаний с помощью продукций?

6. На чем основано представление знаний с помощью семантической сети?

7. Как фреймовые системы могут использоваться для представления знаний?

8. В чем отличия представления знаний в интеллектуальных системах от представления просто данных?

9. Что значит понятие «предикат»?

10. Что такое «фраза Хорна»?

11. Как происходит логический вывод с помощью метода резолюций?

12. В каком направлении развиваются интерфейсные части информационных систем?

13. В чем состоит принцип дружественности программных средств?

14. Какова структура перспективных информационных систем будущего?

Дополнительная литература к главе 1

1. Абрамов Ю. Ф. Картина мира и информация (философские очерки). - Иркутск: ИГУ, 1988.

2. Абдеев Р. Ф. Философия информационной цивилизации. ~ М.: ВЛАДОС, 1994.

3.Аиламазян А. К., Стась Е.В. Информатика и теория развития. - М.: Наука, 1992.

4. Ахундов М.Д. Эволюция и смена научных картин мира. В кн.: Философия, естествознание, социальное развитие. - М.: Наука, 1989.

5. Брой М. Информатика. Основополагающее введение. В 3-х частях. - М.: Диалог-МИФИ, 1996.

6. Будущее искусственного интеллекта. - М.: Наука, 1991.

7. Вейценбаум Дж. Возможности вычислительных машин и человеческий разум. -М.: Радио и связь, 1982.

8. Венда В. Ф. Системы гибридного интеллекта: эволюция, психология, информатика. - М.: Машиностроение, 1990.

9. Вирт Н. Алгоритмы и структуры данных. - М.: Мир, 1989.

10. Вирт Н. Алгоритмы + структура данных = программы. - М.: Мир, 1985.

11. Глинский Б. А. Философские и социальные аспекты информатики. - М.: Наука, 1990.

12. Глушков В. М. Основы безбумажной информатики. /Изд. 2-е. - М.: Наука, 1987.

13. Глушков В. М. Кибернетика. Вопросы теории и практики. - М.: Наука, 1986.

14. Голицын Г. А., Петров В. М. Информация, поведение, творчество. - М.: Наука, 1991.

15. Гриценко В. И., Паньшин Б.Н. Информационная технология: вопросы развития и применения. - Киев: Наукова Думка, 1988.

16. Громов Г. Р. Национальные информационные ресурсы. Проблемы промышленной эксплуатации. - М.: Наука, 1985.

17. Громов Г. Р. Очерки информационной технологии. - М.: Инфоарт, 1992.

18. Дмитриев В. И. Прикладная теория информации. - М.: Высшая школа, 1989.

19. Интеллектуальные процессы и их моделирование. - М.: Наука, 1987.

20. Информатизация общества и бизнес. - М.: ИНИОН, 1992.

21. Информатика и культура. - М. Наука, 1990.

22. Информационая революция: наука, экономика, технология. Серия «Информация. Наука. Общество». - М.: ИНИОН, 1993.

23. Искусственный интеллект: - В 3-х кн. Кн.З. Программные и аппаратные средства: Справочник / Под ред В.Н.Захарова, В.Ф.Хорошевского. - М.: Радио и связь, 1990.

24. Каныгин Ю. М., Калитич Г. И. Основы теоретической информатики. - Киев: Наукова Думка, 1990.

25. Когнитивная психология и искусственный интеллект. Серия «Информация. Наука. Общество». - М.: ИНИОН, 1993.

26. Лорьер Ж.-Л. Системы искусственного интеллекта. - М.: Финансы и статистика, 1982.

27. Марков М. Технология и эффективность социального управления. - М.: Прогресс, 1982.

28. Матросов В.Л. Теория алгоритмов. - М.: Прометей, 1989.

29. Минский М. Вычисления и автоматы. - М.: Мир, 1971.

30. Новик И. Б., Абдуллаев Ф.Ш. Введение в информационный мир. - М.: Наука, 1991.

31. Перспективы информатизации общества. Ч.1,2. Серия «Информация. Наука. Общество». - М.: ИНИОН, 1990.

32. Першиков В. И., Савинков В. М. Толковый словарь по информатике. - М.: Финансы и статистика,1991.

33. Попов Э.П. Экспертные системы: Решение неформализованных задач в диалоге с ЭВМ. - М.: Наука, 1987.

34. Поспелов Г. С. Искусственный интеллект - основа новой информационной технологии. - М.: Наука, 1988.

35. Рахитов А. И. Философия компьютерной революции. - М.: ИПЛ, 1991.

36. Свириденко С. С. Современные информационные технологии. - М.: Радио и связь, 1989.

37. Словарь по кибернетике / Под ред. В.С.Михалевича. - Киев: Гл. ред. УСЭ, 1989.

38. Советов Б. Я. Информационная технология. - М.: Высшая школа, 1992.

39. Становление информатики. Сб. статей из серии «Кибернетика». - М.:, Наука, 1986.

40. Суханов А. П. Информация и прогресс. - Новосибирск: Наука, 1988.

41. Толковый словарь по искусственному интеллекту / Авторы-составители А-Н.Аверкин, М.Г.Гаазе-Рапопорт, Д.А.Поспелов. - М.: Радио и связь, 1992.

42. УинстонП. Искусственный интеллект. - М.: Мир, 1980.

43. Урсул А.Д. Информатизация общества. Введение в социальную информатику. -М.:АОН,1990.

44. Успенский В. А. Машина Поста. - М.: Наука, 1988

45. Успенский В. А., Семенов А. Л. Террия алгоритмов: основные открытия и приложения. - М.: Наука, 1987.

46. Хартли Р. Передача информации. В сб. «Теория информации и ее приложения». - М.: ИЛ, 1959.

47. Шеннон К.-Э. Работы по теории информации и кибернетике. - М.: ИЛ, 1963.

ГЛАВА 2

ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭВМ

Многие вещи нам непонятны не потому, что наши понятия слабы, но потому, что сии вещи не входят в круг наших понятий

Козьма Прутков

ВВЕДЕНИЕ

Давно ушли в прошлое времена компьютеров первых поколений, когда аппаратные средства (часто называемые в нашей литературе жаргонным словом «железо» или американским термином «hardware») были главным предметом вожделения специалистов. В те времена, в 50-60-е годы, вопрос о программных средствах стоял так: если есть - хорошо, нет - сами напишем, только дайте ЭВМ. Сегодня, прежде всего в силу экономических обстоятельств, т.е. поменявшегося соотношения стоимости в диаде «аппаратные средства / программные средства» (последние часто зовутся «software»), и высокой стоимости разработки удовлетворяющих современным требованиям, но отсутствующих по той или иной причине, программных средств, при приобретении компьютера чаще обращают внимание на наличие для него доступного (по факту и по цене) программного обеспечения. На гигантских международных выставках типа СЕВIT новинки программного обеспечения уже давно доминируют над новыми аппаратурными разработками. Полный комплект программного обеспечения, необходимого для организации, скажем, автоматизированного рабочего места (АРМ) инженера-проектировщика, научного работника (физика, химика, биолога и т.д.) по стоимости превосходит (порой в несколько раз) стоимость компьютера адекватного класса.

Всевозможные программные средства, которых, видимо, насчитывается уже сотни тысяч для компьютеров различных типов, можно разделить на несколько классов в зависимости от назначения:

• операционные системы;

• системы программирования;

• инструментальные программные средства, интегрированные пакеты;

• прикладные программы.

Эти классы программных средств будут подробно рассмотрены в настоящей главе. В ней упоминаются десятки программных средств, о каждом из которых написано немало отдельных книг. О некоторых из этих программ ниже дано достаточно информации, чтобы начать работу с ними, но ни об одной нет исчерпывающих сведений. Для более полного знакомства с этими программными средствами нужно обратиться к встроенной помощи, справочникам, многочисленным книгам. Цель этой главы - сформировать понимание принципов работы с основными видами программного обеспечения персональных компьютеров, обработки информации с их помощью.

ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ