Гипертекст и интерактивность

Министерство  образования и науки рф

Федеральное Государственное  бюджетное образовательное учреждение 
высшего профессионального образования

Челябинский государственный  педагогический университет

(ФГБОУ ВПО «ЧГПУ»)

Профессионально-педагогический институт

Кафедра информационных технологий, вычислительной техники и предметных методик

Контрольная работа

 по дисциплине:Мультимедийная графика

Тема: Гипертекст и интерактивность

Выполнил: Студент гр. ПОИ-403

Федотова М.В.

Проверил:

Челябинск 2012 г. 

Содержание:

1. Введение
2. Гипертекст
3. Использование гипертекста
4. Гипертекстовая система: генезис и атрибуты.
5. Алгоцентрический и антропоцентрический подходы в информатике
6. Архитектура гипертекстовой системы
7. Гипертекстовая база данных
8. Навигация и броузинг
9. Авторская деятельность("авторизация")
10. Броузинг и поиск по ключевым словам
11. Управление броузингом
12. Список использованной литературы

1. Введение

В течение последних нескольких лет "гипертекст" превратился  в популярную тему многих конференций  по информатике, научно-технической  информации, искусственному интеллекту, лингвистике, психологии и теории обучения. Интерес вызывает принципиально  нелинейная организация информационных единиц, которые могут быть представлены текстом, аудио и видео информацией, дружелюбная и гибкая форма нелинейного управления этими единицами в гипертекстовой системе. Максималисты утверждают, что развитие гипертекстовых технологий вызовет последствия сравнимые с изобретением книгопечатания и приведет к повышению КИ (Коэффициента Интеллекта) человеко-машинного взаимодействия.

Так это или нет, покажет  будущее. Тем не менее, уже сегодня  многие известные научные центры и фирмы развернули обширные исследования и разработки, основанные на идее ассоциативной  навигации. Быстро расширяется спектр успешного применения гипертекстовых систем во многих сферах науки, техники, образования, экономики. К сожалению у нас в стране это направление развития культуры интеллектуальной деятельности остается почти незамеченным, а его потенциал нереализованным. Данное краткое введение в гипертекст и гипертекстовые системы написано для ученых, специалистов и предпринимателей, желающих познакомиться с основными понятиями и идеями этого нового и перспективного направления научно-технического и социального прогресса.

2. Гипертекст

"Термин гипертекст был введен в обращение Тедом Нельсоном (TedNelson) в 1965 г. для описания документов (например, представляемых компьютером), которые выражают нелинейную структуру идей, в противоположность линейной структуре традиционных книг, фильмов и речи. Более поздний термин "гипермедиа" близок к нему по смыслу, но он подчеркивает наличие в гипертексте нетекстовых компонентов, таких как анимация, записанный звук и видео".

"Под "гипертекстом" - писал Нельсон - я понимаю  непоследовательную запись. Обычно  процесс письма осуществляется  последовательно по следующим  двум причинам. Во-первых, потому, что он является производным от речи..., которая не может не быть последовательной (так как у нас для этого только один канал), и, во-вторых, потому, что книги неудобно читать иначе как последовательно. Однако мысли образуют структуры, которые не являются последовательными - они связаны многими возможными переходами".

Однако следует заметить, что информационная структура, которую  Нельсон предложил называть гипертекстом не является чем-то новым, ранее неизвестным. Наоборот, нелинейная форма представления  знаний является традиционной для религиозных писаний, широко использующих многочисленные сноски, ссылки, комментарии и комментарии на комментарии. Примером может служить Библия. Библия состоит из Книг Старого Завета и Книг Нового завета. Книги разбиты на "стихи", перенумерованные в пределах каждой Книги без повторений. Каждый стих является целостной сверхфразовой единицей, раскрывающей некоторую микротему. Многие стихи сопровождаются ссылками на другие стихи этой же или других книг Библии, что позволяет читать Библию "нелинейно", выбирая ту или иную последовательность чтения по ссылкам в зависимости от умонастроения и возникающих в процессе чтения очередного стиха ассоциаций.

Гипертекст позволяет  связывать текст, аудио, фотографии, чертежи, карты, движущиеся картинки и  другие формы информации в осмысленное  целое, к которому может осуществляться доступ при помощи системы индексации, ориентированной на конкретные идеи, а не на конкретные слова в тексте". "Гипертекст можно определить как нелинейную документацию, документацию, которая ветвится и взаимосвязывается, позволяя читателю исследовать содержащуюся в ней информацию, в последовательности, которую он сам выбирает."

3. Использование гипертекста

Гипертекстовая информационная модель, основанная на гипотезе о том, что переработка и генерация идей человеческим мозгом происходит ассоциативно, получает все большее признание в качестве структуры для эффективного представления и передачи знаний.Технически реализующая эту модель "гипертекстовая система" использует электронные и программные средства для преодоления ограничений линейной природы текста напечатанного на бумаге. Бумага (плоская среда) хорошо приспособлена для представления только 2-мерного потока информации: линейного и иерархического.Мы читаем последовательно слева направо, сверху вниз, переворачиваем страницы. В отличие от этого гипертекстовая система, содержащая сеть узлов (фрагментов, модулей, фреймов) и заданные на них ассоциативные связи порождает 3хмерное информационное пространство что создает информационную среду адекватную глубинной структуре переработки идей человеческим мозгом.

Когнитивная психология, изучающая  процесс передачи знаний, полагает, что линейно писать и читать человек  учится, тогда как в глубине  его мышления лежат трансформации  значительно более сложных представлений. В весьма упрощенной модели писатель (ученый, специалист, литератор и др.) идет от сети идей к линейному тексту, а читатель осуществляет обратную трансформацию линейного текста в сеть идей.

Гипертекстовая система  позволяет писателю любого (научного, технического, экономического, художественного  и др.) текста записать в явной  форме сеть идей (мыслей, тезисов, фрагментов) и открывает читателю прямой доступ к этой сети идей автора. Производительность труда писателя и адекватность восприятия материала читателем при этом возрастают, так как исключаются промежуточные трансформации. Оперируя вербальными и невербальными представлениями, гипертекстовые (гипермедиа) системы позволяют выдавать пользователю ("читателю") информацию в наиболее эффективной форме с учетом не только сущности информации, но и индивидуальных психофизиологических особенностей пользователя.

Тем самым гипертекстовые системы впервые предлагают инструмент, способный поддерживать процессы ассоциативного мышления, доминирующие в правом полушарии  нашего мозга. Основоположник психоанализа Фрейд считал, что метод свободных  ассоциаций избавляет или по меньшей мере ослабляет воздействие внутренних цензоров на работу подсознания, с которым связана интуиция и творческое озарение.

4. Гипертекстовая система: генезис и атрибуты.

В опубликованной еще в 1945г. работе Буш (бывший в то время главным научным советником Президента Рузвельта) писал: "Наши методы передачи и обозрения результатов научных исследований являются невероятно устаревшими и совершенно неадекватными своему предназначению. Когда данные любого характера помещаются в хранилище, они организуются в алфавитном или цифровом порядке, и информация (если таковая имеется) отыскивается путем прослеживания от подкласса к подклассу. Существуют правила, определяющие, в какой ветви должна располагаться информация, и эти правила являются обычно громоздкими. Более того, обнаружив одну единицу хранения, приходится выходить из системы для того, чтобы войти в нее снова и пойти по новому пути... Мозг человека работает совсем не так. Он действует по ассоциативному принципу. Уловив одну мысль, он немедленно переходит к следующей, порождаемой ассоциациями мыслей в соответствии с некоторым сплетением следов в клетках головного мозга".

Исходя из этого Буш  сформулировал принцип ассоциативной  индексации который определил как "... механизм благодаря которому любой элемент информации может служить отправной точкой для немедленного автоматического выбора (пользователем) любого другого элемента информации".

Действие такого механизма  Буш описал в виде машины, названной  им theMemex", в которой человек "...сможет хранить свои книги, записи и сообщения и к которой сможет обращаться, как к консультанту, с растущей скоростью и гибкостью ответов. Для этого перед ним должны находиться два элемента хранения, спроектированные на экраны. Пользователь нажимает специальную кнопку, <если он хочет создать след> и эти два элемента соединяются навсегда. После этого в любой момент времени, когда один из них находится в поле зрения, другой может быть вызван простым нажатием кнопки".

Это, по-видимому, наиболее ясное, из известных сегодня, описание гипертекстовой системы, позволяющее  дать следующее общее определение: гипертекстовой системой называется информационная система, способная хранить информацию в виде электронного текста, позволяющая  устанавливать электронные связи  между любыми "информационными  единицами", хранящимися в ее памяти и вызывать их на экран монитора "простым нажатием кнопки".

Для того, чтобы информационная система могла быть названа гипертекствой информационной системой, она должна обладать следующим рядом характеристик в совокупности:

1. Структурный аспект. Система должна иметь базу данных, состоящую из объектов двух видов: а) информационных единиц (ИЕ) или “узлов”, содержащих информацию, потенциально интересную для пользователей и б) дуг, представляющих структурные и семантические отношения связывающие информационное содержание узлов. (Информация, представляемая дугами разных типов, и возможность исследовать и интерпретировать возможные траектории перемещения от одних ИЕ к другим может иметь для пользователя значение не меньшее, чем информация содержащаяся в узлах). В литературе базу данных гипертекстовой системы называют по-разному: гипертекстом, гипертекстовой базой данных, гипербазой данных, гиперпространством.

2. Функциональный аспект. Создание гипертекста (ИЕ и "следов", в смысле Буша) и навигация в гиперпространстве (см. дальше) является нелинейной (не последовательной) деятельностью. Соответственно этому гипертекстовая система должна иметь специальные инструментальные средства двух видов: 1) средства для поддержки авторской деятельности (ни в русском, ни в немецком языке нет подходящего термина эквивалентного английскому ? "authoring") и 2) средства для броузинга (см. дальше) ИЕ в процессе ассоциативной навигации.

3. Визуальный аспект. Управление функционированием гипертекстовой системы осуществляется на основе принципа прямого манипулирования представленными на экране монитора символами внеязыковых объектов. Принцип прямого манипулирования означает возможность инициировать быстрые, реверсивные операции над объектами с немедленно видимыми результатами. Пользователь получает возможность легко и практически мгновенно перемещать единицы информации и фрагменты гипертекста из одного контекста в другой вместе со всей совокупностью заданных в первом контексте связей: ИЕ или ее элемент активизируются (выбираются) путем нажатия мышью на так называемую, “электронную кнопку”, играющую роль исходной точки связи, ведущей к той или иной информации, которая может представлять интерес для пользователя. Система осуществляет переход в конечную точку указанной связи и выдает на экран соответствующую ей ИЕ. Это может быть либо новая ИЕ, замещающая на экране исходную, либо вставка некоторого нового элемента в представленную наэкране единицу информации, или старая и новая единицы информации могут быть представлены на экране одновременно.

В отличие от других типов  информационных систем, например, использующих традиционные СУБД, использование дисплея  в качестве основного устройства управления процессами авторизации  и навигации является необходимым, хотя и недостаточным, признаком  гипертекстовой системы.

5. Алгоцентрический и антропоцентрический подходы в информатике

Центральным понятием систем обработки информации (АСУ, АСУТП, САПР,СУБД), систем обработки знаний ( СИИ, ЭС) и информационно-поисковых систем (ИПС) является понятие об "алгоритме", как о формально определенной последовательности действий, которые преобразуют исходные данные в конечный результат решения поставленной задачи. Это дает основания характеризовать все перечисленные виды систем, как системы алгоцентрического типа и заметить, что никакой алгоритм не может работать с неформализованными данными. Все алгоцентрические системы ориентированы на компьютер в качестве решателя проблем.

В отличие от этого центральным  понятием гипертекстовых систем является понятие навигации в гиперпространстве, образованном множеством узлов и дуг гипертекста. Навигацией называется интерактивно управляемый пользователем процесс перемещения из одних узлов в другие, технически осуществляемый путем нажатия мышью на графически выделенные на экране компьютера объекты - "электронные" кнопки - идентифицирующие исходные точки дуг гипертекста. При этом - в отличие от алгоцентрических систем - здесь не предъявляется никаких требований к структурированию или формализации представления информации. Представление информации и методы навигации в гипертекстовых системах ориентируются не на компьютер, а на мозг человека в качестве решателя проблем. Из сказанного следует, что гипертекстовые системы являются системами антропоцентрического типа.

6. Архитектура гипертекстовой системы

Архитектура гипертекстовой системы подобна архитектуре  системы обработки данных. В ней  различается гипертекстовая база данных (гипербаза данных, гипертекст) и система управления гипертекстом. Система управления гипертекстом включает два инструментальных комплекса. Один, используется в качестве инструмента интерактивного управления процессами броузинга, а второй в процессах создания и ведения гипертекста.

Заметим, что программные  средства СГС отличаются от броузеров и редакторов HTML тем, что ориентируются не столько на доставку информации из распределенной базы документов, сколько на поддержку интеллектуальных процессов, в том числе процессов принятия решений в реальном масштабе времени для определенного круга пользователей, задач и характеристик проблемной области.

7. Гипертекстовая база данных

Как уже было сказано, гипертекстовая база данных состоит из двух типов  объектов, представляющих информацию: узлов ("информационных единиц") и дуг, устанавливающих явные смысловые и структурные связи между ними. Использование термина "информационная единица " (ИЕ) подчеркивает возможность предельно широкой интерпретации материала, составляющего содержание узла. Это может быть целая книга, отчет или любой другой "документ", раздел документа, абзац, рисунок или фрагмент рисунка, анимация и т.п. Вопрос о том, какими соображениями следует руководствоваться при определении ИЕ является одним из важнейших, если не важнейшим, вопросом теории и методологии построения специализированных гипертекстовых систем и баз знаний. Это общенаучная фундаментальная проблема, значение которой выходит далеко за рамки представления знаний при помощи технических систем. Поэтому при современном состоянии нашего знания этой области определение информационных единиц, форм представления информации на экране монитора, смысловых и структурных связей является предметом мастерства и искусства автора гипертекста (или разработчика гипертекстовой системы).

8. Навигация и броузинг

Навигация является центральным понятием концепции гипертекста и означает управление процессом перемещения в гиперпростанстве из произвольного узла отправления в узел прибытия. Специфической составляющей навигации является броузинг. В энциклопедическом словаре Вебстер находим: browse - " toglancethrough a book, libraryetc" (бегло просматривать книгу, библиотеку и т.п.). В гипертекстовой литературе термин броузинг используется как многоплановое понятие обозначающее:

1. процесс беглого просматривания гипертекстовых документов или гипертекстовой базы данных с целью поиска определенных сведений или просто чего ни будь любопытного; в общем смысле - действий, целью которых является изучение информации, но не ее изменение,
2. способность человека воспринимать информацию в процессе такого беглого просматривания;

Замечено, что броузинг стимулирует творческое мышление и, что в процессе броузинга может возникать эффект "творческого озарения" ( для обозначения которого в англоязычной литературе используется понятие "serendipity"), который может быть настолько сильным, что заставит радикально изменить цель броузинга. Броузинг осуществляется в процессе навигации по предустановленным связям. Богатство установленной системы связей зависит от знаний, которыми обладает автор (разработчик) гипертекста и от его способности создать гипертекст, ориентированный на различные категории пользователей и на различные задачи, ради которых создается гипертекстовая информационная среда. Это весьма трудоемкая творческая работа, критическое значение для выполнения которой имеет инструментальный комплекс авторизации. Поэтому одним из важнейших критериев при выборе пакета гипертекстовых программ является дружелюбность и уровень автоматизации процесса установления связей, который этот пакет обеспечивает.

9. Авторская деятельность ("авторизация")

На протяжении тысячелетий  люди представляли знания в виде линейного  и иерархического текста - сначала  на папирусе, потом на бумаге. Изобретение  пишущей машинки автоматизировало процесс записи текстовой информации на уровне отдельных символов. Появление  текстовых процессоров позволило  перейти от манипулирования отдельными символами к манипулированию  словами и предложениями (знаками представляющими понятия). Концепция гипертекстовых систем расширяет инструментарий письма (и чтения), включая в него средства для динамического представления, структурирования и манипулирования идеями (не столько словами или текстами в чистом виде, сколько их смыслом).

В процессах любой авторской  деятельности, различаются две составляющие: 1) техническая составляющая, которая  осуществляется при помощи карандаша, ручки или клавиатуры и 2) интеллектуальная составляющая, предметом которой  являются структура и форма изложения  материала (книги, статьи, отчета, базы знаний). Редкий автор может сесть  за стол и сразу написать готовый  текст. Обычно это весьма трудоемкий, а часто и мучительный процесс. Единицами интеллектуальной авторской  деятельности являются идеи (понятия, представления, мысли). Именно на этом уровне гипертекстовые системы могут  существенно облегчить и ускорить авторскую деятельность как при нисходящей, так и при восходящей стратегии "разработки" текстов.

Процессы создания и  ведения гипертекста в англоязычной литературе получили название "authoring" (авторская деятельность, авторизация). Предметом авторизации может быть трансформация обычного текстового документа в гипердокумент, создание электронной библиотеки гипердокументов, изложение некоторого оригинального материала сразу в гипертекстовой форме, анализ и синтез базы знаний той или иной проблемной области. Комплекс программ авторизации является инструментом, при помощи которого автор (пользователь, разработчик) может самостоятельно создавать и изменять узлы, содержание узлов, связи между узлами, форму представления узлов на экране монитора - весь спектр рабочих операций структурирования, реструктурирования, наполнения содержанием, обновления и использования гипертекстовой базы данных

10. Броузинг и поиск по ключевым словам

Традиционные методы поиска информации по ключевым словам связаны  со значительным информационным шумом. Величина информационного шума существенно  зависят от удачного построения поискового образа. В результате поиска может  быть получено большое количество текстов, которые придется читать, чтобы найти  релевантный запросу. Если результаты поиска оказываются неудовлетворительными, то приходится переформулировать запрос и повторять процедуру поиска. В отличие от этого процесс броузинга шаг за шагом ведется пользователем по направлению к искомой информации.

Однако и здесь есть подводные камни. Процесс броузинга может оказаться неприемлемо продолжительным и может порождать явление, получившее название проблемы дезориентации в гиперпространстве - пользователь перестает понимать как он попал в данный узел и как выбрать направление дальнейшего движения. Существуют разные способы борьбы с этим явлением. К числу наиболее перспективных относятся графические броузеры, графические карты, концептуальные схемы.

11. Управление броузингом

Управление броузингом осуществляется при помощи гипертекстовых операторов управления (ГОУ). ГОУ - это специальная программа, которая переводит систему из пункта отправления в пункт прибытия дуги гипертекста и определяет форму представления информации в пункте прибытия. Пунктом отправления называется представляемое на экране монитора изображение (текста и/или графики), из которого исходит дуга гипертекста, связывающая его с пунктом прибытия (фрагментом содержания этого же или другого узла). В пункте отправления может быть выделена (типом шрифта, цветом и др.) одна или несколько "активных зон" называемых "кнопками": нажатие на кнопку указателем мыши приводит в действие ГОУ, в результате работы которого на экран монитора выдается - в виде заданном ГОУ - содержание пункта прибытия.

Система может быть приведена  в один и тот же пункт прибытия из разных пунктов отправления при  помощи разных ГОУ. В разных гипертекстовых пакетах программного обеспечения используются различные наборы ГОУ. Рассмотрим в качестве иллюстрации ГОУ программных продуктов семейства Guide (R). ГОУ Ref( референция, ссылка) заменяет пункт отправления на пункт прибытия. Пункты прибытия и отправления не обязательно должны находиться в разных узлах гипертекста. Пункт прибытия может быть задан с точностью до строки текста, на который дается ссылка.

ГОУ Exp (расширение, вставка) раздвигает изображение пункта отправления и вставляет в него изображение пункта прибытия. При помощи ГОУ Exp в режиме расширения можно включать "подробности" или "детали" в изображение пункта отправления. Например, содержание документа можно представить в виде списка глав, каждая из которых является кнопкой ГОУ Exp и работает так, что в результате срабатывания раздвигает список и включает вслед за названием соответствующей главы, список входящих в нее параграфов. Названия параграфов в свою очередь могут быть кнопками ГОУ Exp, вставляющими названия подпараграфов и т.д.

Это концентрирует внимание пользователя. Пользователь раскрывает структуру только той главы, содержание которой представляется ему в  данный момент интересным. Аналогично могут деталироваться чертежи, изложение материала в учебных пособиях и т.д.

ГОУ Note (заметка) - ГОУ Note удобно использовать для вызова терминологических определений.

ГОУ Command (команда) - это специальный оператор, позволяющий управлять не только процессами навигации, но и процессами взаимодействия с другими системами (например, можно обратиться за информацией к СУБД или к Электронной Таблице, передать сообщение через модем, включить видеоплеер).

12. Список использованной литературы

1. Брябрин В.М. Программное обеспечение персональных ЭВМ. - М.: Наука, 1990. С.22
2. Велихов, А. В. Основы информатики и компьютерной техники: Учебное пособие [Текст]/А.В. Велихов: Букпресс, 2006. - 544 с.
3. Воройский, Ф. С. Информатика. Новый систематизированный толковый словарь-справочник (Введение в современные информационные и телекоммуникационные технологии в терминах и фактах) [Текст]/ Ф.С. Воройский — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003. — 760 с.
4. Журин, А. Самоучитель работы на компьютере. MS Windows XP. Office XP [Текст] / А. Журин. – М. : Корона - Принт, 2009. - 370 с.
5. Леонтьев, В.П. Персональный компьютер [Текст] / В.П. Леонтьев. – М. :Олма - Пресс, 2006. – 532 с.
6. Леонтьев В.П. Новейшая энциклопедия персонального компьютера 2003. - М.: ОЛМА-ПРЕСС, 2003. С.87
7. Балафанов, Е.К. Новые информационные технологии. 30 уроков информатики [Текст] / Е.К. Балафанов, Б.Б. Бурибаев, А.Б. Даулеткулов. - Алма-Ата. : Патриот, 2004. - 220 с
8. Семененко В.А. Айдидын В.М., Липова А.Д. «Электронные вычислительные машины», - М.: Высшая школа, 1991. С.239
9. Электронный ресурс. – Режим доступа : http://www.buka.ru.