Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Гипертекстовые интеллектуальные информационные системы

Министерство образования и науки Российской Федерации

ФГБОУ ВПО «Нижегородский государственный педагогический университет имени Козьмы Минина»

Факультет дизайна и информационных технологий

Кафедра «Математика и информатика»

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине

«Интеллектуальные информационные системы»

на тему:

Гипертекстовые интеллектуальные информационные системы

Выполнил: студент группы

ИСТ-09

Бобин С.

Проверил: к.п.н., профессор

Бахтиярова Л.Н.

Нижний Новгород

2012

Аннотация

В данной курсовой работе рассматриваются гипертекстовые интеллектуальные информационные системы. В первой главе рассматривается общая информация о гипертекстовых системах. Во второй главе дается общее представление о языке HTML. В третьей главе описана возможность представления знаний на базе языка HTML.

Содержание

Введение 4

Глава 1. Общая информация о гипертекстовых системах 5

Гипертекстовые системы 5
Что такое гипертекст 6
Что дает использование гипертекста 7

Глава 2. Язык HTML 10

Общее представление 10
Браузеры 11
Версии 12
Структура HTML-документа 14

Глава 3. Возможности представления знаний на базе языка HTML 16

HTML-документ в виде семантической сети 16
TextAnalyst 24
Принцип работы HTML-конвертора 28

Заключение 33

Источники информации 34

Введение

Гипертекст - новая технология работы с текстами на компьютерной фазе информационного обмена. Важно использование гипертекстовых технологий в социальной сфере, описываемой множеством формализуемых параметров. Другой причиной популярности является предоставляемая возможность реализации индивидуальных информационных потребностей.

Гипертекст - обучающее средство активно используется в учебном процессе, совершенствование индивидуализации обучения.

HTML - язык для написания гипертекстовых документов. Особенность - наличие гипертекстовых связей между документами находящимися в различных архивах сети; благодаря им - непосредственный переход к одним документам во время просмотра других.

Цель курсовой работы – изучить гипертекстовые интеллектуальные информационные системы, а так же способы представления знаний.

Глава 1. ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ О ГИПЕРТЕКСТОВЫХ СИСТЕМАХ

Гипертекстовые системы

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.

Что такое гипертекст

Термин гипертекст был введен в обращение Тедом Нельсоном (Ted Nelson) 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"

В популярной литературе встречаются различные толкования термина гипертекст.

Приведем два:

"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."

Что дает 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.

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

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.

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.

Визуальный аспект.

Управление функционированием гипертекстовой системы осуществляется на основе принципа прямого манипулирования представленными на экране монитора символами внеязыковых объектов. Принцип прямого манипулирования [Shneidermann 1987] 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 на экране 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.

Глава 2. ЯЗЫК HTML

Общее представление

Язык HTML был разработан британским учёным Тимом Бернерсом-Ли приблизительно в 1986—1991 годах в стенах Европейского Центра ядерных исследований в Женеве (Швейцария). HTML создавался как язык для обмена научной и технической документацией, пригодный для использования людьми, не являющимися специалистами в области вёрстки. HTML успешно справлялся с проблемой сложности SGML путём определения небольшого набора структурных и семантических элементов — дескрипторов. Дескрипторы также часто называют «тегами». С помощью HTML можно легко создать относительно простой, но красиво оформленный документ. Помимо упрощения структуры документа, в HTML внесена поддержка гипертекста. Мультимедийные возможности были добавлены позже.

Изначально язык HTML был задуман и создан как средство структурирования и форматирования документов без их привязки к средствам воспроизведения (отображения). В идеале, текст с разметкой HTML должен был без стилистических и структурных искажений воспроизводиться на оборудовании с различной технической оснащённостью (цветной экран современного компьютера, монохромный экран органайзера, ограниченный по размерам экран мобильного телефона или устройства и программы голосового воспроизведения текстов). Однако современное применение HTML очень далеко от его изначальной задачи. Например, тег <TABLE>, несколько раз использованный для форматирования страницы, которую вы на данный момент читаете, предназначен для создания в документах самых обычных таблиц, но, как можно убедиться, здесь нет ни одной таблицы. С течением времени основная идея платформонезависимости языка HTML была принесена в жертву современным потребностям в мультимедийном и графическом оформлении.

Браузеры

Текстовые документы, содержащие разметку на языке HTML (такие документы традиционно имеют расширение .html или .htm), обрабатываются специальными приложениями, которые отображают документ в его форматированном виде. Такие приложения, называемые «браузерами» или «интернет-обозревателями», обычно предоставляют пользователю удобный интерфейс для запроса веб-страниц, их просмотра (и вывода на иные внешние устройства) и, при необходимости, отправки введённых пользователем данных на сервер. Наиболее популярными на сегодняшний день браузерами являются Google Chrome, Mozilla Firefox, Opera, Internet Explorer и Safari.

Версии

RFC 1866 — HTML 2.0, одобренный как стандарт 22 сентября 1995 года;

HTML 3.2 — 14 января 1997 года;
HTML 4.0 — 18 декабря 1997 года;
HTML 4.01 (изменения, причём более значительные, чем кажется на первый взгляд) — 24 декабря 1999 года;
ISO/IEC 15445:2000 (так называемый ISO HTML, основан на HTML 4.01 Strict) — 15 мая 2000 года.
HTML 5 — в разработке. Конец разработки запланирован на 2014 год.

Официальной спецификации HTML 1.0 не существует. До 1995 года существовало множество неофициальных стандартов HTML. Чтобы стандартная версия отличалась от них, ей сразу присвоили второй номер.

Версия 3 была предложена Консорциумом всемирной паутины (W3C) в марте 1995 года и обеспечивала много новых возможностей, таких как создание таблиц, «обтекание» изображений текстом и отображение сложных математических формул. Даже при том, что этот стандарт был совместим со второй версией, реализация его была сложна для браузеров того времени. Версия 3.1 официально никогда не предлагалась, и следующей версией стандарта HTML стала 3.2, в которой были опущены многие нововведения версии 3.0, но добавлены нестандартные элементы, поддерживаемые браузерами Netscape Navigator и Mosaic.

В версии HTML 4.0 произошла некоторая «очистка» стандарта. Многие элементы были отмечены как устаревшие и нерекомендованные (англ. deprecated). В частности, элемент font, используемый для изменения свойств шрифта, был помечен как устаревший (вместо него рекомендуется использовать таблицы стилей CSS).

В 1998 году консорциум Всемирной паутины начал работу над новым языком разметки, основанном на HTML 4, но соответствующим синтаксису XML. Впоследствии новый язык получил название XHTML. Первая версия XHTML 1.0 одобрена в качестве Рекомендации консорциума Всемирной паутины 26 января 2000 года.

Планируемая версия XHTML 2.0 должна была разорвать совместимость со старыми версиями HTML и XHTML, но 2 июля 2009 года консорциум Всемирной паутины объявил, что полномочия рабочей группы XHTML2 истекают в конце 2009 года. Таким образом, была приостановлена вся дальнейшая разработка стандарта XHTML 2.0.

Структура HTML-документа

HTML — теговый язык разметки документов. Любой документ на языке HTML представляет собой набор элементов, причём начало и конец каждого элемента обозначается специальными пометками — тегами. Элементы могут быть пустыми, то есть не содержащими никакого текста и других данных (например, тег перевода строки <br>). В этом случае обычно не указывается закрывающий тег. Кроме того, элементы могут иметь атрибуты, определяющие какие-либо их свойства (например, размер шрифта для элемента font). Атрибуты указываются в открывающем теге. Вот примеры фрагментов HTML-документа:

<strong>Текст между двумя тегами — открывающим и закрывающим.</strong>
<a href="http://www.example.com">Здесь элемент содержит атрибут href.</a>
А вот пример пустого элемента: <br>

Регистр, в котором набрано имя элемента и имена атрибутов, в HTML значения не имеет (в отличие от XHTML). Элементы могут быть вложенными. Например, следующий код:

<b>

Этот текст будет полужирным,

<i>а этот - ещё и курсивным</i>

</b>

даст такой результат:

Этот текст будет полужирным, а этот — ещё и курсивным

Кроме элементов, в HTML-документах есть и сущности (англ. entities) — «специальные символы». Сущности начинаются с символа амперсанда и имеют вид &имя; или &#NNNN;, гдеNNNN — код символа в Юникоде в десятичной системе счисления.

Например, © — знак авторского права (©). Как правило, сущности используются для представления символов, отсутствующих в кодировке документа, или же для представления «специальных» символов: & — амперсанда (&), < — символа «меньше» (<) и > — символа «больше» (>), которые некорректно записывать «обычным» образом, из-за их особого значения в HTML.

Каждый HTML-документ, отвечающий спецификации HTML какой-либо версии, должен начинаться со строки объявления версии HTML <!DOCTYPE…>, которая обычно выглядит примерно так:

<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01//EN"

"http://www.w3.org/TR/html4/strict.dtd">

Если эта строка не указана, то добиться корректного отображения документа в браузере становится труднее.

Далее обозначается начало и конец документа тегами <html> и </html> соответственно. Внутри этих тегов должны находиться теги заголовка (<head></head>) и тела (<body></body>) документа.

Глава 3. ВОЗМОЖНОСТИ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ЗНАНИЙ НА БАЗЕ ЯЗЫКА HTML

3.1 HTML-документ в виде семантической сети

Рассмотрим, каким образом HTML-документ может быть представлен в виде семантической сети. Нам необходимо выделить те конструкции языка, которые могут быть полезными для решения этой задачи.

Прежде всего, к числу таких конструкций относятся теги типа <TITLE>, <META…> и <A…>. Первый тег важен для фиксации семантики всего HTML – документа, так как текст, заключенный между тегами <TITLE> и </TITLE> чаще всего отражает его назначение или содержание.

Теги типа <META…> вводят имена атрибутов и их значения с помощью параметров name=”…” и content=”…”, а ссылки и якоря фиксируют отношения между частями одного документа или между отдельными документами.

Теги типа <META…> явно вводят семантику значений атрибутов, одинаково интерпретируемых броузерами за счет ключевых слов, которые могут быть значениями параметра name.

Теги типа <A…> фиксируют лишь факт наличия отношения между ссылкой и ее якорем. В некоторых случаях этому отношению можно «приписать» имя SeeAlso (смотри также), в других случаях – ConsistOf, PartOf или иное подходящее имя, но семантика данной конструкции имплицитна, а встроенная интерпретация ее связана лишь с переходом по ссылке и визуализацией начала соответствующего фрагмента документа или загрузкой нового документа для просмотра.

Другими полезными конструкциями являются заголовки разделов и подразделов (тексты между тегами <Hi> и </Hi>), списки, таблицы и другие элементы языка.

Но в целом, выделение значимых для семантической интерпретации конструкций является экспертной задачей, решаемой каждый раз автором соответствующей Интернет - публикации по-своему. Но существуют определенные стереотипы. Например, на страницах Интернет – магазинов каталоги товаров в большинстве случаев представляются таблицами или списками, либо «зашиты» в чувствительные для щелчка мыши графические объекты. Это характерно и для индексов на сайтах машин поиска.

Рассмотрим в качестве примера страницу официального сайта компании Microsystems LTD, расположенную в сети по адресу http://www.analyst.ru. На этой странице располагается по информация по программе TextAnalyst 2.0. Экранная форма этой страницы показана на рисунке.

Фрагмент соответствующего HTML – текста представлен ниже:

<html>

<head>

---------------------------------

<title>Microsystems, Ltd</title>

</head>

-----------------------------------------------

<tr>

<td valign="top" width="239"><a href="/index.php?lang=eng"><img

border="0" src="/images/top_logo.gif"></a></td>

</td></tr>

<table border="0" cellspacing="0" cellpadding="0" width="100%"

bgcolor="#001395" height="23">

-------------------------------------

</table>

</td></tr>

</table>

----------------------------------------------

</p>

</td></tr>

<p align="right"><b>Products</b></td>

</tr>

<tr onmouseout="this.style.backgroundColor='transparent'"

onmouseover="this.style.backgroundColor='#6B8ADE'">

<a href="/index.php?lang=eng&dir=content/products/&id=body&left=

content/products/menu.txt " target="_self">

TextAnalyst SDK</span></a>

</td></tr>

<p align="right"><img border="0" src="/images/bd14580_.gif" width="12"

height="12">

TextAnalyst</p>

</td></tr>

<tr onmouseout="this.style.backgroundColor='transparent'"

onmouseover="this.style.backgroundColor='#6B8ADE'">

<a href="/index.php?lang=eng&dir=content/products/&id=

tref&left=content/products/menu.txt

" target="_self">

Text Referent</span></a>

</td></tr>

----------------------------------------

</table>

</td>

</td>

<head>

<title>TextAnalyst</title>

</head>

<p align="center">Получите бесплатную версию

TextAnalyst</p>

<font color="#FFFFFF">Системные требования</font></td> </tr>

<tr><td width="100%">Intel-based PC</td> </tr>

<tr> <td width="100%">Windows 9X, NT, 2000, Me</td> </tr>

<font color="#FFFFFF">Технические характеристики</font></td>/tr>

<ul>

<li> Средняя скорость анализа текста около 1Мбайт/мин (при использовании Pentium-II).</li>

<li>Максимальный объем анализируемой подборки не ограничен и зависит от объема ресурсов компьютера и настройки TextAnalyst.</li>

<li>Собственный объем TextAnalyst не превышает 5Мб.</li>

<li>Форматы обрабатываемых файлов:</li>

<li>Экспорт информации в форматы: *.txt,

*.csw (электронные таблицы).</li>

</ul> </td></tr>

</table>

-----------------------------------

<img border="0" src="../../images/octopus_shaden.gif" align="left" width="99" height="112">TextAnalyst 2.0 </h1>

<p align="center"><b>персональная система автоматического анализа текста </b></p>

<p>TextAnalyst разработан в качестве инструмента для анализа содержания текстов, смыслового поиска информации, формирования электронных архивов, и предоставляет пользователю следующие основные возможности: </p>

<ul>

<li>анализа содержания текста с автоматическим формированием семантической сети с гиперссылками - получения смыслового портрета текста в терминах основных понятий и их смысловых связей; </li>

<li>анализа содержания текста с автоматическим формированием тематического древа с гиперссылками - выявления семантической структуры текста в виде иерархии тем и подтем; </li>

<li>смыслового поиска с учетом скрытых смысловых связей слов запроса со словами текста; </li>

<li>автоматического реферирования текста - формирования его смыслового портрета в терминах наиболее информативных фраз; </li>

<li>кластеризации информации - анализа распределения материала текстов по тематическим классам;</li>

<li>автоматической индексации текста с преобразованием в гипертекст; </li>

<li>ранжирования всех видов информации о семантике текста по «степени значимости» с возможностью варьирования детальности ее исследования; </li>

<li>автоматического/автоматизированного формирования полнотекстовой базы знаний с гипертекстовой структурой и возможностями ассоциативного доступа к информации; </li>

</ul>

<p align="center"><b>Не пугайтесь обилия возможностей!</b></p>

<p align="center"><i>Работа с TextAnalyst покажется Вам неожиданно простой и приятной, а его аналитические способности сэкономят массу полезного времени...

</i></p></td> </tr>

</table></div></td> </tr>

</table>

----------------------------------

</body>

</html>

Сравнив приведенные экранную форму и HTML-текст, видим, что семантически значимыми элементами данного документа являются:

Гипертекстовые интеллектуальные информационные системы