Гипертекстовые технологии

     Содержание

     Введение  ……………………………………………………………..3

     Основная  часть 

     1 глава Информация…………………………………………………5

     1.1 Виды и свойства информации…………………………………..6

     1.2 Хранение, передача и обработка  информации…………………8

     1.3 Единицы измерения информации……………………………....11

     1.4 Измерение информации…………………………………………12

     Глава 2 Гипертекстовые технологии……………………………….14

     2.1 Гипертекст-понятие……………………………………………..14

     2.2 История создания гипертекста…………………………………16

     2.3 Применение технологий Гипертекста…………………………17

     2.4 Архитектура WWW-технологии……………………………….21

    Заключение…………………………………………………………..24

     Глоссарий…………………………………………………………....25

     Список  использованных источников……………………………...29

     Список  сокращений………………………………………………...31

     Приложения…………………………………………………………32

     Введение

     Информационные  технологии (ИТ, от англ. information technology, IT) — широкий класс дисциплин и областей деятельности, относящихся к технологиям управления и обработки данных, в том числе, с применением вычислительной техники.

     В настоящее время, под информационными  технологиями, чаще всего, понимают компьютерные технологии. В частности, ИТ имеют дело с использованием компьютеров и программного обеспечения для хранения, преобразования, защиты, обработки, передачи и получения информации.

     ИТ (Информационные технологии) являются наиболее важной составляющей процесса использования информационных ресурсов общества. К настоящему времени она прошла несколько эволюционных этапов, смена которых определялась главным образом развитием научно-технического прогресса, появлением новых технических средств переработки информации.

     Гипертекст - текст со вставленными в него словами (командами) разметки, ссылающимися на другие места этого текста, другие документы, картинки и т.д.

     Гипертекст  позволяет включать в страницы ссылки на другие части данного же или другого документа. Это позволяет организовать связь между различными страницами и объединить их в единую систему.

Гипертекстовая  технология дала возможность структурированного представления любого текста, в котором  автор может выделить несколько  уровней детализации сигнала. Гипертекст используется в обучающих системах и дистанционном обучении, во всемирной сети Интернет и в системах баз данных.

     Идея  Т.Бернерс-Ли заключалась в том, чтобы  применить гипертекстовую модель к  информационным ресурсам, распределенным в сети, и сделать это максимально простым способом. Он заложил три основных понятия системы из четырех существующих ранее, разработав:

- HyperText Markup Language (HTML) - язык гипертекстовой разметки документов;

- Universal Resource Locator (URL) - универсальный способ адресации ресурсов в сети;

- HyperText Transfer Protocol (HTTP) - протокол обмена гипертекстовой информацией.

Современные гипертекстовые информационные системы  условно можно представить в  виде совокупности нескольких компонентов: системы хранения гипертекстовых объектов, системы отображения гипертекстовых объектов, системы подготовки гипертекстовых объектов и системы программирования просмотра совокупности гипертекстовых объектов (с этой точки зрения технология World Wide Web только к 1996 году получила законченный, функционально полный вид).

     Основная  часть

     Глава1  Информация

 

     Информатика - это наука об организации процессов  получения, хранения, обработки и  передачи информации в системах различной  природы. Информатика также изучает  возможность автоматизации информационных процессов компьютерными средствами. Синонимом слова "компьютер" является электронно-вычислительная машина (ЭВМ). ПК - один из видов компьютеров наряду с многопроцессорными и мультисистемными компьютерами. Сущность компьютера - это транзисторная технология. Процессор как основа компьютера не является уникальным явлением, так как процессоры сегодня могут иметь как телефоны, телевизоры, так и другие бытовые устройства.

         Информация – это ключевое понятие современной науки. Существует три основные интерпретации понятия "информация".

          Научная интерпретация. Информация - исходная общенаучная категория,  отражающая структуру материи  и способы ее познания, несводимая  к другим, более простым понятиям.

          Абстрактная интерпретация.

     Информация - некоторая последовательность символов, которые несут как вместе, так  в отдельности некоторую смысловую  нагрузку для исполнителя.

          Конкретная интерпретация. В данной  плоскости рассматриваются конкретные  исполнители с учетом специфики их систем команд и семантики языка.

          Существуют несколько теорий информации:

  • Концепция  К. Шеннона:

     отражая количественно-информационный подход, определяет информацию как меру неопределенности (энтропию) события. Количество информации в том или ином случае зависит от вероятности его получения: чем более вероятным является сообщение, тем меньше информации содержится в нем.

  • Концепция В.М. Глушкова:

     рассматривает информацию как свойство (атрибут) материи. Ее появление связано с развитием  кибернетики и основано на утверждении, что информацию содержат любые сообщения, воспринимаемые человеком или приборами.

  • Концепция В.Г. Афанасьева:

     основана  на логико-семантическом (семантика - изучение текста с точки зрения смысла) подходе, при котором информация трактуется как знание, причем не любое знание, а та его часть, которая используется для ориентировки, для активного действия, для управления и самоуправления. Информация - это действующая, полезная, "работающая" часть знаний.

      

     1.1. Виды и свойства информации 

     По  способу восприятия информацию разделяют  на следующие виды: визуальная, аудиальная, вкусовая, обонятельная и тактильная. Такое деление основывается на чувствах, с помощью которых информация воспринимается человеком: зрение, слух, вкус, обоняние и осязание соответственно.

          Человек создает приборы, позволяющие  получать информацию, которая недоступна  ему в непосредственных ощущениях.  Микроскопы, телескопы, термометры, спидометры - перечень, который можно  продолжать и продолжать. Получение  информации называется вводом. В персональном компьютере за ввод информации отвечают специальные устройства ввода: клавиатура, сканер, дигитайзер, микрофон, мышь и т.д.

          В технике непрерывная информация  называется аналоговой. Многие устройства, созданные человеком, работают с аналоговой информацией. Проигрыватель грампластинок, ртутный термометр, манометр - примеры аналоговых устройств. Существенным отличием является то, что аналоговый прибор может выдать абсолютно произвольную величину показаний, а набор показаний у цифрового прибора ограничен количеством цифр на индикаторе. Компьютер работает исключительно с дискретной (цифровой) информацией. Память компьютера состоит из отдельных битов, а значит, дискретна. Датчики, посредством которых воспринимается информация, измеряют в основном непрерывные характеристики - температуру, нагрузку, напряжение и т.д. Встает проблема преобразования аналоговой информации в дискретную форму.

          Идея дискретизации непрерывного  сигнала заключается в следующем.  Пусть имеется некоторый непрерывный сигнал. Можно допустить, что на маленьких промежутках времени значение характеристик этого сигнала постоянно и меняется мгновенно в конце каждого промежутка. Разбив весь временной интервал, на эти маленькие кусочки и, взяв на каждом из них значение характеристик, получим сигнал с конечным числом значений. Таким образом, он станет дискретным. Непрерывная величина часто ассоциируется с графиком функции, а дискретная - с таблицей ее значений.

          Такой процесс называется оцифровкой  аналогового сигнала, а преобразование информации - аналого-цифровым преобразованием. Точность преобразования зависит от величины дискретности - частоты дискретизации: чем выше частота дискретизации, тем ближе цифровая информация к качеству аналоговой. Но и тем больше вычислений приходится делать компьютеру и тем больше информации хранить и обрабатывать. Информация необходима человеку не вообще, а конкретно в нужное время для ориентирования в окружающем мире и принятия решений о дальнейших действиях. При качественной оценке получаемой информации говорят о следующих ее свойствах:

  • полезность или релевантность;
  • достоверность;
  • полнота;
  • актуальность или своевременность;
  • доступность;
  • защищенность;
  • эргономичность;
  • объективность;
  • понятность.

     Иногда  выделяют такие свойства информации как достоверность, полнота, ценность, ясность. Все названные свойства определяются относительно некоторого исполнителя (получателя информации).

          Достоверность (Д) - мера оценки  легитимности источника информации.

          Ясность (Я) - мера правильной интерпретации информации исполнителем.

          Полнота (П) - мера соответствия  полученной (требуемой) информации  запрошенной (количественная интерпретация).

          Ценность (Ц) - мера соответствия  полученной информации запрошенной  (требуемой) (качественная интерпретация).

          Исходя из изложенных свойств  информации, можно вычислить качественную  величину информации (КВИ), например, в процентах: КВИ = (Д+Я+П+Ц)/4.

          То есть, КВИ может быть равно  75 %, если (60%+80%+90%+70%)/4.

          Как видно, все слишком абстрактно, чтобы быть практичным. При моделировании на ЭВМ подобного рода проблемы существенно сглаживаются, так как при цифровой обработке информации имеет место единый эталон (бит) и нет проблем с относительной идентификацией информацией (процессор "понял" информацию или "не понял", и третьего не дано). 

     1.2. Хранение, передача и обработка информации 

     Любая деятельность человека представляет собой  процесс сбора и переработки  информации, принятия решений на ее основе и их выполнения. Информация содержится в человеческой речи, текстах книг, журналов, газет, сообщениях радио и телевидения, показаниях приборов и т.д. Процессы обработки информации составляют суть умственной деятельности человека.

          Информационный процесс - это  совокупность последовательных  действий, производимых над информацией с целью получения результата. Среди всех информационных процессов можно выделить наиболее общие. К ним относятся передача, хранение и обработка информации.

          Получаемая потребителем информация  всегда поступает из некоторого источника. В этом случае говорят о передаче информации. Информация передается по каналу передачи, направляясь от источника к приемнику. Канал передачи - это некоторое среда, которая осуществляет доставку информации. Природа информационных каналов - колебательные движения среды: звуковые, световые, электромагнитные волны и пр.

          Информация передается в виде  последовательности сигналов, составляющих  информационное сообщение. Физический  смысл сигнала, с помощью которого  передается информация, может не совпадать со смыслом передаваемой информации. Восприятие информации немыслимо без определенных предварительных соглашений и знаний, без которых сигнал будет восприниматься лишь как сообщение о некотором факте, который непонятно как интерпретировать. Для достижения взаимопонимания необходима предварительная договоренность о значениях сигналов. Поэтому и существуют алфавиты различных языков, правила движения, азбука Морзе, шрифт Брайля и т.д.

          В процессе передачи информация  может теряться, искажаться из-за помех и вредных воздействий. Причины таких воздействий могут быть как технического характера - перегрузки, вибрации, электрические и магнитные поля, перепады температур, давления, влажности окружающей среды, так и следствием человеческого вмешательства. Для нейтрализации помех применяются устойчивые материалы и средства связи, программируются избыточные коды, позволяющие восстановить исходную информацию. Развитие цифровых каналов связи открывает новые возможности пользователям компьютерных сетей.

          Для защиты информации от несанкционированного вмешательства возникает необходимость ее засекречивания. На бытовом уровне иногда подменяются понятия кодирования и шифрования.

     Шифром  называют секретный код преобразования информации с целью ее защиты от незаконных пользователей. Защита информации - важный компонент процессов хранения, обработки, передачи и использования информации в системах любого типа, особенно социальных и технических. Изобретением и использованием шифров занимается наука криптография.

          Обработка информации - процесс получения  новой информации на базе уже  имеющейся. Преобразование информации  может быть связано с изменением  ее содержания или формы представления.  В последнем случае говорят  о кодировании информации. Например, шифрование информации или перевод текстов на другой язык.

          Упорядочивание информации (расписания), поиск нужной информации в  информационном массиве (номер  телефона в телефонной книге)  являются другими вариантами  обработки. Редактирование текста, математические вычисления, логические умозаключения - примеры процедур получения новой информации.

          Обработка информации может производиться  формально, руководствуясь правилами  по заданному алгоритму. Либо  применяется эвристический подход, при котором создаётся новая система действий или открываются неизвестные ранее закономерности изучаемой информации.

          Информация не может существовать  без своего носителя. Носитель  информации - это среда, непосредственно  хранящая информацию. Носителем информации о самом себе является практически любой предмет, явление, живое существо. Можно использовать и другие средства для хранения информации о чем-либо. Это может быть материальный предмет (камень, дерево, папирус, бумага, магнитные, оптические носители информации).

     Чтобы иметь возможность в будущем многократно воспользоваться информацией, используют так называемые внешние (по отношению к человеческой памяти) носители информации. Записные книжки, справочники, магнитные записи, картины, фото и т.д. Для извлечения информации из внешних носителей зачастую требуется много времени и необходимы дополнительные средства. Например, для того, чтобы получить информацию, содержащуюся на аудиокассете, необходим магнитофон.

          В обществе хранение носителей  с информацией организуется в  специальных хранилищах. Для книг - это библиотеки, для картин и рисунков - художественные музеи, для документов - архивы, патентные бюро и т.д. Вычислительная техника дает огромные возможности для организованного хранения информации в компактной форме: электронные, магнитные, оптические носители. Здесь играют роль такие показатели, как информационная емкость, время доступа к информации, надежность хранения, время безотказной работы.  

     1.3. Единицы измерения информации 

     Единица измерения информации называется бит (bit) - сокращение от английских слов binary digit, что означает двоичная цифра.

     В компьютерной технике бит соответствует  физическому состоянию носителя информации: намагничено - не намагничено, есть отверстие - нет отверстия. При этом одно состояние принято обозначать цифрой 0, а другое - цифрой 1. Выбор одного из двух возможных вариантов позволяет также различать логические – истину и ложь. Последовательностью битов можно закодировать текст, изображение, звук или какую-либо другую информацию. Такой метод представления информации называется двоичным кодированием (binary encoding).

     В информатике часто используется величина, называемая байтом (byte) и равная 8 битам. И если бит позволяет выбрать один вариант из двух возможных, то байт, соответственно, 1 из 256 (28). В большинстве современных ЭВМ при кодировании каждому символу соответствует своя последовательность из восьми нулей и единиц, т. е. байт. Соответствие байтов и символов задается с помощью таблицы, в которой для каждого кода указывается свой символ.

     Наряду  с байтами для измерения количества информации используются более крупные  единицы: 1 Кбайт (один килобайт) = 210 байт = 1024 байта;

     1 Мбайт (один мегабайт) = 210 Кбайт  = 1024 Кбайта;

     1 Гбайт (один гигабайт) = 210 Мбайт  = 1024 Мбайта. 
 
 

     1.4. Измерение информации 

     Формулу для вычисления количества информации, учитывающую неодинаковую вероятность  событий, предложил К. Шеннон в 1948 году. Количественная зависимость между  вероятностью события р и количеством  информации в сообщении о нем x выражается формулой: x=log2 (1/p). Качественную связь между вероятностью события и количеством информации в сообщении об этом событии можно выразить следующим образом - чем меньше вероятность некоторого события, тем больше информации содержит сообщение об этом событии.

          Рассмотрим некоторую ситуацию. В коробке имеется 50 шаров.  Из них 40 белых и 10 черных. Очевидно, вероятность того, что при вытаскивании "не глядя" попадется белый  шар больше, чем вероятность попадания  черного. Можно сделать заключение  о вероятности события, которые интуитивно понятны. Проведем количественную оценку вероятности для каждой ситуации. Обозначим pч - вероятность попадания при вытаскивании черного шара, рб - вероятность попадания белого шара. Тогда: рч=10/50=0,2; рб40/50=0,8. Заметим, что вероятность попадания белого шара в 4 раза больше, чем черного. Делаем вывод: если N - это общее число возможных исходов какого-то процесса (вытаскивание шара), и из них интересующее нас событие (вытаскивание белого шара) может произойти K раз, то вероятность этого события равна K/N. Вероятность выражается в долях единицы. Вероятность достоверного события равна 1 (из 50 белых шаров вытащен белый шар). Вероятность невозможного события равна нулю (из 50 белых шаров вытащен черный шар).

           Количественная зависимость между вероятностью события р и количеством информации в сообщении о нем x выражается формулой:

     

 

     В задаче о шарах количество информации в сообщении о попадании белого шара и черного шара получится:

     

 

           Рассмотрим некоторый алфавит из m символов:  и вероятность выбора из этого алфавита какой-то i-й буквы для описания (кодирования) некоторого состояния объекта. Каждый такой выбор уменьшит степень неопределенности в сведениях об объекте и, следовательно, увеличит количество информации о нем. Для определения среднего значения количества информации, приходящейся в данном случае на один символ алфавита, применяется формула. В случае равновероятных выборов p=1/m. Подставляя это значение в исходное равенство, мы получим

     Рассмотрим  следующий пример. Пусть при бросании несимметричной четырехгранной пирамидки вероятности выпадения граней будут следующими: p1=1/2, p2=1/4, p3=1/8, p4=1/8, тогда количество информации, получаемое после броска, можно рассчитать по формуле:

     Для симметричной четырехгранной пирамидки количество информации будет: H=log24=2(бит).

        Заметим, что для симметричной  пирамидки количество информации  оказалось больше, чем для несимметричной  пирамидки. Максимальное значение  количества информации достигается  для равновероятных событий. 

 

Глава 2 Гипертекстовые технологии

2.1 Гипертекст-понятие. 

     Гипертекст - технология на базе средств обработки  больших, глубоко вложенных, структурированных, связанных семантически, понятийно  текстов, информации, которые организованы в виде фрагментов (текста), относящихся к одной и той же системе объектов, расположенных в вершинах некоторой сети и выделяемых обычно цветом. Они позволяют при машинной реализации быстро, нажатием нескольких клавиш, вызывать и помещать в нужное место просматриваемого или организуемого нового текста нужные фрагменты гипертекста, "привязанные" к выделенным по цвету ключевым словам или словосочетаниям.

Гипертекстовая  технология позволяет определять, выбирать вариант актуализации информации гипертекста  в зависимости от информационных потребностей пользователя и его возможностей, уровня подготовки. При работе с гипертекстовой системой, пользователь имеет возможность просматривать документы (страницы текста) в том порядке, в котором ему это больше нравится, а не последовательно, как это принято при чтении книг. Достигается это путем создания специального механизма связи различных страниц текста при помощи гипертекстовых ссылок.

В настоящее  время наибольшее распространение  гипертекст как принцип интерактивной  обучающей среды получил при создании электронных обучающих средств. Представление учебного материала в гипертекстовой форме существенно изменяет структуру и расширяет возможности электронного текста.

С развитием  компьютерных средств мультимедиа  гипертекст начал превращаться в более наглядную информационную форму, получившую название "гипермедиа", т.е. структура, содержащая текст, аудио - и видеофрагменты, соединенные ссылками в соответствии с логикой сюжета. Технология гипермедиа позволяет с помощью программного обеспечения и технологических средств объединить на компьютере гипертекст, графические (статические) изображения, анимационные фрагменты, аудио- и видеозаписи.

Информация, идущая от разных объектов, должна быть согласованной, чтобы ее воздействие  не ослабляло, а усиливало восприятие. Текст, сопровождаемый рисунком, воспринимается лучше, образ, составленный путем наложения фонового изображения, динамического объекта, анимации, звукового и речевого сопровождения способен проявить синергический взаимоусиливающий эффект при его восприятии.

Итак, основная идея гипертекстовых систем заключается  в концепции автоматически поддерживаемых связей между различными фрагментами  информации (информационными единицами). Поддержка таких связей позволяет  организовывать "нелинейные" информационные структуры.

В качестве гиперссылок в электронном тексте могут выступать:

• ссылки на словарь терминов и понятий (выделение  ключевых слов в тексте);

• ссылки на персоналии (портреты и краткие  биографические сведения);

• ссылки на статические иллюстрации (изобразительные и условно-графические, в т.ч. схемы, таблицы и т.д.);

• ссылки на мультимедийные элементы (анимации, аудио- и видеофрагменты);

• ссылки на хрестоматийный или дополнительный материалы;

• ссылки на структурные элементы текста (оглавление, номер темы, пункт и подпункт, список вопросов для закрепления и устных развернутых ответов и др.);

• ссылки на список монографий, учебной и  научной литературы (приводится в  конце темы или всего курса);

• ссылки на список организаций;

• ссылки на список исторических событий или  дат (хронологический указатель);

• ссылки на список географических названий;

• ссылки на Интернет-ресурсы (образовательные  сайты, электронные библиотеки, мультимедийные приложения и др.).

При создании гипертекста автор должен выделить гиперссылки из общей массы текста. Для этого можно использовать следующие приемы:

• изменение  цвета ссылки относительно общего цвета  текста;

• изменением начертания шрифта (например, общий  шрифт).

2.2 История создания  гипертекста.

     Первой  системой гипертекста принято считать  толкование Книги псалмов Гильберта  Порретанского из Пуатье (около 1150 года н. э.). Специальные пометки на полях  отсылали читателя на страницы в других местах книги. Не хватало только компьютера, чтобы гиперссылками стало удобно пользоваться.

Гипертекстовые технологии