Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Вопросы к экзамену по курсу "Основы информационных технологий"
ИТ. Причины и цель создания современных информационных технологий
1. Определение понятия "информационные технологии" современных информационных технологий. Краткая история развития ИТ. Причины и цель создания
ИТ - совокупность методов, процессов и программно-технических средств, объединенных с целью сбора, обработки, хранения, распространения и использования информации в интересах пользователя.
С появлением глобальных сетей, ИТ стали называть телекоммуникационными. Телекоммуникации - процесс передачи информации по линиям связи на большие расстояния.
История развития ИТ: 1 этап - до 2 пол. 19 века. Ручная технология. Перо, чернильница, бумага, книга. Цель: представление информации в нужной форме. 2 этап - с конца 19 века. Механические технологии. Пишущая машинка, телефон, фонограф, почта. Цель: Представление информации в длинной форме более удобными средствами. 3 этап — 40-60-е гг. 20 века. Эритрические технологии. Большие ЭВМ и соответствующее им ПО, электрические пишущие машинки, копировальные аппараты, магнитофон. Цель: в формах представления информации акцент постепенно перемещается на формирование ее содержания. 4 этап - нач. 70-х гг. 20 века. Электронные технологии. ПК, большое кол-во станд программ различного назначения. Создаются системы поддержки принятия решений (способные анализировать накопленную информацию). Цель: см. 4 этап. Основной целью компьютерных технологий является максимальное удовлетворение информационных запросов всех членов общества.
2. Структура информационных технологий. Информация: определения, виды. Методы получения и использования информации
В составе ИТ можно выделить составляющие: 1 - теоретич.основы ИТ, 2 — методы решения задач ИТ, 3 - средства решения задач ИТ: аппаратные, программные. Информация - сведения об окружающем мире, которые повышают уровень осведомленности человека. Отражение реального мира с помощью сообщений. Сообщения — форма представления каких-либо сведений в виде текста, речи графиков, изображений и т.д. Наряду с понятием информация, в информатике часто используется понятие данные - результаты наблюдения над объектами, которые не используются, а лишь хранятся(пассивная форма информации) Как только данные начинают использоваться в практич целях, они превр. в информацию(активная форма инф.).
Виды информации: 1) По отн. к окр. среде - входная, выходная, внутренняя(использ.внутри системы). 2) По отн. к конечному результату проблемы: исходная, промежуточная, результирующая. 3) По изменчивости: постоянная, переменная. 4) По полноте: избыточная, достаточная, недостаточная. 5) По предметной области: научная, учебная, лингвистическая. 6) По доступу: открытая, закрытая, смешанная, конфиденциальная. 7) По отношению к территории: местная, федеральная, региональная. Методы получения и использования информации: эмперические (и.полученная путём опыта: наблюдение, сравнение, эксперимент) теоретические (выдвиг.гипотезы, теории), эмперико-теоретические (синтез, индукция — получение знаний о системе по знаниям о подсистемах.дедукция - знания о подсистеме по знаниям о системе), эвристика (знания по наблюдению и опыту), моделирование (получение знаний об объекте с помощью моделей), исторические (знания с учетом предыстории системы), мониторинг (система наблюдений и анализа).
3. Понятие об информационных процессах и информационных системах
ИП - процесс, в результате которого осуществляется приём, передача, преобразование и использование информации. Система – совокупность средств, методов и персонала, участвующих в обработке данных. ИС должна обеспечивать приём информации, ее преобразование, хранение и передачу результатов преобразования потребителю (им может быть человек, устройство, другая ИС). Разновидности ИС: 1) ИС, в которой полученная потребителем инфа используется произвольно, от потребителя в инф систему ничего не поступает. 2) Замкнутая ИС, в которой существует тесная связь между потребителем и ИС. В ЗИС вводится канал обратной связи, по этому каналу передается реакция потребителя на полученную им инфу. Значение ИС: 1 - освобождает работников от рутинной работы за счёт ее автоматизации 2 - обеспечивает достоверность информации 3 - обеспечивает более рациональную организацию на компьютере. В структуре ИС выделяют подсистемы: 1 - ИО (хранящ.данные) 2 - техн.обесп. (комл,, линии связи) 3 ПО 4 -матем.обеспеч. (матем модели, алгоритмы) 5 - орг. обеспеч. (руководство для пользования тех.и прогр средств ИС) 6 - правового обеспечения (правовые нормы по использованию функционирующей ИС).
4. Информатика как наука о знаниях и технологиях
Информатика - наука о законах и методах получения, хранения, передачи, преобразования и использования информации. История развития информатики: Первый носитель инф. - речь. Второй - рисунки на камнях, 3 - глиняные таблички, клинопись, дер дощечки. 3 тысячел.до н:э.- папирус. 4 - пергамент. 5 век до н.э. - первые книги. 1)) Добумажная и. (характеризуется постоянным совершенствованием носителя информации). 2)) бумажная (2 в.н.э. Китай - бумага. Ювек - выпуск в Европе. 14 век - в Германии изобретен книгопечатный станок 3)) безбумажная (использование Интернета, производство информ.товаров и услуг). 2-я пол.60-х пг 20 века, Япония - понятие «информационное общество». Основные атрибуты общества безбумажной информатики: информ.грамотность населения, безбумажное делопроизводство и документооборот, превращение инф.в товар, информ.безопасность, развитая доступная система БД и знаний, доступ к сети Интернет.
5. Моделирование как основной метод решения лингвистических задач методом моделирования задач информационных технологий. Общие принципы решения
Модель - формализованное (понятно и человеку, и комп.) описание объекта, системы нескольких объектов, процессов или явлений выраженное конечным набором какого-л.языка, метем.формулами, таблицами, графиками, схемами. Должна быть упрощенным аналогом объекта, не сложнее оригинала, простой и логически корректной, универсальной (для использ.её для изуч других подобных объектов), отражать черты реального объекта.
Виды моделей: структурные (для изуч.и описания внутр.строения объекта), функциональные (для изуч.поведения объекта, течения процесса), динамические (для объяснения явлений, процессов в их временном развитии).
Этапы процесса моделирования: 1) Постановка задачи. 2) Разработка модели (создается алгоритм - точное предписание по выполнению некоторых последоват.действий - решения задач). Способы записи алгоритмов: словесный, графический, табличный, словесно-графический (для решения лингвистич,задач). 3) Проведение комп.эксперимента (создание комп.программ на основе алгоритма). 4) Анализ результатов работы комп.модели (выявление логических ошибок в системе, в комп программе и алгоритме).
6. Функциональные узлы компьютера: устройства ввода информации в ПК
Функциональные узлы - устройства, выполняющие определенные функции по обработке информации. Устройства ввода: 1)) клавиатура: беспроводные, гибкие и водоустойчивые, виртуальные (проектируются на поверхность с пом.инфракрасных лучей)» воображаемые (понимает жесты пальцев). 2))монитор - преобразует цифровую или аналоговую инф.в видеоизображение. Работает пол управлением видеокарты. Типы м.: с электронно-лучевой трубкой, жидкокристаллические, плазменные, полимерные, сенсорные. 3)) координатные манипуляторы - позволяют на расстоянии управлять графич.объектами. Мышь; оптические, механич., виртуальные (перчатка), гидромышь, интерактивная, со сканир.устройством (отпечатки пальцев), ионовые, надувные. Трек-пол (мышь вверх пузом), Тач-пад - сенсорная панель, Трекпоинт - кнопка или небольшой рычажок в центре клавы. Джойстик-для игр 4))сканер - устройство ввода графич и текст, инф.: ручные, листовые, планшетные, проекционные, барабанные. Сканеры будущего -гибкая тонкая пластинка. 5)) дигитайзер - позволяет вводить чертежи, схемы. 6)) съемные носители информации: дискеты, оптические диски 7)) иод 8)) факс-модем 9)) цифровая фото и видео камера 10)) альтернативные устройства ввода: речевой интерфейс, глазной инт., мыслительный интерфейс, расшифровка мимики и жестов.
7. Функциональные узлы компьютера: основная внутренняя память и микропроцессор
Функциональные узлы — устройства, выполняющие определённые функции по обработке информации. Основная внутр.память состоит из 1) ПЗУ (RОМ-ВIOS) - постоянное записывающее устройство. Память только для чтения. Базовая система ввода-вывода. 2) ОЗУ (RАМ) - оперативное запоминающее устройство. Память для временного хранения данных и команд, необходимых процессору для выполнения операции. Оперативная память - до 512 мб, 1, 2, 4, 8 гб.
Микропроцессор - выполняет все действия по обработке информации и управляет всеми действиями компьютера. Содержит множество транзисторов, соединённых контактами. Пластинка вставляется в пластм.или метал.корпус, откуда есть выводы для соединения с другими устройствами комп. Составляющие процессора: арифметическое и логическое устройство - ядро процессора обрабатывает инф., сопроцессор - выполн.сложные матем.операции, кэш-память - согласовывает работу высокоскоростного компьютера и медленную работу ОЗУ, устройство управления - управляет работой всех основных устройств комп.
Основные параметры процессора: тактовая частота (кол-во электр.сигналов, вырабатываемых тактовым генератором за секунду), разрядность (кол-во бит, которое может принимать процессор на обработку за один такт), быстродействие (10-100 млрд/сек).
8. Функциональные узлы компьютера: устройства вывода информации из ПК
Функциональные узлы - устройства, выполняющие определённые функции по обработке информации.
Устройства вывода: 1)) монитор 2)) внешняя массовая память 3)) модем 4)) принтер: матричные (шумные.печать плохого кач-ва), струйные (медленные), лазерные, суглимационные (для фотографов, термопечать), комбайны (чертёжная машина). Дополнительные аппаратные устройства ПК: видеокарта, звуковая карта, ТВ-тюнер, сетевая карта, вебкамера, миди-клава,внутренний модем (корпор.сеть).
9. Платформы современных компьютеров. Классификация компьютеров по размеру и весу, функциям
Платформа ПК-тип аппаратной начинки ПК в сочетании с установленной на нем ОС. Платформы ПК не совместимы м/ду собой.
1- компы совместимые с 1ВМ, ОС виндоуз, мак ос, линукс. 2- платформа Арр1е Использ. в настольно-издат.системах, подготс дизайне полноцветных иллюстраций, в обработке видео и звуков. 3- суперкомпьютеры. Использ.для решения задач, в которых матем.вычислений. Прогноз погоды, квантовая физика..Классификация ПК по размеру и весу: напольные, настольные, портативные, карманные (КПК), коммуникатор (КПК+мобильный тлф.- смартфон). По функциям: бизнес-комп, промышленные, суперкомпьютеры, домашние, нейрокомпьютеры(ПК нового поколения).
10. Структура программного обеспечения. Системное ПО
Софт (ПО) - комплекс всех программ, используемых ПК. Сист.прогр.необх.для норм.раб.ПК. ОС - главная системная загружаемая в операционную память компьютера. Обеспеч.взаимодействие оборудования ПК с программами, а также взаимодействие пользователя с программами и аппаратными средствами. Способ этого взаимодействия наз. интерфейсом. Классификация ОС: 1) по интерфейсу: текстовые, графические, мультимедийные, социальные (в буд.) 2) По режиму работы: автономные, сетевые, серверные. Программа-утилита – прога, расширяющая возможности ОС. Утилиты: внутренние (есть в ОС) и внешние (доустанавливать). Антивир. Прогр. Драйверы – проги для управления устройствами ПК.
11. Прикладные программы. Прикладные инструментальные средства
Прикладные программы превращают комп в инструмент, выполняющий конкретную работу: ТВ, телефон, игрушка… Делятся на деловое ПО: офисное, лингвистическое, экономическое и домашнее ПО: прогр.для развлечения, самообразования, для ведения дом. хоз-ва, для частного бизнеса. БД - совокупность упорядоченных сведений о некоторых объектах. СУБД – совокупность прогр средств, позволяющих осуществлять ведение БД. В прикладные инструментальные системы входят языки и системы программирования. Язык программирования – искусственный язык, использ.для представления алгоритма решения задач в виде понятном ПК. Система программирования – интегрированный набор средств для разработок программ. Виртуальная реальность – комп.система, способная внушить пользователю иллюзию мира, порождённого компьютером и позволить ему управлять этим миром по собственному желанию. Применяется в сферах туризма, архитектуры, дизайна, рекламы, медицины, образования, науке, для развлечения.
12. Понятие о компьютерной сети. Компоненты сети. Классификация компьютерных сетей по территориальному признаку
КС - группа комп, взаимодействующих м/ду собой через линии связи, для совместного использования программных и аппаратных ресурсов, совместного доступа к ресурсам данных, предоставлении коммуникационных услуг.
Компоненты КС: 1 - компьютеры и периферийные устройства. 2 - средства электр связи: линии связи (проводные и устройства для подключения к линиям связи (сетевая карта - для физич под ключ ПК к локальной сети, Wi-Fi - сетевая карта в устройствах, блютуз - сетевой адаптер для создания беспроводных персональных сетей, модем - обмен инф по каналам связи) 3 - коммуникационное оборудование (1- концентратор - позволяет объединить ПК в локальную сеть, сегмент сети, повторяет инф, поступающую в сеть всем ПК из-за этого снижается общая скорость передачи данных 2- коммутатор-позволяет объединять несколько ПК в комп сеть. Инф., поступающую в сеть передает только получателю. Скорость повышается. К. использ. для объединения сегментов сети; 3-маршрутизатор - изолирует трафик отдельных сегментов сети и позволяет объединить сети, построенные по разным технологиям, отыскивает наиболее короткий путь прохождения инф.по сети 4 - сетевои шлюз - средство для объединения разнотипных сетей). 4 - программное обеспечение (1-сетевая ОС- связывает ПК в сети, обеспеч защищенный доступ к данным и периферийным устройствам, 2-сетевой протокол-набор правил, ислольз при передаче данных по сети. Технологии клиент - сервер, 3-клиент-ПК, на котором можно составлять и посылать запросы и отображать информацию). Клиентская программа формирует запрос пользователя к серверу. Получив ответ от сервера выводит его на экран. Серверная программа ставит поступившие от клиентов запросы в очередь, ищет объекты и отправляет их клиенту.
Классификация КС по территор. признаку: 1 - локальные (небольшая территория, одно здание), 2 - региональные (города или области), 3 - глобальные (охват. огромные территории). Корпоративная сеть (закрытая сеть корпорации, компаний кот.нах в разных городах.) Для защиты использ брандмауэр (предохр сеть от воздействия извне, точка выхода и входа из корпоративной сети). Сетевые ОС: Юникс, Виндоуз 2000 сервер, Линукс. Протокол ТСР/IР, НТТР, FТР. Прокси-сервер - компонент брандмауэра, управляющий данных, исходящих из сети и входящих. Дополнительные сервисы: голосовая связь, передача видео, корпоративное ТВ.
13. Доступ к глобальном сети Интернет. Основные ресурсы и услуги Сети
Глобальная сеть Интернет - самая большая глобальная сеть, объединившая в единое целое многие глобальные сети мира, миллионы компьютеров.
Интернет - сложиное тех.образование, обладающее свойством саморегуляции и самоорганизации. Это свойство характерно для объектов живой природы. На нём основана устойчивость Интернета в техническом, экономическом и политическом смыслах. Происходит саморазвитие. Особенность: нет единого сервера, инф.передаётся на большие расстояния, комп.использ. радиосвязь и спутниковую связь, телефонные и оптоволоконные линии связи.
Современный Интернет - объединение крупных узлов. Узел — один или несколько мощных компьютеров-серверов (хосткомпьютеров). Ими управляет организация, имеющая лицензию на право торговли сетью интернет - провайдер. Комп сети региональных провайдеров соединены с сетями национальных провайдеров, которые - с международным провайдером. Протокол - набор правил, позволяющих осуществлять соединение и обмен данными двух или нескольких компьютеров. Типы протоколов: базовые (отвеч.за физич.перемещение инф.) и прикладные (отвеч.за функц.спец.служб). Основной базовый протокол - ТСР/IР. ТСР - протокол разбивает информ.на пакеты, нумерует их и описывает каким образом будет установлен канал связи для обмена инф. IР - добавляет к каждой функции служебн.инф. обеспечивает доставку всех пакетов. Маршрутизаторы сети считывают служебную инф.с пакетов и перебрасывают ее нужному компу по цепочке.
Адреса WEB-сети Интернет: IР - основной сетевой адрес, присваивается каждому компьютеру, бывает статический (ПК входящие в сеть постоянно) и динамический (подключ.к Интернет на время сеанса). Буквенный (символьный) доменный - предназначен для определения местонахождения человека в сети (mslu.unibel.by). Доменные адреса хранятся на DNS-серверах в форме распределённой базы данных. При передаче инф.по сети, DNS-серверы переводят букв.адреса в цифровые. Домен верхнего уровня: национальный (.ru, .fr), родовой (.соm, .gov, .edu).
Информация на Web-серверах представлена в виде web-страниц (текст, графика, звук, видео, ссылки). Просмотреть -Web-браузер. Язык большинства страниц - html (язык гипертекстовой рассылки). Гипертекст - способ отображения всех элементов посредством узлов, соединённых непоследовательной связью. Web-сайт - совокупность web-страниц, объед.по смыслу, физически нах.на одном сервере. URL-адрес - информационный ресурс, отображается в адресной строке web-браузера.
Способы доступа в Интернет: онлайн (доступ к ресурсам только по электр.почте, польз.не подключены к сети постоянно, скорость маленькая), оффлайн (постоянное подключение, данные передаются в сеть в цифровом виде). В настоящее время Интернет – средство размещения и обмена информацией.
К услугам ресурсов WWW относятся: тематические каталоги (web-серверы с ссылками на стр.с темами), поисковые системы, интернет-энциклопедии, вирт.библиотеки, вирт.магазины. Информация в web может отображаться пассивно (только для чтения) и активно (можно редактир.- гостевые книги, форумы, чаты, блоги, wiki-проекты). Файловый архив FТР - инф.хранится в файлах -текстовые, программы. Их можно скачать на комп. помощью web-браузера. FlashGet. Gopher-сервер- хранит структурированную инф- базу данных. Тelnet - удалённый доступ - протокол, позволяющий использовать вычислительные ресурсы удал.компьютера. Для этого необх.права доступа на ПК, к которому нужен доступ. Почта. Списки рассылки - услуга позволяет отправлять одно сообщ.многим людям, телеконференция (usenet) - все подписчики могут прочитать новости, обращаясь к серверу новостей с помощью почтового клиента. IRС-чат, Интернет пейджеры (IСQ), инет-телефония (Skуре), видеоконференция.
14. Информационные технологии в 3-ем тысячелетии
В 3-ем тысячелетии ПК позволит испытать все 5 чувств. Новые технологии позволят не только видеть, слышать, но и обонять и осязать, и даже чувствовать вкус.
Так японские ученые утверждают, что коммерческий запуск 3-х мерных телевизионных устройств будет возможен в 2020 г. с воздействием на такие органы чувств, как осязание и обоняние. Еще не определились с выбором технологии воздействия: ультразвуком; слабым током; воздушным давлением. Сегодня мобильность становиться основной причиной выбора ПК. Очевидна тенденция перехода от наст ПК к портативным ноутбукам и смартфонам.
В мобильных устройствах в перспективе планируется встраивать следующие информационные технологии: дисплеи, проецирующие изображение на сетчатку глаза; встроенные пикопроекторы для демонстрации изображения, в многократно раз превосходящие исходное на стену; в будущем мобильный телефон сможет во многих случаях заметить кошелек и банковскую карту(бесконтактные
платежи), цифровое телевидение для мобильных телефонов (основное препятствие - недостаток свободных радиочастот) Виртуальная реальность. Перспективы развития сети Интернет. Перспективы комп.: 1) молекулярные комп. 2) квантовый комп. 3) ДНК-комп. Эти комп будут ислольз.для станд.повседневной работы, для исследований.
15. Назначение и возможности систем автоматического чтения текста
АЧТ - предназначены для автоматического ввода текста - сложная программа, которая позволяет преобразовать изображение в электронный вид, распознав при этом каждый символ.
Принципы работы АЧТ: 1) целостность (объект описывается как целое) 2) целенаправленность (распознавание строится как процесс выдвижения и целенапр.проверки гипотез) 3) адаптирование (способность комп.системы к самообучению). Этапы работы системы АЧТ: 1) сканирование 2) распознавание: анализ графич.пакета страницы, картина, выделение в тексте строк и отдельных символов 3) распознавание каждого символа на основе классификатора символов. Возможности систем АЧТ: 1) Позволяют распознать символы более 2000 языков 2) хорошо распознаёт, узнаёт все шрифты документа 3) способны самообучаться и распознавать плохо отпечатанные символы 4) распознаёт любые форматы изображений, б) хорошо распознаёт тексты с графикой, подписями, логотипами, тексты иа цветном фоне, точность распозн.текста хор. кач-ва достигает 97-99%.
16. Аннотация и реферат текста; основные понятия. Позиционный и логико-семантический методы автоматического реферирования текста
Реферат - связный текст, который кратко выражает не только центр.тему, но и цель, применяемые методы, основные результаты описываемого исследования. Рефераты - вторичные документы, которые составляют к научно-техническим документам, книгам, статьям Они помогают человеку ориентироваться в информационных потоках. Аннотация - краткое изложение содержания документа, дающее общее представление о его теме. Аннотирование (реферирование) - составление текста с помощью ПК. Система автоматического аннотирования и реферирования текста - система, имитирующая действия человека, создающего реферат Этапы построения реферата человеком: 1) Подготовительный (определение тематики) 2) Аналитический (раздел текста ив фрагменты, из которых выделяются основные смысловые единицы) 3) Построения реферата (выделенные смысловые единицы располагаются в текст в соответствии с планом реферата). Основные смысловые единицы - ключевые слова - термины, относящиеся к содержанию текста и повторяющиеся несколько раз с учётом всех синонимов. Ключевое сочетание слов - сочетание слов, среди которых есть одно или несколько ключевых слов. Ключевым словам предшествуют слова-реляторы книга посвящена следующим проблемам, в стать рассматривается... ПК должен уметь: 1) Находить ключевые слова, словосоч. предл. 2) находить менее значимые единицы 3) составлять из ключевых слов, словосоч. и предл. текст реферата. Основные методы автоматического реферирования текстов: 1 •статистические, 2 — позиционные, 3 - логико-семантические. Позиционные методы щ критерием для включения предложения в реферат, является ключевое предложение, явл.заголовком, подзаголовком, началом концом какой-либо части текста. Используются 2 метода: 1-метод заглавия-исследуется лексика заголовков 2-переое и предложения абзаца. Логико-семантические методы - опираются на исследование структуры и семантики текстов. Цель:выделить предложение с наибольшим функциональным методом. По данному методу был создан словарь ключевых слов, где каждому словаря приписан семантический код или признак
17. Статистический метод автоматического реферирования текста
Статические методы автоматического аннотирования текстов - самые простые для реализации на компьютере и некачественные, если не дополнять другими методами. Суть этих методов: ключевые слова - знаменательные слова щ повторяющиеся несколько раз с учётом всех синонимов). Ключевые предложения - предл.текста, которое имеет несколько ключевых слов, которые находятся на небольшом расстоянии друг от друга.
18. Способы перевода текста с использованием компьютера
Машинный перевод - вид деятельности, в результате которой некоторый текст на одном языке становится в соответствие тексту на другом, обеспечивая смысловую эквивалентность. М.П.-технология связного перевода текста компьютерной программой с одного языка на другой. Способы применения ПК в переводе текста: 1) Перевод текста человеком с использованием ПК. Текст переводит человек, а за переводимыми эквивалентами он обращается к электр.словарям (Lingvo). 2) Перевод текста компьютером с использованием человека. Человек подключается к процессу перевода. Есть три варианта подключения: 1 - предварительная подготовка текста, 2 -определённое преобразование текста в процессе перевода 3 - редакторская правка текста после перевода. 3) Автоматический перевод Выполняется без вмешательства человека. Стратегии перевода: 1) прямой бинарный перевод - эффективность стратегии обеспеч.путём изд.больш.автом.перевод.словарей. 2) Трансформация - перевод-исходн.текст должен пройти вид преобразований. 3) Перевод с помощью языка посредника - развитие систем искусств.интеллекта, с использ.смежных баз знаний. 4) В зависимости от переводного материала перевод характеризуется на художественный литературный, научно-технический. По форме представления перевода: письменный, устный. По цели перевода: приктический, учебный, экспериментальный.
19. Структура системы машинного перевода, назначение ее основных блоков
Все системы перевода - модели, которые воспроизводят на ПК речевое поведение человека, перед .текст с одного языка на другой. ПК, осуществляя перевод текста, должен уметь выполнять действия: 1) Морфологический анализ слов исходного языка - каждое слово получает наборы лексико-грамматических признаков. ПК может сфор.накже наборы с опорой на специальный автоматический словарь. 2) Синтаксический анализ сводится к поиску основных членов предложения 3) Синтаксический анализ предложений ПЯ заключается в создании предложений определённой синтаксической структуры, опред.правами ПЯ и синтаксической структурой предложений исходного языка. В памяти ПК должны быть сведения о синтаксических структурах исходного языка и переводного и их соответствиях друг другу. 4) Морфологический синтез каждого слова ПЯ в нужном числе, роде, падеже и т.д.
20. Определение понятия "понимание текста компьютером". Уровни автоматического понимания письменного текста
21. Типы автоматического понимания текста
В зависимости от сложности использованных знаний и их кол-ва, различают след. типы автоматич.понимания текста: 1-Понимание - узнавание (комп.система должна иметь лишь знания о языке. Суть понимания сводится к тому, что ПК узнаёт морфологическую структуру каждого слова, предложения). 2 - Понимание - употребление (система должна иметь знания о языке и
правила их использования. Система понимает текст, если она способна ответить на вопросы к тексту. При таком понимании ПК, просто находит готовые ответы в своей базе знаний). 3 - Понимание - прогнозирование (ориентировано на достаточно узкую предметную область. В данном случае ПК должен иметь знания о языке, правила их использования в предметной области). 4 - Понимание - объединение (в базе знаний системы представлены и виды знаний. Объединяя эти знания ПК, система должна делать выводы, умозаключения к тексту и объяснять почему она формирует этот вывод). 5 - Понимание - объяснение (в базе знаний использ.все 5 значений. Система должна уметь объяснять каким образом она поняла текст, верно ли сохранила его задания).
22. Автоматическое порождение письменного текста: определение, этапы, общая структура системы порождения
Порождение связного текста с помощью компьютера. Установлено, что процесс текстообразования состоит из двух этапов: стратегическую (должно быть принято решение о том «что написать») и тактического (должно быть принято решение о том «как написать»). Результатом выполнения первого этапа должно стать смысловое представление будущего текста. Результатом выполнения второго этапа должен стать собственно сам текст в языковой форме. Исследователи разных стран пришли к выводу, что в системе автоматического порождения текста должны быть представлены три взаимосвязанных компонента:
1. Оболочка;
2. Планировщик;
3. Лингвистический реализатор.
Оболочка, прежде всего, определяет назначение порождающей системы. Это может быть обучающая компьютерная система, генерирующая комментарии компьютера в виде текста; экспертная система, отвечающая на запрос пользователя связным текстом; система моделирующая процесс создания текста - описания какого-либо объекта, текста - определения какого-либо понятия, текста стихотворения, рассказа и т. д.
В оболочке содержится вся база знаний. Она состоит из двух частей: предметной, в которую входят понятия, связи и отношения между понятиями конкретной предметной области, к которой будет относиться порождаемый текст, и лингвистической, которая включает формализованные сведения о конкретном языке на котором генерируется текст (списки морфем, словарь с необходимой лексикой, синтаксические структуры предложений и т. п.).
Планировщик выполняет следующие функции: 1- определяет ту информацию, которая должна быть представлена в тексте, и ту, которую можно опустить; 2- определяет, как эта информация должна быть представлена 3- определяет порядок следования абзацев в тексте; 4-устанавливает порядок следования синтаксических составляющих в пределах абзаца и всего текста; 5- осуществляет языковое оформление взаимосвязи предложений в абзаце и абзацев в тексте;6 -осуществляет построение синтаксической структуры предложений будущего текста; 7- осуществляет выбор соответствующей лексики.
Все эти задачи планировщик решает с опорой на оболочку и, в частности, на базу знаний (ее очень тщательно разрабатывают специалисты). Лингвистический реализатор обеспечивает грамматическую правильность порождаемого текста и принимает все окончательные синтаксические и морфологические решения (подтверждение или отрицание выбора синтаксического типа предложения и
его структуры, подтверждение или отрицание выбора конкретных основ и афиксов/окончаний или словоформ и т. д.).
23. Виды компьютерных систем автоматического порождения письменного текста
Все существующие сегодня системы автоматического порождения текстов условно можно разделить на две большие группы. 1- системы, работающие на основе шаблонных технологий. Они строят будущий текст, манипулируя готовыми предложениями и словосочетаниями как строительными блоками. Эти системы достаточно просты и надежны и находят широкое промышленное применение. Содержание порождаемого текста представлено в виде фрагментов текстов, созданных ранее людьми. Поэтому синтезированные тексты выглядят абсолютно естественными. Однако надо отметить, что системы первой группы работают с очень жесткими типами текстов, например, текстами деловой прозы (различными документами - характеристиками, отчетами, договорами и т. д.). 2 - компьютерные системы, работающие, на основе лингвистически мотивированных технологий. В этом случае для создания текста системе необходимы знания структуры содержания генерируемого текста, а также сложные лингвистические знания, которые позволяют выразить это содержание языковыми средствами. Для создания таких систем необходимо изучить жанровые и коммуникативные характеристики текстов, приемы организации содержания текста, языковые средства выражения связности текста, формализацию грамматики и лексических описаний. В настоящее время поэтому лингвистически мотивированные технологии находятся на стадии исследования.
24. Автоматическое распознавание устной речи
Если компьютер сможет распознавать и понимать речевое сообщение, звучащее на каком-то естественном языке, если он сможет говорить на том или ином языке так, как это делает человек, его возможности значительно расширятся. Он сможет: 1 - поддерживать голосовой ввод информации в различные приложения; 2 - обучать иностранным языкам; 3 - определять по голосу личность человека 4 -определять объективно эмоциональное состояние человека (летчика, диспетчера и т. д.); 5 - переводить устную речь; 6 - поддерживать обращение голосом к различным информационно-справочным системам , базам данных по телефону или через интернет; 7 - поддерживать голосовое управление различными компьютерными системами; 8 - вести в электронном виде протоколы различных заседаний, результаты медицинских обследований и т. д.
Распознавание речи компьютером - распознавание, которое подобно восприятию речи человеком в любых условиях и при общении с любым коммуникантом. Общение при помощи устной речи является самым надежным и универсальным средством коммуникации. Автоматическое распознавание речи является самым надежным и универсальным средством коммуникации. Его следует считать одной из наиболее сложных проблем технической кибернетики и искусственного интеллекта, и она в полном объеме вряд ли может быть решена в ближайшие 50 лет.
Решению этой проблемы мешают следующие факторы: 1) не существует ни теоретических представлений, ни экспериментальных данных, которые описывали бы весь комплекс преобразований, осуществляемых нервной системой при переработке речевых сигналов; слитно произнесенная речь обладает следующими свойствами: границы в слитной речи четко не определены; в слитной речи соседние звуки влияют друг на друга и изменяют звуковые характеристики; знаменательные слова (существительные, прилагательные, глаголы и т. д.) в основном произносятся отчетливо, в то время как функциональные слова (предлоги, союзы, частицы и т. д.) могут выговариваться не четко и даже исчезать; в голосе говорящего человека всегда присутствует экстралингвистическая информация, свидетельствующая о его особом эмоциональном, психофизиологическом состоянии, указывающая на его возраст, пол, национальность, состояние здоровья (простуженный голос) и т. д. Иногда экстралингвистическая информация может даже отрицать смысл произнесенных слов. В процессе речевого общения кроме используемых слов большое значение имеют паралингвистические средства коммуникации: фонация (характеристики голоса человека), кинесика (мимика, жесты, позы коммуникантов), проксемика (расстояние между ними), коммуникативно значимое молчание (молчание не как физиологическое состояние человека).
Исходя из вышеизложенного, сегодня автоматическое распознавание речи может осуществляться только при наложении определенных ограничений на процесс распознавания: например распознавание изолированно произносимых слов, распознавание речи с предварительной настройкой на голос конкретного пользователя, распознавание речи с опорой на небольшой заранее определенный словарь и т. д.
Промышленно реализованные системы распознавания устной речи условно можно разделить на четыре следующие группы. 1-Средства речевого управления (компьютером, его периферийными устройствами, работой различных приложений; работой бытовых приборов и т. д.); 2- Средства диктовки, позволяющие голосом вводить текстовую информацию в любые приложения (при этом введенная информация отображается на экране дисплея ); 3- Информационно-справочные системы, работающие в диалоговом режиме в качестве автоответчика (отвечают на вопросы пользователей о движении железнодорожного, морского, автотранспорта и т. д.); 4- Средства идентификации человека по образцу речи (голосовые пароли и т. д.)
25. Синтез устной речи с помощью компьютера.
Сегодня существует большое число синтезаторов, которые могут озвучить введенные в компьютер тексты или воспроизвести слова, словосочетания и фразы, произнесенные ранее и занесенные в память человеком. Сейчас «умеют говорить» игрушки, бытовые приборы, сам комп и его периферийные устройства. В настоящее время специалисты работают над тем. чтобы синтезированная завеяно, эмоционально аутентично человеческой речи. Решение этой проблемы позволит создавать комп.системы синхронного перевода, активнее использовать компьютер в обучении родному и иностранным языкам, а также людьми с нарушениями зрения. Три основных метода автоматического синтеза речи 1- Кодирование (в двоичном системе ) речевых жми прямым восстановлением. компьютер в данном случае служит просто устройством для записи речи Слова и фразы записываются в ПЗУ заранее и в нужный момент воспроизводятся по командам, поступающим из соответствующей программы Полученная речь по качеству приближается к человеческой, 2- Фонетический синтез речи или акустическое моделирование голосового тракта человека. Синтезатор, построенный в соответствии с этим методом, имеет неестественное звучание. Синтезатор говорит голосом робота, генерируемая в данном случае речь создается в компьютере. Поскольку речь создается из отдельно синтезируемых звуков, правильно расставив нужные звуки, компьютер может произвести любое слово. По мере совершенствования основных параметров данного типа становится более разборчивой. 3- Математическое моделирование голосового тракта человека. Словарь в синтезаторах этого типа обычно создается с участием говорящего человека. Но в данном случае в память не записываются слова и фразы, а производится выделение числовых характеристик звуков речи и интонации фраз. Такой подход уменьшить объем необходимой памяти (в ней хранятся только числовые параметры). Синтезированная речь звучит очень естественно. Для её генерации числовые характеристики по специальным командам преобразуются обратно в звуковые сигналы, из которых и строится речевой поток.
26. Сравнение принципов обработки информации человеком и компьютером. Возможности современного компьютера
Сегодня быстродействие компьютера достигает миллиарда операций в секунду. Человеку, складывающему по два числа в секунду, может не хватить жизни, чтобы выполнить секундную работу такой ЭВМ. Качественные характеристики: Запоминание. Человек запоминает информацию и раскладывает ее "по полочкам* памяти на основе ассоциативного принципа (по схожести, по различию, часть-целое). Машина же запоминает информацию путем ее последовательного заполнения рядом расположенных свободных байтов. Обработка информации. Микропроцессор в ПК является тем устройством, которое в миллиарды раз превосходит мозг человека по скорости переработке информации, однако по принципу своей работы, микропроцессор значительно уступает мозгу человека. Если ПК имеет жесткий порядок работы, определяемый правилами математической логики и предполагающий только два возможных исхода - «да»(1) и «нет»(0), то мозг человека использует многозначную логику, обладает эвристические способности, интуицией. Жесткий принцип работы микропроцессора является одной из причин того, что до сих пор компьютеры не могут хорошо переводить тексты, составлять рефераты, порождать тексты и т. д. Итак, по количественным характеристикам ПК во много раз превосходят возможности человека, а по качественны! характеристикам пока уступают возможностям человека. Возможности современного ПК. Сегодня уже не возможно сходу перечислить все сферы применения компьютера. Наиболее остроумным определением назначения компьютера является следующее: "Компьютер есть средство решения тех задач, которые человек в состоянии ему поручить на данном уровне развития техники". Благодаря ЗD-графике, археологи смогли воссоздать древнейшие умершие города; палеонтологи - увидеть умерших животных; криминалисты - создать фотороботы людей, находящихся в розыске, идентифицировать угнанные автомобили...
Мощные графические серверы позволяют ученым исследовать и оценивать в виртуальной 3-мерной графической среде сейсмические данные и модели нефтяных месторождений. Компьютерная графика революционизировала процесс создания мультипликаций , позволила создавать в кино виртуальные декорации любой сложности. Приложения виртуальной реальности нашли применение в индустрии развлечения. Архитекторы получили в свои руки инструмент градостроительного планирования, медики - инструмент диагностики заболеваний человека. Внедрение сетей позволило превратить компьютер из вычислительного в коммуникационное устройство. С появлением INTERNET пошел век «информационных технологий». В настоящее время ЭВМ задействована практически во всех отраслях производства, науки и обороне стран. Человек стремится максимально облегчить себе работу во всем, хочет, чтобы ЭВМ делало за него практически всю работу. ЭВМ нового поколения — это машины недалекого будущего. Основным их качеством должен быть высокий интеллектуальный уровень. Это будут компьютеры с искусственным интеллектом В них будет возможным ввод с голоса, голосовое общение, машинное «зрение», машинное «осязание».
27. Способы использования компьютера в обучении. Понятие о дистанционном обучении
В наши дни уже не вызывает сомнения необходимость использования компьютеров в обучении иностранным языкам. Если рассматривать современные персональные компьютеры не просто как средство технической поддержки учебного процесса, а как устройство, способное выполнять педагогические функции, несущее в себе конкретные знания и передающее эти знания в процессе диалога с обучаемым, то можно выделить три способа использования компьютеров в обучении: 1 - Компьютер -помощник преподавателя. В этом случае процесс обучения строится в соответствии с традиционным содержанием образования и методами передачи знаний от преподавателя к обучаемым. Используемые при этом обучающие программы лишь I моделируют некоторые задачи, темы, разделы изучаемого курса и общаются с обучаемым по достаточно жесткому сценарию. Здесь преобладает групповой метод обучения в традиционных группах, классах и т.п. 2 - Компьютер -преподаватель. При таком способе моделируется традиционная методика обучения и строится жесткий сценарии обучения. Однако соответствующие обучающие программы направлены на обучение целому курсу (информатике, английскому языку и т.д.). Как правило, они предназначены для индивидуализированного обучения (чаще всего в домашних условиях). 3 - Компьютер - источник знаний и "оцениватель" знаний обучаемого. Здесь используется так называемая альтернативная педагогика, когда обучаемый, исходя из целей обучения и своих возможностей, опираясь на собственный опыт и знания, обращается к компьютеру как носителю необходимых для него знаний или к "оценивателю" полученных обучаемым знаний. Такой подход возможен как при групповом, так и индивидуализированном обучении в рамках дистанционного обучения.
28. Этапы процесса создания обучающей системы
Широко в использование компьютеров в различных аспектах деятельности человека не обошло стороной проблему обучения человека языкам. Сложность задачи обучения языкам объясняется тем, что любое обучение — задача комплексная, требующая учета данных психологии, педагогики, методики, особых свойств изучаемого предмета. По существу каждая обучающая программа – это достаточно сложная система искусственного интеллекта.
С появлением компьютеров в доме обучаемых такие программы все чаще используются индивидуально и подбираются в зависимости от цели обучения Принципы обучающих программ реализуются путем выполнения следующих основных задач: 1- теоретического обоснования выбираемого метода обучения; 2- создания с опорой на выбранный метод технологии обучения; 3- построения непосредственно обучающей программы, реализующей выбранную технологию обучения. Рассмотрим процесс решения этих задач более подробно.
1. Теоретические обоснования выбранного метода обучения С точки зрения принципов восприятия информации при обучении с помощью компьютера выделяют, как правило, два теоретических подхода: бихевиористский подход, связанный с постулатом "чем чаше употреблено слово, тем лучше оно запоминается". когнитивно-интеллектуальный подход- у обучаемого активируются познавательные функции. При таком подходе в принципе возможны следующие метода автоматизированного обучения: моделирование учебной среды, свободное обучение (обучаемый сам может выбрать тематику обучения и способ работы с компьютером). 2. Создание технологии компьютерного обучения языкам Каждая компьютерная программа, обучающая какому-либо аспекту языка, представляет собой некоторую совокупность более простых программ, связанных с обучением простым лингвистическим понятиям или явлениям. Обучающую программу в ее полном виде назовем автоматизированным учебным курсом (АУК) - это комплекс компьютерных программ, направленных на достижение одной или нескольких учебных целей: формирование, систематизацию, закрепление, применение или контроль знаний и умений. Нет единой технологии создания АУК. Разработчики выделяют при этом от 4 до 14 конкретных задач. Наиболее приемлемым представляется выделение в процедуре разработки компьютерной технологии обучения некоторому курсу 4-х следующих основных задач: 1- Проектирование состава курса и его содержания. 2- Методическая проработка учебного материала каждой отдельной задачи, входящей в состав курса, и создание ее обучающего сценария. 3 - Создание обучающей программы по данной задаче и ее экспериментальное опробование (тестирование). 4 -Объединение обучающих программ всех задач курса в единый АУК.
Понятие о дистанционном обучении. Дистанционное обучение - это новая форма организации учебного процесса, соединяющая в себе традиционные и новые информационные технологии обучения, основывающаяся на принципе самостоятельного получения знаний, предполагающая, в основном, телекоммуникационный принцип доставки обучаемому основного учебного материала и интерактивное взаимодействие обучаемых и преподавателей как непосредственно в процессе обучения, так и при оценке полученных ими в процессе обучения знаний и навыков. Дистанционное обучение - основная составляющая дистанционного образования. Существуют различные подходы к классификации видов или моделей дистанционного обучения. Наиболее оптимальной представляется классификация, зависящая от способов доставки обучаемым учебного материала и принципов общения с преподавателем: 1-Интерактивное телевизионное обучение. В данном случае преподаватель ведет занятие в одном из классов, где установлена видеокамера, и весь урок по телевизионным кабелям передается в другое здание, другой город, другую область или другое государство. По телевизионным каналам (или пересылка видео- и аудиокассет) обучаемым передается также учебный материал и задания. Проверка знаний с выдачей соответствующих дипломов к аттестатов осуществляется при личных контактах преподавателя со студентами. 2- Дистанционное обучение с использованием носителей учебной информации на компакт-дисках (CD). Для получения различных консультаций у преподавателей широко используется глобальная сеть Internet. Проверка знаний в этом случае, как и в первом виде дистанционного обучения, осуществляется при личных контактах обучаемых с преподавателями. 3- Дистанционное обучение с широким использованием телекоммуникационных сетей. В этом случае как передача знаний обучаемым, так и проверка их знаний и навыков осуществляется в интерактивном режиме работы с глобальной сетью Internet. В центре такого процесса обучения находится самостоятельная познавательная деятельность обучаемого (учение, а не преподавание). В основном различают два варианта взаимодействия обучаемого и обучающего центра: 1) на основе World Wide Web (WWW) и 2) в режиме видеоконференций. Несмотря на то, что в последние годы идея дистанционного образования нашла широкую поддержку во всем мире, в ее практической реализации имеется ряд существенных трудностей. Наиболее принципиальная из них заключается в том, что традиционное обучение есть передача знаний от обучающего к обучаемому, а при дистанционном обучении происходит передача не знаний, а информации.