Использование информационных технологий при проектировании электронных средств

Рассматриваемые вопросы:

12.1. Содержание и уровень информационных технологий.

12.2. Соотношение алгоритмического и эвристического труда при конструировании ЭС.

12.3. Особенности автоинтерактивного конструирования средствами малых ЭВМ и АРМ.

12.4. Примеры применения стандартных и оригинальных программ в проектировании ЭС.

 

Содержание и уровень информационных технологий

 

Общепризнанно, что образование - краеугольный камень культуры, экономи­ки, политики и военной мощи государства. В этой связи проблема подготовки высококвалифицированных специалистов будет постоянно актуальной.

В 21 веке высшее образование превратится в источник стратегических ресур­сов, определяющих людские и технологические ресурсы общества. Поэтому уни­верситеты, стремящиеся занимать достойное место в российском обществе, не могут отказываться от принятия стратегии развития информатизации высшего образования.

Новые технологии во всех областях человеческой деятельности непрерывно меняются и совершенствуются каждые 2-5 лет. Адаптироваться к непрерывно меняющемуся миру и стать главным преобразователем, творцом и двигателем прогресса - задача специалиста будущего. В наибольшей степени подвержены влиянию внешней среды (развитие науки, техники, технологий) технические уни­верситеты, создающие и расширяющие сферу внедрения и массового освоения всех прогрессивных технических достижений, доведенных до уровня промышлен­ных, профессиональных и бытовых технологий.

Уровень подготовки современного специалиста, кроме профессионального владения основами своей специальности, общетехнических, социальных и гума­нитарных наук, определяется на сегодняшний день:

• включенностью в мировое информационное пространство;

• умением эффективно организовывать и поддерживать профессиональные и непрофессиональные информационные процессы;

• умением грамотно оперировать информационными ресурсами (находить, извлекать, сохранять, накапливать) и использовать для этого современные технические средства;

• умением эффективно работать с информацией (преобразовывать, представ­лять, оформлять в виде, удобном для других и т.д.).

Формирование устойчивого "багажа" отмеченных знаний и навыков является следствием знания и освоения целого ряда перспективных информационных тех­нологий.

Информационная технология - система методов, средств и приемов (способов) сбора, накопления, хранения, поиска, обработки и выдачи информации.

Новые и перспективные информационные технологии (ПИТ) связывают с использованием современной электронной техники для обработки информации (ВТ, коммуникационная техника связи, бытовая электроника, теле- и радиовеща­ние).

Современный специалист должен устойчиво владеть хотя бы пятью главными "деловыми" компьютерными технологиями (базы данных, обработка текстов, электронные таблицы, деловая графика и обмен данными в локаль­ных/глобальных вычислительных сетях).

Они представляют необходимый "зачетный минимум" для освоения более слож­ных и мощных ПИТ.

 

 

Составляющие ПИТ:

• телекоммуникации, локальные, корпоративные (интрасеть), глобальные и корпоративные вычислительные сети;

• открытые системы и поддержка распределенных вычислений на основе объектной ориентации и технологии "клиент-сервер";

• мультимедиа;

• гипермедиа;

• экспертмедиа;

• поддержка сложных сред (виртуальная реальность, фильмы или игры с альтернативными гиперсценариями, интеллектуальные образовательные системы и среды).

Каждая составляющая слагается из постоянно совершенствующегося и рас­ширяющегося набора физических явлений, технологических и информационных процессов, технических приемов, средств ВТ, программных систем и сред.

 

Рассмотрим свойства и возможности ПИТ.

Сетевые технологии решают ключевую проблему оперативного доступа к информации независимо от места ее хранения. Практически все создаваемые ПИТ становятся в первую очередь достоянием Интернет - мощного полигона для ап­робации программных, аппаратных и технологических новинок. Работая в Ин­тернет, пользователь постоянно осваивает новые информационные технологии, пополняющие арсенал его знаний и навыков. Кроме того, это всемирная инфор­мационная среда, которая является естественным средством поддержки междуна­родной системы дистанционного образования, объединяя информационные и об­разовательные ресурсы ведущих университетов мира.

Интернет богат самыми разнообразными возможностями. И если она предназначена для массового использования, то сфера применения интрасети - это бизнес. Она предоставляет единую точку входа в мир корпоративной инфор­мации и приложений. А популярные характеристики, позаимствованные у Интер­нет, дают возможность компании строить работу на качественно новом уровне. Интрасеть не является совершенно новой технологией. Это синтез лучших суще­ствующих технологий. Назначение интрасети: поиск информации, получение актуальной инфор­мации, обработка и разделение информации. Компоненты интрасети: сетевая ин­фраструктура, серверы, документы, броузеры и приложения. Сочетание единой точки входа (то есть броузера) с графической природой документа является су­щественным свойством и отличительной особенностью интрасети. Содержимое интрасети - документы. По умолчанию это документы в формате гипертекста.

Гипертекст (ГТ) - это формат, состоящий из собственно текста, тегов, управляющих форматированием текста и гиперссылок, указывающих на другие документы. Т.о. это нелинейный текст, или информационная структура, состоя­щая из дискретных узлов данных и семантических связей между ними. Узел - это текст или ГТ, а связи могут быть локальными, глобальными и смешанными. Ис­пользование ГТ в обучении открывает новые

• варианты маршрутов изучения учебного материала,

• различные способы ранжирования материала,

• механизмы реализации ссылок, позволяющие максимально адаптировать обучаемого к среде обучения и т.д.

Если данные в узлах ГТ записываются в виде текста, изображений и звука, то такую информационную структуру называют мультимедиа (ММ). МM - это взаимодействие аудиовизуальных эффектов под управлением инте­рактивного программного обеспечения.

Гипермедиа (ГМ)- это класс сред, образованный на пересечении области ММ с областью гипертехнологий. Основу любой ГМ - системы составляет документ. В ГМ документ становится еще и средством для организации этой среды и проведе­ния совместной работы с ней. ГМ дает обучаемому эффективные средства моти­вированного изучения материала.

Экспертмедиа (ЭМ) - новая технология, основанная на применении методов ИИ в ММ и ГМ. ЭМ - система может:

• "чувствовать" среду общения, адаптироваться к ней, оптимизировать про­цесс общения с пользователем;

• настраиваться на обучаемого, запоминать вопросы, вызвавшие затрудне­ния;

• предложить дополнительную или разъясняющую информацию;

• содержать встроенные подсистемы, понимающие естественный язык, рас­познавание речи - и все, что расширяет диапазон и удобство общения.

 

Виртуальная реальность (ВР) - это совокупность средств, вызывающих у че­ловека иллюзию, что он находится в искусственно созданном мире, путем подме­ны обычного восприятия окружающей действительности (с помощью органов чувств) информацией, генерируемой компьютером. ВР достигается использовани­ем средств ММ, трехмерной графики, специальных устройств ввода-вывода ин­формации, имитирующих привычную связь человека с окружающим миром. Сре­да ВР поддерживает процессы "глубинного" обучения. В процессе такого обуче­ния активно работает ассоциативное мышление человека.

Возможности перечисленных ПИТ позволяют интенсифицировать процесс обучения, сделать его более насыщенным, естественным и достоверным и расши­рить возможности педагога_, а также значительно сократить сроки проектирования ЭС.