65. Новые технические средства и программные продукты, интеллектуализация средств

 Под средствами новых информационных технологий (СНИТ) будем понимать программно-аппаратные средства и устройства, функционирующие на базе микропроцессорной, вычислительной техники, а также современных средств и систем информационного обмена, обеспечивающие операции по сбору, продуцированию, накоплению, хранению, обработке, передаче информации.

К СНИТ относятся: ЭВМ, ПЭВМ; комплекты терминального оборудования для ЭВМ всех классов, локальные вычислительные сети, устройства ввода—вывода информации, средства ввода и манипулирования текстовой и графической информацией, средства архивного хранения больших объемов информации и другое периферийное оборудование современных ЭВМ; устройства для преобразования данных из графической или звуковой форм представления данных в цифровую и обратно; средства и устройства манипулирования аудиовизуальной информацией (на базе технологии Мультимедиа и систем "Виртуальная реальность"); современные средства связи; системы искусственного интеллекта; системы машинной графики, программные комплексы (языки программирования, трансляторы, компиляторы, операционные системы, пакеты прикладных программ и пр.) и др.

Интеллектуализация является одним из основных направлений развития информационных технологий (ИТ). Это в полной мере относится к КСО (компьютерные средства обучения) и технологиям их разработки. Интеллектуализация направлена на расширение круга задач, решаемых с помощью ИТ, а также повышение уровня интеллектуальной информационной поддержки пользователей (учащихся, преподавателей, разработчиков КСО и др.).

Интеллектуализация информационного пространства осуществима при следующих условиях:

-·оптимальном структурировании мирового информационного пространства упорядочением глобальной информационной инфраструктуры;

-·интеграции и структурировании мировых информационных ресурсов;

-·собственно интеллектуализации информационных потоков и процедур переработки информации.

Продвижения в интеллектуализации ЭВМ должны гармонично совмещаться и с обеспечением соответственно высокой производительности, это означает эффективное сочетание НСI (Нuman-computer interaction) с НРС (Нigh-performance computing), причем интеллектуализация ЭВМ, будучи акцентированной именно на первый аспект, при надлежащем подходе вполне удовлетворяет и второму аспекту.

Одна из проблем, препятствующих развертыванию массовой разработки качественных КСО с широким вовлечением в нее преподавателей и специалистов-предметников, связана с обеспечением доступности соответствующих технологий для лиц, не имеющих специальной подготовки в области педагогики и ИТ. Интеллектуализация технологий разработки служит основой для реализации в КСО интеллектуальных функций.

Выделяются следующие основные направления интеллектуализации КСО и технологий их разработки: естественно-языковый пользовательский интерфейс; формирование базы знаний учебного материала и реализация алгоритмов выборки из нее компонентов, необходимых для решения данных педагогических задач, и синтеза из них интегрального контента; систематизация и интеллектуальный поиск образовательного контента; формализованное описание компетенции и формирование репозиториев компетенции; модели учебной деятельности; планирование и управление учебным процессом на основе моделей компетенции и учебной деятельности; построение моделей изучаемой предметной области и использование их в качестве основы для формирования и структуризации учебного материала, организации доступа к нему, реализации предметно-ориентированных интерфейсов, средств проведения учебных экспериментов и др.;

Технические средства являются неотъемлемой и наиболее существенной составляющей информационной технологии, выполняя ту же роль, что и средства производства в трудовой деятельности. В самом общем смысле технические средства (техника) представляют собой совокупность средств человеческой деятельности создаваемых и используемых для осуществления процессов производства и обслуживания непроизводственных потребностей общества.

Новые технические средства и информационные технологии призваны обеспечить повышение производительности труда в офисной и административной деятельности.

Развитие информационных технологий создает новые технические средства для создания систем поддержки принятия решений. Однако самые совершенные средства не могут заменить человека в поиске лучших вариантов решений.

Продукты, повышающие эффективность работы современных организаций - это средства разработки, моделирования, тестирования и контроля, СУБД и системы автоматизации, OLAP-инструментарий и антивирусы, офисные продукты Microsoft и генераторы отчетов.

Интеллектуализация предполагает: • возможность общения конечного пользователя с системой на формализованном языке предметной области, включая общение аудио- и видеосредствами; • возможность манипулирования знаниями; • использование поисковых процедур и методов решения задач перебора, связанных с поиском и просмотром большого числа вариантов; • возможность динамической пространственной визуализации для представления результатов.

65 Новые технические средства и программные продукты,

интеллектуализация средств информационных технологий

Информационные технологии— это класс областей деятельности, относящихся к технологиям управления и обработки потоков информации с применением вычислительной техники.

Согласно определению, принятому ЮНЕСКО, Информационные Технологии (ИТ) — это комплекс взаимосвязанных научных, технологических, инженерных наук, изучающих методы эффективной организации труда людей, занятых обработкой и хранением информации с помощью вычислительной техники и методы организации и взаимодействия с людьми и производственным оборудованием, их практические применение, а также связанные со всем этим социальные, экономические и культурные проблемы.

Современное материальное производство и другие сферы деятельности все больше нуждаются в информационном обслуживании, переработке огромного количества информации. Произведенная продукция становится все более интеллектоемкой – при уменьшении затрат ресурсов, времени, физических усилий на ее изготовление, увеличиваются умственные затраты. Происходит возрастание доли знаний в стоимости продуктов производства.

Доля физического труда в общественном производстве постепенно уменьшается за счет того, что все больше физических и даже некоторые интеллектуальные функции человека выполняют машины. На этом этапе функции человека оказываются незаменимыми только в тех сферах, где машины не могут исполнять роль живого интеллектуального капитала, способного генерировать идеи, принимать нестандартные решения – в высокотехнологичных производствах, сферах науки, образования, услуг, управления, здравоохранения, то есть в интеллектуальном производстве. Происходит постоянное сокращение количества работников в сфере материального производства, а функции рабочей силы в нем изменяются. Эти функции будут носить преимущественно интеллектуальный характер – управление автоматизированным материальным производством, возможно, дистанционное управление.

Само понятие обработки информации постоянно эволюционирует. Сегодня оно включает в себя не только выполнение операций с уже имеющейся информацией, но также и очень важные операций поиска информации и обеспечения удаленного доступа к информации, в частности с применением средств глобальных компьютерных коммуникаций. Роль эффективного поиска и быстрого доступа к информации все больше и больше возрастает. Очевидно, что ценность и эффективность использования информации определяется прежде всего возможностью ее найти и получить к ней качественный доступ.

Операции по обработке уже имеющейся информации также становятся все более развитыми: они включают уже не только простейшие арифметические операции, но и операции c базами данных (поиск, выборка, отбор, фильтрация, сортировка), статистические расчеты, численные методы, имитационное моделирование, методы распознавания образов и принятия решений, теории игр, экспертные системы, нейронные сети, генетические алгоритмы, когнитивное моделирование и др. Развитие автоматизированных технологий обработки информации идет по пути все более глубокой переработки «информационного сырья», в результате чего «информационный продукт» все в большей степени отличается от исходного состояния информации.

Если на первых этапах развития ИТ переработка заключалась в основном в сортировке и выполнении арифметических операций, прежде всего суммирования, то в последующем начинают использоваться все более сложные математические модели, прежде всего статистические, а затем и все более развитые интеллектуальные методы, т.е. все большее значение приобретают системы с элементами искусственного интеллекта, например, системы ввода текстов со сканера, системы автоматизированного перевода, трехмерные графические системы.

Существует определенная иерархия задач обработки данных, информации и знаний:

1) Мониторинг – накопление данных по ряду показателей об объекте управления с привязкой ко времени.

2) Анализ – выявление смысла в данных, т.е. выявление в них причинно-следственных взаимосвязей, выявление информации.

3) Прогнозирование – использование смысла причинно-следственных зависимостей в предметной области, т.е. использование информации для прогнозирования и предсказания поведения объекта управления в условиях действия определенных факторов.

4) Управление – использование информации для достижения определенных целей управления, т.е. выявление и использование знаний для сохранения стабильного функционирования объекта управления и перевода объекта управления в заранее заданное целевое состояние.

Таким образом, именно управление является высшей формой обработки и использования информации. Важнейшим направлением развития современных информационных технических средств и программных продуктов является именно автоматизация реализации задач управления.

С развитием информационных технологий радикально изменяется и подход к созданию программных систем. На начальных этапах ограниченная группа разработчиков, сосредоточенная в одном месте, проектировала и создавала программную систему в целом, после чего она внедрялась в готовом виде. В последующем могли создаваться новые версии системы, которые опять же внедрялись в готовом виде.

На пути создания таких систем возникли следующие основные сложно преодолимые трудности:

– систему нужно было создать очень быстро, т.к. при очень большом ее масштабе обычно система морально устаревала еще до начала ее внедрения;

– для создания таких систем необходимы огромный интеллектуальный потенциал и очень высокая скорость разработки, высокое качество сопровождения.

Опыт показывает, что максимальная сложность систем, создаваемых централизовано по единому проекту, ограничена.

Альтернативой централизованному проектированию и внедрению программных систем сегодня является идеология открытых систем, при которой над развитием системы одновременно и независимо друг от друга работают очень многие, иногда тысячи разработчиков, не придерживающихся какого-либо одного плана, но подчиняющихся общим некоторым общим правилам.

Сегодня мы все чаще видим как вместе или по отдельности реализуются и другие подходы:

1. Адаптивные и самообучающиеся системы настраиваются на решение тех или иных задач за счет учета априорной информации и информации, поступающей в систему в процессе ее эксплуатации. Можно считать, что подобные системы развиваются на основе опыта их эксплуатации и что усвоение этого опыта есть один из технологических этапов создания таких систем.

2. Саморазвивающиеся открытые системы очень большого масштаба, которые не спроектированы какой-либо одной группой разработчиков и развиваются не по какому-либо плану, созданному кем-либо заранее. Эти системы создают как бы информационную среду общего доступа в развитие которой могут вносить свой вклад разработчики и даже пользователи, независимо от своего места нахождения.

Таким образом, перспектива совершенствования информационных систем состоит в создании технологий их создания и развития с учетом опыта эксплуатации, часто без заранее разработанного плана. В этом процессе могут принимать участие не только разработчики, но и рядовые пользователи, находящиеся в любой точке земного шара.