Преподаватель который помогает студентам и школьникам в учёбе.

Технологии работы с ГТ и ММ ИТ

Содержание:

Введение

В данной работе рассматривается тема "Гипертекстовая технология". Гипертекст - текст, представленный в виде ассоциативно связанных автономных блоков. 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. Таким образом, актуальность темы работы не вызывает сомнений.

В мире существует множество способов обработки информации. Информация может быть в виде текста, анимации, фотоизображений и т.д.

Мультимедиа (multimedia) - это современная компьютерная информационная технология, позволяющая объединить в компьютерной системе текст, звук, видеоизображение, графическое изображение и анимацию (мультипликацию). ¹

Появление систем мультимедиа, безусловно, производит революционные изменения в таких областях, как образование, компьютерный тренинг, во многих сферах профессиональной деятельности, науки, искусства, в компьютерных играх и т.д.

1 Понятие и история развития гипертекста

Понятие гипертекста

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 словосочетаниям¹.

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 для всего документа TimesNewRoman, гиперссылка выделяется шрифтом Arial);
увеличение или уменьшение размера шрифта;
выделить подчеркиванием, курсивом или жирным шрифтом;
различные комбинации вышеперечисленных способов.

В разнообразных текстовых редакторах и программах при создании html-страниц гиперссылки выделяются различными способами. Например, в редакторе MS Word ссылки автоматически выделяются синим цветом и подчеркиваются.

1.2 История развития гипертекста

Сама идея, была введена В.Бушем (VannevarBush) в 1945 году в предложениях по созданию электромеханической информационной системы Memex. Несмотря на то, что Буш был советником по науке президента Рузвельта, идея не была реализована.

Термин гипертекст был введен в обращение Тедом Нельсоном (TedNelson) 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.

В 1968 году изобретатель манипулятора "мышь" Д.Енжильбард (DougEngelbart) продемонстрировал работу с системой, имеющей типичный гипертекстовый интерфейс, и, что интересно, проведена эта демонстрация была с использованием системы телекоммуникаций. Однако внятно описать свою систему он не смог. В 1975 году идея гипертекста нашла воплощение в информационной системе внутреннего распорядка атомного авианосца "Карл Винстон", которая получила название ZOG. В коммерческом варианте система известна как KMS. Работы в этом направлении продолжались и, время от времени, появлялись реализации типа HyperCard фирмы Apple или HyperNode фирмы Xerox. В 1987 была проведена первая специализированная конференция Hypertext'87, материалам которой был посвящен специальный выпуск журнала "Communication ACM"².

Простой, на первый взгляд, механизм построения ссылок оказывается довольно сложной задачей, т.к. можно построить статические ссылки, динамические ссылки, ассоциированные с документом в целом или только с отдельными его частями, т.е. контекстные ссылки. Дальнейшее развитие этого подхода приводит к расширению понятия гипертекста за счет других информационных ресурсов, включая графику, аудио- и видео-информацию, до понятия гипермедиа.

К 1989 году гипертекст представлял новую, многообещающую технологию, которая имела относительно большое число реализаций с одной стороны, а с другой стороны делались попытки построить формальные модели гипертекстовых систем, которые носили скорее описательный характер и были навеяны успехом реляционного подхода описания 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 краеугольных камня системы из четырех существующих ныне, разработав:

язык гипертекстовой разметки документов HTML (HyperTextMarkupLan-guage);
универсальный способ адресации ресурсов в сети URL (UniversalResourceLocator);
протокол обмена гипертекстовой информацией HTTP (HyperTextTransferProtocol).

Позже команда NCSA добавила к этим трем компонентам четвертый:

универсальный интерфейс шлюзов CGI (CommonGatewayInterface).

Идея HTML - пример чрезвычайно удачного решения проблемы построения гипертекстовой системы при помощи специального средства управления отображением. На разработку языка гипертекстовой разметки существенное влияние оказали два фактора: исследования в области интерфейсов гипертекстовых систем и желание обеспечить простой и быстрый способ создания гипертекстовой базы данных, распределенной на сети.

В 1989 году активно обсуждалась проблема интерфейса гипертекстовых систем, т.е. способов отображения гипертекстовой информации и навигации в гипертекстовой сети. Значение гипертекстовой технологии сравнивали со значением книгопечатания. Утверждалось, что лист бумаги и компьютерные средства отображения/воспроизведения серьезно отличаются друг от друга, и поэтому форма представления информации тоже должна отличаться. Наиболее эффективной формой организации гипертекста были признаны контекстные гипертекстовые ссылки, а кроме того было признано деление на ссылки, ассоциированные со всем документом в целом и отдельными его частями.

Самым простым способом создания любого документа является его набивка в текстовом редакторе. Опыт создания хорошо размеченных для последующего отображения документов в CERN-е был - трудно найти физика, который не пользовался бы системой TeX или LaTeX. Кроме того к тому времени существовал стандарт языка разметки - StandardGeneralisedMarkupLanguage (SGML).

Следует также принять во внимание, что согласно своим предложениям Т.Бернерс-Ли предполагал объединить в единую систему имеющиеся информационные ресурсы CERN, и первыми демонстрационными системами должны были стать системы для NeXT и VAX/VMS.

Обычно гипертекстовые системы имеют специальные программные средства построения гипертекстовых связей. Сами гипертекстовые ссылки хранятся в специальных форматах или даже составляют специальные файлы. Такой подход хорош для локальной системы, но не для распределенной на множестве различных компьютерных платформ. В HTML гипертекстовые ссылки встроены в тело документа и хранятся как его часть. Часто в системах применяют специальные форматы хранения данных для повышения эффективности доступа. В WWW документы - это обычные ASCII- файлы, которые можно подготовить в любом текстовом редакторе. Таким образом, проблема создания гипертекстовой базы данных была решена чрезвычайно просто.

В качестве базы для разработки языка гипертекстовой разметки был выбран SGML (StandardGeneralisedMarkupLanguage). Следуя академическим традициям, Бернерс-Ли описал HTML в терминах SGML (как описывают язык программирования в терминах формы Бекуса-Наура). Естественно, что в HTML были реализованы все разметки, связанные с выделением параграфов, шрифтов, стилей и т. п., т.к. реализация для NeXT подразумевала графический интерфейс. Важным компонентом языка стало описание встроенных и ассоциированных гипертекстовых ссылок, встроенной графики и обеспечение возможности поиска по ключевым словам³.

За пять лет, с момента разработки первой версии языка (HTML 1.0), произошло довольно серьезное развитие языка. Почти вдвое увеличилось число элементов разметки, оформление документов все больше приближается к оформлению качественных печатных изданий, развиваются средства описания не текстовых информационных ресурсов и способы взаимодействия с прикладным программным обеспечением. Совершенствуется механизм разработки типовых стилей. Фактически, в настоящее время HTML развивается в сторону создания стандартного языка разработки интерфейсов как локальных, так и распределенных систем.

1.3 Простая технология построения гипертекста

Шаг 1 . Нужно разбить текст на отдельные главы/ темы

Шаг 2 . Нужно представить некоторый основной путь чтения гипертекста и расставить, соответственно, поля-ссылки, ведущие читателя от темы к теме по этому основному пути.

Шаг 3 . Нужно выделить в тексте слова-ссылки, точнее, нужно найти ситуации (моменты) в процессе чтения текста, когда пользователь может захотеть перейти от основного пути чтения текста к другим возможным путям чтения.

Шаг 4 . В результате шага 3 могут появиться слова-ссылки, для которых еще не написаны соответствующие главы/темы. Такие главы нужно дописать.

Шаг 5 . Нужно связать ссылки с существующими темами⁴.

Гипертексты дают текстам два дополнительных смысловых пространства. В тексте выделяются особые поля-ссылки, которые могут "сразу" привести читателя к нужным главам/темам, рисункам, описаниям. Благодаря этому процесс чтения становится принципиальноиным - гипертекст можно читать/просматривать многими различными путями и читатель сам выбирает тот путь просмотра, который ему наиболее удобен.

Простота концепции гипертекста обуславливает и формальную простоту общепринятой, технологии создания гипертекстов. Имея простейшую систему построения гипертекстов можно быстро собрать из нескольких текстовых фрагментов гипертекст и формально получить самостоятельную гипертекстовую информационную систему, программный продукт или подсистему подсказки.

Но в силу видимой простоты гипертекстовой технологии очень легко создать гипертекстовую информационную систему с низким качеством.

Гипертексты обладают определенной семантической (смысловой) сетевой структурой. При многочисленном просмотре, если гипертекст используется как учебник, эта структура будет сильно влиять на структуру знаний пользователя по изучаемому вопросу.

2 Гипертекстовая технология

2.1 Общие понятия

Гипертекстовая технология ориентирована на обработку информации не вместо человека, а вместе с человеком, т е. становится авторской. Удобство ее использования состоит в том, что пользователь сам определяет подход к изучению или созданию материала с учетом своих индивидуальных способностей, знаний, уровня квалификации и подготовки. Гипертекст содержит не только информацию, но и аппарат ее эффективного поиска. По глубине формализации информации гипертекстовая технология занимает промежуточное положение между документальными и фактографическими информационными системами.

Структурно гипертекст состоит из информационного материала, тезауруса гипертекста, списка главных тем и алфавитного словаря.

Информационный материал подразделяется на информационные статьи, состоящие из заголовка статьи и текста. Заголовок содержит тему или наименование описываемого объекта. Информационная статья содержит традиционные определения и понятия, должна занимать одну панель и быть легко обозримой, чтобы пользователь мог понять, стоит ли ее внимательно читать или перейти к другим, близким по смыслу статьям. Текст, включаемый в информационную статью, может сопровождаться пояснениями, примерами, документами, объектами реального мира. Беглый просмотр текста статьи упрощается, если эта вспомогательная информация визуально отличается от основной, например подсвечена или выделена другим шрифтом.

Тезаурус гипертекста - это автоматизированный словарь, отображающий семантические отношения между лексическими единицами дескрипторного информационно-поискового языка и предназначенный для поиска слов по их смысловому содержанию.

Термин тезаурус был введен в XIII в. флорентийцем Б. Лотики для названия энциклопедии. С латыни это слово переводится как сокровище, запас, богатство. Тезаурус гипертекста состоит, из тезаурусных статей. Тезаурусная статья имеет заголовок и список заголовков родственных тезаурусных статей, где указаны тип родства и заголовки тезаурусных статей. Заголовок тезаурусной статьи совпадает с наименованием информационной статьи и является наименованием объекта, описание которого содержится в информационной статье⁵.

В отличие от традиционных тезаурусов-дескрипторов тезаурус гипертекста содержит не только простые, но и составные наименования объектов. Формирование тезаурусной статьи гипертекста означает индексирование текста. Полнота связей, отражаемых в тезаурусной статье, и точность установления этих Связей в конечном итоге определяют полноту и точность поиска при обращении к данной статье гипертекста.

Существуют следующие типы родства или отношений:

вид - род,
род - вид,
предмет - процесс,
процесс - предмет,
целое - часть,
часть - целое,
причина- следствие,
следствие - причина и т. д.

Пользователь получает более общую информацию по родовому типу связи, а по видовому - специфическую информацию без повторения общих сведений из родовых тем. Тем самым глубина индексирования текста зависит от родовидовых отношений.

Список заголовков родственных тезаурусных статей представляет собой локальный справочный аппарат, в котором указываются ссылки только на ближайших родственников. Тезаурус гипертекста можно представить в виде сети: в узлах находятся текстовые описания объекта (информационные статьи), ребра сети указывают на существование связи между объектами и на тип родства. В гипертексте поисковый аппарат не делится на тезаурус и массив поисковых образов—документов, как в обычных информационно-поисковых системах. В гипертексте весь поисковый аппарат реализуется как тезаурус гипертекста.

Список главных тем содержит заголовки всех справочных статей, для которых нет ссылок типа род - вид, часть - целое. Желательно, чтобы список занимал не более одной панели экрана.

Алфавитный словарь включает в себя перечень наименований всех информационных статей в алфавитном порядке.

Гипертексты, составленные вручную, используются давно, это справочники, энциклопедии, а также словари, снабженные развитой системой ссылок.

Первоначально гипертекстовые технологии привлекли внимание как средство интеграции текстовой информации и информации, представляемой в других модальностях — мультимедиа (звук, видео, анимация и т. д.). Затем авторы- -разработчики компьютерных программ открыли для себя гипертекст как средство моделирования когнитивных процессов и тем самым как новое средство управления этими процессами.

Вместо поиска информации по соответствующему поисковому ключу гипертекстовая технология предполагает перемещение от одних объектов информации к другим с учетом их смысловой, семантической связанности. При этом текст теряет свою замкнутость, становится принципиально открытым, в него можно вставлять новые фрагменты, указывая для них связи с имеющимися.

Гипертекстовая технология - это новая технология представления неструктурированного свободно наращиваемого знания. Она ориентирована на обработку информации не вместо человека, а вместе с человеком. Удобство ее использования состоит в том, что пользователь сам определяет подход к изучению или созданию материала с учетом своих индивидуальных способностей, знаний, уровня подготовки⁶.

Технология гипертекста принадлежит к системам автоматизации деятельности по обработке информации и служит для облегчения поиска нужной информации.

Гипертекстовые системы представляют собой реализацию средствами вычислительной техники ассоциативного подхода к представлению информации. Они имитируют способность человеческого интеллекта осуществлять хранение больших объемов информации и поиск в них посредством ассоциаций в процессах коммуникации и мышления.

Идея гипертекста состоит в том, чтобы дать возможность человеку воспринимать информацию в последовательности, отвечающем его интересам. Сегодня гипертекстовый документ представляет собой множество фрагментов информации (статей), объединенных в некоторую сетевую структуру. В качестве информационных фрагментов могут выступать текст, графический образ, анимация, видеоролики и даже программа.

2.2 Применения гипертекстовых технологий

Область применения гипертекстовых технологий очень широка. Это издательская деятельность, библиотечная работа, обучающие системы, разработка документации, законов, справочных руководств, баз данных, баз знаний и т. д. Наиболее распространенными системами являются HyperCard, HyperStudio, SuperCard, QuickTime фирмы Apple для персональных компьютеров «Макинтош», Linkway - для IBM; из отечественных -FLEXIS II 2.05, автоматизированная система формирования и обработки гипертекста (АСФОГ ) и др. В большинстве современных программных продуктов вся помощь (help) основана на использовании гипертекстовой технологии на базе меню.

Фирма Microsoft выпустила утилиту MicrosoftAssistantforWord для создания и редактирования гипертекстовых документов на языке HyperTextMarkupLanguage (HTML) и конвертирования файлов WinWord в формат HTML.

HyperCard - первый продуманный и удобный авторский инструмент для работы с Multimedia, поскольку имеет аппарат ссылок на видео- и аудиоматериалы, цветную графику, текст с его озвучиванием.

Использование гипертекстовых технологий дает возможность представить текст как многомерный и в зависимости от информационных потребностей его чтение в отдельных точках можно продолжать в нескольких различных направлениях. Фрагменты текста, на которые делится весь материал, дополненные многочисленными связями с другими фрагментами, позволяют уточнить информацию об изучаемом объекте, читать или осваивать материал, двигаясь в любом порядке по выбранной связи.

Идея гипертекста широко использовалась при составлении справочников и энциклопедий (см. Приложение А). Например, в тексте статьи энциклопедии по какому-либо вопросу встречаются ссылки типа смотри статью такую-то, содержащую дополнения и пояснения к текущей проблеме. В настоящее время используемая технология гипертекста позволяет получать доступ к большим массивам текстовой информации, не поддающейся упорядочиванию обычными способами⁷.

Гипертекстовые системы хорошо приспособлены для создания информационных систем в плохо структурированных предметных областях. Эти технологии применяются тогда, когда пользователь не может четко сформулировать свои информационные потребности, а делает это в процессе поиска информации. Традиционные методы информационного поиска, например по ключевым словам, могут являться дополнительным средством в прикладных гипертекстовых системах, обеспечивая эффективный доступ к большим информационным массивам.

Большинство современных поисково-справочных систем в той или иной степени поддерживают технологию гипертекста. Здесь гипертекстовая технология используется для облегчения нахождения нужной информации по продукту и его возможностям. В качестве примера программной реализации технологии гипертекста можно привести справочные системы, встроенные в MS Windows. Наиболее развитые в техническом отношении справочные системы, построенные на технологии Help- файлов, позволяют даже автоматизировать некоторые действия пользователя. Так, справочная система пакета MS Word на запросы пользователя о том, как выполнить определенную процедуру, не только предоставляет исчерпывающее описание действий, но даже предлагает выполнить некоторые из них автоматически.

В системах документооборота и коллективной работы с документами гипертекстовая технология применяется для создания связей между однотипными документами и для организации последовательной обработки документов. Так в наиболее развитом программном пакете поддержки корпоративной деятельности пользователей LotusNotes элементы гипертекстовой технологии используются для связывания двух и более документов.

Ассоциативные связи между информационными фрагментами облегчают усвоение знаний и делают гипертекстовую технологию незаменимой для создания средств обучения. Гибкость гипертекста позволяет преподавателю индивидуализировать процесс обучения, а также сделать его наглядным и интересным при умеренных затратах на разработку обучающих курсов.

Гипертекстовая технология может успешно применяться для создания процессоров идей. Данный тип гипертекстовых систем используется для организации процесса создания и сопровождения больших документов, содержащих текст, графику, информацию из баз данных и электронных таблиц. Конечной целью является генерация линейного и удобочитаемого документа (в виде книги, доклада, отчета, например, о деятельности фирмы за квартал и т.п.) по разнородным и разноплановым данным. Здесь существенным является отслеживание влияний изменений данных в отдельных информационных фрагментах на документ в целом и его корректная реорганизация для различных приложений (например, для издания или рекламного буклета, проспекта, доклада). Кроме этого немаловажным является поддержка одновременной работы нескольких авторов с фрагментами единого издания, их взаимодействия в локальной сети, распределенного хранения информации, введения версий документов, согласования их окончательного содержания.

Реализуются гипертекстовые документы на CD-ROM и в сетях Internet. При использовании CD-ROM гипертекстовый документ может создаваться на основе технологий баз и банков данных, Help - технологий и языка гипертекста HTML⁸.

Наиболее популярным направлением применения гипертекстовых технологий в сетях Internet являются WEB - публикации (WordWideWeb), организованные в Локальные архивы, Сайты или Web – странички.

2.3 Гипертекстовые Web-документы

Одним из самых популярных средств распространения электронных публикаций (наряду с CD-ROM) являются сети Internet. Эта глобальная сеть предоставляет пользователю ряд сервисных услуг, связанных с размещением, хранением, передачей электронных публикаций и доступом к ним. Услуги реализуются на базе серверов Internet. Такими серверами являются FTP, Gopher, почтовые (серверы e-mail), серверы новостей (серверы News), серверы WWW (Web-серверы).

Видимо, областью самого массового применения гипертекстовых технологий является сетевая служба WorldWideWeb (WWW) глобальной сети Internet. Эта служба обеспечивает интуитивно понятный доступ на основе технологии гипертекста к данным в глобальной сети. Для этих целей разработаны программы-браузеры и специальные программные средства автоматизации процесса создания Web-документов (локальных архивов, сайтов, Web-страниц).

Относительная легкость создания Web-публикаций и доступа к ним способствовала развитию Intranet (Интранет) - частных сетей, основанных на Internet-технологиях. Intranet позволяет соединить офисы в одном здании или в разных частях земного шара, исключив доступ к данным посторонних лиц.

До появления технологии WWW доступ к данным по Internet был возможен лишь в текстовом режиме и требовал хорошего знания различных аспектов работы этой сети. Поэтому пользователями Internet в то время были в основном научные учреждения и профессиональные программисты, которым требовался быстрый доступ к различным специальным материалам в локальных архивах и обмен информацией с коллегами. Технология WWW значительно расширила возможности Internet, обеспечив максимально простой доступ к информации непрофессиональным пользователям. Теперь доступ в Internet открыт не только компаниям, работающим на рынке информационных услуг и компьютерной техники, но и не имеющим никакого отношения к компьютерным технологиям. Многие фирмы и даже частные лица используют преимущества мгновенного распро-странения информации по Internet⁹.

Технология WorldWideWeb изначально основывалась на идее гипертекстовой связи узлов глобальной сети по всему миру. И в этом плане технологию WWW можно рассматривать как одну из форм реализации гипертекстовых технологий в специфичной среде, имеющей свои принципиальные особенности.

С момента появления технология WWW непрерывно совершенствовалась. И если на начальной стадии развития она предоставляла лишь текстовую информацию со встроенными в нее статическими графическими элементами, то на сегодняшний момент WorldWideWebпредоставляет пользователю возможность работать с любыми данными и даже специализированными программными модулями, встроенными в фрагменты гипертекстовой сети. В WWW существуют мощные поисковые средства, позволяющие среди бесчисленного многообразия информации найти необходимую. Однако, несмотря на эти механизмы и преимущества гипертекста, поиск требуемой информации в огромном море локальных архивов, Web-страниц и сайтов остается непростым делом. Для этого в состав Internet включены специальные поисковые, справочные серверы и другие сервисные средства, облегчающие процесс поиска необходимой информации.

В настоящее время широкое распространение получили Web-публикации в виде гипертекстовых Web-документов. Web-публикации работают по технологии клиент - сервер. Web-сервер - это программа, запущенная на компьютере, предназначенном для предоставления документов другим компьютерам, которые посылают соответствующие запросы. Web-клиент - программа, которая позволяет пользователю запрашивать документы с сервера. Сервер задействован только тогда, когда запрашивается документ.

Такая технология является эффективной, поскольку требует незначительных ресурсов сервера. Например, Web-сервер на Windows NT может предоставлять Web-документы приблизительно двумстам одновременно подключенным к нему пользователям. Для установления соединения с Web-сервером используется адрес компьютера, который называется универсальным указателем ресурса - URL (UniformResourceLocator). Сервер в ответ на запрос посылает компьютеру клиента текст или другую информацию в виде фрагмента (звук, полутоновые или цветные изображения, анимация или цифровое видео), на который в документе установлены гиперссылки. Сервер передает информацию в формате HTML (HyperTextMarkupLanguage - язык разметки гипертекста).

Документы на языке HTML, также называемые Web-документами, предоставляют пользователю возможность, указав на ключевое слово или фразу, получить доступ к соответствующему файлу (фрагменту) или перейти в другой HTML-документ, который связан с указанным ключевым элементом текста гиперссылкой. Такие гипертекстовые связи между файлами и документами физически расположены на серверах по всему миру. Это является главным отличием Web-документов от обычных гипертекстовых документов. Таким образом, в роли среды для гипертекстовых Web-документов выступают сеть Internet и ее подсети (набор документов, которые тематически и логически связаны между собой).

Язык, на котором общаются между собой клиенты и серверы Web, называется HTTP (HyperTextTransmissionProtocol - протокол передачи гипертекста). Все Web-программы должны поддерживать HTTP для передачи и приема гипертекстовых и гиперграфических Web-документов и гипермедиа.

Возможно взаимодействие пользователя с сервером WWW в интерактивном режиме. При этом пользователь может заполнить какую-либо форму, содержащую поля для ввода цифровой или символьной информации, и передать ее серверу, нажав на соответствующую кнопку в форме. Сервер, получив данные из полей формы, запустит созданную специально для этой формы программу, которая обработает полученные данные, динамически сформирует документ HTML и возвратит его пользователю.

3. Аппаратные средства мультимедиа

3.1 Звуковые карты

Для построения мультимедиа системы необходима дополнительная аппаратная поддержка: аналого-цифровые и цифроаналоговые преобразователи для перевода аналоговых аудио и видео сигналов в цифровой эквивалент и обратно, видеопроцессоры для преобразования обычных телевизионных сигналов к виду, воспроизводимому электронно-лучевой трубкой дисплея, декодеры для взаимного преобразования телевизионных стандартов, специальные интегральные схемы для сжатия данных в файлы допустимых размеров и так далее. Все оборудование, отвечающее за звук объединяются в так называемые звуковые карты, а за видео в видео карты. Дальше рассматривается подробно и в отдельности об устройстве и характеристиках звуковых карт, видео карт и CD-ROM приводах.

С течением времени перечень задач выполняемых на ПК вышел за рамки просто использования электронных таблиц или текстовых редакторов. Компакт- диски со звуковыми файлами, подготовка мультимедиа презентаций, проведение видео конференций и телефонные средства, а также игры и прослушивание аудио CD для всего этого необходимо чтобы звук стал неотъемлемой частью ПК. Для этого необходима звуковая карта. Любители игр будут удовлетворены новыми возможностями объемного звучания.

Для звуковых карт IBM совместимых компьютеров прослеживаются следующие тенденции:⁴

Во-первых, для воспроизведения звука вместо частотной модуляции (FM) теперь все больше используют табличный (wavetable) или WTсинтез, сигнал, полученный таким образом, более похож на звук реальных инструментов, чем при FMсинтезе. Используя соответствующие алгоритмы, даже только по одному тону музыкального инструмента можно воспроизводить все остальное, то есть восстановить его полное звучание. Выборки таких сигналов хранятся либо в постоянно запоминающем устройстве (ROM) устройства, либо программно загружается в оперативную память (RAM) звуковой карты.⁵

В более дешевых платах чаще реализован частотно модулированный синтез с использованием синусоидальным колебаний, что в результате при водит к насовсем точному звучанию инструментов, отражение звука и рева, характерных для последнего поколения игр в игровых залах. Расположенная на плате микросхема для волнового синтеза хранит записанные заранее оцифрованные образцы (Samples) звучания музыкальных инструментов и звуковых эффектов. Достигаемые результаты очевидны музыкальные записи получаются более убедительны, а азартные игроки более впечатлительны.

Пионером в реализации WTсинтеза стала в 1984 году фирма Ensoning. Вскоре WTсинтезаторы стали производить такие известные фирмы, как Emu, Korg, Roland и Yamaha. ⁶

Фирмы производители звуковых карт добавляют WTсинтез двумя способами либо встраивают на звуковую карту в виде микросхем, либо реализуя в виде дочерней платы. Во втором случае звуковая карта дешевле, но суммарная стоимость основной и дочерней платы выше.

Во-вторых, это совместимость звуковых карт. За сравнительно не долгую историю развития средств мультимедиа появилось уже несколько основных стандартов де-факто на звуковые карты. Так почти все звуковые карты, предназначенные для игр и развлечений, поддерживают совместимость с Adlib и SoundBlaster. Все звуковые карты, ориентированные на бизнес - приложения, совместимы обычно с MS WindowsSoundSistem фирмы Microsoft. ⁷

В третьих, одним из компонентов современных звуковых карт стал сигнальный процессор DSP(DigitalSignalProcessor) к возможности функциональным обязанностям этого устройства можно отнести: распознание речи, трехмерное звучание, WTсинтез, сжатие и декомпрессия аудиосигналов. Количество звуковых карт, оснащенных DSP, не так велико. Причина этого то, что такое достаточно мощное устройство помогает только при решении строго определенных задач.

Как правило, DSP устройство достаточно дорогое, поэтому сразу устанавливается только на профессиональных музыкальных картах. Одним из мощных DSP производителей сейчас является фирма TexasInstruments.

В-четвертых, появилась устойчивая тенденция интегрирования функций звуковых карт на системной плате. Несмотря на то, что ряд производителей материнских плат уже включают в свои изделия микросхемы для воспроизводства звука, обеспокоиности в рядах поставщиков звуковых карт незаметно.

Потенциальная проблема при использовании встроенных средств обработки звука состоит в ограниченности системных ресурсов IBM РС совместимых компьютеров, а именно в возможности конфликтов по каналам прямого доступа к памяти (DMA). Пример такой платы это системная плата OРTi495 SLC, в которой используется 16-разрядный звуковой стереокодек AD 1848 фирмы ANALOG DEVICES.⁸

В пятых, стремление к более естественному воспроизведению звука заставляет фирмы производителей использовать технологии объемного или трехмерного (3D) звучания.

Самое модное направление в области воспроизведения звука в наши дни предоставляет так называемые объемность звучания. Применение этих эффектов объемного звучания позволяет расширить стереопространство, что в свою очередь придает большую голубизну ограниченного поля воспроизведения присущем не большим близко расположенным друг к другу колонок.

В шестых, это подключение приводов CD-ROM. Практически все звуковые карты имеют встроенные интерфейсы для подключения приводов CD-ROM одной или сразу всех трех фирм Sony, Panasonic/Matsushita и Mitsumi. Тем не менее, большинство звуковых карт рассчитано на подключение приводов Sony.

Появились карты и приводы, поддерживающие стандартный интерфейс ATA(IDE), используемый для компьютеров с винчестером.

В седьмых, на картах используется режим DualDMA то есть двойной прямой доступ к памяти. С помощью двух каналов DMA можно реализовать одновременно запись и воспроизведение.⁹

И последние это устойчивое внедрение звуковых технологий в телекоммуникации.

Звуковые карты приобретаются в 90% случаев для игр, из оставшихся 10% для речевого сопровождения мультимедиа программ. В таком случае потребительские качества зависят только от ЦАП (цифро-аналогового преобразователя ) и от усилителя звуковой частоты. Еще более важным является совместимость со стандартом SoundBlaster, так как далеко не все программы будут поддерживать менее распространенные стандарты.

В набор Звуковых карт входят драйвера, утилиты, программы записи и воспроизведения звука, средства для подготовления и произведения презентаций, энциклопедий, игр.

3.2 Видеокарты

Имеется большое количество устройств, предназначенных для работ с видеосигналами на IBM РC совместимых компьютеров. Условно можно разбить на несколько групп: устройства для ввода и захвата видеопоследовательностей (Cuрtureрlay), фреймграбберы (Framegrabber), TV-тюнеры, преобразователи сигналов VGATV и MРEG-плейеры.

TVтюнеры. Эти устройства выполняются обычно в виде карт или бокса (небольшой коробочки). Они преобразуют аналоговый видеосигнал, поступающий по сети кабельного телевидения или от антенны, от видеомагнитофона или камкодера (camcorder). TV-тюнеры могут входить в состав других устройств, таких как MРEG-плейеры или фреймграбберы.

Некоторые из них имеют встроенные микросхемы для преобразования звука. Ряд тюнеров имеют возможность для вывода телетекста.

Фрейм грабберы. Появились примерно 6 лет назад . Как правило они объединяют графические, аналогово-цифровые и микросхемы для обработки видеосигналов, которые позволяют дискретизировать видеосигнал, сохранять отдельные кадры изображения в буфере с последующей записью на диск либо выводить их непосредственно в окно на мониторе компьютера. Содержимое буфера обновляется каждые 40 мс. то есть с частотой смены кадров. Вывод видеосигналов происходит в режиме наложения (overby). Для реализации окна на экране монитора с "живым" видео карта фреймграббера соединена с графическим адаптером через 26 контактный Feature коннектор. С ним обычно поставляется пакет VideofjrWindows вывод картинки размером 240*160 пикселов при воспроизведении 256 цветов и больше. Первые устройства VideoBlaster, VideoSрigot. ¹⁰

Преобразователи VGA-TV. Данные устройства транслируют сигнал в цифровом образе VGA изображения в аналоговый сигнал пригодный для ввода на телевизионный приемник. Производители обычно предлагают подобные устройства, выполненные либо как внутренние ISA карта либо как внешний блок.

Ряд преобразователей позволяют накладывать видеосигнал, например для создания титров. При этом осуществляется полная синхронизация преобразованного компьютерного сигнала по внешнему(gtnlok). При наложении формируется специальный ключевой (key) сигнал трех видов lumakey, chromakey или alрhachenol.

1. В первом случае наложение производится там, где яркость Y превышает заданного уровня.

2. Накладывание изображения прозрачно только там где его цвет совпадает с заданным.

3. Альфа канал используется в профессиональном оборудовании, основанном на формировании специального сигнала с простым распределением, который определяет степень смещения видеоизображения в различных точках.

MРEG-плейеры.¹¹ Данные устройства позволяют воспроизводить последовательности видеоизображения (фильмы) записываемых на компакт- дисках, качеством VNS.

Основная сложность задачи решаемой MРEG кодером, состоит в определении для каждого конкретного видеопотока оптимального соотношения между тремя видами изображения: (I)ntra, (Р)redicted и (B)idirectional. Первым MРEG -плеерам была плата ReelMagic компании SiginaDesing в 1993 году

3.3 Носители информации

Важной проблемой мультимедиа является обеспечение адекватных средств доставки, распространения мультимедиа–информации. Носители должны вмещать огромные объемы разнородной информации, позволять быстрый доступ к отдельным ее компонентам, качественное их воспроизведение, и при этом быть достаточно дешевым, компактным и надежным. Эта проблема получила достойное решение лишь с появлением оптических дисков различных типов. В первых системах мультимедиа были использованы аналоговые диски - их обычно называют “видеодисками”. Диаметр этих дисков 12 или 8 дюймов. Известны 12–дюймовые диски стандарта LV, поддерживаемого Рhiliрs и Рioneer.¹²

В качестве носителей мультимедийных продуктов используются средства, способные хранить огромное количество самой разнообразной информации. Как правило, мультимедийные продукты ориентированы либо на компьютерные носители и средства воспроизведения (CD-ROM), либо на специальные телевизионные приставки (СD-i), либо на телекоммуникационные сети и их системы.

CD-ROM (CD - ReadOnlyMemory) - оптический диск, предназначенный для компьютерных систем. Среди его достоинств - многофункциональность, свойственная компьютеру, среди недостатков - отсутствие возможности пополнения информации - ее "дозаписи" на диск, не всегда удовлетворительное воспроизведение видео и аудио информации.

CD-i (СD - Interactive) - специальный формат компакт-дисков, разработанный фирмой Philips для TV приставок. Среди его достоинств - высокое качество воспроизведения динамичной видеоинформации и звука. Среди недостатков - отсутствие многофункциональности, неудовлетворительное качество воспроизведения статичной визуальной информации, связанное с качеством TV мониторов.

Video-CD (TV формат компакт-дисков) - замена видеокассет с гораздо более высоким качеством изображения. Среди недостатков - отсутствие многофункциональности и интерактивности (на которые он при создании и не был рассчитан). ¹⁵

DVD-i (DigitalVideoDiskInteractive) - формат представляющий " интерактивное TV" или кино. В общем -то DVD представляет собой не что иное, как компакт-диск (СD), только более скоростной и много большей ёмкости. Кроме того, применён новый формат секторов, более надёжный код коррекции ошибок, улучшена модуляция каналов. Видеосигнал, хранящийся на DVD-видеодиске получается сжатием студийного видеосигнала CCIR-601по алгоритму MPEG-2 (60 полей в секунду с разрешением 720x480). Если изображение сложное или быстро изменяется, возможны заметные на глаз дефекты сжатия вроде дробления или размытость изображения. Заметность дефектов зависит от правильности сжатия и его величины (скорости потока данных). При скорости 3,5 Мб/с дефекты сжатия иногда бывают заметны. При скорости 6 Мб/с сжатый сигнал почти не отличается от оригинала.

Основным недостатком DVD-видео как формата является наличие сложной схемы защиты от копирования и региональной блокировки (диск, купленный в одной части мира, может не воспроизводиться на устройстве DVD, приобретённом в другой части мира. Другая проблема - не все существующие сегодня на рынке приводы DVD-ROM читают диски с фильмами, записанными для бытовых проигрывателей.

Информация записывается на лазерный диск по спирали, каждый виток этой спирали называется дорожкой. Существуют 2 способа записи информации на лазерные диски — CAV (Constant Angular Velocity, с постоянной угловой скоростью) и CLV (Constant Linear Velocity, с постоянной линейной скоростью). При записи CLV диски вмещают по 1 часу видео на каждой из сторон (диски CLV называют также “долгоиграющими”), однако их интерактивные возможности ограничены, поэтому они в системах мультимедиа используются редко, чаще применяются при записи фильмов.

Диск CAV вмещает на каждой дорожке один видеокадр (точнее, два полукадра, содержащие четные и нечетные строки кадра — телевизор работает в интерлейсном режиме, попеременно высвечивая четные и нечетные строки каждого кадра). Диск вращается с постоянной скоростью 30 об / с, обеспечивая необходимые для NTSC 30 кадров / с. Каждая из сторон диска имеет 54000 дорожек, т.е. вмещает 30 минут видео NTSC (диски для РAL — 37 минут). Каждый кадр имеет свой номер, или адрес, по номеру возможен прямой доступ к любому кадру. Кадры могут трактоваться как неподвижные изображения — для этого после завершения считывания дорожки устройство не переходит на следующую, а вновь считывает ту же самую); возможно также проигрывание с разными скоростями и в обратном направлении. Вместе с изображением записываются две звуковые дорожки, доступные, впрочем, только при просмотре кадров в режиме видео. Информацию на диске можно разбить на “части” — до 80 частей на каждой из сторон. Управляющая информация — номера кадров, номера частей — помещается в “бланковых” (невидимых) частях кадров.

Промежуточный, “аналого–цифровой” формат лазерных дисков — LVROM, или AIV (Advanced InteractiveVideo, улучшенное интерактивное видео) — позволяет сочетать на одном диске аналоговое видео с цифровым звуком и данными.

Наконец, существуют разные типы чисто цифровых дисков: CD–ROM, WORM, стираемые. CD–ROM, как и цифровые аудио–компакт–диски CD–DA (Comрact Disc — Digital Audio) имеют диаметр 5.25 дюйма; они вмещают 500–600 Мбайт информации и являются сейчас наиболее массовым цифровым средством доставки мультимедиа–информации:¹⁶

CD–Audio - Старейший формат компакт–дисков. Почти все дисководы CD–ROM могут проигрывать звуковые компакт–диски.

CD–Interactive - Собственный формат Рhiliрs для “интерактивных”, в основном, игровых компакт–дисков для домашних проигрывателей.

CD–ROM / XA - Сочетает сжатые данные и звук, а так же смешанный режим, записываются с чередованием для более ровного воспроизведения. Лучший формат для мультимедиа.

Mixedmode - Комбинация звука в формате RedBook и данных CD–ROM. Первая дорожка должна содержать данные, за ней могут следовать дорожки CD–Audio.

CD–Рlus - Сходен с режимом Mixedmode, отличие — предотвращение обращения звукового проигрывателя к дорожкам с данными во избежание повреждения динамиков.

Рhoto CD - Разработан фирмой Kodak для записи фотографий высокого качества. Для воспроизведения необходимо устройство CD–ROM / XA .

Video CD - Видеоинформация в формате MРEG–1 и звук. Стандарт предназначен для воспроизведения фильмов.

CD–ROM диск — кружок из прозрачной пластмассы, поликарбоната, на одной из поверхностей которого нанесен тонкий светоотражающий слой. Этот серебристый слой хорошо виден с тыльной стороны прозрачного диска. В нем имеются микроскопические углубления — питы, созданные в процессе его копирования с оригинала.

Типичная длина пита 0.8 – 3.2 мкм, ширина 0.4 мкм, глубина 0.12 мкм, а расстояние между отдельными дорожками 1.6 мкм. На одном дюйме (2.54 см) поверхности диска размещается 16 тыс. дорожек (для сравнения — на одном дюйме магнитного диска помещается только 96 дорожек). Благодаря столь малым размерам питов обычный CD–ROM вмещает огромный объем информации — порядка 700 Мбайт. Новые типы дисков имеют на порядок больший объем и допускают запись информации пользователем.

Рабочей является только одна поверхность диска CD–ROM. Она защищена толстым слоем лака, на который обычно наносится красочная этикетка. В проигрывателе диск обращен этой стороной наружу. Противоположная (тыльная) сторона используется для считывания лазерным лучом. Луч проходит сквозь нее, так как основа диска — прозрачная пластмасса. Толщина диска 1.2 мм, внешний диаметр 120 мм, диаметр внутреннего отверстия 15 мм.¹⁷

В проигрывателе имеется электродвигатель со следящей системой, обеспечивающей точное считывание дорожки лазерным лучом и неизменную линейную скорость считывания. Специальный оптико-электронный блок имеет устройства для стабилизации излучения лазера, автоматической фокусировки, слежения за дорожкой при биении диска и выбора треков диска для считывания.¹⁸

Для считывания информации с CD–ROM используется полупроводниковый диод с фокусирующей и следящей оптической системой. Внутренняя поверхность диска, на которую кладут диск на подставку (в кассету) дисковода, находится не в фокусе оптической системы лазерного излучателя. Диаметр светового пятна от лазера, создающего сходящийся конус света, порядка 1 мм. Поэтому умеренные загрязнения нерабочей поверхности, например, пылинки на ней, отпечатки пальцев и даже небольшие царапины практически не влияют на воспроизведение. В отличие от привычных жестких магнитных дисков, диски CD–ROM можно заменять в считанные секунды. А ведь один диск CD–ROM по емкости равен примерно 500–м обычным гибким дискам формата 3.5“ на 1.44 Мбайт.¹⁹ Экономия на дискетах является немаловажным достоинством мультимедиа.

Проигрыватели компьютерных компакт–дисков, обычно называемые CD–ROM–драйвами, бывают двух типов: внешние (со своим корпусом) и внутренние — встраиваемые в системный блок компьютера. Последние напоминают накопители на гибких магнитных 5.25–дюймовых дискетах и имеют одинаковые с ним размеры.

Полноценное “вооружение” мультимедиа–ПК требует подключения к нему множества внешних устройств: аудио и видеоадаптеров, телевизионных и радио–тюнеров, дисководов CD–ROM, джойстиков, клавиатуры MIDI и т.д. Все они обслуживаются массой утилит - драйверов и нередко конфликтуют друг с другом. Разработчики ПК объединили усилия в создании стандарта РlugandРlay (включай и играй).²⁰ Этот стандарт — обширный комплекс программных и аппаратных средств по полностью настройке конфигурации компьютера в соответствии с используемым с ним оборудованием.

Заключение

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.

Для создания гипертекстовых документов и веб-страниц применяют как обычное ПО, так и специальные программы. Важно при этом добиваться оптимальных (а лучше минимальных) размеров гипертекстовых файлов, чтобы сократить время на их загрузки на компьютер пользователя. Для решения этой же задачи, следует не перегружать страницы, особенно графическими и мультимедийными данными. Кроме того, замедление загрузки файлов возникают и по техническим причинам, включающим низкое быстродействие компьютера и модема пользователя, а также самой сети, подключение к которой предоставляет интернет-провайдер.

Мультимедиа-это сумма технологий, позволяющих компьютеру вводить, обрабатывать, хранить, передавать и отображать (выводить) такие типы данных, как текст, графика, анимация, оцифрованные неподвижные изображения, видео, звук, речь.

Мультимедиа-технологии являются одним из наиболее перспективных и популярных направлений информатики. Они имеют целью создание продукта, содержащего "коллекции изображений, текстов и данных, сопровождающихся звуком, видео, анимацией и другими визуальными эффектами (Simulation), включающего интерактивный интерфейс и другие механизмы управления". Данное определение сформулировано в 1988 году крупнейшей Европейской Комиссией, занимающейся проблемами внедрения и использования новых технологий.