Система команд ТР.
Систему команд ТР можно условно разделить на следующие группы команд:
· Команды интерфейса- вход в меню и выход из него, перемещение маркера по меню, выбор нужного пункта меню;
· Команда изменения состояния ТР, позволяющие в режиме редактирования вобрать шрифт, нижний/верхний регистр, режим вставки/замены и т. д.;
· Команда перемещения по тексту, которые разделяются на две групп: пошаговое перемещение (стрелки вправо, влево, вверх, вниз) и быстрое перемещение по тексту (переход в начало/конец строки, текста, листание страниц и т. д.);
· Команды посимвольного редактирования, позволяющие внести исправления в текст (вставить, удалить, заменить символ и т. д.);
· Команда работы со строками, позволяющие манипулировать со строками (удалить, вставить, рассечь на две, «склеить»);
· Поиск по образцу служит для отыскания в тексте мест, содержащих указанный набор символов (букву, слово, фразу и т. д.);
· Копирование включает в себя выделение копируемого фрагмента текста и помещением его в буфер, воспроизведение содержимого буфера в требуемом месте текста;
· Форматирование позволяет придать тексту требуемый вид: установить число символов в строке, выровнять по краям, выделить поля и красную строку и т. д.
В большинстве ТР команды можно выполнить двумя способами:
2. С помощью функциональных и управляющих клавиш;
3. Выбором пунктов меню.
23.Нелинейная организация текста (гипертекст).
В течение последних нескольких лет "гипертекст" превратился в популярную тему многих конференций по информатике, научно-технической информации, искусственному интеллекту, лингвистике, психологии и теории обучения. Интерес вызывает принципиально нелинейная организация информационных единиц, которые могут быть представлены текстом, аудио и видео информацией, дружелюбная и гибкая форма нелинейного управления этими единицами в гипертекстовой системе. Максималисты утверждают, что развитие гипертекстовых технологий вызовет последствия сравнимые с изобретением книгопечатания и приведет к повышению КИ (Коэффициента Интеллекта) человеко-машинного взаимодействия [Engelbart 1995].
Так это или нет, покажет будущее. Тем не менее, уже сегодня многие известные научные центры и фирмы развернули обширные исследования и разработки, основанные на идее ассоциативной навигации. Быстро расширяется спектр успешного применения гипертекстовых систем во многих сферах науки, техники, образования, экономики. К сожалению, у нас в стране это направление развития культуры интеллектуальной деятельности остается почти незамеченным, а его потенциал нереализованным. Данное краткое введение в гипертекст и гипертекстовые системы написано для ученых, специалистов и предпринимателей, желающих познакомиться с основными понятиями и идеями этого нового и перспективного направления научно-технического и социального прогресса.
Термин гипертекст был введен в обращение Тедом Нельсоном (Ted Nelson) 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" [ Microsoft Press 1995]. "Под "гипертекстом" - писал Нельсон - я понимаю непоследовательную запись. Обычно процесс письма осуществляется последовательно по следующим двум причинам. Во-первых, потому, что он является производным от речи..., которая не может не быть последовательной (так как у нас для этого только один канал), и, во-вторых, потому, что книги неудобно читать иначе как последовательно. Однако мысли образуют структуры, которые не являются последовательными - они связаны многими возможными переходами"[Nelson 1965].
Однако следует заметить, что информационная структура, которую Нельсон предложил называть гипертекстом не является чем-то новым, ранее неизвестным. Наоборот, нелинейная форма представления знаний является традиционной для религиозных писаний, широко использующих многочисленные сноски, ссылки, комментарии и комментарии на комментарии. Примером может служить Библия. Библия состоит из Книг Старого Завета и Книг Нового завета. Книги разбиты на "стихи", перенумерованные в пределах каждой Книги без повторений. Каждый стих является целостной сверхфразовой единицей, раскрывающей некоторую микротему. Многие стихи сопровождаются ссылками на другие стихи этой же или других книг Библии, что позволяет читать Библию "нелинейно", выбирая ту или иную последовательность чтения по ссылкам в зависимости от умонастроения и возникающих в процессе чтения очередного стиха ассоциаций.
Приведем два: "Гипертекст позволяет связывать текст, аудио, фотографии, чертежи, карты, движущиеся картинки и другие формы информации в осмысленное целое, к которому может осуществляться доступ при помощи системы индексации, ориентированной на конкретные идеи, а не на конкретные слова в тексте". "Гипертекст можно определить как нелинейную документацию, документацию, которая ветвится и взаимосвязывается, позволяя читателю исследовать содержащуюся в ней информацию, в последовательности, которую он сам выбирает."
Рис. 2. Гипертекст. Нелинейность.
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 [Carlson, 1988] .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 3-хмерное информационное пространство, что создает информационную среду адекватную глубинной структуре переработки идей человеческим мозгом. Тем самым гипертекстовые системы впервые предлагают инструмент, способный поддерживать процессы ассоциативного мышления, доминирующие в правом полушарии нашего мозга. И так, сформулируем общее определение: гипертекстовой системой называется информационная система, способная хранить информацию в виде электронного текста, позволяющая устанавливать электронные связи между любыми "информационными единицами", хранящимися в ее памяти и вызывать их на экран монитора "простым нажатием кнопки".
Для того чтобы информационная система могла быть названа гипертекстовой информационной системой, она должна обладать следующим рядом характеристик в совокупности.
1. Структурный аспект. Система должна иметь базу данных, состоящую из объектов двух видов: а) информационных единиц (ИЕ) или "узлов", содержащих информацию, потенциально интересную для пользователей и б)дуг, представляющих структурные и семантические отношения связывающие информационное содержание узлов. В литературе базу данных гипертекстовой системы называют по-разному: гипертекстом, гипертекстовой базой данных, гипербазой данных, гиперпространством.
2. Функциональный аспект. Создание гипертекста и навигация в гиперпространстве (см. дальше) является нелинейной (не последовательной) деятельностью. Соответственно этому гипертекстовая система должна иметь специальные инструментальные средства двух видов: 1) средства для поддержки авторской деятельности (ни в русском, ни в немецком языке нет подходящего термина эквивалентного английскому ? "authoring") и 2) средства для броузинга (см. дальше) ИЕ в процессе ассоциативной навигации.
3. Визуальный аспект. Управление функционированием гипертекстовой системы осуществляется на основе принципа прямого манипулирования представленными на экране монитора символами внеязыковых объектов. Принцип прямого манипулирования означает, что пользователь получает возможность легко и практически мгновенно перемещать единицы информации и фрагменты гипертекста из одного контекста в другой вместе со всей совокупностью заданных в первом контексте связей: ИЕ или ее элемент активизируются (выбираются) путем нажатия мышью на так называемую, "электронную кнопку", играющую роль исходной точки связи, ведущей к той или иной информации, которая может представлять интерес для пользователя. Система осуществляет переход в конечную точку указанной связи и выдает на экран соответствующую ей ИЕ. Это может быть либо новая ИЕ, замещающая на экране исходную, либо вставка некоторого нового элемента в представленную на экране единицу информации, или старая и новая единицы информации могут быть представлены на экране одновременно.
24. Алгоритмическое представление информации.
В изучении многомерного мира одним из ведущих принципов является принцип дополнительности, согласно которому существует связь между альтернативными описаниями одного и того же сложного объекта. Каждое из определений не охватывает полноты сущностных характеристик объекта как целого, но дополняют другие. Таким образом, настоятельно диктуется объединение альтернативных моделей для охвата многомерной реальности.
Поэтому мы отдаем предпочтение той трактовке понятия информация, которая рассматривает феномен информации как многостадийный процесс. Ранее мы отметили, что две необходимые стадии – генерация и рецепция информации – существенно неравновесные и необратимые процессы. Представляется конструктивным описание информационного процесса блок-схемой:
![]() |
Замечания.
1. Под информацией мы понимаем процесс. Вместе с тем с этим понятием используем глаголы хранить, обладать и т.п. Во всех этих случаях мы понимаем изменения, которые происходят с системой в результате протекания информационного процесса.
2. Рецепторная система – это диссипативная система (та, что рассеивает энергию), способная самопроизвольно повышать степень своей упорядоченности. На стадии рецепции созданная информация воспринимается неравновесной материальной стеной, способной создавать ассиметричные структуры, отбираемые с помощью соответствующих правил (законы сохранения, термодинамики), естественного отбора им т.д.
Каким бы сложным нам не казался информационный процесс, мы должны помнить, что своим происхождением он обязан материальной среде.; генерируемая информация не может быть заполнена вне связи с материей, а результат процесса никогда не находится в противоречии с законами природы, хотя и не прогнозируется ими.
Таким образом, феномен информации непосредственно связан с многостадийным необратимым процессом становления структуры в открытой неравновесной системе, начинающимся случайным запоминаемым выбором. Этот выбор система делает переходя от хаоса к порядку. Процесс завершается целенаправленным действием, согласно алгоритму, отвечающему семантике выбора.
25. Высказывание. Структура логики высказывания.
Логика – это наука о формах и способах мышления.
Основными формами мышления являются понятие, высказывание и умозаключение.
Понятие – это форма мышления, фиксирующая основные, существенные признаки объекта.
Понятие имеет 2 стороны – содержание (совокупность существенных признаков объекта) и объем (совокупность предметов, на которое распределяется понятие).
Высказывание – форма мышления, в которой что-либо утверждается или отрицается о свойствах реальных предметов и отношениях между ними. Может быть либо истинно, либо ложно.
Существуют составные высказывания, истинность или ложность которых вычисляется с помощью алгебры высказываний.
Умозаключение – форма мышления, с помощью которой из одного или нескольких суждений (посылок) может быть получено новое суждение (заключение). Посылками умозаключения могут быть только истинные высказывания.
В алгебре высказываний высказывания обозначаются именами логических переменных, которые могут принимать лишь два значения: истина – 1 и ложь – 0.
ЛОГИЧЕСКОЕ УМНОЖЕНИЕ (конъюнкция) – И.
F=A&B
Составное высказывание, образованное в результате операции логического умножения , истинно тогда и только тогда, когда истинны все входящие в него простые высказывания.
ЛОГИЧЕСКОЕ СЛОЖЕНИЕ (дизъюнкция) – ИЛИ.
Составное высказывание, образованное в результате операции логического сложения истинно тогда, когда истинно хотя бы одно из входящих в него простых высказываний.
F=AˇB
ЛОГИЧЕСКОЕ ОТРИЦАНИЕ (инверсия) – НЕ.
Логическое отрицание делает истинное высказывание ложным и ложное – истинным.
F=A c верхним подчеркиванием.
ЛОГИЧЕСКОЕ СЛЕДОВАНИЕ (импликация) - А→В
Если А, то В
Составное выражение, образованное с помощью функции логического следования ложно тогда и только тогда, когда из истинной предпосылки следует ложный вывод.
ЛОГИЧЕСКОЕ РАВЕНСТВО (эквивалентность) – А~В
Составное выражение, образованное с помощью операции логического равенства истинно тогда и только тогда, когда оба высказывания одновременно либо истинны, либо ложны.
ЛОГИЧЕСКИЕ ЗАКОНЫ И ПРАВИЛА
1. Закон тождества Всякое высказывание тождественно самому себе А=А.
2. Закон непротиворечия А&=0A
3. Закон =1исключенного третьего АˇА
4. Закон =Адвойного отрицания А
5. Законы де Моргана АˇВ(верхнее подчеркивание над А и В)=А&; АВ&В (верхнее ˇВподчеркивание над А и В)=А
6. Закон коммутативности для умножения и сложения
7. Закон ассоциативности (А&B)&C=A&(B&C); (AˇB)ˇC=Aˇ(BˇC)
8. Закон дистрибутивности (A&B)ˇ(A&C) = A&(BˇC); (AˇB)&(AˇC)=Aˇ(B&C)
27. Гипотеза о физической символьной системе(ф.с.с.).
Физическая символьная система включает набор элементов, названных символом, которые представляют собой физические конфигурации, входящие в качестве компонентов в конфигурации другого типа, называемые выражениями (или символьными структурами). Последние порождаются так называемыми конструктивными процессами. Простейшим видом таких структур (конструктивных объектов) являются слова в фиксированном алфавите, то есть ряды букв этого алфавита (термин «буква» понимается здесь как «элементарный знак», то есть как «знак, частями которого мы не интересуемся»; алфавит – это набор букв). Здесь символы связаны между собой вполне конкретным физическим соотношением – отношением соседства между позициями, в которых находятся буквы алфавита, образующие слово. Конструктивный процесс, результатом которого является слово, состоит в данном случае в выписывании этого слова буква за буквой. Таким образом, Кроме символьных структур, физическая символьная система содержит набор процессов, действующих на выражения и порождающих новые выражения: процессы создания, модификации, воспроизведения и уничтожения. Физическая символьная система – машина, порождающая развивающийся во времени набор символьных структур. Для формализованного описания такого рода процессов привлекаются понятия алгоритма и исчисления.
Разница между алгоритмическим процессом (а.п.) и исчислением(ис.):
В а.п. каждое возникающее состояние однозначно определено предшествующим ходом процесса, в ис. процессе возникающее состояние является одним из многих возможных, допускаемых предшествующим ходом процесса. Если понятие времени связывать с чередованием событий (событие – появление нового состояния), то в а.п. время течёт линейно, а в ис. – разветвлено.
Рассмотренная ф.с.с. существует в мире объектов, более широком, чем сами эти символьные выражения. Два понятия являются важнейшими для этой структуры, состоящей из выражений, символов и объектов: обозначение и интерпретация.
Выражение обозначает объект, если система, располагая этим выражением, может либо воздействовать на указанный объект, либо её поведение зависит от этого объекта. В обоих случаях доступ к объекту достигается через соответствующее выражение, что и составляет суть обозначения.
Система может интерпретировать выражение, если оно обозначает процесс и если, располагая этим выражением, система может осуществить указанный процесс. Интерпретация предполагает особую форму зависимого действия: по данному выражению система может выполнить указанный процесс: вызвать и исполнить свои собственные процессы исходя из выражений, которые эти процессы обозначают.
Описанная выше система должна так же удовлетворять ряду доп. требований:
1. Символ может использоваться для обозначения любого выражения.
2. Для каждого процесса есть хотя бы одно выражение, обозначающее этот процесс.
3. Существуют процессы для создания и модификации любого выражения.
4. Выражения устойчивы.
5. Число выражений в системе бесконечно.
ГИПОТЕЗА.
Ф.с.с. обладает необходимыми и достаточными средствами для интеллектуального поведения общего характера.
Необходимость означает, что любая система, обладающая признаками интеллекта, при её анализе окажется ф.с.с. Достаточность означает, что любая ф.с.с. может быть организована таким образом, чтобы проявлять интеллектуальное поведение общего характера.
- Абстрактная вычислительная машина Тьюринга.
Машина Тьюринга была предложена в качестве модели алгоритма в 30-е годы 20-ого века. Она была придумана не для выполнения на ней реальных вычислений, а с целью показать, что любой сколь угодно сложный алгоритм можно построить из очень простых процессов (операций), не допускающих какой-либо двусмысленности в их толковании. При этом сами операции и переход от одной операции к другой выполняется автоматически, с помощью простых технических средств.
Машина состоит из трёх частей: ленты, считывающе-записывающей головки и управляющего устройства (см. рис.).
|
Лента выступает в качестве внешней памяти; она считается бесконечной в обе стороны – это свидетельствует о том, что машина Тьюринга является модельным устройством, поскольку ни одно реальное устройство не может обладать памятью бесконечного размера. Лента разбита на ячейки, в каждой из которых может быть записана только одна буква из алфавита машины . Отсутствие буквы в ячейке обозначается специальным («пустым») символом. Головка всегда расположена над некоторой ячейкой ленты. Она может читать и писать буквы, стирать их, а так же перемещаться вдоль ленты. Головка на каждом шаге работы находится в одном из состояний, образующих конечное множество
. Среди этих состояний выделяются начальное и заключительное.
Работа машины представляет собой некоторую последовательность шагов. Шаг заключается в следующем. Головка считывает букву, записанную в ячейку, над которой она находится. В зависимости от своего состояния, представленного буквой алфавита состояний УУ, и прочтённой буквы она переходит в новое состояние (возможно подтверждение старого) и реализует команду. В команде указано, какую букву записать и какие перемещения совершать. После выполнения команды машина готова к реализации следующего шага.
Можно конкретизировать развивающийся в машине Тьюринга процесс следующим образом. Множество состояний процесса – это множество состояний УУ; в результате воздействия на процесс со стороны ленты, точнее буквы в конкретной ячейке ленты, процесс изменяет (либо сохраняет) своё состояние и откликается на внешнее воздействие записью в ячейку ленты конкретной буквы алфавита машины А. Процесс переводит одно слово, присутствующее на ленте, в другое, причём слова представлены в одном и том же алфавите А.
Конкретная машина Тьюринга задаётся перечислением элементов множеств A и Q и набором правил, по которым работает машина. Они имеют вид: (если головка находится в состоянии
, а в обозреваемой ячейке записана буква
, то головка переходит в состояние
, в ячейку вместо
записывается
, головка делает движение
, которое имеет три варианта: на ячейку влево, на ячейку вправо, остаться на месте). Для каждой возможной конфигурации <
,
> имеется ровно одно правило. Правил нет только для заключительного состояния, попав в которое машина останавливается. Поскольку различных множеств А и Q и правил может быть сколь угодно много, то и конкретных машин Тьюринга тоже бесконечное множество.
Программой машины Тьюринга называется конечный непустой список команд (правил) машины Тьюринга, занумерованный последовательными числами 1, 2, 3, …, М.
Для преставления слов, с которыми работает машина, можно без каких-либо ограничений общности рассматривать алфавит , содержащий лишь две буквы. Всё, что можно записать в бесконечном алфавите
, можно воспроизвести и в алфавите
: для этого достаточно закодировать буквы
словами вида
.
Если пустить машину в ход, то осуществится один из следующих трех вариантов:
1. Рабочий шаг машины.
2. Результативная остановка при выполнении команды СТОП.
3. Машина «зациклится».
Тезис Тьюринга.
Интуитивное понятие алгоритма равнообъемно с точным понятием алгоритма Тьюринга. Т.Е. Для любой вычислимой функции (т.е. функции, для которой существует вычисляющий ее алгоритм) можно построить машину, которая ее вычисляет. Это означает, что машина Тьюринга является универсальной алгоритмической моделью.
Первая часть тезиса Тьюринга очевидна – всякий алгоритм Тьюринга является алгоритмом и в интуитивном смысле. Вторая часть тезиса – основная, она утверждает, что всякий алгоритм в интуитивном смысле является и алгоритмом Тьюринга. Тезис Тьюринга выражает закон природы, а не математическое утверждение, установленное логическим путем.
Машина Тьюринга крайне проста. Вместе с тем эта модель отражает существенные свойства любой вычислительной машины.
11. Взаимодействующие аспекты знака (синтаксический, семантический, прагматический).