Интерфейс как комплекс программ, обеспечивающих диалог пользователя с ИИС. Интеллектуальный интерфейс с функциями обучения пользователя работе с системой и обоснования (объяснения) принимаемых системой решений.
В статье рассмотрена эволюция пользовательских интерфейсов от текстовых до интеллектуальных.
Прежде чем появились знакомые и привычные современным пользователям «окна», пользовательские интерфейсы прошли длинный и сложный путь: от текстовых до графических, которыми мы сейчас активно пользуемся.
Изначально неподготовленный пользователь без определенного уровня знаний не мог самостоятельно пользоваться компьютером. В текстовых интерфейсах даже для выполнения самых простых задач, например таких как копирование файлов, нужно было знать определенную команду, и следовательно сделать эту операцию интуитивно было невозможно. По ходу развития интерфейсов разработчики старались делать их такими, чтобы пользователь мог спокойно работать с информационной системой, даже не имея специальных знаний и навыков.
Лекция 3 — «Программный интерфейс приложений»
Появление настоящих графических (не смешанных) интерфейсов сделало возможным использование компьютера даже самыми неподготовленными пользователями. За годы пользовательские графические интерфейсы становились все более и более «дружелюбными», понятными и удобными для пользователей. И после того как эволюция графических интерфейсов достигла, видимо, своего апогея, можно говорить и об интеллектуальных интерфейсах.
На сегодняшний день мы находимся на пороге новой эпохи интерфейсов. Это будущее еще не наступило, но его дух уже витает в воздухе и если постараться и посмотреть чуть дальше чем в монитор своего компьютера и вытянуть руку насколько это возможно, то уже можно рассмотреть как выглядят устройства с интеллектуальными интерфейсами будущего, ну а если постараться еще немного – то, быть может, удастся и потрогать их.
Развитие интерфейсов подразумевало, что от пользователя требовалось все меньше и меньше знаний, умений и усилий для того чтобы решать свои задачи с помощью информационных систем. Изначально от пользователей требовалось вводить текстовые команды, затем некоторые из них просто заменили на «горячие кнопки» плюс добавили немного визуализации. И все мы знаем, что сегодняшние интерфейсы умеют «понимать» наши манипуляции на экране при помощи мыши, тачпада или сенсорного дисплея.
Принципиальное отличие интеллектуальных интерфейсов от их прототипов заключается в том, что общение пользователя и компьютера происходит на «языке» пользователя. Разумеется, речь идет не только о распознавании голоса, сюда же можно отнести и «понимание» визуальных образов с видеокамеры, а так же различные пространственные перемещения.
Распознавание человеческой речи на сегодняшний день уже работает довольно неплохо и подтверждением того является голосовой поиск Google – как один из примеров. Ну а поскольку система преобразования текста в голос существует уже довольно давно и так же совершенствуется, вместе и развитием искусственного интеллекта – не за горами тот день, когда компьютер и человек станут просто собеседниками.
Гибкий интерфейс
Распознавание визуальных образов с видеокамеры – также изобретение не новое, и существует уже не меньше десятка лет. Сегодня, такой принцип взаимодействия пользователя и компьютера так же активно развивается как раз в контексте пользовательских интерфейсов. И еще один из управления способов устройством – это изменение его пространственного положения. Это действительно технология будущего, которую пока еще не до конца смогли оценить.
Хотя в рекламе новейшего iPhone, особое внимание уделяется тому, что он оснащен очень точным гироскопом. Люди недальновидные, говорят что это может пригодиться только для игр. Но скорее всего, это именно та технология будущего, которая существенно изменит управление информационными системами.
Однако довольно сложно точно говорить о том, как именно будет идти эволюция в мире IT и какие устройства (да и принципы работы) буду появляться на основе новых изобретений. В компьютерной отрасли вообще тяжело делать долгосрочные прогнозы, ведь как показывает практика, менее точные прогнозы делают только отечественные синоптики.
Ну а если серьезно, то часто сначала появляется изобретение, и только потом начинают думать, как и для чего его лучше использовать (так, например, было с компьютерной мышью).Новую технологию с использованием гироскопов вполне логично можно увязать с активно развивающимся трехмерным изображением, и там и там есть трехмерное пространство, в одном случае его визуализация, а в другом возможно управление им.
Таким образом, за довольно непродолжительный срок интерфейсы проделали путь от простых текстовых команд, вводимых в строке с мигающим курсором, до технологий которые еще недавно показывали лишь в фантастических фильмах.
Автор: Александр Цивинский
естественно-языковый интерфейс используется для:
доступа к интеллектуальным базам данных;
- контекстного поиска документальной текстовой информации;.
- голосового ввода команд в системах управления;
- машинного перевода с иностранных языков.
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ ИНТЕРФЕЙСЫ ДЛЯ ЭВМ НОВЫХ ПОКОЛЕНИЙ
Одной из основных особенностей пятого и последующих поколении ЭВМ является ориентация на неподготовленного в области программирования пользователя. Превращение ЭВМ в устройство массового использования, в обычный «бытовой прибор» требует наличия специальных средств, облегчающих работу пользователя. По-видимому, те усилия, которые неподготовленные пользователи согласны сделать, когда они подходят к ЭВМ, не должны быть намного больше тех усилий, которые они затрачивают, применяя многофункциональные электронные установки или многопрограммные стиральные агрегаты.
Подобная концепция выдвигает перед создателями новых поколений ЭВМ специфическую проблему – создание интеллектуального интерфейса, способного обеспечить контакт пользователя с ЭВМ в условиях его общей профессиональной неподготовленности. Если раньше между подобным пользователем и ЭВМ находился специалист по программированию, который выполнял роль переводчика между ними, то теперь этот вид интеллектуальной деятельности должен быть автоматизирован и реализован в интеллектуальном интерфейсе.
Каковы же основные функции интеллектуального интерфейса? Перечислим их, а затем рассмотрим пути их реализации.
1. Функция общения. Предполагается, что непрограммирующий пользователь будет общаться с ЭВМ па ограниченном естественном языке. Ограниченность языка состоит в том, что он используется для определенной цели – формулировки задач, которые должна решать ЭВМ.
Правда, спектр задач при массовом внедрении ЭВМ в различные виды человеческой деятельности может быть весьма широким. Ведь с помощью ЭВМ уже сейчас решаются не только вычислительные задачи, но и задачи, связанные с проведением логических рассуждений, информационным поиском, делопроизводством и с другими типами человеческой деятельности.
Поэтому естественный язык, который допустим на входе интеллектуального интерфейса, не может быть слишком бедным. Его ограниченность проявляется не в объеме словаря, а скорее в организации текстов, вводимых пользователем в ЭВМ. Важно, чтобы вводимый текст был понятен для ЭВМ. Термин «понимание» требует уточнения, что мы и сделаем ниже. А пока его можно воспринимать на уровне интуиции.
При реализации функции общения важную роль играют средства графического отображения информации и возможность замены текстов совокупностью действий («опредмечивание» текста, о чем будет говориться ниже). Поэтому система общения, входящая в интеллектуальный интерфейс, – это не только система, общения на основе текстовых сообщений, но и всевозможные системы ввода-вывода речевых сообщений, средства графического взаимодействия и средства типа курсора.
2. Функция автоматического синтеза программы. Сообщение пользователя должно преобразовываться в рабочую программу, которую ЭВМ может выполнить. Это заставляет иметь в составе интеллектуального интерфейса средства для реализации в ЭВМ процедур, которые обычно выполняет человек-программист. Для того, чтобы это стало возможным, необходимо уметь перевести исходное сообщение пользователя на некоторый точный язык спецификаций, а затем породить из этой записи рабочую программу.Подобное преобразование требует специальных знаний, которые должны иметься в памяти ЭВМ.
* Опубликовано в: Электронная вычислительная техника. Сборник статей. Вып.3. –М.: Радио и связь, 1989. –С.4-20
3. Функция обоснования. Пользователь, не разбирающийся или плохо разбирающийся в том, как ЭВМ преобразует его задачу в рабочую программу и какие методы она использует для получения решения, вправе потребовать от ЭВМ обоснования полученного решения. Он может спросить ЭВМ, как она преобразовала его задачу в программу, какой метод использовала для нахождения решения, как это решение было получено и как оно было интерпретировано на выходе. Таким образом, в функцию обоснования входит и функция объяснения, характерная для современных экспертных систем, и функция доверия, цель которой – повысить степень доверия пользователя к ЭВМ.
4. Функция обучения. Когда пользователь впервые подходит к ЭВМ, то он вправе ожидать, что сведения о работе с нею он сможет получить достаточно легко. Для бытовых приборов, с которыми он до этого сталкивался, достаточно прочитать несложную и небольшую инструкцию, чтобы сразу понять, как надо обращаться с этим прибором.
ЭВМ, конечно, сложнее всех тех приборов, с которыми человек сталкивался в быту. Инструкция, которая позволила бы пользователю овладеть всеми возможностями ЭВМ, понять основные принципы работы с ней, оказалось бы слишком объемной и неудобной для него. Поэтому ЭВМ новых поколений снабжаются специальными средствами (тьюторами), с помощью которых пользователь постепенно постигает способы работы с ЭВМ и тонкости успешного общения с ней.
Таким образом, интеллектуальный интерфейс имеет структуру, показанную на рис.1. Центральное место в этой структуре занимает база знаний.
В ЭВМ прежних поколений такого блока не было. Его появление связано с тем, что для выполнения всех перечисленных ранее функций интеллектуального интерфейса необходимы специальные знания.
Для системы общения это словари и знания о том, как понимаются тексты, графические изображения и предметные действия, как анализируется речь и как синтезируются ответы пользователю, как соотносятся между собой различные типы информации, используемой для общения. Для решателя это знания о переводе входных сообщений в текст на языке внутренних представлений (языке спецификаций), об извлечении программы из этих текстов, о правилах рассуждений и логического вывода, о методах решения задач в данной проблемной области. Для системы обоснования это знания о том, как отвечать на вопросы пользователя, как обосновывать полученное решение. Наконец, для системы обучения это знания о том, как учить пользователя, как учитывать его реакцию при обучении и его психологические особенности.
Таким образом, интеллектуальный интерфейс, есть, по сути, некоторая логическая машина, сложность которой куда выше сложности обычной вычислительной машины. На рис.1 эта машина выделена штриховой линией. В правой части рис.1 показана классическая ЭВМ, на которой происходит выполнение программы, подготовленной интеллектуальным интерфейсом. При аппаратной реализации обе ЭВМ могут быть реализованы в рамках единой системы. Выбор той или иной архитектуры зависит от конкретных инженерных решений, которые в данной статье не затрагиваются.
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:
Источник: studopedia.ru
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Интеллектуальный интерфейс пользователя — это программа, ответственная за организацию такого диалога с пользователем, который оптимальным образом приводит к достижению цели общения человека с ЭС. Так же как и в случае с редактором БЗ, определение интеллектуальный стало активно применять в конце XX в. Интеллектуальность интерфейса заключается в том, что в ходе диалога система помогает пользователю уточнить или совсем переформулировать цель его консультации с экспертной системой. Такая необходимость действительно имеет место быть, поскольку современные объекты, процессы, явления, моделируемые при помощи ЭС, настолько большие и сложные, что конечный пользователь не может помнить ( а иногда и знать вообще) даже их имена ( названия) и, следовательно, просто не способен грамотно сформулировать запрос и получить ответ. [1]
Интеллектуальный интерфейс ВВ не только упрощает задачу программирования ( так как многие функции нижнего уровня он выполняет своими собственными средствами), но и обеспечивает дополнительную гибкость системы. Такой интерфейс содержит программно-доступные регистры, управляющие его работой в различных режимах. Несмотря на программируемость все эти устройства спроектированы для выполнения узкоспециализированных задач ВВ. Архитектура однокристальных МК является идеальной средой проектирования действительно универсальных интеллектуальных интерфейсов различного типа. [2]
Интеллектуальный интерфейс MS Windows характеризуется и тем, что он не зависит от того, каким комплектом IBM-совместимых аппаратных средств обладает пользователь. Он осуществляет поддержку всех видов матричных и лазерных принтеров, работает со всеми видами дисплеев, клавиатур, манипуляторов и процессов. [3]
Интеллектуальный интерфейс человеко-машинной системы , предназначенный для ведения диалога человека с системой на естественном или профессиональном языке. [4]
Блок интеллектуального интерфейса в общем случае должен быть двусторонне связан со всеми перечисленными функциональными блоками. [5]
Блок интеллектуального интерфейса в общем случае должен быть двухсторонне связан со всеми перечисленными выше функциональными блоками. [6]
Компонент интеллектуального интерфейса между пользователем и ЭВМ, представляющий собой интерпретатор с профессионального языка пользователя. [7]
Функционирование средств интеллектуального интерфейса основано на развитых методах работы со знаниями, под которыми будем понимать всю совокупность информации, необходимой для решения задачи. Система знаний должна быть организована в компьютере таким образом, чтобы обеспечить взаимодействие с пользователем в системе понятий и терминов предметной области. [8]
Программой Pipeline реализован интеллектуальный интерфейс , при котором проектировщик видит всю необходимую информацию ( в легко читаемом виде) на данный момент работы, при этом происходит скрытие лишних данных. [9]
АИС, снабженная интеллектуальным интерфейсом , позволяющим пользователю обращаться к данным на естественном или профессионально-ориентированном языках. [10]
Последнее обстоятельство позволяет рассматривать интеллектуальную систему, как особый интеллектуальный интерфейс , стоящий между непрограммирующим пользователем и ЭВМ. Такой интерфейс выполняет роль специалиста по программированию, превращая текстовое задание пользователя в рабочую программу решения интересующей пользователя задачи. [11]
Передача знаний в интерактивном режиме, естественно, при наличии интеллектуального интерфейса , позволяет обеспечить высокую степень достоверности знаний, так как все используемые знания рассматривались экспертом. Подобный подход применим к таким областям, где решаемые задачи выразимы на концептуальном уровне, т.е. в терминах эксперта.
Указанное требование выполняется во многих, но все же не во всех областях. Техника интерактивной передачи знаний будет не очень удобна там, где для решения задач требуется значительная обработка не на концептуальном уровне. Примером таких задач являются задачи распознавания речи и изображений. Очевидный недостаток интерактивной передачи знаний состоит в том, что для приобретения знаний необходимо участие человека. Однако в связи с весьма ограниченными возможностями существующих методов автоматического приобретения знаний, интерактивная передача экспертизы остается основным методом в большинстве областей. [12]
Каждая из этих систем имеет в своем составе базы данных, интеллектуальный интерфейс , комплекс программ моделирования и программы принятия управленческих решений. Отличия заключаются в уровне генерализации информации, содержащейся в базе данных, и в характере решаемых задач. [13]
Для обеспечения эффективного взаимодействия эксперта и компьютера при решении задачи необходимо наличие интеллектуального интерфейса в составе единой человеко-машинной системы. Интеллектуальный интерфейс должен обеспечить эксперту возможность управления функционированием системы с использованием терминов и понятий из области его профессиональной деятельности, а также обмен информацией с компьютером в процессе решения задачи в естественной для него форме представления. [14]
Для обеспечения эффективного взаимодействия эксперта и компьютера при решении задачи необходимо наличие интеллектуального интерфейса . [15]
Источник: www.ngpedia.ru
18. Интеллектуальный интерфейс информационной системы
Анализ развития средств вычислительной техники позволяет утверждать, что она постоянно эволюционирует в двух направлениях. Первое из них связано с улучшением параметров существующих компьютеров, повышением их быстродействия, увеличением объемов их оперативной и дисковой памяти, а также с совершенствованием и модификацией программных средств, ориентированными на повышение эффективности выполнения ими своих функций. Это можно назвать развитием по горизонтали.
Второе направление определяет изменения в технологии обработки информации, приводящие к улучшению использования компьютерных систем. Развитие в этом направлении связано с появлением новых типов компьютеров и качественно новых программных средств, дополняющих уже существующие. Такое развитие можно назвать развитием по вертикали.
Развитие программных средств идет по пути увеличения их дружественности, т.e. такого упрощения управления ими, что от пользователя не требуется специальной подготовки, и система создает максимально комфортные условия для его работы. Основной ориентир в совершенствовании вычислительных систем — превращение их в удобного партнера конечного пользователя при решении задач в ходе его профессиональной деятельности.
Для обеспечения наибольшей дружественности интерфейса программного средства с пользователем первый должен стать интеллектуальным. Интеллектуальный интерфейс, обеспечивающий непосредственное взаимодействие конечного пользователя и компьютера при решении задачи в составе человеко-машинной системы, должен выполнять три группы функций:
• обеспечение для пользователя возможности постановки задачи для ЭВМ путем сообщения только ее условия (без задания программы решения);
• обеспечение для пользователя возможности формирования сред решения задачи с использованием только терминов и понятий из области профессиональной деятельности пользователя, естественных форм представления информации;
• обеспечение гибкого диалога с использованием разнообразных средств, в том числе не регламентируемых заранее, с коррекцией возможных ошибок пользователя.
Структура системы , удовлетворяющей требованиям новой технологии решения задач, состоит из трех компонент:
• исполнительной системы, представляющей собой совокупность средств, обеспечивающих выполнение программ;
• базы знаний, содержащей систему знаний о проблемной среде;
• интеллектуального интерфейса, обеспечивающего возможность адаптации вычислительной системы к пользователю.
Такая система существенно отличается от создававшихся на более ранних этапах развития информатики и вычислительной техники. Путь реализации новейших информационных технологий предполагает использование вычислительных систем, построенных на основе представления знаний предметной области задачи и интеллектуального интерфейса.
Все виды интеллектуальных программных систем представляют собой практический выход программно-прагматического направления и предназначены для решения прикладных задач.
Интеллектуальные программные системы:
- экспертные системы;
- интеллектуальные информационные системы;
- расчетно-логические (гибридные) системы;
- интеллектуальные системы проектирования и научных исследований;
- интеллектуальные роботы;
- обучающие системы (системы школьного и вузовского образования, интеллектуальные тренажеры, консультирующие системы и другие).
Общая структура интеллектуальной программной системы изображена на рис. 2. Система содержит 13 функциональных блоков, часть которых может быть объединена в функциональные группы. Одной такой группой является интеллектуальный интерфейс, обеспечивающий эффективную связь всей системы с пользователем и внешней средой. В состав интеллектуального интерфейса могут входить блоки 1-4 и 13. Лингвистический процессор обеспечивает связь пользователя с системой на естественном (почти всегда ограниченном) языке: вводи понимание системой текстов на нем и вывод текстов, вырабатываемых системой. Для голосового общения пользователя с системой используется система анализа и синтеза речи. Информация от внешней среды воспринимается системой с помощью сенсоров, представляющих собой аппаратно реализуемые чувствительные элементы. При этом зрительная информация перед поступлением в систему обрабатывается в системе зрительного восприятия. Если система имеет возможность воздействовать на внешнюю среду, то в состав интеллектуального интерфейса должен быть включен блок эффекторов. Система когнитивной графики позволяет пользователю воспринимать результаты работы системы в графической форме и общаться с ней на языке графики.
Источник: studfile.net