Проектирование и реализация HTML документа

Проектор и плазменная панель относятся ко второй группе.

Распределённая система видеокамер и массивы микрофонов относятся к подклассу «Сенсор».

Класс «Другое» содержит все остальные устройства, например, группы света, двигатели штор и проекционный экран, а также модули управления перечисленными устройствами через вычислительные компоненты интеллектуального пространства.

Oтношения между классами,можно разделить на пять видов:

1) имеет;

2) участвует;

3) использует,

4) анализирует

5) запускает.

По типу групповых связей эти отношения делятся на два вида:

1) один к одному;

2) многие ко многим.

Классы с подклассами связаны как один к одному, а классы между собой как многие ко многим.

С точки зрения интеллектуального пространства основными преимуществами онтологии являются, во-первых, то, что она обеспечивает представление информации одинаково понятное всем ресурсам такого пространства и таким образом обеспечивает интероперабильность этих ресурсов; и, во-вторых, служит основой для интеграции разнородной информации, поступающей от ресурсов. На примере разработанной онтологии интеллектуального зала показано, как такая онтология может использоваться для проведения в таком зале лекции.

Представление знаний в форме онтологий все шире используется на практике в самых разнообразных областях человеческой деятельности. Являясь процессом целенаправленной передачи знаний, обучение служит весьма естественной областью для применения онтологий. В частности, от успехов в структурировании знаний и представлении их в машинном виде во многом зависит построение эффективных автоматизированных обучающих систем. Для целей образования также крайне важно, что в ходе процесса структурирования знаний для компьютера человек приходит к формированию их более четкой системы. Наличие «электронной модели» курса позволяет преподавателю более равномерно и логично распределять материал при объяснении, опираться на имеющиеся у обучаемых знания и своевременно организовывать повторение.

Здесь работе рассматриваются некоторые возможности применения онтологий в одной из областей педагогической деятельности - планировании учебных курсов. Подход опробован на примере представления программы учебного материала в виде онтологии и как основа для создания глоссария, т.е. списка базовых терминов с указанием их связей между собой. В обоих случаях для ведения онтологий использовался свободно распространяемый программный пакет Protege.

В качестве первого применения онтологического подхода была предпринята попытка построить для нескольких тем курса физики старших классов программу, которая содержит в себе аннотации и ссылки по каждому из вопросов. Дополнительное преимущество такого подхода (по сравнению с традиционной «бумажной» программой) состоит в выделении связей между отдельными элементами курса, что весьма полезно при организации его изучения. Полученная в результате «электронная версия» плана оказалась весьма удобной.

Второе применение рассматриваемой технологии состояло в разработке глоссария базовых понятий по курсу «Архитектура ЭВМ», читаемому автором для студентов педагогического вуза. Полученные результаты также могут быть полезны и в качестве основы для анализа и разработки содержательной линии «Компьютер» в школьном курсе информатики. Рассматривались только фундаментальные понятия, а наиболее тривиальные термины (вроде конкретных названий устройств ввода/вывода или операционных систем) для улучшения обозримости результатов не включались. Итоговый глоссарий содержал более 120 базовых терминов и свыше 200 связей между ними, причем для описания потребовалось очень небольшое количество типов связей. Проведенный анализ показал, что компьютерный глоссарий является весьма наглядным средством для анализа связности материала. Например, из него отчетливо видно, что если в курсе информатики ученики не знакомятся с кодированием команд и данных, то изучение двоичной системы в нем есть не более чем дань традиции. Удается сделать и более сложные выводы о построении учебного материала.

Работа с онтологиями в качестве средства представления знаний показала, что из-за «разнородности» видов учебных материалов данный подход встречается с определенными трудностями: вспомним, что классические примеры онтологий строятся только по одному признаку, например, целое-часть или класс-подкласс. Гораздо лучше подходит для целей структурирования знаний более совершенная технология - построение карт предметной области (topic maps), для которой также существует бесплатное образовательное ПО.

Одно из основных направлений информатизации образования является создание электронных библиотек. Основной задачей, возникающей при работе с полнотекстовыми базами данных, является задача поиска документов по их содержанию. Однако, ставшие традиционными средства контекстного поиска по вхождению слов в документ, представленные, в частности, поисковыми машинами в Интернет, зачастую не обеспечивают адекватного выбора информации по запросу пользователя.

Основная проблема заключается в сложности точной формулировки запроса - подбора ключевых слов, которые предстоит искать в телах документов. Это может быть связано с рядом причин: недостаточным знанием пользователем терминологии предметной области, наличием в языке многозначных и синонимичных слов, и даже орфографическими ошибками в написании искомых слов, которые могут встречаться как в текстах, так и в самом запросе.

Другая фундаментальная причина заключается в том, что иногда пользователь не знает точно, какую именно информацию ему хотелось бы получить, имея лишь общее представление о границах своих интересов. Так, например, пытаясь расширить свои познания в области компьютерной лингвистики, на поисковом сервере Google вы просто получите список из сотен тысяч документов, содержащих слова “computer“ и “linguistic". А ведь хотелось бы расклассифицировать найденный материал по тематическим группам, отражающим, к примеру, основные событиям и разработки в этой области, фамилии и ссылки на публикации ведущих исследователей. Как видно этого примера, задача поиска информации тесно связана с задачей классификации текстов.

Использование онтологий для объяснения неявного и скрытого знания - возможный подход для достижения этой цели.

Формально онтология состоит из понятий [концепций], организованных в таксономию, их описаний и правил вывода.

В основе метода построения онтологии лежит простой постулат - эксперт в какой-либо предметной области пишет книги, статьи, обзоры по своей теме. Все эти произведения концентрируются в библиотеках и описываются в библиографических базах данных. При издании каждая книга получает также в обязательном порядке классификационный код, по какой-либо принятой в данной стране классификационной системе. Естественно, что автор книги с максимальной степенью приближения способен определить, к какой теме в рубрикаторе относится его книга.

Основу любой онтологии составляет таксономия концепций.

Таксономия - теория классификации и систематизации сложноорганизованных областей действительности, имеющих обычно иерархическое строение. Термин предложен в 1813 году швейцарским ботаником О. Декандолем, длительное время употреблялся как синоним систематики.

В 2000 году на съезде работников образования в Кремле состоялось принятие национальной Доктрины образования. Это был первый в новейшей истории России документ, определяющий основные ориентиры развития и контуры уже принципиальной иной в отличие от советской системы образования. Принятие данного документа выявило острую необходимость изменения, а точнее - модернизации действующей системы образования. По замыслу авторов, принятой в 2001 году, Концепции модернизации российского образования задача всех органов власти и всех субъектов.

Именно в этом документе впервые информатизация образования была провозглашена как приоритетное направление развития отрасли.

Вместе с тем, в условиях когда «Россия стала открытой миру», наше государство (власть) не участвовало в формировании стратегии и тактики интернетизации образования.

Представленная выше ситуация требовала срочных действий со стороны правительства. Система образования нуждалась в понятной стратегии, четко проработанной тактике и масштабном финансовом обеспечении данного направления. Так, в 2001 году появилась федеральная целевая программа «Развитие единой образовательной информационной среды (2001-2005 годы)», а в 2002 году - «Электронная Россия» (2002-2010 г.г.).

Одной из проблем современного отечественного образования является отсутствие единого электронного информационного пространства, равнодоступного для всех участников образовательного процесса - администрации вузов, преподавателей, обучаемых. При огромном количестве качественных учебно-методических наработок в области профессионального образования и значительном числе появляющихся автоматизированных информационных систем в этой сфере имеет место факт «информационного голода» со стороны участников образовательного процесса.

Недостаток информации для администрации вуза проявляется при организации учебного процесса, когда содержание учебных дисциплин представляется приблизительно, на уровне их названий или, в лучшем случае, на уровне дидактических единиц. Это не позволяет обоснованно включить ту или иную дисциплину в учебный план в определенную фазу учебного процесса. Для преподавателя недостаток информации проявляется, в частности, во время разработки учебной программы дисциплины, когда преподаватели даже одной кафедры лишь приблизительно представляют содержание учебных дисциплин, которые преподаются на их же кафедре (еще хуже обстоит дело со сторонними дисциплинами). Таким образом, разработка учебных программ ведется в условиях неполноты информации, что снижает их качество.

Для обучаемого указанная проблема связана с лингвистическим аспектом извлечения знаний. Известно, что даже среди профессорско-преподавательского состава не наблюдается терминологического единства в профессиональной сфере. Так, если один преподаватель в состоянии обеспечить «чистоту» профессионального языка по своим дисциплинам, то практическое отсутствие активного, конструктивного информационного взаимодействия коллектива преподавателей в рамках даже одной кафедры приводит к «нагромождению» терминов и понятий, которые зачастую подменяют друг друга, не соответствуют эволюции прикладной и педагогической науки и приводят к затруднению формирования понятийной структуры субъекта образовательной деятельности (СОД). Отчасти поэтому менеджмент качества деятельности вуза связывает повышение качества образовательных услуг с разработкой вузом образовательной онтологии, которая бы несколько сняла остроту данной проблемы.

Вхождение России в Болонский процесс, создание системы непрерывного образования, развитие дистанционного обучения, новые формы подачи знаний, растущее влияние бизнеса на программы подготовки специалистов, борьба за студентов -- все это в корне меняет традиционные представления вузов об организации учебного процесса, заставляет перестраивать и интенсифицировать его. Кроме этого, на образовательную среду оказывают влияние глобальные экономические процессы: постепенно формируется сервисно-ориентированная экономика, которая влияет на изменения в конкретных отраслях. В результате возникает механизм обратной связи между предприятиями и поставщиком специалистов, т. е. ВУЗами. Новые задачи и высокая динамика изменений образовательных процессов заставляет вузы уделять пристальное внимание созданию моделей деятельности и поддержке их средствами ИТ.

Для формализации знаний и создания информационного пространства ВУЗа может быть активно привлечена онтология, как инструмент.

В контексте информационных технологий под онтологией понимается система или схема понятий (а не терминов) области знаний, отношений между ними и правил операций над ними, исчерпывающим образом представляющая область знаний.

Важнейшей задачей при построении глобальной системы формальных знаний является правильный выбор логической схемы, которая с одной стороны, должна быть достаточно выразительной, а с другой - понятной людям. Конструкцией, объединяющей разрозненную информацию о предметной области, и является онтология. В силу своей универсальности онтология может служить основой для самых разнообразных приложений. Для записи онтологий используются различные языки описания онтологий. По мнению специалистов в области искусственного интеллекта обеспечивается возможность совместного использования отраслевых знаний. Очевидно, что чем уже предметная область, тем реальнее построение машиночитаемой онтологии. В современном мире любая компания рассматривается как совокупность материальных и нематериальных ресурсов, распределенных между ее бизнес-единицами и структурами. Именно неравномерное распределение ресурсов между предприятиями является причиной либо конкурентного преимущества, либо уязвимости компании.

Интеллектуальные и информационные ресурсы приобретают все большее значение для развития не только конкурентоспособности и инвестиционной привлекательности компаний, но и всех сторон жизни мирового сообщества. Таким образом, проблемы системы образования становятся проблемами развития общества и государства.

Подготовка специалистов с соответствующей базой знаний является первостепенной задачей образовательных учреждений высшего профессионального образования. Требования, предъявляемые к качеству и эффективности образования, требуют реорганизации и информатизации системы образования.

Модернизация российского образования невозможна без внедрения информационных технологий в образовательный процесс. Техническое обеспечение - это необходимое, но не единственное условие информатизации образования. Информационные и коммуникационные технологии становятся фундаментом, основой для построения структуры новой образовательной среды, организации учебно-исследовательского пространства нового типа.

Главной тенденцией в развитии информационных технологий является переход к сетевым телекоммуникационным технологиям, мультимедиа-технологиям и технологиям виртуальной реальности. В частности, развитие сетевых телекоммуникационных технологий позволяют студентам и преподавателям использовать:

- удаленный доступ к базам данных и знаний для получения учебной, научной эстетической и другой информации в целях углубленного изучения учебных дисциплин;

- оперативный обмен учебно-научной и методической информацией между учебными заведениями, учебно-методическими центрами, отдельными преподавателями и обучаемыми;

- телеконференции в учебно-методических целях, с одновременным участием обучаемых и преподавателей из различных регионов.

Система образования настоящего периода переживает кризис. Основными причинами кризиса образования являются: опережающее развитие высоких технологий в сравнении с уровнем образования технических специалистов; возрастающий объем информации, важной для выпускника ВУЗа; достаточно низкая адаптируемость систем образования к быстро изменяющимся социально-экономическим условиям.

Создать доступную для студента и преподавателя коллекцию цифровых ресурсов призван решить федеральный проект «Информатизация системы образования» (ИСО), реализуемый Национальным фондом подготовки кадров. При существующих проблемах информатизации образования и создания информационного пространства ВУЗа формализация и структуризация знаний с помощью онтологии даст возможность организовать активную самостоятельную работу студентов, улучшить обратную связь преподавателей и студентов и привлечь к образовательному процессу потенциальных работодателей.

Protege -- это свободный, открытый редактор онтологий и фреймворк для построения баз знаний.

Платформа Protege поддерживает два основных способа моделирования онтологий посредством редакторов Protege-Frames и Protege-OWL. Онтологии, построенные в Protege, могут быть экспортированы во множество форматов, включая RDF (RDF Schema), OWL и XML Schema.

Protege имеет открытую, легко расширяемую архитектуру за счёт поддержки модулей расширения функциональности.

Protege поддерживается значительным сообществом, состоящим из разработчиков и ученых, правительственных и корпоративных пользователей, использующих его для решения задач, связанных со знаниями, в таких разнообразных областях, как биомедицина, сбор знаний и корпоративное моделирование.

Protege доступен для свободного скачивания с официального сайта вместе с плагинами и онтологиями.

Редактор Protege-Frames

Редактор Protege-Frames позволяет пользователям строить и заполнять онтологии, основанные на фреймах, в соответствии с OKBC (Open Knowledge Base Connectivity protocol -- прикладной интерфейс программирования для доступа к базам знаний систем представления знаний). В этой модели онтология состоит из набора классов, организованных в категоризованную иерархию, для представления важных понятий области, набора слотов, связанных с классами для описания их свойств и отношений между ними, и набора экземпляров этих классов -- отдельных экземпляров понятий, которые имеют определенные значения своих свойств.

Редактор Protege-OWL

Редактор Protege-OWL позволяет пользователям строить онтологии для семантической паутины, в частности на OWL. OWL-онтология может включать описания классов, свойств и их экземпляров. Давая такую онтологию, формальная семантика OWL определяет как получать логические следствия, т.е. факты, которые не присутствуют непосредственно в онтологии, но могут быть выведены из существующих посредством семантики. Эти выводы могут быть основаны на одном документе или на множестве распределенных документов, которые были объединены с использованием определенных механизмов OWL[4].

Различия версий

Protege 4.2 beta -- поддерживает OWL 2.0 Protege 4.1 -- поддерживает OWL 2.0 Protege 3.4.8 -- поддерживает OWL 1.0, RDF(S) и Frames

Тезаурус

1. словарь,в котором максимально полно представлены все слова языка с исчерпывающим перечнем их употребления в текстах; в полном объеме осуществим только для мертвых языков;

2. идеографический словарь,в котором показаны сементические отношения(синонимические, родо-видовые и др) между лексическими еденицами;

3. в инфоматике-полный систематизированный набор данных о какой либо области знаний, позволяющий человеку или вычислительной машине в ней ориентироваться.

Апоптоз (греч. брьрфщуйт -- опадание листьев) -- программируемая клеточная смерть, регулируемый процесс самоликвидации на клеточном уровне, в результате которого клетка фрагментируется на отдельные апоптотические тельца, ограниченные плазматической мембраной.

Аристотель (др.-греч. ?сйуфпфЭлзт; 384 до н. э., Стагир -- 322 до н. э., Халкида, остров Эвбея) -- древнегреческий философ. Ученик Платона. С 343 до н. э. -- воспитатель Александра Македонского. В 335/4 г. до н. э. Oсновал Ликей (др.-греч. Лэкейп Лицей, или перипатетическую школу). Натуралист классического периода. Наиболее влиятельный из диалектиков древности; основоположник формальной логики. Создал понятийный аппарат, который до сих пор пронизывает философский лексикон и сам стиль научного мышления.

Архитектура вычислительной машины (Архитектура ЭВМ, англ. Computer architecture) -- концептуальная структура вычислительной машины, определяющая проведение обработки информации и включающая методы преобразования информации в данные и принципы взаимодействия технических средств и программного обеспечения.

Биоинформатика - это:

Mатематические методы компьютерного анализа в сравнительной геномике (геномная биоинформатика).

Исследование стратегий, соответствующих вычислительных методологий, а также общее управление информационной сложности биологических систем.

Pазработка алгоритмов и программ для предсказания пространственной структуры белков (структурная биоинформатика).

В биоинформатике используются методы прикладной математики, статистики и информатики. Биоинформатика используется в биохимии, биофизике, экологии и в других областях.

Демокрит Абдерский (Дзмьксйфпт; Абдеры, ок. 460 до н. э. -- ок. 370 до н. э.) -- древнегреческий философ, предположительно ученик Левкиппа, один из основателей материалистической философии.

Дидактическая единица - элемент содержания учебного материала, изложенного в виде утвержденной в установленном порядке программы обучения в рамках определенной профессиональной дисциплины или общеобразовательного предмета. Дидактическая единица - одна из предметных тем, подлежащих обязательному освещению в процессе подготовки специалистов, обучающихся по данной дисциплине (предмету).

Дистанционное обучение - взаимодействие учителя и учащихся между собой на расстоянии, отражающее все присущие учебному процессу компоненты (цели, содержание, методы, организационные формы, средства обучения) и реализуемое специфичными средствами Интернет-технологий или другими средствами, предусматривающими интерактивность.

Дифференцировка клеток -- процесс реализации генетически обусловленной программы формирования специализированного фенотипа клеток, отражающего их способность к тем или иным профильным функциям. Иными словами, фенотип клеток есть результат координированной экспрессии (то есть согласованной функциональной активности) определённого набора генов.

Метафизика (др.-греч. "то, что после физики") -- раздел философии, занимающийся исследованиями первоначальной природы реальности, мира и бытия как такового.

Мультимедиа -- это взаимодействие визуальных и аудиоэффектов под управлением интерактивного программного обеспечения с использованием современных технических и программных средств, они объединяют текст, звук, графику, фото, видео в одном цифровом представлении.

Новое время (или новая история) -- период в истории человечества, находящийся между Средневековьем и Новейшим временем. Понятие «новая история» появилось в европейской историко-философской мысли в эпоху Возрождения как элемент предложенного гуманистами трехчленного деления истории на древнюю, среднюю и новую. Критерием определения «нового времени», его «новизны» по сравнению с предшествующей эпохой был, с точки зрения гуманистов, расцвет в период Ренессанса светской науки и культуры, то есть не социально-экономический, а духовно-культурный фактор. Однако этот период довольно противоречив по своему содержанию: Высокое Возрождение, Реформация и гуманизм соседствовали с массовым всплеском иррационализма, развитием демонологии, явлением, получившим в литературе наименование «охота на ведьм». Понятие «новое время» было воспринято историками и утвердилось в научном обиходе, но смысл его во многом остаётся условным -- не все народы вступили в этот период одновременно. Несомненно одно: в данный отрезок времени происходит возникновение новой цивилизации, новой системы отношений, европоцентристского мира, «европейского чуда» и экспансия европейской цивилизации в другие районы мира.

Нуклеотидная последовательность, генетическая последовательность -- порядок следования нуклеотидных остатков в нуклеиновых кислотах.(ДНК) Для записи нуклеотидных последовательностей ДНК используются символы латинского алфавита.

A = аденин C = цитозин G = гуанин T = тимин R = G A гуанин или аденин -- пуриновые (purine) основания Y = T C пиримидиновые (pyrimidine) основания K = G T содержащие кето-группу M = A C содержащие аминогруппу S = G C «сильные» (strong), образующие 3 водородные связи W = A T «слабые» (weak), образующие 2 водородные связи B = G T C (любой, кроме A) D = G A T (любой, кроме C) H = A C T (любой, кроме G) V = G C A (любой, кроме T) N = A G C T (любой)

Платон (др.-греч. РлЬфщн, 428 или 427 до н. э., Афины -- 348 или 347 до н. э., там же) -- древнегреческий философ, ученик Сократа, учитель Аристотеля.

Репликация ДНК -- процесс синтеза дочерней молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты на матрице родительской молекулы ДНК.

Рудольф Гоклениус (1 марта 1547, Корбах, Вальдек, Священная Римская империя -- 8 июня 1628, Марбург, Гессен-Кассель, Священная Римская империя) -- представитель поздней протестантской неосхоластики, последователь учения Филиппа Меланхтона. Учился в Марбурге, где получил степени доктора медицины, 1601; доктора физики, 1608; доктора математики, 1612. Известен тем, что предложил в научном обороте термин «психология» (1590), использованный в дальнейшем его учеником Оттоном Касманом (1594). Создал «Философский словарь» („Lexicon philosophicum, quo tanquam clave philisophiae fores aperiunter“. Fransofurti, 1613), в котором впервые дал определение таким понятиям, как «онтология», «антиномия».

Семантика (от др.-греч. узмбнфйкьт -- обозначающий) -- раздел языкознания, изучающий значение единиц языка. В качестве инструмента изучения применяют семантический анализ. В конце XIX -- начале XX века семантика часто называлась также семасиологией (от др.-греч. sзmaino -- указываю, означаю). Учёные, занимающиеся семантикой, до сих пор обычно называются семасиологами. Также «семантикой» может обозначаться сам круг значений некоторого класса языковых единиц (например, «семантика глаголов движения»).

Сетевые телекоммуникационные технологии - ЭВМ, объединенные в сеть. Они делятся на основные и вспомогательные. Основные ЭВМ - это абонентские ЭВМ (клиенты). Они выполняют все необходимые информационно-вычислительные работы и определяют ресурсы сети. Вспомогательные ЭВМ (серверы) служат для преобразования и передачи информации от одной ЭВМ к другой по каналам связи и коммутационным машинам (host-ЭВМ). К качеству и мощности серверов предъявляются повышенные требования.

Унификация (от. лат. unus -- один, facio -- делаю; объединение) -- приведение к единообразию, к единой форме или системе.

Технология виртуальной реальности - имитационное модлирование реального мира. То есть создание подобия реальности.

Электронная библиотека - виртуальная библиотека, где можно скачать книги .

Web 3.0 (определение Джейсона Калаканиса) -- высококачественный контент и сервисы, которые создаются талантливыми профессионалами на технологической платформе Web 2.0.

Размещено на Allbest.ru