5.5. Проектирование гипермедиа бд и адаптивных обучающих систем

5.5.1. Гипертекстовые системы

Первые информационные системы на основе гипертекстовых (ГТ) моделей по­явились еще в середине 60-х [Engelbart, 1968], но подлинный расцвет наступил в 80-е годы после появления первых коммерческих ГТ систем для ПЭВМ - GUIDE (1986 г.) и HyperCard (1987 г.). В настоящее время ГТ технология явля­ется стандартом de facto в области АОС и сверхбольших документальных БД [Nielsen, 1990; Агеев, 1994].

Под гипертекстом понимают технологию формирования информационных массивов в виде ассоциативных сетей, элементами или узлами которой выступают фрагменты тек­ста, рисунки, диаграммы и пр.

Навигация по таким сетям осуществляется по связям между узлами. Основные функции связей [Conklin, 1987]:

• перейти к новой теме;

• присоединить комментарий к документу;

• соединить ссылки на документ с документом, показать на экране графическую информацию (рисунок, чертеж, график, фотографию и пр.);

• запустить другую программу и т. д.

Учитывая широкое использование графовых структур в моделировании, ГТ мо­жет приобретать черты более сложных моделей, например сетей Петри, диаграмм состояний и др.

В настоящее время не существует стандартизированной технологии разработки «хорошо структурированного» ГТ, хотя важность когнитивно-наглядной и «про­зрачной» структуры ГТ очевидна.

В качестве рабочего упрощенного алгоритма составления ГТ можно предложить следующий (в п. 5.5.3 будет представлен более сложный вариант).

Инструкция по разработке гипертекстового приложения

1. Дайте название воображаемому документу, например «Учебник по ку­линарии», «Справочник абитуриента» и пр.

2. Представьте, что вся информация должна быть сгруппирована как в хо­рошем учебнике, то есть в виде глав и параграфов. Основное условие для глав, параграфов и подпараграфов - сбалансированность, то есть примерно равная величина.

3. Проставьте перекрестные ссылки между понятиями внутри параграфов, придерживаясь принципа «чем меньше - тем лучше».

4. Добейтесь баланса аудио, видео и графической информации.

5. Предоставьте возможность возвращения на шаг назад или на более высо­кий уровень иерархии.

6. Отобразите иерархическое положение текущей страницы. Например, если мы находимся в подпараграфе, то необходимо вывести название текущей главы и параграфа.

7. Еще раз проверьте гипертекстовое содержание, в котором отражены все главы, параграфы и подпараграфы. Из любой страницы приложения дол­жен быть доступ к этому содержанию.

8. Все необходимые гипертекстовые ссылки лучше располагать не в самом тексте, а разместить их в одном месте на странице, например в конце страницы.

9. Ссылки, по которым пользователь уже заходил, должны выделяться дру­гим цветом.

5.5.2. От мультимедиа к гипермедиа

Мультимедиа (ММ) сегодня понимается как интегрированная компьютерная среда, по­зволяющая использовать наряду с традиционными средствами взаимодействия человека и ЭВМ (алфавитно-цифровой и/или графический дисплей, принтер, клавиатура) новые возможности: звук (живой человеческий голос, музыку и др.), видеоролики (цветные ху­дожественные и документальные клипы), озвученную мультипликацию и т. д.

Когда элементы ММ объединены на основе сети гипертекста, можно говорить о гипермедиа (ГМ). Основной сферой применения ГМ сегодня являются автомати­зированные обучающие системы (АОС) или электронные учебники. Размещение в узлах сети не только текстовой и цифровой информации, но и графиков, видео­клипов, фото и музыки обогащает гипертекст и увеличивает занимательность и наглядность электронных учебников. В последние годы ММ активно внедряется и в интеллектуальные системы [Nielsen, 1990], особенно в системы-консультанты, как эффективное средство увеличения наглядности и понятности рекомендаций, выдаваемых системой. Использование анимации, звука и видео существенно об­легчает усвоение учебного материала по структурированию знаний и снижает уровень когнитивных усилий учащихся при одновременном уменьшении време­ни, необходимого на изучение данной проблематики.

Основной предпосылкой интереса к гипермедиа-системам является фактически беспрецедентный успех глобальной сети Интернет и WWW-технологии.

Другим фактором появления ГМ можно считать мощный прорыв на рынке машинных носителей информации со стороны фирм, производящих компакт-аудиодиски (PHILIPS, SONY, NIMBUS) в виде CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory), позволяющих хранить до 600 Мб информации, тем самым от­крывая дверь для обработки BLOB (Binary Large Objects) - больших двоичных объектов, например оцифрованных видеоизображений.

Тем не менее, существует целый ряд проблем, с которыми сталкиваются разра­ботчики ММ-систем, независимо от того, ориентированы они на Интернет-при­ложения или на автономные учебники на CD-ROM:

• отсутствие методологии и технологии структурирования разнородной ин­формации;

• отсутствие единых стандартов на системы кодирования и обработки;

• сложные аппаратные и программные решения проблем аналого-цифровых преобразований и синхронизации полноэкранного видео.

Сейчас не существует единой методологии, а тем более технологии разработки ГМ систем, такое состояние характеризуется как «no science, rather art», то есть «не наука, а искусство». Однако первые подступы к созданию технологии уже сделаны [Кирмайкл, 1994; Reisman, 1991], и разработки в этой области продол­жают активно развиваться.

Традиционно процесс разработки ГМ включает:

Фаза 1 - проектирование и разработка структуры и отдельных фрагментов ги­пермедиа-приложения, включая звуковые и видеоролики, программное окруже­ние. 1 фаза - наиболее трудоемкий по времени и человеческим ресурсам период. Эту фазу осуществляет команда, состоящая из:

• менеджера;

• специалиста по системам обучения;

• эксперта предметной области;

• дизайнера-графика;

• системного аналитика;

• сценариста;

• программиста.

Фаза 2 зависит от того, на какой вариант приложения рассчитана система.

Для Интернет-приложений разрабатываются Web-страницы на языке HTML с включением оцифрованных в специальных форматах звука, изображений, ани­мации и видео. При этом могут использоваться специальные пакеты, например Dreamwever или FrontPage.

Для изготовления CD-дисков используется как HTML-формат, так и специаль­ные программные средства (authoring languages and systems), как, например Toolbook или Macromedia Director.

Фаза 3 включает прототипирование CD-ROM на специальном устройстве WORM (Write Once Read Many) и его тестирование либо размещение приложения на Интернет-сайте.

Фаза 4 - это тиражирование и производство готовых CD ROM.