- •Глава I. Теоретический анализ понятий творческого мышления и гипертекстовых технологий 6
- •Глава II. Психолого-педагогические особенности и условия развития творческого мышления школьников на уроках информатики 39
- •Введение
- •Глава I. Теоретический анализ понятий творческого мышления и гипертекстовых технологий
- •1.1 Сущность понятий «мышление», «творчество», «творческое мышление» в психолого-педагогической литературе
- •1.2 Основные понятия гипертекстовых технологий. Понятие гипертекста и его структура
- •Вывод по главе I
- •Глава II. Психолого-педагогические особенности и условия развития творческого мышления школьников на уроках информатики
- •2.1 Развитие творческого мышления учащихся на уроках информатики средствами гипертекстовых технологий
- •2.2 Исследовательская деятельность как компонент творческого потенциала личности учащегося
- •2.3 Организация и проведение опытно-экспериментальной работы
- •Вывод по главе II
- •Заключение
- •Список литературы
1.2 Основные понятия гипертекстовых технологий. Понятие гипертекста и его структура
"Термин гипертекст был введен в обращение Тедом Нельсоном (Ted Nelson) в 1965г. 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.
Рис. 1. Библия. Фрагмент гиперграфа
В популярной литературе встречаются различные толкования термина гипертекст. 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
Что дает использование гипертекста
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 3хмерное информационное пространство, что создает информационную среду адекватную глубинной структуре переработки идей человеческим мозгом.
Когнитивная психология, изучающая процесс передачи знаний, полагает, что линейно писать и читать человек учится, тогда, как в глубине его мышления лежат трансформации значительно более сложных представлений. В весьма упрощенной модели [Smith 86] писатель (ученый, специалист, литератор и др.) идет от сети идей к линейному тексту, а читатель осуществляет обратную трансформацию линейного текста в сеть идей.
Рис. 3. Трансформация знаний
Гипертекстовая система позволяет писателю любого (научного, технического, экономического, художественного и др.) текста записать в явной форме сеть идей (мыслей, тезисов, фрагментов) и открывает читателю прямой доступ к этой сети идей автора. Производительность труда писателя и адекватность восприятия материала читателем при этом возрастают, так как исключаются промежуточные трансформации. Оперируя вербальными и невербальными представлениями, гипертекстовые (гипермедиа) системы позволяют выдавать пользователю ("ученику") информацию в наиболее эффективной форме с учетом не только сущности информации, но и индивидуальных психофизиологических особенностей пользователя.
Тем самым гипертекстовые системы впервые предлагают инструмент, способный поддерживать процессы ассоциативного мышления, доминирующие в правом полушарии нашего мозга. Основоположник психоанализа Фрейд считал, что метод свободных ассоциаций избавляет или по меньшей мере ослабляет воздействие внутренних цензоров на работу подсознания, с которым связана интуиция и творческое озарение.
Гипертекстовая система: генезис и атрибуты
В опубликованной еще в 1945г. работе [Bush 1945] Буш (бывший в то время главным научным советником Президента Рузвельта) писал: "Наши методы передачи и обозрения результатов научных исследований являются невероятно устаревшими и совершенно неадекватными своему предназначению. Когда данные любого характера помещаются в хранилище, они организуются в алфавитном или цифровом порядке, и информация (если таковая имеется) отыскивается путем прослеживания от подкласса к подклассу. Существуют правила, определяющие, в какой ветви должна располагаться информация, и эти правила являются обычно громоздкими. Более того, обнаружив одну единицу хранения, приходится выходить из системы для того, чтобы войти в нее снова и пойти по новому пути... Мозг человека работает совсем не так. Он действует по ассоциативному принципу. Уловив одну мысль, он немедленно переходит к следующей, порождаемой ассоциациями мыслей в соответствии с некоторым сплетением следов в клетках головного мозга".
Исходя из этого Буш сформулировал принцип ассоциативной индексации который определил как "... механизм благодаря которому любой элемент информации может служить отправной точкой для немедленного автоматического выбора (пользователем) любого другого элемента информации".
Действие такого механизма Буш описал в виде машины, названной им «the Memex», в которой человек «...сможет хранить свои книги, записи и сообщения и к которой сможет обращаться, как к консультанту, с растущей скоростью и гибкостью ответов. Для этого перед ним должны находиться два элемента хранения, спроектированные на экраны. Пользователь нажимает специальную кнопку, (если он хочет создать след) и эти два элемента соединяются навсегда. После этого в любой момент времени, когда один из них находится в поле зрения, другой может быть вызван простым нажатием кнопки».
Это, по-видимому, наиболее ясное, из известных сегодня, описание гипертекстовой системы, позволяющее дать следующее 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;
б) дуг, представляющих структурные и семантические отношения связывающие информационное содержание узлов. (Информация, представляемая дугами разных типов, и возможность исследовать и интерпретировать возможные траектории перемещения от одних ИЕ к другим может иметь для пользователя значение не меньшее, чем информация, содержащаяся в узлах).
В литературе базу данных гипертекстовой системы называют по-разному: гипертекстом, гипертекстовой базой данных, гипербазой данных, гиперпространством.
2. Функциональный аспект. Создание гипертекста (ИЕ и "следов", в смысле Буша) и навигация в гиперпространстве является нелинейной (не последовательной) деятельностью. Соответственно этому гипертекстовая система должна иметь специальные инструментальные средства двух видов:
а) средства для поддержки авторской деятельности (ни в русском, ни в немецком языке нет подходящего термина эквивалентного английскому ? "authoring");
б) средства для броузинга 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 [Shneidermann 1987] означает возможность инициировать быстрые, реверсивные операции над объектами с немедленно видимыми результатами. 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.
Структура гипертекста
Организовать структуры меню в гипертексте может любой желающий. Имея редактор гипертекстов, можно создать любую структуру рабочей среды, включая документацию, файлы, данные, картины, программное обеспечение и т.д., и это не будет новое программное обеспечение, а просто гипертекст.
Рис. 4. Обобщенная структура гипертекста
Увы, создание гипертекстовых редакторов с человеческим лицом (дружественным интерфейсом, отладчиком и т.д.) задача не из простых и еще не решенная. Так как «читать» гипертекст приятнее (и вообще имеет смысл) в том случае, когда не возникает задержек при активации ссылок (подкачка текста с другого сервера или просто с сервера, но по местной сетевой линии, пересылка изображений, баз данных и т.д.), то WWW следует устанавливать на быстрые линии. На медленных линиях использование WWW превратится в сплошное мучение, ожидание, зависание, все прелести и сам смысл теряются. Также нерационально работать, например, по telnet в WWW на очень далеко расположенной машине, - это влетит вам в добрую копеечку. Именно поэтому хочется иметь такой сервер у себя в стране, хотя бы один. WWW требует наличия по крайней мере доступа по вызову. Этот способ структурирования информации и организации доступа к ней предложен и развит в CERN, об этом подробнее можно прочитать в [12]. Поработать в WWW можно по telnet на машине info.cern.ch. Трафик WWW составляет пока 0.31% от всего. О других подходах к таким мультимедиа (использующим одновременно различные информационные среды) системам в сетях можно прочитать в [13],[14]. Последнее представляет номер журнала, посвященного полностью таким системам. Несколько слов об иных возможностях B (Berkley) BSD UNIX имеется класс R-команд (Remote). Это сетевые аналоги обычных команд UNIX. Их можно использовать для работы с удаленной машиной (rlogin, rcp и т.д.) вместо telnet, ftp и т.д. В сети имеется служба времени, которая занимается синхронизацией и коррекцией часов по всей сети. Для этого используется специальные серверы и фоновые программы на сетевых машинах. В UNIX такая программа называется timed. Для связи и работы используется протокол ntp (network time protocol); он был специально разработан для синхронизации удаленных друг от друга машин. Имеется также возможность пересылать по сети факсы в каком-либо формате изображений (GIF, TIF, PCX и т.д.). Такое программное обеспечение распространяется через коммерческие источники. Но если поискать, можно найти и некоммерческие версии в Сети бесплатно. Поищите, например, на transit.ai.mit.edu в pub/systems/fax-3.2.1.tar.Z . Для бесед с другими пользователями существуют утилиты talk и chat. Talk позволяет общаться диалогом с другим пользователем (нужен e-mail адрес). Chat - это обобщение talk. Здесь ведется поли- лог, разговор в кругу лиц. Когда голова уже совсем не соображает от натуги, есть возможность отвлечься и поиграть в различные сетевые игры. Игры с одним партнером и со многими. Игры бывают разные. От спокойных текстовых до эмуляции трехмерных объектов и движений в реальном времени (типа F-16, F-19 и т.д.), что поедает массу ресурсов. Поэтому будьте учтивы, не буйствуйте, нет такого права человека - играть в Internet в игрушки за чужой счет. Идет разработка и внедрение концепции ``Knowbot'' (``Энциклґоп''). Моделью Энциклґопа является умный справочный библиотекарь, у которого вы можете спросить о том, как и где найти интересующую вас информацию, а он вам даст в ответ библиографические и библиотечные ссылки. Причем, вам не надо знать название книг или статей, но только о чем это. Справочные библиотекари обучены обслуживать такие запросы, они обладают энциклопедическими знаниями: обо всем понемногу. Роботизируйте эту модель и вы получите Энциклопа. Энциклопы задуманы в виде сетевых червей (сетевых аналогов компьютерных вирусов), занимающихся полезной деятельностью - сбором информации в своих путешествиях. Они должны по указке пользователя расползаться по сети, по ресурсам и искать, и искать, и искать если они находят разветвления ссылок, они посылают по ветвям «под- червячков», которые в качестве хозяина рассматривают большого ``червяка-родителя'', который сидит на развилке и ждет их возвращения с информацией. По исчерпанию всех путей поиска червячок возвращается к своему господину и выдает собранную информацию. Довольно фантастично, но уже имеются проекты и первые экспериментальные образцы, ведутся исследования в этом направлении. Это дело будущего. Назначение Internet Explorer Microsoft Internet Explorer 3.0 (4.70.1158) является зарегистрированной торговой маркой компании Microsoft. Эта программа предназначена для работы в сети, в частности для просмотра электронных досок объявлений (страниц сети) в интерактивном графическом режиме. Inernet Explorer (IE) поставляеться пользователям вместе с операционной системой Microsoft Windows 95, и для работы в IE необходимо иметь доступ в глобальную сеть Internet. Для просмотра электронных досок объявлений (страниц) необходимо ввести адрес нужной вам страницы в ячейку: "Address:" и нажать ENTER.
Например: Address: http://www.bogus.base.org или Adress: http://194.0.0.0 После этой операции IE выдаст в главное окно нужную вам страницу. Сейчас мультимедиа из сферы научных дискуссий превратилась в реальность. Она доступна каждому, имеющему компьютер, модем и броузер World Wide Web (или просто Web), например Microsoft Internet Explorer 3.0 (4.70.1158). Имея эти инструменты можно путешествовать по всему миру, получая доступ к документам, аудио и видеоклипам, графике, торговым сведениям, шуткам и другой информации, хранящейся в подключенных к Internet компьютерах - Web серверах, разбросанных по всему миру и действующих как одно целое. Что такое World Wide Web? Это попытка представить всю информацию, доступную в сети Internet в виде совокупности гипертекстовых документов, позволяющих двигаться от документа к документу через ссылки. Ссылка или пиктограмма - это выделенное слово или словосочетание позволяющее раскрыть его смысл. Ссылками также могут являться графические картинки. Таким образом Web напоминает электронную мультимедийную энциклопедию. Хотя все гипермедийные документы Web и предназначены для всех желающих, просто подсоединиться к Web и начать читать его нельзя. Нужна программа, которая преобразует документ в нечто, что ваш компьютер может понять и вывести на экран. Именно здесь и появляется программа-броузер Internet Explorer 3.0 (IE). Она может читать и интерпретировать коды, указывающие компьютеру как выводить текст, а также сообщить, где находится другая информация, например видеоклипы и другие документы Web. Чтобы приступить к работе с программой необходимо убедиться так же в наличии еще двух программ. Это TCP/IP - управляющая передачей данных (поставляется сервисной компанией) и Dial-Up Networking - позволяющей устанавливать соединение с сервисной компанией (поставляется с Windows 95) Путешествие по Web IE имеет несколько великолепных "навигационных приборов", позволяющих найти уже посещенные и "горячие" места, в которые вам хотелось бы попасть снова. IE также предоставляет возможность возвращаться к уже просмотренным страницам. Необходимо только знать, что для вывода связанных данных нужно произвести щелчок на пиктограмме или подсвеченном тексте и ждать, когда Navigator осуществит необходимые соединения и "воспроизведет" данные. Информацию в Web можно искать разными способами. Один из них - адреса URLs (Uniform Resource Locator) - универсальных локаторов ресурсов. Адреса применяются для определения местонахождения различных серверов, а также документов в каждом сервере. Каждый адрес URL показывает тип сервера, уникальный домен (имя) сервера, каталог, в котором хранится гипердокумент и имя документа.
ГИПЕРТЕКСТОВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ WWW
В процессе развития Всемирной компьютерной сети Интернет стали возникать различные виды доступа к информационным ресурсам Сети. Возникли такие виды (см. таблицу) как электронная почта, удаленный терминальный доступ, служба новостей, работа с файловыми архивами. Последним появилась система поиска и передачи документов с помощью гипертекстовых ссылок. В настоящее время этот способ работы с информационными ресурсами и служба WWW (Всемирная паутина), его обеспечивающая, получили наибольшее распространение.
Почему это произошло?
Для того, чтобы ответить на этот вопрос надо обратиться к истокам их появления.
Итак, World Wide Web была разработана в 1989 году Тимом Бернерс-Ли (Tim Berners-Lee) по заказу Европейской организации по атомной энергетике.
Европейская лаборатория физики элементарных частиц в Женеве, где он работал, вышла с предложением о создании единой гипертекстовой системы для эффективного обмена информацией между географически разобщенными командами исследователей в области ядерной физики.
В основу ее создания были положены три основных требования:
Интерфейс системы должен быть простым (все делалось для физиков, а не для программистов);
Сеть должна была поддерживать множество форматов данных и технологий;
"доступность по чтению" - ученые из самых удаленных уголков мира должны были иметь доступ к одному и тому же документу и видеть его в одном и том же оформлении.
Для реализации этих требований была выбрана система обмена документами, основанная на принципах работы с гипертекстом. Мы уже неоднократно упоминали этот термин. Давайте попытаемся разобраться, что он означает.
Идея гипертекста возникла у компьютерного эксперта Теодора (Тед) Холм Нелсона в 1965 году. Он же придумал термин ГИПЕРТЕКСТ и разработал его принципы. Следуя определению Нелсона, гипертекст - это просто непоследовательная запись. Вот что он говорил:
"Обычная запись последовательна по двум причинам. Во-первых, она происходит от речи и поэтому подобна речи. А речь обязана быть последовательной. Во-вторых, книги просто неудобно читать иным образом. Однако структуры идей непоследовательны. Они связываются, переплетаются друг с другом любыми возможными способами".
Из этих слов не следует делать вывод о том, что гипертекст - это хаос, полностью исключающий какой-либо порядок. Скорее гипертекст состоит из различных блоков текста. Создавая гипертекстовый документ, следует разбить всю информацию на управляемые блоки и затем позволить читателю выбирать их любым удобным для него способом.
Исходя из этого замечания, дадим следующее определение гипертекста.
ГИПЕРТЕКСТ - это форма непоследовательного представления материала, в которой текст документа разбивается на концептуальные (связанные по смыслу) блоки (страницы, документы). Затем эти блоки связываются специальным образом (с помощью гиперссылок), что позволяет читателю выбирать необходимый материал любым удобным для него способом.
В этом определении неясным остается первая половина термина "гипертекст".
Объяснение можно найти в трудах немецкого математика Феликса Кристиана Клейна (1849 -1925). В своих работах по геометрии Клейн разрабатывал геометрию нового пространства, которое он назвал "гиперболическим" или сокращенно гиперпространством.
Гиперпространство - это пространство с гораздо большим количеством измерений, чем те четыре (длина, высота, ширина и время), к которым мы привыкли в каждодневной практике.
Фактически, гиперболическое пространство состоит из всех возможных измерений, которые могут быть созданы математически, - а их значительно больше чем четыре.
Концепция гиперболического пространства Клейна навела изобретателя гипертекста Тэда Нелсона на мысль: "Что является гиперпространством документа?"
Подобно Клейну, расчленившему гиперпространство на все возможные математические измерения, Нелсон разбил документ на все составляющие его понятия.
Так из предшествующего абзаца можно выделить понятия Клейн, гиперболическое пространство, Нелсон и т. д.
В гипертекстовой системе документ разбивается на ряд блоков, в каждом из которых разбирается одно из понятий. То есть "гипер" означает "множество" понятий (блоков, фрагментов) единого текста.
Удобен ли гипертекст для всех документов?
Гипертекст вполне пригоден для любой печатной работы, в которой материал можно разбить на блоки, позволив читателю свободно перемещаться между ними. Многие документы быстро и достаточно просто преобразуются в гипертекстовое представление. К ним относятся различного рода справочники, каталоги, архивы и многое другое. Но гипертекст не слишком удобен для беллетристики, в которой важна последовательность изложения. Но уже сейчас начались эксперименты с гипертекстовыми рассказами, позволяющими читателю выбирать свой вариант сюжета.
Читать книгу, построенную с использованием технологии гипертекста, достаточно утомительно - приходится многократно перелистывать ее в поисках страницы, на которой расположен связанный материал. В то же время оказалось, что компьютер идеально приспособлен для работы в этой системе: он быстро находит все необходимые страницы. В большинстве компьютерных гипертекстовых систем ссылки активизируют щелчком мыши, после чего компьютер отображает запрошенную страницу.
Хорошая гипертекстовая система должна содержать большое количество ссылок, - чем больше, тем лучше. В результате получается набор связанных документов, позволяющих ориентироваться среди них десятками или даже сотнями различных способов. Этот набор связанных документов и называют Web-документом.
Сейчас можно задать вопрос, - а причем здесь "паутина" (Web)?
Ответ прост: если представить Web-документ графически,
то мы увидим множество переплетающихся линий, указывающих направления ссылок. Обратите внимание, что к каждому документу идет множество путей доступа. В результате картина очень напоминает результат трудовой деятельности паука.
К концу 80-х годов 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. Т. Бернерс-Ли, предложил идею, которая заключалась в следующем: применить гипертекстовую модель к информационным ресурсам, распределенным в сети, и сделать это максимально простым способом. Им было заложено три краеугольных камня системы из четырех существующих ныне:
• язык гипертекстовой разметки документов HTML (HyperText Markup Lan-guage);
• универсальный способ адресации ресурсов в сети URL (Universal Resource Locator);
• протокол обмена гипертекстовой информацией HTTP (HyperText Transfer Protocol).
Позже команда NCSA добавила к этим трем компонентам четвертый:
• универсальный интерфейс шлюзов CGI (Common Gateway Interface).
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 — Standard Generalised Markup Language (SGML).
Следует также принять во внимание, что согласно своим предложениям 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 (Standard Generalised Markup Language). 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 словам.
С момента разработки первой версии языка (HTML 1.0) прошло уже пять лет. За это время 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.
Вторым краеугольным камнем WWW стала универсальная форма адресации информационных ресурсов. Universal Resource Identification (URI) представляет собой довольно стройную систему, учитывающую опыт адресации и идентификации e-mail, Gopher, WAIS, telnet, ftp и т. п. Но реально из всего, что описано в URI, для организации баз данных в WWW требуется только Universal Resource Locator (URL). Без наличия этой спецификации вся мощь HTML оказалась бы бесполезной. URL используется в гипертекстовых ссылках и обеспечивает доступ к распределенным ресурсам сети. В URL можно адресовать как другие гипертекстовые документы формата HTML, так и ресурсы e-mail, telnet, ftp, Gopher, WAIS, например. Различные интерфейсные программы по разному осуществляют доступ к этим ресурсам. Одни, как например Netscape, сами способны поддерживать взаимодействие по протоколам, отличным от протокола HTTP, базового для WWW, другие, как например Chimera, вызывают для этой цели внешние программы. Однако, даже в первом случае, базовой формой представления отображаемой информации является HTML, а ссылки на другие ресурсы имеют форму URL. Следует отметить, что программы обработки электронной почты в формате MIME также имеют возможность отображать документы, представленные в формате HTML. Для этой цели в MIME зарезервирован тип “text/html”.
Третьим в нашем списке стоит протокол обмена данными в World Wide Web -HyperText Transfer Protocol. Данный протокол предназначен для обмена гипертекстовыми документами и учитывает специфику такого обмена. Так в процессе взаимодействия, клиент может получить новый адрес ресурса на сети (relocation), запросить встроенную графику, принять и передать параметры и т. п. Управление в HTTP реализовано в виде ASCII-команд. Реально разработчик гипертекстовой базы данных сталкивается с элементами протокола только при использовании внешних расчетных программ или при доступе к внешним относительно WWW информационным ресурсам, например базам данных.
Последняя составляющая технологии WWW - это уже плод работы группы NCSA -- спецификация Common Gateway Interface. CGI была специально разработана для расширения возможностей WWW за счет подключения всевозможного внешнего программного обеспечения. Такой подход логично продолжал принцип публичности и простоты разработки и наращивания возможностей WWW. Если команда CERN предложила простой и быстрый способ разработки баз данных, то NCSA развила этот принцип на разработку программных средств. Надо заметить, что в общедоступной библиотеке CERN были модули, позволяющие программистам подключать свои программы к серверу HTTP, но это требовало использования этой библиотеки. Предложенный и описанный в CGI способ подключения не требовал дополнительных библиотек и буквально ошеломлял своей простотой. Сервер взаимодействовал с программами через стандартные потоки ввода/вывода, что упрощает программирование до предела. При реализации CGI чрезвычайно важное место заняли методы доступа, описанные в HTTP. И хотя реально используются только два из них (GET и POST), опыт развития HTML показывает, что сообщество WWW ждет развития и CGI по мере усложнения задач, в которых будет использоваться WWW-технология.
