информатика_книги / Информатика. Теория и практика_Острейковский В.А, Полякова И.В_2008 -608с

Обе разновидности интерактивного режима (запросный, диалоговый) основываются на работе ЭВМ в режимах реального времени и телеобработки, которые разработаны в развитие режима разделения времени. Поэтому обязательными условиями функционирования системы в этих режимах являются:

—постоянное хранение в запоминающих устройствах ЭВМ необходимой информации и программ и поступление лишь

âминимальном объеме исходной информации от абонентов;

—наличие у абонентов соответствующих средств связи с ЭВМ для обращения к ней в любой момент времени.

Диалоговый режим взаимодействия пользователя и ЭВМ возник как альтернатива пакетному, когда потребовалось обеспечить возможность оперативного вмешательства пользователя

âпроцесс электронной обработки информации. На практике же весьма часто можно наблюдать совместное использование этих режимов, помогающее, за счет их частных преимуществ организовать более эффективную технологию решения задач на ЭВМ.

Диалог, или режим диалога, — это активный обмен информационными сообщениями между участниками процесса, когда прием, обработка и выдача сообщений производятся в реальном масштабе времени. В литературе диалоговый режим, нередко реализуемый в системах коллективного пользования на основе разделения времени, называют интерактивным режимом.

Диалог может быть парным, когда число его участников равно двум, и множественным — при большем числе участников. При парном диалоге его субъектами могут выступать как люди, так и технические средства в виде ЭВМ. Причем возможны такие сочетания, как «человек — человек», «человек — ЭВМ» и «ЭВМ — ЭВМ». Однако общие принципы реализации диалога при различных комбинациях остаются неизменными.

Типы диалога и формы его реализации на ЭВМ. Анализ различных диалоговых систем, реализующих вычислительные, информационные, справочные и обучающие функции, а также комплексные задачи, показал, что наиболее распространенными типами организации диалога являются меню, шаблоны, команды, естественный язык.

Диалог типа «меню» благодаря наглядности имеет широкое распространение при решении самых различных задач на раз-

561

ных классах и моделях ЭВМ. Данный тип диалога наиболее удобен для конечного пользователя, так как средством отображения сообщений между человеком и ЭВМ является экран видеотерминала. Шаг диалога начинается, как правило, с выдачи системой некоторого входного

сообщения, альтернативный ответ на которое позволяет продолжить или завершить диалог (рис. 7.32). 3авершается шаг диалога после ввода пользователем ответного сообщения и его обработки системой. Выход из диалоговой системы возможен в случае прохождения всей цепочки шагов, обеспечивающих полное решение задач, путем прерывания диалога по инициативе пользователя и выхода из системы.

Машинная реализация диалога типа «меню» осуществляется несколькими способами, однако при всех вариантах в каче- стве входного сообщения на экран видеотерминала выводится некоторое подмножество функций системы, реализация которых возможна в текущем состоянии диалога.

Наиболее простым частным случаем диалога типа «меню» является режим ответа ДА/НЕТ, когда пользователю в качестве альтернативы предлагается всего два варианта ответа: ДА или НЕТ.

Машинная реализация этого режима может быть осуществлена одним из следующих способов, когда:

—ответ набирается полностью: ДА или НЕТ;

—ответ задается с помощью первых букв: Д или Н (Y или N);

—одна из альтернатив (ДА или НЕТ) предполагается по умолчанию и реализуется клавишей ввода, а другая — клавишей отмены.

Выбрать требуемую функцию пользователь может различ- ными способами (в зависимости от реализации операции в программной среде диалоговой системы):

—набором на клавиатуре требуемой директивы или ее сокращенного обозначения;

—набором на клавиатуре номера необходимой функции;

562

—подведением курсора в строку экрана с нужной пользователю функцией;

—нажатием функциональных клавиш, запрограммированных на реализацию данной функции.

Диалог типа «шаблон» — это инициируемый системой режим взаимодействия конечного пользователя и ЭВМ, на каждом шаге которого система воспринимает только синтаксиче- ски ограниченное входное сообщение пользователя в соответствии с заданным форматом. Как и при диалоге типа «меню», инициирующая роль в начале диалога принадлежит ЭВМ. Возможные варианты ответа пользователя ограничиваются форматами, предъявляемыми ему на экране видеотерминала. Поэтому гибкость пользователя такой системой относительно невысока, хотя и выше, чем при описанных выше схемах организации диалога; резко снижается и операционная сложность реализации диалога данного типа на машине.

Диалог типа «шаблон» может быть реализован несколькими способами, самыми распространенными из которых являются:

—указание системой на экране дисплея формата вводимого пользователем сообщения;

—резервирование места для сообщения пользователя в тексте сообщения системы на экране терминала.

Диалог типа «шаблон» обычно применяется для ввода данных, значения которых или понятны (например, поле для записи даты, фамилии, названия предприятия и т. д.), или являются профессиональными терминами, известными пользователю по его предметной области.

Следует различать жесткий шаблон, когда количество вводимых пользователем символов обязательно должно соответствовать числу разрядов, выделенных тем или иным способом на экране дисплея, и свободный шаблон, когда задается предельно допустимое поле, в которое вносится конкретное значение (например, фамилия работающего при формировании справочника).

Частным случаем диалога данного типа является режим, называемый простым запросом. Наибольшее распространение он получил в автоматизированных системах сбора и формирования массивов данных. При этом пользователю предоставляется возможность вводить массив, состоящий из более чем одного

563

териальных ценностей и т. п. Примером может служить приведенный на рис. 7.33 информационный кадр для создания машинной личной карточки работника предприятия.

Диалог типа «команда» инициируется пользователем, при этом выполняется одна из его директив (команд), допустимых на данном шаге диалога. Перечень допустимых команд, как правило, отсутствует на экране дисплея, однако его можно вызвать на экран с помощью специальной директивы или функциональной клавиши на ПЭВМ (обычно клавиши <F1>). Если пользователь ввел ошибочную команду, т. е. отсутствующую в списке, или команду с нарушениями формата или синтаксиса, выдается предупредительное сообщение, и система остается в начале текущего шага диалога, ожидая его продолжения.

Взаимодействием на естественном языке называется диалог такого типа, когда и инициирование, и ответ со стороны пользователя ведутся на языке, близком к естественному (как в плане используемого словаря, так и в плане построения сложных языковых конструкций). Пользователю предоставляется возможность свободно формулировать нужную ему задачу, однако с употреблением обусловленных программной средой слов и фраз, а также с заранее установленным синтаксисом языка. В связи с неоднозначностью естественных языков система должна иметь возможность задавать вопросы, уточняющие формулировку пользователя и предметную область рассматриваемой проблемы. При диалоге подобного типа пользователь должен быть готов к тому, что диалоговая система может не распознать его запрос с первого раза, а потому потребуется его повторение или уточнение. Одной из разновидностей такого диалога является речевое общение с системой.

564

На практике в системе, как правило, используется сочетание нескольких типов диалога, а не только один тип в чистом виде. Это повышает гибкость системы, упрощает ее, делает диалог более разнообразным и интенсивным.

В дружелюбной диалоговой системе, ориентированной на непрофессионального пользователя, человек, работая на ЭВМ, должен воспринимать не весь диалог, а лишь визуальное (иногда и звуковое) его отображение. Большая часть программных средств управления диалогом должна быть скрыта от пользователя, а ему предоставляется минимум для поддержания внешнего диалога.

Аппаратные средства современных ЭВМ позволяют отображать на экране дисплея графические и цветные изображения движущихся объектов различной природы, сложные структуры данных и лишь простым нажатием клавиш управлять событиями, возникающими на экране. Кроме того, во многие профессионально-ориентированные ППП по рекомендации психологов введены игровые моменты с целью предоставления пользователю кратковременного отдыха, например в случае переутомления и возникающих из-за этого ошибок.

Важным для всех категорий пользователей программных средств, работающих в режиме диалога, является включаемая в них в обязательном порядке система помощи и средств обуче- ния (HELP), существенно ускоряющая как процесс освоения диалоговой системы, так и процесс работы. Другое требование к системе — простота работы с ППП. Освоение основных функций любого пакета диалогового типа не должно требовать специальных знаний в области языков программирования, архитектуры ЭВМ и пр.

Поскольку пользователю приходится работать с различными диалоговыми программными системами, целесообразно закладывать в них некоторое однообразие и определенные сложившиеся традиции (например, использование функциональных клавиш <F1> è <F10> соответственно для вызова помощи

èвыхода из системы, применение управляющих клавиш или их комбинаций для управления состоянием процесса вычислений

èò. ä.).

Кроме того, диалоговые системы должны использовать достижения эргономики и современного дизайна. Привлекатель-

565

ное внешнее оформление диалога (по гамме цветов, графиче- скому оформлению, расположению различных объектов, многооконность и т. п.) не только настраивает пользователя на работу с системой, но и делает ее приятной и менее утомительной.

В настоящее время все более широкое распространение в ка- честве формы диалогового взаимодействия пользователя с ЭВМ приобретает его работа в мультимедийной среде, где под термином «мультимедиа» понимается объединение взаимодействия различных каналов передачи информации (в первую оче- редь, изобразительной и звуковой) от машины к человеку и обратная связь: действия человека должны существенно влиять на ход событий, воспроизводимых компьютерной системой.

Технология создания диалоговых систем может быть представлена в виде определенной последовательности шагов:

—íà первом шаге анализируется подлежащая решению задача, выявляются ее характерные признаки, формулируются методы и средства ее решения, уточняются источники информации, объемы информационных массивов, вычислительные ресурсы и т. д.;

—второй шаг — отображение этих представлений в виде интерактивного взаимодействия, синтезированного из простейших компонентов процедур, т. е. составление укрепленной логической схемы;

—третий шаг — формирование полного подробного сценария диалогового решения задачи на основе построенной структуры человеко-машинного диалога и его отображение

âвиде информационной базы, информационных кадров, обеспечивающее информационно-вычислительный процесс по заданному сценарию;

—четвертый шаг — обеспечение автоматизированного ведения гибкого диалога путем написания программы на алгоритмическом языке или на базе логико-лингвистического процессора.

Важной проблемой при создании диалоговых систем является обеспечение реактивности, т. е. достаточно быстрой циркуляции сообщений как между функциональными задачами (программами), так и между задачами и пользователем. Обмен сообщениями должен осуществляться в режиме реального вре-

566

мени, без зависаний системы, которые психологически угнетающе действуют на партнеров по диалогу, а в системе «человек — ЭВМ» — на пользователя.

Для конечных пользователей — специалистов управления диалоговая система должна быть достаточно прозрачной и требовать от них лишь выполнения обычных действий в соответствии с их служебными обязанностями. При этом пользователь должен получать от системы необходимые разъяснения (подсказки) по содержанию требуемых от него действий.

Возможность взаимодействия пользователя с системой с помощью языка диалога может быть обеспечена двумя способами:

—первый способ предполагает, что с системой общается поль- зователь-неспециалист. Поэтому ему нет необходимости знать весь объем команд (директив, сообщений) системы и правил их исполнения. Он должен знать свой пароль, свое меню, т. е. обладать лишь достаточным объемом знаний, система же сама должна подсказать пользователю, что он может отвечать в той или иной ситуации;

—ïðè втором способе общение с диалоговой системой осуществляет пользователь-специалист (например, администратор системы). В этом случае диапазон выполняемых им функций более широк и может включать такие операции, как:

—изменение состава технологических цепочек, значений параметров, правил запуска и т. д.;

—вывод на экран текстов справочных сообщений, форм таких сообщений и внесение в них новой информации;

—преобразование данных из одной формы представления

âдругую;

—собственно операции над данными.

В число функций при втором способе общения с диалоговой системой входят:

—контроль состояния всей диалоговой системы и правильности взаимодействия процессов;

—контроль состояния процессов;

—обеспечение надежности функционирования системы в целом и отдельных процессов;

—адаптация и развитие системы.

При разработке диалога управления процессами применяются файловые системы организации обмена данными и их

567

преобразования в памяти ЭВМ, утилиты для работы с программными модулями, специальные языковые средства.

При переходе к массовому применению ПЭВМ, работающих в режиме диалога, появляется возможность отказа от использования традиционных — бумажных — носителей информации, работа с которыми трудоемка, требует специальной подготовки операторов и нарушает индивидуальность автоматизированной обработки информации; применение таких ПЭВМ в местах возникновения информации (на складах, в цехах, в функциональных управленческих отделах и т. д.) позволяет автоматизировать процесс изготовления и заполнения первичной документации.

Диалоговая технология способствует приближению средств вычислительной техники к пользователю, однако она требует применения повышенных мер защиты информации от несанкционированного доступа. Доступ к машине имеют пользователи, выполняющие различные функции, связанные с решением задач, за которые они несут ответственность как юридические лица. Чтобы исключить порчу данных и программ, располагающихся на жестких «винчестерских» дисках ПЭВМ, в структуру диалога включаются дополнительные модули, обеспе- чивающие защиту данных от несанкционированного доступа.

Другой аспект диалоговой технологии на ПЭВМ — юриди- ческий. Автоматизация составления первичной документации приводит к ужесточению контроля за работой пользователей, заполняющих первичный документ (в данном случае термин «документ» толкуется несколько шире и может подразумевать файл или фрагменты базы данных). Поскольку в его заполнении могут принимать участие несколько лиц, каждый работник аппарата управления, имеющий доступ к машине, несет юридическую ответственность за корректность вносимой в документ (файл) информации, что заверяется подписями в нем.

В условиях сетевого использования ЭВМ автоматизируется доставка исходной информации к месту ее основной обработки, а результатной — к месту ее использования. Применение каналов связи обеспечивает ввод данных со скоростью, в несколько раз более высокой, чем при вводе перфоносителей или при простой передаче магнитных носителей в центр обработки.

568

Одновременно за счет создания централизованных и распределенных баз данных достигается сокращение объема вводимой информации и общего времени на ее обработку.

В качестве примера приведем фрагмент общей схемы, характеризующей диалоговый режим решения экономических

èдругих управленческих задач на ПЭВМ (рис. 7.34). Диалог пользователя с системой начинается с проверки его полномо- чий. Для этого в систему заранее должны быть введены коды или пароли пользователей, которые могут периодически меняться для обеспечения более надежной защиты данных. Вклю- чив терминал или ПЭВМ, пользователь или получает от системы запрос на ввод своего кода, или по своей инициативе сразу вводит свой пароль. Автоматическая сверка введенного пароля с перечнем паролей, хранящихся в памяти ЭВМ, позволяет идентифицировать пользователя, определить его полномочия

èприоритеты и либо подключить его к системе, либо отказать ему в работе с ней.

Поскольку данные могут вводиться с использованием первичных документов, составленных вне эксплуатации ПЭВМ, в схему включены блоки 11—14, предусматривающие и эту операцию. Выбор типа работы, ее конкретного вида и операции по ней предусмотрены блоками 8—10. Операции по вводу исходных данных, их записи на магнитный носитель и контролю представлены на схеме блоками 15—20. Если исходные данные введены верно, то они записываются в рабочие массивы (блоки 21—22), в противном случае производится корректировка информации (блоки 23—24).

Занесенная в рабочие массивы информация хранится до момента наступления решения необходимых задач. При этом пользователь, выбрав требуемую задачу на основании имеющихся

èотобранных программных средств и информационных массивов, переходит к этапу собственно ее решения (блоки 25—28). Последующие технологические операции, не представленные на приведенном фрагменте схемы, сводятся к отображению результатной информации на экране или в виде печатной копии, контролю полученной информации, ее оформлению и использованию. Завершение одной задачи позволяет перейти к блоку 25, выбрать новую задачу и обеспечить ее решение.

569

Ðèñ. 7.34. Схема технологии реализации диалога при решении экономических задач

570