Представление информации в форме данных

     Список главных тем  содержит заголовки всех справочных статей, для которых нет ссылок типа род — вид, часть — целое. Желательно, чтобы список занимал не более одной панели экрана.

     Алфавитный словарь  включает в себя перечень наименований  всех информационных статей в алфавитном порядке.

     Гипертексты, составленные вручную, используются давно, это справочники, энциклопедии, а также словари, снабженные развитой системой ссылок. Область применения гипертекстовых технологий очень широка. Это издательская деятельность, библиотечная работа, обучающие системы, разработка документации, законов, справочных руководств, баз данных, баз знаний и т. д.

     Современные информационные  возможности глобальной информационной  сети в значительной мере определяются  применением гипертекстовых технологий. Так, поиск нужной информации осуществляется с использованием гипертекстовых ссылок, которые позволяют просматривать материалы в порядке выбора этих ссылок пользователем. Многие интерфейсы данной технологии позволяют выбирать интересующие материалы простым нажатием кнопки манипулятора «мышь» на нужном слове или поле графической картинки.

 

     Глава 3.5. МУЛЬТИМЕДИЙНЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

 

        Мультимедиа  — совокупность компьютерных  технологий, одновременно использующих  несколько информационных сред: графику, текст, видео, фотографию, анимацию, звуковые эффекты, высококачественное звуковое сопровождение.

     Мультимедиа-технология (мультисреда) основана на комплексном  представлении данных любого  типа. Технологию мультимедиа составляют  специальные аппаратные и программные средства.

     Такая технология  обеспечивает совместную обработку  символов, текста, таблиц, графиков, изображений, документов, звука, речи, что создает  мультисреду. Изображение может быть выдано на экран с текстовым и звуковым сопровождением.

      В настоящее время мультимедиа-технологии являются бурно развивающейся областью информационных технологий. В этом направлении активно работает значительное число крупных и мелких фирм, технических университетов и студий (в частности IBM, Apple, Motorola, Philips, Sony, Intel и др.). Области использования чрезвычайно многообразны: интерактивные обучающие и информационные системы, САПР, развлечения и др.

     Основными характерными  особенностями этих технологий  являются:

        объединение  многокомпонентной информационной среды (текста, звука, графики, фото, видео) в однородном цифровом представлении;

        обеспечение  надежного (отсутствие искажений  при копировании) и долговечного хранения (гарантийный срок хранения — десятки лет) больших объемов информации;

        простота переработки  информации (от рутинных до творческих  операций).

     Многокомпонентную мультимедиа-среду  целесообразно разделить на три  группы: аудиоряд, видеоряд, текстовая  информация.

      Аудиоряд может  включать речь, музыку, эффекты (звуки типа шума, грома, скрипа и т.д., объединяемые обозначением WAVE (волна). Главной проблемой при использовании этой группы мультисреды является информационная емкость. Для записи одной минуты WAVE-звука высшего качества необходима память порядка 10 Мбайт, поэтому стандартный объем CD (до 640 Мбайт) позволяет записать не более часа WAVE. Для решения этой проблемы используются методы компрессии звуковой информации.

       Другим направлением  является использование в мультисреде  звуков (одноголосая и многоголосая музыка, вплоть до оркестра, звуковые эффекты) MIDI (Musical Instrument Digitale Interface). В данном случае звуки музыкальных инструментов, звуковые эффекты синтезируются программно-управляемыми электронными синтезаторами. Коррекция и цифровая

запись MIDI-звуков осуществляется с помощью музыкальных редакторов (программ-

секвенсоров). Главным преимуществом MIDI является малый объем требуемой памяти – 1 минута MIDI-звука занимает в среднем 10 кбайт.

    Видеоряд по сравнению  с аудиорядом характеризуется большим числом элементов.

Выделяют статический и динамический видеоряды.

     Статический видеоряд  включает графику (рисунки, интерьеры, поверхности, символы в графическом режиме) и фото (фотографии и сканированные изображения).

      Динамический видеоряд представляет собой последовательность статических элементов (кадров). Можно выделить три типовых группы:

        обычное видео (life video) - последовательность фотографий (около 24 кадров в секунду);

        квазивидео - разреженная последовательность фотографий (6—12 кадров в секунду);

        анимация - последовательность  рисованных изображений.

     Первая проблема при  реализации видеорядов - разрешающая  способность экрана и число цветов. Выделяют три направления:

        стандарт VGA дает  разрешение 640 х 480 пикселей (точек) на экране при 16 цветах или 320 х 200 пикселей при 256 цветах;

        стандарт SVGA (видеопамять 512 кбайт, 8 бит/пиксель) дает разрешение 640 х 480 пикселей при 256 цветах;

        24-битные видеоадаптеры (видеопамять 2 Мбайт, 24 бит/пиксель) позволяют использовать 16 млн цветов.

     Вторая проблема —  объем памяти. Для статических  изображений один полный экран требует следующие объемы памяти:

        в режиме 640 х 480, 16 цветов — 150 кбайт;

       в режиме 320 х 200, 256 цветов — 62,5 кбайт;

       в режиме 640 х 480, 256 цветов — 300 кбайт.

     Такие значительные  объемы при реализации аудио- и видеорядов определяют высокие требования к носителю информации, видеопамяти и скорости передачи информации.

     При размещении текстовой информации на CD-ROM нет никаких сложностей и ограничений ввиду большого информационного объема оптического диска.

       Мультимедиа —  интерактивная технология, обеспечивающая  работу с неподвижными изображениями, видеоизображением, анимацией, текстом и звуковым рядом.

     Использование мультимедиа  технологии особенно эффективно  в обучающих системах.

Это связано с тем, что при активной работе в мультисреде пользователь запоминает 75% воспринимаемой информации. В то время как из услышанной информации запоминается лишь 25%.

     Мультимедиа-технологии  стали сегодня инструментальной  основой быстро развивающегося  нового направления в искусстве  — экранного искусства.

     Уже созданы и промышленным  образом тиражируются десятки  тысяч оптических компьютерных дисков типа CD-ROM, популяризирующих шедевры мировой культуры, которые ранее были доступны для ознакомления лишь при непосредственном посещении музеев, дворцов, картинных галерей, художественных выставок.

     При этом удается  объединить в общем тематическом плане не только красочные и достаточно подробные изображения произведений архитектуры, скульптуры и живописи, но и сопровождать эти изображения многоаспектной справочной текстовой информацией, а также соответствующими музыкальными произведениями, телевизионными клипами и мультипликацией.

     Все это создает  достаточно сильное эмоциональное  воздействие на зрителя, развивает его художественный вкус и одновременно дает возможность получать необходимые знания в области культуры, искусства, истории развития человечества.

     Возможности данного  направления развития информационных  технологий настолько многообещающи, что вполне обоснованно можно говорить о зарождении целого нового на правления в области культуры - экранной культуры.

     Создается также диалоговое кино, где потребитель может управлять ходом зрелища с клавиатуры дисплея посредством реплик, если к компьютеру подключена плата распознавания речи.

     Вполне естественно, что эти возможности могут  и должны эффективно использоваться в перспективной системе образования для развития у людей творческих качеств. Самое широкое применение технология мультимедиа получила в сфере образования. Созданы видеоэнциклопедии по многим школьным предметам, музеям, городам, маршрутам путешествий.

     Созданы игровые ситуационные тренажеры, что сокращает время обучения. Тем самым игровой процесс сливается с обучением, а в результате мы имеем «театр обучения», а обучаемый реализует творческое самовыражение. Особые перспективы открывает Multimedia для дистанционного обучения.

     Технология мультимедиа  создает предпосылки для развития  «домашней индустрии», приводящие к сокращению производственных площадей, увеличивает производительность труда.

     Основные направления  использования мультимедиа-технологий:

        электронные издания для целей образования, развлечения и др.;

        в телекоммуникациях  со спектром возможных применений  от просмотра заказной телепередачи и выбора нужной книги до участия в мультимедиа-конференциях. Такие разработки получили название Information Highway;

        мультимедийные  информационные системы («мультимедиа-киоски»), выдающие по запросу пользователя наглядную информацию.

     С точки зрения  технических средств на рынке  представлены как полностью укомплектованные  мультимедиа-компьютеры, так и отдельные комплектующие и подсистемы (Multimedia Upgrade Kit), включающие в себя звуковые карты, приводы компакт-дисков, джойстики, микрофоны, акустические системы.

      Для персональных  компьютеров класса IBM PC утвержден  специальный стандарт МРС, определяющий минимальную конфигурацию аппаратных средств для воспроизведения мультимедиа-продуктов. Для оптических дисков CD-ROM разработан международный стандарт (ISO 9660).

     Достигнутый технологический  базис основан на использовании  нового стандарта оптического носителя DVD (Digital Versalite/Video Disk), имеющего емкость порядка единиц и десятков гигабайт и заменяющего все предыдущие: CD-ROM, Video-CD, CD-audio.

     Использование DVD позволило  реализовать концепцию однородности  цифровой информации. Одно устройство заменяет аудиоплейер, видеомагнитофон, CD-ROM, дисковод, слайдер и др. В плане представления информации оптический носитель DVD приближает ее к уровню виртуальной реальности.

     Глава 3.6. ХАРАКТЕРИСТИКА СЕТЕВЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ                      ТЕХНОЛОГИЙ

     3.6.1. Компьютерные информационные  сети

        Компьютерная  сеть представляет собой совокупность  компьютеров, объединенных средствами передачи данных.

     Средства передачи  данных в общем случае могут  состоять из следующих элементов:связных компьютеров, каналов связи (спутниковых, телефонных, цифровых, волоконно-оптических, радио- и других), коммутирующей аппаратуры, ретрансляторов, различного рода преобразователей сигналов и других элементов и устройств.

     Архитектура сети ЭВМ определяет принципы построения и функционирования аппаратного и программного обеспечения элементов сети.

     Современные сети  можно классифицировать по различным  признакам: по удаленности компьютеров, топологии, назначению, перечню предоставляемых услуг, принципам управления (централизованные и децентрализованные), методам коммутации (без коммутации, телефонная коммутация, коммутация цепей, сообщений, пакетов и дейтаграмм и т. д.), видам среды передачи и т. д.

     Вычислительные сети, состоящие из программно-совместимых ЭВМ, являются или гомогенными.

     Если ЭВМ, входящие  в сеть, программно несовместимы, то такая сеть называется неоднородной  или гетерогенной.

     По типу организации  передачи данных различают сети: с коммутацией каналов, с коммутацией сообщений, с коммутацией пакетов. Имеются сети, использующие смешанные системы передачи данных.

     По способу управления  вычислительные сети классифицируются  на следующие:

       сети с децентрализованным  управлением;

       сети с централизованным  управлением;

       сети со смешанным  управлением.

     В первом случае  каждая ЭВМ, входящая в состав  сети, включает полный набор программных  средств для координации выполняемых  сетевых операций. Сети такого  типа сложны и достаточно дороги. так как операционные системы отдельных ЭВМ разрабатываются с ориентацией на коллективный доступ к общему полю памяти сети. При этом в каждый конкретный момент времени доступ к общему полю памяти предоставляется только для одной ЭВМ. А координация работы ЭВМ осуществляется под управлением единой операционной системы сети.

     В условиях смешанных  сетей под централизованным управлением  ведется решение задач, обладающих  высшим приоритетом и, как правило, связанных с обработкой больших объемов информации.

     По структуре построения (топологии) сети подразделяются на классы:

       одноузловые;

       многоузловые;

       одноканальные;

       многоканальные.

     Все известные компьютерные  сети по организационному признаку  и предоставляемому пользователю множеству возможностей для использования информационных ресурсов можно классифицировать следующим образом:

        локальные  вычислительные сети;

        сеть Internet (Интернет);

        корпоративные  сети Intranet (Интранет);

        сети электронных  досок объявлений (сети BBS);

        компьютерные  сети на основе FTN-технологий.

     В рамках приведенной  классификации существуют, создаются  и развиваются сети, ориентированные на научную, учебную и учебно-научную проблематику.

     Сети делятся на  общественные, частные и коммерческие.

     По рекомендациям ISO для физического уровня определены  следующие классы общественных  сетей:

       до 1000 км —  средней длины;

       до 10 000 км —  длинные;

       до 25 000 км —  самые длинные наземные;

       до 80 000 км —  магистральные через спутник;

       до 160 000 км —  магистральные международные через  два спутника.

     В зависимости от  удаленности компьютеров сети  условно разделяют на глобальны, региональные и локальные.