Данному образовательному сайту пришлось несколько раз менять свое имя. С 2011 года доступ к нему обеспечивается по URL
http://educomp.runnet.ru

emc.km.ru (2001-2007) ==> educomp.org.ru (2007-2011) ==> educomp.runnet.ru (2011-...)
Более подробно об истории сайта можно прочитать здесь.


Учебные модели компьютера



Модели (software):

"Е14" (parallel !!!)
"S9PU" (parallel)

Модели (hardware):






Награды сайта
Награды сайта

На главную страницу

Способ представления глоссария

Как следует из описанных выше принципов представления знаний, для большой предметной области форма представления данных приобретает огромное значение в связи с большим количеством связей между объектами. В описываемом глоссарии использовано около 130 категорий, так что указанная проблема является актуальной.

В качестве одной из мер уменьшения сложности было принято решение не включать в указанный объем наиболее тривиальные термины вроде названий устройств ввода/вывода, разновидностей базового ПО, конкретных операционных систем или кодировок текста, а также прочих второстепенных названий. Иными словами, в глоссарий вошли только наиболее фундаментальные термины. Не стоит видеть в этом ограничении какую-то «ущербность» подхода: вспомним, что любая программа учебного курса включает в себя именно набор наиболее важных понятий, как правило, игнорируя конкретные примеры, марки приборов и оборудования и многое другое.

Для отражения связей между выбранными категориями содержательной линии «Компьютер» в данной работе отслеживалось наличие следующих типов отношений (см. табл.1)

Таблица 1
Nсвязьхарактеристикапримеры
1целое/часть содержит, состоит из – является частью, входит на плате находятся...; процессор установлен на материнской плате; программы и данные хранятся на носителе; команда состоит из отдельных тактов
2класс/подкласс имеет разновидности – является разновидностью (классификации) виды памяти: ОЗУ, внешняя память и т.д.; ОЗУ бывает статическое и динамическое; ОС и утилиты – системное ПО; счетчик команд – это регистр
3класс/экземпляр реализуется в виде – является примером (конкретный экземпляр типа) текстовыми редакторами являются Notepad, Word, TeX и др.; клавиатура и сканер – устройства ввода; процессор Intel содержит следующие регистры...
4смысловая связь понятия связаны между собой по смыслу дискретность - бит, слово - процессор, разрядность - байт, конструкция - наличие ее вариантов, помехоустойчивость - кодирование данных
5аналогия понятия аналогичны программный интерфейс (между человеком и машиной) аналогичен аппаратному (между устройствами ЭВМ)
6основание является основой – базируется на кодирование базируется на двоичной системе; ЭВМ строится на основе взаимодействия узлов; основной алгоритм существенно использует счетчик команд
7применение («слабее», чем 6) применяет(ся), использует(ся) при взаимодействии блоков применяется шина; ПО имеет программный интерфейс; один из принципов ОЗУ – принцип хранимой программы
8характеристика характеризует(ся) процессор характеризуется тактовой частотой; разрядность характеризует процессор и ячейку ОЗУ; система команд определяет возможности процессора
9реализация выполняет(ся), производит(ся), осуществляет(ся) АЛУ реализует арифметические и логические операции; ROM BIOS осуществляет начальную загрузку ПО; программа обрабатывает данные
10управление управляет(ся) чем-либо операционная система управляет работой аппаратной части; контроллер управляет вводом с внешнего устройства
11соединение соединяет(ся) контроллер присоединяется к плате через слот расширения; разъем подсоединяет внешнее устройство к системному блоку

В таблице представлены одиннадцать типов отношений, которые потребовались для описания взаимосвязей между базовыми терминами содержательной линии. Помимо их порядкового номера и краткого названия, приведены наиболее характерные глаголы, которые обычно используются для словесного описания каждой связи; для большей однозначности в последнем столбце даны разнообразные примеры. Подчеркнем, что каждому отношению соответствует целый ряд глаголов, что является следствием обобщенного характера базовых отношений.

Первые пять отношений табл. 1 являются наиболее общими и входят практически во все системы представления знаний. Остальные добавлены для адекватного описания выбранной предметной области, причем «основание» и «применение» главным образом отражают ссылки на теоретические основы, а все остальные довольно специфичны и встречаются в единичных случаях. Поскольку, как указывалось выше, в базовый глоссарий не включались второстепенные термины и названия, экземпляры классов не рассматривались, и связь под номером 3 не использовалась (в таблицу она включена для сохранения общности).

Подчеркнем, что весьма ограниченное количество связей, требуемое для описания столь объемного глоссария если не неожиданно, то, по крайней мере, неочевидно.

Для представления связей между объектами в работе в основном применялась табличная форма, что позволило активно использовать возможности табличного процессора Excel. Полученное представление информации является довольно компактным и пригодным к выводу на бумагу, хотя и не слишком наглядным и трудно читаемым. Применение специализированных программных средств ведения онтологий знаний, таких как, например, Protege, лишено этих недостатков, но, напротив, удобно для использования только на экране дисплея, не позволяя для объемной системы получить распечатку на бумаге приемлемого размера и вида [20].

Опишем организацию табличного представления результатов подробнее.

Каждая категория тезауруса представляет собой совокупность отношений, которые связывают ее с остальными категориями. Как уже отмечалось ранее, объект в отношении может быть более значимым или менее значимым, в зависимости от его важности в данной паре. Например, в отношении «часть/целое» главным, несомненно, будет целое, а в отношении «реализация» – объект, который осуществляет то или иное действие (см. табл.1). Для «основания» и «применения» теоретический принцип несколько условно принимался ведущим по отношению к объекту, в котором он реализовывался. В частности, «принцип двоичного кодирования» полагался более значимым в паре с «системой команд компьютера», где он использован.

Приведем в качестве примера табличное представление данных о связях объекта «ОЗУ», которые изображались ранее на рис. 1. Получим некоторую характерную структуру, которая помещена в табл. 2.

Таблица 2
ОЗУ
память2ячейки ОЗУ1
принцип адресности6статическое ОЗУ2
принцип хранимой программы7динамическое ОЗУ2
материнская плата1  

В верхней выделенной цветом строке указывается название объекта. Два левых столбца описывают связи, где «ОЗУ» является «ведомым», а правые – «ведущим» объектом. В обоих случаях указывается имя связанного объекта и номер связи с ним согласно табл. 1. Скажем, информация «память 2» означает, что рассматриваемый объект «ОЗУ» связан с объектом «память» отношением номер 2, т.е. «класс/подкласс». «В переводе» на естественный язык это значит, что ОЗУ является разновидностью памяти. Аналогичным образом сокращение «ячейки ОЗУ 1» с помощью табл. 1 расшифровывается как общепринятая фраза «ОЗУ состоит из отдельных ячеек».

При реализации объектов тезауруса в табличном процессоре Excel лучше не вписывать каждый раз названия объектов, а использовать стандартный механизм ссылок на ячейки. Например, для объекта «память» формула в авторской реализации имела вид =E26&R2, где E26 – это адрес заголовка объекта «память», а R2 – текст, соответствующий отношению под номером 2 (знак "&" в Excel, как известно, используется для объединения строк). Помимо возможности легко корректировать названия объектов и связей, предлагаемая схема позволяет быстро найти на громоздкой схеме любое понятие, на которое ссылается рассматриваемый объект.

Полная таблица всех категорий курса с нанесенными по указанной системе связями представлена в табл. 3; из-за ее большого объема она вынесена в приложение.


На главную страницу


© Е.А.Еремин, 2008
Публикация:
Еремин Е.А. Анализ содержательной линии "Компьютер" курса информатики с применением компьютерных средств представления знаний. "Информатика", 2008, N 9, с.8-18.


Автор сайта - Евгений Александрович Еремин (Пермский государственный педагогический университет). e_eremin@yahoo.com