1 докладчики: Колб Д.Г., Корончик Д. Н., Минск, БГУИР. - презентация

1 1 докладчики: Колб Д.Г., Корончик Д. Н., Минск, БГУИР

2 эффективность использования программной системы зависит от ее пользовательского интерфейса; разработка интерфейса отнимает более 50% времени затрачиваемого на разработку системы; трудоемкость разработки пользовательского интерфейса в большей степени обусловлена отсутствием хорошо продуманных технологий их проектирования; организация взаимодействия пользователя с интеллектуальной системой делает разработку технологии проектирования пользовательских интерфейсов интеллектуальных систем более актуальной 2

3 3 снижение требований к подготовке пользователя для работы с интеллектуальной системой; сокращение времени адаптации конечного пользователя к интерфейсу нового программного продукта; увеличение числа внешних языков взаимодействия пользователя и интеллектуальной системы для повышения когнитивного эффекта восприятия предметной области

4 4 использование задачно- ориентированной модели пользовательского интерфейса; использование объектно- ориентированной модели пользовательского интерфейса; использование модели индуктивного пользовательского интерфейса; модели автоматизации пользовательского интерфейса

5 необходимость специальных усилий для минимизации времени разработки пользовательского интерфейса без потери качества необходимость повышения качества пользовательского интерфейса без одновременного его усложнения и увеличения времени на разработку необходимость преодоления несогласованности интерфейсных компонент, которая приводит к потерям времени на их интеграцию в интерфейс интеллектуальной системы 5

6 6 унификация методов проектирования пользовательских интерфейсов с помощью методов искусственного интеллекта; интеллектуализация различных функций пользовательского интерфейса

7 Указанные пути решения проблем к разработке пользовательских интерфейсов исследовались рядом зарубежных ученых: Т.А. Гавриловой, В.В. Грибовой, А.С. Клещевым, Дж. Раскиным, Дж. Фааборга, Д. Джарратано, Г. Райли, В. Ф. Хорошевским 7

8 8 интеграция разнородных компонент пользовательских интерфейсов интеллектуальных систем; интеграция различных представлений пользовательского интерфейса в памяти ЭВМ; унификация подходов к организации диалога между пользователем и интеллектуальной системой с помощью интерфейсных команд

9 Разработка семантической технологии проектирования пользовательских интерфейсов интеллектуальных систем 9

10 снижение сроков проектирования; снижение требований предъявляемых к квалификации разработчика; снижение требований к начальной квалификации пользователей интеллектуальных систем; упрощение интеграции пользовательского интерфейса в состав интеллектуальной системы. 10

11 унифицированная модель пользовательских интерфейсов согласованная с общей теорией интеллектуальных систем; повторное использование уже разработанных фрагментов пользовательских интерфейсов; повышение уровня автоматизации и последующей интеллектуализации процесса проектирования; создание интеллектуальной help-системы, обеспечивающей консультацию разработчиков пользовательских интерфейсов интеллектуальных систем по технологии их проектирования.

12 унифицированная семантическая модель пользовательских интерфейсов; библиотека совместимых ip-компонентов пользовательских интерфейсов интеллектуальных систем; интегрированные средства проектирования пользовательских интерфейсов интеллектуальных систем; методика проектирования пользовательских интерфейсов интеллектуальных систем; методика обучения проектированию пользовательских интерфейсов интеллектуальных систем; интеллектуальная help-система по семантической технологии проектирования пользовательских интерфейсов интеллектуальных систем

13 13

14 14 разработать языки, ориентированные на представление различных видов знаний в БЗ пользовательских интерфейсов; разработать содержательную структуру БЗ пользовательских интерфейсов интеллектуальных систем; унифицировать внешний облик пользовательских интерфейсов; унифицировать принципы взаимодействия пользователя и интеллектуальной системы на уровне пользовательских действий; разработать и реализовать операции пользовательских интерфейсов интеллектуальных систем

15 Научная идея предлагаемого подхода состоит в рассмотрении информационных объектов и объектов управления пользовательского интерфейса как элементов базы знаний Такой подход позволяет рассматривать пользовательский интерфейс как специализированную интеллектуальную систему, решающую задачу организации диалога пользователя с основной интеллектуальной системой 15

16 Для описания БЗ пользовательского интерфейса предлагается использовать однородные семантические сети с базовой теоретико-множественной интерпретацией. Основным способом кодирования для таких сетей является SC-код(Semantic Сode) 16

17 Пользовательский интерфейс визуализируется с помощью SCg-кода (Semantic Code graphical) – унифицированного способа визуализации семантических сетей закодированных с помощью SC-кода. 17

18 18

19 19

20 20

21 Каждая подсистема пользовательского интерфейса представляет собой специализированную интеллектуальную систему со своей базой знаний и машиной обработки знаний 21

22 Класс подсистем пользовательского интерфейса sc-систем, которые позволяют осуществлять просмотр различных информационных конструкций 22

23 видеопроигрыватели аудиопроигрыватели flash-проигрыватели и др. просмотрщики информационных конструкций с временной составляющей (проигрыватели) просмотрщики традиционных текстов просмотрщики изображений просмотрщики SСg-кода и др. информационных конструкций без временной составляющей 23

24 Операции отображения различных информационных конструкций Операции навигации по содержимому sc-узлаОперации масштабированияОперации установления режима и скорости просмотраОперации указания локуса внимания 24

25 Просмотр sc.g-конструкций является важнейшей составляющей любой прикладной интеллектуальной системы, построенной с использованием SC-кода. 25

26 Для отображения информационной конструкции каждого типа используются специализированные окна (sc-окна). Каждое sc-окно трактуется как sc-узел, отображаемый на экране и имеющий содержимое. 26

27 Для спецификации информации хранящейся в содержимом sc-узлов используются специальный язык гипермедийных структур. 27

28 28 Синтаксический аспект Семантический аспект

29 Изображение Конфигурация графем Строка символов Символьное представление числа Нелинейная конфигурация графем sc.g-конструкция Статическая графикаАудио-информация Видеоинформация Анимация Динамическая графика 29

30 Тип каждого sc-окна определяется типом содержимого sc-узла, которое отображается в данном sc-окне Например: в текстовом sc-окне может отображаться текст русского языка, в sc.g-окне конструкции SСg-кода 30

31 окна, содержимое которых носит однородный характер, например, текст, рисунок, речь Простые sс-окна позволяют представлять неоднородную информацию. В частности гибридным может являться любое sc.g-окно, если оно содержит другие sc-окна Гибридные sc-окна 31

32 текст (дискретная информационная конструкция) текст естественного языка официальный документ (административный документ) текст формального языка sc.g-текст (текст SCg-кода) текст языка программирования изображениекарта аудиоинформациявидеоинформациямультфильм 32

33 семантическая эквивалентность информационных конструкций информационная конструкция – ключевое понятие определение – определяемый объект пояснение – поясняемый объект последовательность информационных конструкций декомпозиция информационных конструкций комментарий – комментируемый объект семантическое включение информационная конструкция – издание включение информационной конструкции синтаксическая эквивалентность информационных конструкций информационная конструкция – аббревиатура информационная конструкция – идентификатор 33

34 34

35 35

36 36 A

37 Класс подсистем пользовательского интерфейса интеллектуальной системы, которые позволяют осуществлять просмотр и редактирование различных информационных конструкций В состав каждого редактора входит просмотрщик информационных конструкций соответствующего типа 37

38 Операции сохранения информационных конструкций в содержимое sc-узла Операции загрузки информационной конструкции с жесткого диска и др. Операции Ввода/вывода Операции корректировки информационных конструкций Операции переформатирования и просмотра информационных конструкций Операции генерации информационных конструкций Операции инициирования трансляции информационных конструкций 38

39 Класс подсистем осуществляющих «перевод» информационных конструкций, составленных пользователем на язык понятный интеллектуальной системе и обратно 39

40 Трансляторы инородных информационных конструкций в sc-конструкции Трансляторы sc-конструкций в инородные информационные конструкции 40

41

42 Диалог пользователя с интеллектуальной системой при использовании предлагаемого подхода осуществляется посредством обмена фрагментами семантической сети между пользователем и системой. 42 пользователь Интеллектуальная система Основная интеллектуальная системы Пользовательский интерфейс База знаний

43 43

44 ip-компонент (компонент интеллектуальной собственности) - унифицированная часть пользовательского интерфейса, которая может быть использована в нескольких системах; В качестве ip-компонентов могут выступать как небольшие части системы (трансляторы, просмотрщики и т. д.), так и целые системы (система распознавания речи, система распознавания изображений и т. д.)

45 Библиотека ip-компонентов пользовательских интерфейсов – специализированная интеллектуальная система, которая направлена на решение следующих задач: хранение ip-компонентов; добавление новых ip-компонентов (пополнение); удаление старых ip-компонентов (поддержка актуализации); сравнение ip-компонентов; поиск ip-компонентов по указанным характеристикам.

46 Задачно-ориентированная классификация: трансляторы с внешнего языка представления знаний в SC-код; трансляторы конструкций SC-кода в конструкции внешнего языка представления знаний; просмотрщики внешних информационных конструкций; редакторы внешних информационных конструкций.

47 По внешнему языку представления знаний: речевые; картографические; аудио; видео; текстовые; и т. д.

48 все компоненты, которые включены в базу знаний должны быть совместимы друг с другом и легко интегрироваться в рамках одного пользовательского интерфейса; интеграция ip компонентов осуществляется в рамках общей базы знаний и обеспечивается за счет использования SC кода и общих ключевых узлов; База знаний компонент 1 компонент 3 компонент 2 ключ. узлы

49 Визуальное представление в просмотрщике Представление информации в базе знаний Транслятор

50 под инородным ip-компонентом пользовательского интерфейса понимается интерфейсная подсистема, которая построена с использованием других технологий и работают с информацией представленной без использования SC-кода; основным назначением таких компонентов является просмотр, редактирование инородной информации (записанной без использования SC- кода); Примеры: просмотр видео, проигрывание аудио, редактирование документов MS Word и т. д.

51 Узел с содержимым База знаний Транслятор с SC-кода на внешний язык представления знаний Информационная конструкция Просмотрщик конструкций внешнего языка Физическая модельДокумент MS WordFlash-ролик

52 Узел с содержимым База знаний Транслятор с внешнего языка представления знаний в SC-код Информационная конструкция Редактор конструкций внешнего языка Редактор текстов MS WordРедактор карт

53 Узел с flash-роликом в качестве содержимого Узел с видео роликом в качестве содержимого

54 54

55 Интегрированная среда проектирования пользовательских интерфейсов интеллектуальных систем – специализированная интеллектуальная система, которая решает задачу автоматизации и интеллектуализации процесса проектирования 55

56 56 Средства визуального проектирования Средства верификации и отладки Библиотека ip- компонентов Help-система Интегрированная среда проектирования пользовательских интерфейсов

57 визуальное представление с использованием языка SCg; возможность проектирования пользовательских интерфейсов с использованием известной технологии WYSIWYG (What You See Is What You Get – «что вы видите то и получите», то есть результат проектирования выглядит так же, как и прототип во время разработки) 57

58 Средства верификации и отладки – специализированная интеллектуальная система, которая решает задачу поиска и устранения ошибок в проектируемом интерфейсе

59 Поиск ошибок Помощь в устранении ошибок, анализ действий разработчика и указание на более оптимальные способы решения задач Интеллектуальный анализ и оптимизация проектируемого интерфейса Автоматическое устранение ошибок (по желанию разработчика)

60 60

61 разработка задачно-ориентированной спецификации проектируемого интерфейса задачно-ориентированная декомпозиция проектируемого пользовательского интерфейса поиск в библиотеке ip компонентов тех интерфейсных подсистем проектируемого пользовательского интерфейса, которые полностью или частично реализуют необходимые функциональные возможности уточнение функциональных возможностей тех интерфейсных подсистем, которые отсутствуют в библиотеке ip-компонентов, либо присутствуют, но не имеют весь необходимый функционал разработка интерфейсных подсистем в соответствии с семантической технологией проектирования интеллектуальных систем

62 Разработка пользовательского интерфейса Отладка и верификация пользовательского интерфейса Сборка базы знаний спроектированного пользовательского интерфейса

63 разработка задачно-ориентированной спецификации проектируемого интерфейса задачно-ориентированная декомпозиция проектируемого пользовательского интерфейса поиск в библиотеке ip компонентов тех интерфейсных подсистем проектируемого пользовательского интерфейса, которые полностью или частично реализуют необходимые функциональные возможности уточнение функциональных возможностей тех интерфейсных подсистем, которые отсутствуют в библиотеке ip-компонентов, либо присутствуют, но не имеют весь необходимый функционал разработка интерфейсных подсистем в соответствии с семантической технологией проектирования интеллектуальных систем

64 64

65 построена с использованием семантической технологии проектирования интеллектуальных help-систем; решает задачу формирования у пользователя знаний и навыков для эффективного проектирования пользовательских интерфейсов интеллектуальных систем

66 База знаний интеллектуальной help-системы по семантической технологии проектирования пользовательских интерфейсов интеллектуальных систем включает себя следующие разделы: унифицированная семантическая модель пользовательских интерфейсов; библиотека совместимых ip-компонентов пользовательских интерфейсов интеллектуальных систем; интегрированные средства проектирования пользовательских интерфейсов интеллектуальных систем; методика проектирования пользовательских интерфейсов интеллектуальных систем; методика обучения проектированию пользовательских интерфейсов интеллектуальных систем; интеллектуальная help-система по семантической технологии проектирования пользовательских интерфейсов интеллектуальных систем.

67 67

68 68 унификация способов организации диалога пользователя с интеллектуальной системой за счет разработки языковых средств ведения диалога и, как следствие этого, снижение начальной требований предъявляемых к подготовке конечных пользователей; возможность интеграции базы знаний и машины обработки знаний пользовательского интерфейса интеллектуальных систем с другими базами знаний и машинами обработки знаний, построенными с использованием SC-кода