Лекция 2. Интеллектуальный интерфейс

Несмотря на то, что программирование как специальность появилась лишь 45 лет назад, количество программистов сейчас достигло многих миллионов и продолжает расти (рис.3.).

10⁸     10⁷     10⁶   10⁵     10⁴     10³    

Кол. чел.

1960 1970 1980 1990

Рис.3.

На рис.3 показаны два графика, характеризующие рост в США числа профессиональных программистов (непрерывная кривая) и тех, кто программирует сам (пунктирная кривая). Профессиональных программистов принято подразделять на системных и прикладных. Системные программисты – это те, кто занят созданием базового математического обеспечения для ЭВМ. Они разрабатывают операционные системы, трансляторы с различных языков, сервисные программы и др. Прикладные программисты пишут программы, позволяющие решать конкретные задачи, интересующие пользователей ЭВМ. Это значит, что их единственной работой является посредничество между пользователем и ЭВМ. Из рис. 3 видно, что наблюдается тенденция быстрого роста людей, занятых программированием. Если сохранится эта тенденция, то вскоре все взрослое население земного шара будет занято программированием. Абсурдность этого очевидна. Одним из выходов было бы исключение программиста из цепи пользователь – программист – ЭВМ. Но это довольно трудно. Дело в том, что решение сложных задач включает в эту цепь не только одного программиста, а целую группу людей. Конечный пользователь (КП) общается с аналитиком (программист – аналитик). Его функция – перевод задачи КП в некоторую исходную формальную модель. Конечный пользователь (биолог, лингвист, химик и т.д.), скорее всего, сформулирует возникшую перед ним задачу на языке своей профессии. Искусство аналитика состоит в умении по этой формулировке построить адекватную ей математическую задачу.

То, что сумеет сделать аналитик, есть исходное представление задачи для специалиста следующего уровня – прикладного программиста (ПП). Его цель преобразовать продукт аналитика в программный продукт.

При такой технологии решения задачи на ЭВМ КП расплачивается низкой эффективностью своего труда, зависимостью от других людей, которые вносят свои искажения в его представление о проблеме, решаемой задаче и интерпретации решения.

Первым шагом на пути исключения из технологической цепочки лишних программистов был переход к терминальному доступу к ЭВМ. Вторым шагом явилось то, что КП получил прямой доступ к ЭВМ, но для этого ему надо было научиться выполнять работу аналитика. По этому пути пошло немало специалистов. Именно эти люди пополняют ряды тех, рост числа которых характеризует пунктирный график на рис.3.

Но не каждый специалист встанет на путь обучения новому для него делу. Для этого надо преодолеть неизбежный психологический барьер и иметь вкус к деятельности, требующей ориентированного на ЭВМ стиля мышления. Следовательно, возникает следующая задача. Если специалисты не хотят ”опускаться” до уровня машины, то можно попытаться поднять уровень ЭВМ, сделать общение с ней похожим на общение двух специалистов из одной проблемной области. Другими словами, системные программисты должны создать такие средства, реализуемые внутри ЭВМ, чтобы все функции аналитика взяла на себя ЭВМ.

Какие же функции аналитика нужно смоделировать в машине? Прежде всего, функции, связанные с общением конечного пользователя с аналитиком. КП, излагая аналитику суть проблемы, возникающей перед ним, пользуется своим профессиональным языком. Профессиональный язык составляет не слишком большое подмножество обычного естественного языка. Это подмножество обладает рядом свойств, облегчающих взаимное понимание специалистами сути обсуждаемых проблем. Фразы и тексты в профессиональных языках строятся по более жестким правилам, чем произвольные фразы и тексты языка во всей его полноте, а для того, чтобы ЭВМ могла понимать профессиональный язык, формулировку той задачи, которую ей хочет сообщить конечный пользователь, она должна иметь два сорта знаний:

- знания о языке и

- знания о той проблемной области, в которой работает пользователь.

Знания первого типа используются в диалоговой системе, осуществляющей связь между пользователем и ЭВМ на профессиональном языке. Часто говорят не о диалоговой системе, а о лингвистическом процессоре. Это может быть система специальных программ или сложный комплекс, включающий в себя и аппаратуру и программы. Знания о языке хранятся прямо в диалоговом процессоре.

Знания о проблемной области хранятся в специальной базе знаний, которая, подобно диалоговому процессору, может быть физически реализована различными способами. Для практически интересных проблемных областей база знаний может иметь большой объем памяти и специальные средства для работы с хранимыми в ней сведениями.

Рис.4.

Наконец, необходимо уметь воспроизводить и еще одну функцию аналитика – уметь превращать описание исходной задачи в рабочую программу, ее решающую. Комплекс средств, позволяющих делать это, называют планирующей системой или просто планировщиком. Во время своей работы планировщик должен постоянно контактировать с базой знаний. Из этой базы он черпает информацию не только о проблемной области и способах решения в ней тех или иных задач, но и информацию о том, как составляются рабочие программы для ЭВМ, т.е. сведения о возможностях автоматического синтеза программ из некоторых базовых программ, хранящихся все в той же базе. На рис.4. можно видеть ЭВМ в окружении четырех блоков. Все четыре блока в совокупности образуют ”интеллектуальный уровень” ЭВМ и называются интеллектуальным интерфейсом.

Таким образом, интеллектуальный интерфейс можно создать только на основе методов и идей, разрабатываемых в искусственном интеллекте.

Дата добавления: 2014-01-07