Системы комплексной информации

В последнее время наметилось создание интегрированных технологий, лежащих в основе так называемых систем комплексной информации. Примером подобной технологии может служить мультимедиа-технология, позволяющая одновременно работать с числовой, текстовой, графической и аудио-видео информацией в реальном масштабе времени.

Мультимедиа (multimedia) — это интерактивные системы, обеспечивающие работу с неподвижными изображениями и движущимся видео, анимированной компьютерной графикой и текстом, речью и высококачественным звуком. Термин «мультимедиа» даже в английских журналах характеризуется как "ill-defined" — неудачно определенный, в русском же языке это слово несклоняемое, неопределенного рода. Поэтому, как правило, пользуются оригинальным английским термином. Практикуемое иногда употребление этого слова в английской транскрипции («малтимедиа») противоречит традиции заимствования корня "multi" (мультипликация, мультивибратор).

Наиболее часто обозначают термином «гипермедиа» класс систем, образованный пересечением области мультимедиа с областью информационных гипертехнологий, т.е. такие системы мультимедиа, для которых существенно структурирование информации с помощью гиперсвязей.

Такие технологии строятся на основе технологических участков генерации; коммуникации; восприятия; распознавания; представления данных; хранения; поиска информации; обучения.

Гипертекст (hypertext) — технология работы с текстовыми данными, позволяющая устанавливать ассоциативные связи — гиперсвязи — между отдельными терминами, фрагментами, статьями в текстовых массивах и благодаря этому допускающая не только последовательную, линейную работу с текстом, как при обычном чтении, но и произвольный доступ, ассоциативный просмотр в соответствии с установленной структурой связей.

Текст как бы получает дополнительные измерения, будучи одновременно организованным и от начала к концу, и по тематическим линиям, по индексам, библиографическим указателям, — как задаст разработчик или пользователь системы.

Информационные гипертехнологий — технологии обработки информации, обеспечивающие структурирование информации и произвольный доступ к ее элементам с помощью установления гиперсвязей.

Появление систем мультимедиа произвело революционные изменения в таких областях, как образование, компьютерный тренинг, во многих сферах профессиональной деятельности, науки, искусства, в компьютерных играх, однако оно явилось логическим эволюционньм продолжением развития ряда направлений в компьютерной семантике и практике.

Разработка технологии гипертекста и применение ее к созданию электронных руководств, энциклопедий, естественно, поставили вопрос об иллюстрировании статей, включении географических карт и фотографий. Аппарат внешних ссылок или команд, предусмотренный в идеологии гипертекста, оказался весьма удобным средством для обработки и представления нетекстовых видов информации.

Пользователи баз данных также вышли за рамки традиционных текстовых и числовых видов данных, и появились multimedia databases (ММ-базы). ММ-базы позволяют хранить факсимильные изображения, исходные и объектные коды программ, оцифрованное видео и звук — то есть фактически любую информацию, которая может быть занесена в память компьютера.

Развитие графического интеллектуального пользовательского интерфейса, с одной стороны, и методов объектно-ориентированного программирования — с другой, породили объектно-ориентированные пользовательские среды типа HiperCard и Nextstep, которые фактически уже являлись системами мультимедиа и содержали необходимый аппарат для представления разных типов информации.

Со стороны рабочих станций и специализированных компьютеров к появлению мультимедиа вело развитие систем САПР, теле- и видеостудий, управляемых компьютером, а также музыкальных компьютерных центров.

Развитие компьютерных тренажеров и компьютерных игр, требующих анимации сложных изображений в реальном времени и звукового сопровождения для имитации или моделирования поведения объектов и окружающей среды, также привело к системам мультимедиа.

Дальнейшее развитие систем multimedia происходит в направлении «мономеди-изадии» — объединения разнородных типов данных в цифровой форме на одной среде-носителе, в рамках одной системы. При смешении сигналов основные проблемы возникают с видеоизображением.

Для синхронизации двух изображений служит специальное устройство, называемое «генлок» (genlock). Если добавить еще одно устройство — кодер (encoder), компьютерное изображение может быть преобразовано в форму ТВ-сигнала и записано на видеопленку.

Проблемы памяти и пропускной способности решаются с помощью методов сжатия/развертывания данных. Для движущихся видеоизображений существующие адаптивные разностные алгоритмы могут сжимать данные с коэффициентом порядка 100:1—160:1, что позволяет разместить на специальных дисках около часа полноэкранного видео. Некоторое акцентирование возможности тех или иных систем воспроизводить полноэкранное, полноцветное видео в реальном времени объясняется тем, что именно здесь сосредоточены в настоящее время основные усилия разработчиков.

Направление актуальных научных исследований и коммерческих приложений программных средств в настоящее время смещается к проблемам решения на ЭВМ неформализуемых задач и наглядной интерпретации результатов решения.

Интерпретация результатов решения неформализуемых задач осуществляется в среде гипермедиа: интерактивных систем, обеспечивающих работу с неподвижными изображениями и движущимся видео, анимированной компьютерной графикой, речью и высококачественным звуком. Обеспечивается ассоциативная организация данных, которая преобразует традиционно линейный текст в семантическую сеть. Возможно построение расширенных семантических сетей и создание систем навигации. В рамках гипертехнологий пользователь сам формирует логическую структуру связей с помощью удобного и наглядного интерфейса.

Гипертекстовые системы — частный случай гипермедиа. Гипертекст — особая организация текстового материала, при которой он делится на отдельные фрагменты, между которыми устанавливаются смысловые или ассоциативные связи.

Ассоциативная организация данных содержит идею преобразования традиционного линейного текста в семантическую сеть или иерархическую структуру, называемую гипертекстом. Гипертекстовая технология подкрепляется широкими концептуальными, функциональными и техническими возможностями, которые позволяют расширить типы обрабатываемых данных (текст, графика, аудио и видеоинформация), способы их организации (семантические сети, фреймы, логические правила и т.п.), способы работы с данными (окна, пиктограммы), использовать различные схемы поиска (логические, ассоциативные).

Гипертекстовая технология имеет ряд особенностей. Она снимает все ограничения на структуру информации, которую накладывают технологии типа СУБД, ИПС и другие технологии предыдущих поколений. В рамках гипертекстовой технологии пользователь сам может формировать логическую структуру связей с помощью простого интерфейса.1