ПЭИС : 15.Проектирование процессов обработки информации в диалоговом режиме. Моделирование диалоговых систем

Диалоговый режим взаимодействия пользователя и ЭВМ обеспечивает возможность оперативного вмешательства человека в процесс обработки информации на ЭВМ.

Диалог — процесс обмена информационными сообщениями м/д пользователями и ЭВМ, при кот осущ-ся постоянная смена ролей информатора и реципиента.

Процесс диалога д. удовлетворять условиям:

  • единая цель информатора и реципиента
  • общий язык общения
  • наличие общей базы знаний (данных)
  • возможность пополнения БЗ хотя бы 1-м из объектов (субъектов)

Для осуществления диалога разрабатывается диалоговая система (ДС) — совок-ть технич., информац., программ., лингвистич. обеспечения, предназнач. для выполнения функций управления диалогом, информирования польз-ля, ввода сообщений, обработки их с пом. прикладных прогр. и выдачи рез-в.

Технология обработки данных в диалоговом режиме на ЭВМ предполагает: организацию в реальном времени непосредственного диалога пользователя и машины

Наиболее распространенными типами организации диалога являются меню, шаблон, команда, естественный язык.

Меню как тип диалога очень удобен для конечного пользователя. Реализация диалога «меню» возможна через вывод на экран определенных функций системы. Частным случаем диалога «меню» является режим ответа ДА/НЕТ.

Шаблон — это режим взаимодействия конечного пользователя и ЭВМ, на каждом шаге которого система воспринимает только синтаксически ограниченное по формату входное сообщение пользователя.

Диалог типа «команда» инициируется пользователем. При этом выполняется одна из допустимых на данном шаге диалога команд пользователя. Их перечень вызывается на экран с помощью специальной директивы или функциональной клавиши (обычно F1). При вводе ошибочной команды выдается сообщение об ошибке.

Естественный язык — это тип диалога, при котором запрос и ответ со стороны пользователя ведется на языке, близком к естественному. Пользователь свободно формулирует задачу, но с набором установленных программной средой слов, фраз и синтаксиса языка. Система может уточнять формулировку пользователя. Разновидностью диалога является речевое общение с системой.

Обычно при решении экономических задач используется сочетание нескольких типов диалога.

Характеристики диалоговых систем:

  • степень оперативности — возможна одностронняя и двухсторон. — со стороны ЭВМ и чел-ка.
  • способность к управлению выражается в способности к выдаче таких команд, которые требуют от партнера выполнения действий, направл. на достижение цели диалога.
  • способность к обучению
  • среднее время безотказной работы всей диалоговой системы
  • вероятность безошибочного выполнения диалога
  • коэффициент занятости системы
  • стоимость эксплуатации и разработки диалоговой системы.

Проектирование на логическом уровне включает:

  • выбор стратегии, методов проектирования и оценки системы,
  • принципов и способов логической организации и реализации на ЭВМ,
  • процессов взаимодействия.

Выбор логической структуры ДС зависит от назначения ДС и от используемого языка общения.

На этапе технического проектирования необходимо выполнить следующие работы:

  • описать подсистемы диалоговой системы,
  • определить интерфейсы между ними,
  • согласовать с проблемными задачами и конкретной вычислительной средой,
  • выявить и учесть возможности и детали поведения диалоговой системы,
  • определить сервисные возможности, предоставляемые пользователям,
  • выбрать обобщенный взгляд на диалоговую систему в целом,
  • обеспечить взаимодействие заказчика и разработчика системы и определить базу для стандартизации ДС.

На этапе рабочего проектирования созданная формальная модель выполняет следующие функции:

  • служит основой для детального проектирования и реализации программного обеспечения и выбора аппаратных средств,
  • используется как средство контроля за ходом проектирования,
  • служит средством анализа свойств ДС, оценки заданных параметров и ресурсов, необходимых для реализации системы, и их оптимизации.

При построении модели в качестве формального аппарата описания организации и функционирования диалоговой системы применяем теорию графов, теорию конечных автоматов и специальные языки формально-логического типа. Если необходим анализ и оптимизация разработанной системы, то модели строятся с использованием вероятностно-статистическихметодов.

Если ДС строится на базе математической модели, использующей теорию графов и специального языка описания, то дополнительно в состав ДС будут входить программы анализа и синтеза графов диалоговых процедур и транслятор языка описания графов ДС.

По сфере использования можно выделить системы, применяемые в процессах управления экономическими системами, в процессах проектирования сложных систем в САПР, в обучающих системах, в системах управления данными и в информационно-поисковых системах.

По способу организации взаимодействия и наличию приоритета при организации этого взаимодействия выделяют системы с приоритетным взаимодействием (человека, ЭВМ) и без приоритетного взаимодействия. Бесприоритетные системы отличаются случайным характером ведения диалога и малой степенью его организованности. Такие системы не являются характерными для применения в экономических системах, в которых, как правило, используют приоритетные схемы взаимодействия человека или ЭВМ в пределах сценария или предметной области и выбранных средств общения

Если принять во внимание, что основу процесса взаимодействия составляют операции информирования, то все диалоговые системы можно разделить на классы по типу общения: с активным общением и с пассивным общением, а по типу сценария все ДС делят на системы с гибким и жестким сценарием диалога. Активная схема диалога характеризуется проявлением инициативы с двух сторон, что создает возможность регулирования человеком основных характеристик взаимодействия: периода общения, количества этапов, структуры и содержания информационного потока. Следовательно, появляется возможность работать по гибкому сценарию диалога. Схема пассивного диалога более проста по своей реализации и используется при хорошей структурированности задачи, а также при лимите времени и средств ЭВМ.

По форме (языку) общения диалоговые системы делятся на системы с языком общения типа «запрос — ответ», «меню», «шаблоны», «подсказки», смешанные варианты. Выбор средств общения определяется требованиями, предъявляемыми к системе взаимодействия со стороны предметной области и режимами общения.

По типу сложности языка общения выделяют системы с формализованными языками (с грамматикой или без грамматики) и с естественными языками. В настоящее время с увеличением числа непрофессиональных пользователей диалоговых систем большое значение приобретает использование естественного языка общения, который обеспечивает доступность, удобство и высокое качество взаимодействия. Однако из-за трудностей реализации эффективных средств восприятия сообщений на естественном языке при использовании формы взаимодействия «запрос-ответ», «меню» и «шаблоны» применяют в основном формализованные языки с ограниченной лексикой и с грамматикой или без грамматики.

Все проблемы проектирования процессов обработки данных в диалоговом режиме можно объединить в две группы:

  • проблемы методологического характера, связанные с выбором принципов и методов проектирования диалоговых систем и разработкой проекта на логическом уровне;
  • проблемы, связанные с реализацией конкретного варианта проекта диалоговой системы, т. е. проектированием на физическом уровне.

Проектирование диалоговой системы на логическом уровне включает выбор стратегии проектирования, методов проектирования и оценки системы, принципов и способов логической организации и реализации на ЭВМ процессов взаимодействия. Выбор логической структуры диалоговой системы зависит от назначения диалоговой системы и используемого языка общения.

При выборе в качестве языка общения языка директив типовыми подсистемами ДС являются:

  • ввод-вывод данных;
  • ввод директив и их анализ;
  • интерпретация директив.

При использовании для общения языка «меню» или языка «запросов» в диалоговой системе должна присутствовать система планирования и управления диалогом, или диалоговый монитор, в функции которого входят:

  • управление процессом диалога;
  • обеспечение интерфейса пользователя;
  • обеспечение выполнения сервисных или справочных функций;
  • анализ и обработка ошибочных ситуаций;
  • вызов обрабатывающих программ;
  • обеспечение работы с библиотекой прикладных программ и ведение протоколов работы системы.

 

© gos2012asu

Бесплатный хостинг uCoz