Файл: Информационные процессы и технологии.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 19.10.2024

Просмотров: 116

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
. Она содержит факты, описывающие проблемную область, а также логическую взаимосвязь этих фактов. Центральное место в базе знаний

182 принадлежит правилам. Правилоопределяет, что следует делать в данной конкретной ситуации, и состоит из двух частей: условия, которое может выполняться или нет, и действия, которое следует произвести, если условие выполняется.
Все экспертные системы являются самообучающимися, т.е. чем больше вы ими пользуетесь, тем больше становиться база знаний.
Модуль логического вывода (интерпретатор). Это часть экспертной системы, производящая в определенном порядке обработку знаний
(мышление), находящихся в базе знаний. Технология работы интерпретатора сводится к последовательному рассмотрению совокупности правил (правило за правилом). Если условие, содержащееся в правиле, соблюдается, выполняется определенное действие, и пользователю предоставляется вариант решения его проблемы.
Интерфейс пользователя. Специалист использует интерфейс для ввода информации и команд в экспертную систему и получения выходной информации из нее. Команды включают в себя параметры, направляющие процесс обработки знаний. Информация обычно выдается в форме значений, присваиваемых определенным переменным.
Особенности экспертных систем:

компетентность – в конкретной предметной области экспертная система должна достигать того же уровня, что и специалисты-люди;

при этом она должна пользоваться теми же эвристическими приемами, также глубоко и широко отражать предметную область;

символьные рассуждения – знания, на которых основана экспертная система, представляют в символьном виде понятия реального мира, рассуждения также происходят в виде преобразовании символьных наборов;

глубина – экспертиза должна решать серьезные, нетривиальные задачи, отличающиеся сложностью знаний, которые экспертная система использует, или обилием информации; это не позволяет использовать полный перебор вариантов как метод решения задачи и заставляет прибегать к эвристическим, творческим, неформальным методам;

самосознание – экспертная система должна включать в себя механизм объяснения того, каким образом она приходит к решению задачи.
В самом простом варианте экспертные системы представлены в программном инструменте Мастер. Мастера применяются как в системных программах так и в прикладных для упрощения интерактивного общения с пользователем (например, при установке ПО). Главное отличие мастеров от
ЭС – отсутствие базы знаний – все действия жестко запрограммированы. Это просто набор форм для заполнения пользователем.
Другие подобные программы – поисковые или справочные
(энциклопедические) системы. По запросу пользователя они предоставляют наиболее подходящую информацию из базы знаний (представления об объектах


183 областей знаний, их виртуальную модель). Например, программы предоставляющий возможность поиска информации в Интернете.
Процесс подготовки квалифицированных специалистов длителен и сложен. Обучение в средней школе и затем в вузе занимает почти треть продолжительности жизни человека. К тому же в современном информационном обществе знания очень быстро стареют. Чтобы быть способным выполнять ту или иную профессиональную деятельность, специалисту необходимо непрерывно пополнять свое образование.
В информационном обществе знать "КАК" важнее чем знать "ЧТО".
Поэтому в наше время основная задача среднего и высшего этапов образования состоит не в том, чтобы сообщить как можно больший объем знаний, а в том, чтобы научить эти знания добывать самостоятельно и творчески применять для получения нового знания.
Реально это возможно лишь с введением в образовательный процесс средств новых информационных технологий (СНИТ), ориентированных на реализацию целей обучения и воспитания.
Средства новых информационных технологий – это программно- аппаратные средства и устройства, функционирующие на базе ком-пьютерной техники, а также современные средства и системы информационного обмена, обеспечивающие операции по сбору, созданию, накоплению, хранению, обработке и передачи информации.
Основные перспективные направления использования СНИТ в образовании:

Автоматизированные обучающие системы
(АОС) – комплексы программно-технических и учебно-методических средств, обеспечивающих активную учебную деятельность. АОС обеспечивают не только обучение конкретным знаниям, но и проверку ответов учащихся, возможность подсказки, занимательность изучаемого материала и др.
АОС представляют собой сложные человеко-машинные системы, в которых объединяется в одно целое ряд дисциплин: дидактика (научно обосновываются цели, содержание, закономерности и принципы обучения); психология (учитываются особенности характера и душевный склад обучаемого); моделирование, машинная графика и др. Основное средство взаимодействия обучаемого с АОС – диалог. Диалогом с обучающей системой может управлять как сам обучаемый, так и система. В первом случае обучаемый сам определяет режим своей работы с АОС, выбирая способ изучения материала, который соответствует его индивидуальным способностям. Во втором случае методику и способ изучения материала выбирает система, предъявляя обучаемому в соответствии со сценарием кадры учебного материала и вопросы к ним. Свои ответы обучаемый вводит в систему, которая истолковывает для себя их смысл и выдает сообщение о характере ответа. В зависимости от степени правильности ответа, либо от вопросов обучаемого система организует запуск тех или иных путей сценария


184 обучения, выбирая стратегию обучения и приспосабливаясь к уровню знаний обучаемого.

Экспертные обучающие системы (ЭОС). Реализуют обучающие функции и содержат знания из определенной достаточно узкой предметной области.
ЭОС располагают возможностями пояснения стратегии и тактики решения задачи изучаемой предметной области и обеспечивают контроль уровня знаний, умений и навыков с диагностикой ошибок по результатам обучения.

Учебные базы данных (УБД) и учебные базы знаний (УБЗ), ориентированные на некоторую предметную область. УБД позволяют формировать наборы данных для заданной учебной задачи и осуществлять выбор, сортировку, анализ и обработку содержащейся в этих наборах информации. В УБЗ, как правило, содержатся описание основных понятий предметной области, стратегия и тактика решения задач; комплекс предлагаемых упражнений, примеров и задач предметной области, а также перечень возможных ошибок обучаемого и информация для их исправления; база данных, содержащая перечень методических приемов и организационных форм обучения. Системы Мультимедиа. Позволяют реализовать интенсивные методы и формы обучения, повысить мотивацию обучения за счет применения современных средств обработки аудиовизуальной информации, повысить уровень эмоционального восприятия информации, сформировать умения реализовывать разнообразные формы самостоятельной деятельности по обработке информации. Системы Мультимедиа широко используются с целью изучения процессов различной природы на основе их моделирования. Здесь можно сделать наглядной невидимую обычным глазом жизнь элементарных частиц микромира при изучении физики, образно и понятно рассказать об абстрактных и n-мерных мирах, доходчиво объяснить, как работает тот или иной алгоритм и т.п. Возможность в цвете и со звуковым сопровождением промоделировать реальный процесс поднимает обучение на качественно новую ступень.
Образовательные компьютерные телекоммуникационные сети. Позволяют обеспечить дистанционное обучение (ДО) – обучение на расстоянии, когда преподаватель и обучаемый разделены пространственно и (или) во времени, а учебный процесс осуществляется с помощью телекоммуникаций, главным образом, на основе средств сети Интернет. Многие люди при этом получают возможность повышать образование на дому (например, взрослые люди, обремененные деловыми и семейными заботами, молодежь, проживающая в сельской местности или небольших городах). Человек в любой период своей жизни обретает возможность дистанционно получить новую профессию, повысить свою квалификацию и расширить кругозор, причем практически в любом научном или учебном центре мира.
В образовательной практике находят применение все основные виды компьютерных телекоммуникаций: электронная почта, электронные доски объявлений, телеконференции и другие возможности Интернета. ДО


185 предусматривает и автономное использование курсов, записанных на видеодиски, компакт-диски и т.д.
Компьютерные телекоммуникации обеспечивают:

возможность доступа к различным источникам информации через систему Internet и работы с этой информацией;

возможность оперативной обратной связи в ходе диалога с преподавателем или с другими участниками обучающего курса;

возможность организации совместных телекоммуникационных проектов, в том числе международных, телеконференций, возможность обмена мнениями с любым участником данного курса, преподавателем, консультантами, возможность запроса информации по любому интересующему вопросу через телеконференции;

возможность реализации методов дистанционного творчества, таких как участие в дистанционных конференциях, дистанционный "мозговой штурм" сетевых творческих работ, сопоставительный анализ информации в WWW, дистантные исследовательские работы, коллективные образовательные проекты, деловые игры, практикумы, виртуальные экскурсии др.
Совместная работа стимулирует учащихся на ознакомление с разными точками зрения на изучаемую проблему, на поиск дополнительной информации, на оценку получаемых собственных результатов.
Компьютерные вирусы и защита от них
Сегодня массовое применение персональных компьютеров, к сожалению, оказалось связанным с появлением самовоспроизводящихся программ-вирусов, препятствующих нормальной работе компьютера. Как правило, компьютер послушен своему хозяину, но если вы заметили какие-либо странности в его поведении, следует прежде всего проверить программное обеспечение на наличие вируса. Некоторые компьютерные вирусы совершенно безвредны, однако многие из них способны нанести серьезный ущерб вашей информации.
Возникновение компьютерных вирусов связано с идеей создания самовоспроизводящихся программ и уходит корнями в пятидесятые годы. В
I951 г. Дж. Нейман предложил метод создания самовоспроизводящихся механизмов.
Затем идея вирусоподобных программ неоднократно возрождалась. И после опубликования в 1959 г. в одном из американских журналов материалов на эту тему,
Ф. Шталь запрограммировал биокибернетическую модель существ, питающихся словами, размножающихся и пожирающих себе подобных.
В настоящее время насчитывается десятки тысяч различных вирусов и ежемесячно их становиться больше на триста экземпляров. В России издана уникальная вирусная энциклопедия, содержащая описание компьютерных вирусов и даже демонстрацию эффектов, производимых ими.
Вирус – программа, нарушающая нормальную работу других программ и способная к самовоспроизведению. Такая способность является единственным


186 средством, присущим всем типам вирусов. Такая программа, обычно малая по размеру (от 200 до 5000 байт), которая самостоятельно запускается, многократно копирует свой код, присоединяя его к кодам других программ
(«размножается») и мешает корректной работе компьютера и/или разрушает хранимую на магнитных дисках информацию (программы и данные).
Вирус не может существовать в «полной изоляции» сегодня нельзя представить себе вирус, который не использует код других программ, информацию о файловой структуре или даже просто имена других программ.
Причина понятна: вирус должен каким-нибудь способом обеспечить себе передачу управления.
Создание и распространение компьютерных вирусов (и других вредоносных программ) преследуется в России согласно Уголовному Кодексу
РФ (глава 28, статья 273).
Причины появления и распространения компьютерных вирусов, с одной стороны, скрываются в психологии человеческой личности и ее теневых сторонах (зависти, мести, невозможности конструктивно применить свои способности), ведь эта работа не оплачивается и не может принести известности, с другой стороны, обусловлены отсутствием аппаратных средств защиты и противодействия со стороны операционной системы персонального компьютера.
В настоящее время известно более 70000 программных вирусов, но многие вирусы мало отличаются друг от друга, являются вариантами одного и того же вируса и, наоборот, один и тот же вирус может менять свой облик, кодировать сам себя. На самом деле основных принципиальных идей, лежащих в основе вирусов, не очень много (несколько десятков).
Среди всего разнообразия вирусов их можно классифицировать по следующим признакам:

среда обитания;

способ заражения среды обитания;

воздействие;

особенности алгоритма.
В зависимости от среды обитания вирусы можно разделить на:

загрузочные (boot) вирусы заражают программу начальной загрузки компьютера, хранящуюся в загрузочном секторе дискеты или винчестера, и запускающиеся при загрузке компьютера;

187

файловые вирусы в простейшем случае заражают пополняемые файлы, но могут распространяться и через файлы документов (системы Word for
Windows) и даже вообще не модифицировать файлы, а лишь иметь к ним какое- то отношение;

загрузочно-файловые вирусы имеют признаки как загрузочных, так и файловых вирусов;

сетевые вирусы распространяются по различным компьютерным сетям.
По способу заражения вирусы делятся на резидентные и нерезидентные.
Резидентный вирус при заражении (инфицировании) компьютера оставляет в оперативной памяти свою резидентную часть, которая потом перехватывает обращение операционной системы к объектам заражения (файлам, загрузочным секторам дисков и т.п.) и внедряется и них. Резидентные вирусы находятся в памяти и являются активными вплоть до выключения или перезагрузки компьютера. Нерезидентные вирусы не заражают память компьютера и являются активными ограниченное время.
По степени воздействия вирусы можно разделить на следующие виды:

безвредные,не влияющие на работу компьютера, кроме уменьшения свободной памяти на диске в результате своего распространения;

неопасные, не мешающие работе компьютера, но уменьшающие объем свободной оперативной памяти и памяти на дисках, действия таких вирусов проявляются в каких-либо графических или звуковых эффектах;

опасные вирусы, которые могут привести к различным нарушениям в работе компьютера;

очень опасные, воздействие которых может привести к потере программ, уничтожению данных, стиранию информации в системных областях диска.
По особенностям алгоритма вирусы трудно классифицировать из-за большого разнообразия.
Простейшие вирусы – паразитические, они изменяют содержимое файлов и секторов диска и могут быть достаточно легко обнаружены и уничтожены.
Компаньон-вирусы – вирусы не изменяющие файлы. Алгоритм работы состоит в том, что они создают для EXE файлов файлы-спутники, имеющие то же самое имя, но с расширением COM . Таким образом, при запуске приложения сначала запустится файл с расширение COM , т.е. вирус, который затем запустит и EXE-файл. Данными способом самозапуска пользуются и троянские программы.
Троянская программа (Троян, троянец)разновидность компьютерных программ, которые «претендуют» на то, что выполняют некоторую определенную функцию, в действительности же работают совершенно иначе.
Некоторые трояны изначально продуманны так, чтобы вводить пользователя в заблуждение: к примеру, программа имитирует другое приложение (игру, текстовый редактор, программу инсталляции), а на самом деле выполняет некие несанкционированные пользователем действия: удаление, модификацию информации, сбор и пересылку информации третьим лицам, передача