Гипертекст

(англ. hypertext) — термин, введенный в 1960-х гг. для обозначения комбинации текста на естественном языке с возможностями компьютера осуществлять переход к различным кускам (порциям) информации. Идеология гипертекстовой среды, вероятно, была впервые предложена еще в «докомпьютерную эпоху» в статье В. Буша «Как мы, возможно, думаем» (1945). Анализируя работу мозга и процессы мышления, Буш предложил при хранении информации в вычислительной машине использовать ассоциативные связи между отдельными документами и их фрагментами. В этой же работе рассмотрены возможности коллективной работы людей над одним и тем же документом и предложен способ «закладок», т. е. способ сохранения цепей ассоциативных ссылок и соответствующих замечаний отдельных исследователей. Сегодняшняя гипертекстовая система реализует способ хранения и манипулирования информацией, при котором эта информация хранится в виде сети связанных между собой узлов. В самом простом варианте узел определяется как некоторое окошко вокруг ключевого слова. Размер окошка может регулироваться, напр., путем определения количества строк относительно ключевого слова. При этом, в принципе, каждый пользователь может организовывать свою собственную сеть, основанную на его личных ассоциациях и интересах. Такая идеология гипертекстовых сред делает их построение аналогичным структуре семантических сетей.

Технология установления связей, как правило, закладывается разработчиком, но указание на то, от какого узла к какому следует перейти, делает сам пользователь. В стандартном режиме допускается прямое указание имени узла, напр., путем использования ключевых (ссылочных) слов, заранее выбранных автором исходного Г. В качестве ссылочных элементов могут использоваться не только ключевые слова, но и любые фрагменты текста или графики, такие как часть рисунка, пиктограмма. Эти элементы выделяются цветом, шрифтом или любым др. способом. Выбор пользователем такого элемента вызывает на экран содержимое связанного с ним блока информации (рис. 1).

Рис. 1. Потенциальные (тонкие линии) и активные (толстые линии) связи некоторого узла информации. Активные связи соответствуют определенному типу атрибутов (напр., ключевых слов) данного узла.

В результате пользователь по мере изучения предмета или документа устанавливает те связи, которые соответствуют его ассоциациям, способу мышления, интересам и уровню знаний, и может изучать документ в интересующем его порядке. Хорошим примером использования гипертекстовой идеологии является работа человека со словарем, когда он по ссылкам одной статьи может переходить к др. Такая свобода имеет и отрицат. стороны, связанные с опасностью потери ориентировки в материале изучения. Дело в том, что Г. можно рассматривать как перестраиваемую пользователем сетевую базу данных, т. е. базу данных, не имеющую стандартной структуры. Поэтому при работе с гипертекстовыми системами возникает сложная проблема навигации. Для ее решения используют различные средства.

Общая идея решения заключается в применении опосредованного управления, при котором каждому узлу приписывается список атрибутов (характеристик) (см. рис. 1). Специальная программа сопоставляет эти атрибуты с запросом пользователя, в котором определены цели его работы на языке атрибутов. Напр., пользователь может определять фильтрацию материала, т. е. накладывать ограничения на связи узлов и делать доступными только некоторые из типов связей. Остальные связи делаются «невидимыми» в данном сеансе работы. Такая фильтрация полезна, если связи разного типа ориентированы на выполнение разных задач. Если в списке атрибутов присутствуют ключевые слова, то они могут обозначать тип связи между узлами. Примерами связей могут служить ключи: «содержит», «есть то же самое», «аналогично», «пример», «используется для», «имеет части», «относится к группе» и т. д. Др. тип фильтрации может регулировать уровень глубины просмотра проблемы; примерами служат указания: «просматривать только заголовки тем», «только выводы», «только иллюстрации» и т. д.

Для улучшения навигации также используют средства, помогающие ориентироваться во взаимосвязях уже осмотренных узлов. К таким средствам относятся: список узлов, которые посетил пользователь, и узлов, связанных с ними; дерево (граф) узлов, которые посетил пользователь, и путь пользователя по этому дереву. В результате исследования навигационных маршрутов уч-ся, проявляемых ими при обучении в гипертекстовой среде, были выявлены 2 основных типа стратегий поиска информации: 1) целенаправленный поиск, когда пользователь точно знает цель поиска и мало отвлекается на изучение побочной информации; 2) сканирование, когда пользователь просматривает большое количество информации, проводя широкое и часто бесцельное ознакомление с содержанием узлов; этот случай показывает актуальность помощи пользователям в постановке цели, коррекции путей освоения материала, ориентировании в Г.

Для решения этих вопросов используются методы предоставления пользователям возможности иерархической организации материала путем использования метода перехода по ссылкам на важные с т. зр. разработчиков места и понятия. При этом в активных гипертекстовых средах автор (разработчик) может конструировать по своему усмотрению такие операции, как раздача текстовых и графических материалов, контроль работы, опрос, получение подсказки и пр.

Особое значение имеет использование для этих целей методов искусственного интеллекта и, в частности, элементов экспертных систем, которые могут осуществлять функции консультанта при выборе пути навигации. При просмотре пользователем некоторого узла экспертные системы могут помочь в определении дальнейшего пути, подсказать наиболее подходящие узлы для дальнейшей навигации. Аналогичная функция применяется в материалах для программированного обучения; при разработке подобных курсов преподаватель в полной мере решает вопрос о последовательности изучения отдельных тем в к.-л. предметной области. Логика такого обучения в этом смысле близка логике экспертных систем и м. б. выражена формулой «при достижении результатов обучения A, B, C по теме N рекомендуем перейти к изучению области G».

Др. способом помощи в поиске является применение комбинаций ключевых слов, объединяемых с помощью логических связок «и», «или», «не». Напр., находясь в узле, описывающем свойства треугольника, разумно искать дальнейший путь с помощью объединения ключевых слов во фразу типа: «подобие» ИЛИ («равенство углов» И «пропорциональность сторон»).

Важным методом снижения отрицат. влияния излишней свободы выбора пути в гипертекстовых системах является подсказка типа: «имеет место отклонение от изучаемой темы». Система осуществляет ее автоматически, как только пользователь переходит в неподходящий узел. Принцип механизма подсказки заключается в сравнении близости изучаемой и новой темы. Критерии близости тем м. б. разными. Степень близости тем м. б. заранее задана автором. Близость может определяться числом узлов, расположенных между 2 сравниваемыми темами, на некотором уровне подробности изложения, напр., на уровне оглавления или на уровне подзаголовков.

Еще одно важное навигационное средство помощи уч-ся — метод маршрутов. Маршруты представляют собой направленные путешествия по учебному материалу. Процесс обучения представляется в виде метафоры путешествия, в процессе которого уч-ся вызывает пиктограмму «экипаж» с указанием маршрута и пользуется этим экипажем по мере надобности, имея право сойти с него, побродить самостоятельно и вернуться к месту стоянки.

Наряду с маршрутами типичными навигационными средствами помощи являются «карта» и «индекс». Карта представляет собой к.-л. вариант описания пути навигации с указанием текущего местоположения уч-ся. В самом простом случае это перечень узлов, ранее посещавшихся уч-ся, в более сложных — это дерево (граф) изученных пользователем узлов с соответствующими аннотациями и указанием типов связей, по которым были совершены переходы. В некоторых системах поддерживается механизм запоминания путей пользователя под определенными именами, что дает возможность вернуться к ним при необходимости. Для аналогичных целей используются также системы закладок, оставляемых в некоторых просмотренных узлах. Под «индексом» обычно подразумевают некоторый алфавитный указатель, предназначенный для совместного использования с картой и маршрутами.

Многочисленные психолого-педагогические исследования показали, что Г. очень удобная среда для организации учебного материала в соответствии с требованиями теории обучения. Действительно, гипертекстовые средства: 1) поддерживают многообразные формы представления учебного материала, предоставляя при этом возможность выбора наиболее адекватных форм для решения конкретных задач; 2) поддерживают развитую структуру учебного материала, имеющую разные связи между отдельными темами, параграфами и блоками информации. Эти возможности обеспечивают использование в учебном процессе педагогических и психологических закономерностей, в соответствии с которыми усвоение материала тем легче и точнее, чем больше число его связей с др. частями изучаемого предмета. Усвоение отдельных фактов и теорий тем прочнее, чем больше уч-ся самостоятельно исследует взаимосвязи этих элементов и использует их при решении задач. Т. о., гипертекстовая среда, с одной стороны, представляется оптимальной для реализации курсов управляемого преподавателем программированного обучения, с др. — она позволяет удобно реализовать идеологию самостоятельной работы уч-ся по построению собственных маршрутов изучения предметной области. (В. М. Кроль.)