Виртуальная реальность

Все большее число сегодняшних системных приложений имеют трехмерные пользовательские интерфейсы. Такое представление особенно важно в производственной и маркетинговой среде. Трехмерный пользовательский интерфейс предлагает богатые возможности для качественных взаимодействий, которые используют естественные опыты разума в пространственном восприятии. Трехмерный интерфейс имеет несколько преимуществ: трехмерность предоставляет больше информации, организация представления информации для программиста более легкая, представления являются более выразительными и возрастают возможности для использования цветов.

Однако, в трехмерных средах, которые показаны на плоских двухмерных экранах, мы видим только двухмерные проекции трехмерных образов. Пользователь должен выводить геометрические свойства и пространственные отношения. Статические образы могут быть трудны для понимания. Стерео обозрение помогает с глубинным восприятием, но для охвата сложного экранного изображения полностью, лучше дать возможность пользователю свободно двигаться зрительно вокруг объектов путем манипулирования виртуальной камеры. Поэтому реализация трехмерного пользовательского интерфейса является трудной и дорогой. Одной из наиболее интересных реализаций трехмерного интерфейса является виртуальная реальность.

В виртуальной реальности вместо обозрения плоского экрана компьютера, пользователь взаимодействует с трехмерной средой, созданной компьютером. Для взаимодействия с управляемыми объектами или движения вокруг них, пользователь надевает на себя компьютеризованный дисплей, покрывающий голову, который является проводником для имитации поведения, движения и жестов. Также он надевает специальные перчатки с сенсорами.

Отображения виртуальной реальности достигает иллюзии окружающей среды путем изменений отображений в реальном времени. Пользователь может хватать и двигать виртуальные объекты. Виртуальная реальность доступна в некоторых играх и ограниченных коммерческих приложениях. Однако, в течение десятилетия или около этого, эта технология будет иметь много коммерческих приложений.

Естественный язык.

Естественной формой общения человека с ИС является язык, на котором он говорит. В настоящее время одной из основ­ных проблем искусственного интеллекта является развитие сис­тем понимания естественного (или ограниченного естественного) языка, диалоговых систем человеко-машинного взаимодействия [69, 47, 38, 125, 132, 111]. Языки, с помощью которых пользователь может об­щаться с машиной, можно разделить на три класса: регламенти­рованные, профессионально-ориентированные и естественные [49].

При регламентированном языке система сама выбирает вари­ант диалога и ведет его. Примерами регламентированного языка могут служить «меню» и анкетный язык. Преимущества такого способа общения - простота и надежность. Однако жестко за­планированный и заложенный в память системы сценарий диалога не может предусмотреть все возможные варианты диалога.

Более совершенной формой общения пользователя с системой является общение на ограниченном естественном языке. Лексика здесь ограничена предметной областью, к которой язык отнесен. Эта форма общения дает возможность пользователю задавать вопросы на ограниченном естественном языке, перефразировать, их. Однако она исключает различные формы одного и того же слова и пользователь не может выйти за рамки того словар­ного запаса, который определен для данной системы.

Естественно-языковые (ЕЯ) системы, которые обрабатывают произвольный набор текстов, в настоящее время в законченном виде не существуют. Говоря о ЕЯ системах, подразумевают сис­темы, ориентированные все-таки на определенную предметную об­ласть, обладающие более развитыми, по сравнению с системами профессионально-ориентированными, возможностями восприятия языка и обеспечивающие больший комфорт пользователю.

Исследования и разработки в области теории восприятия есте­ственного языка привели к осознанию следующих положений: вос­приятие ЕЯ - чрезвычайно сложная задача; успешный подход к ее решению можно осуществить только на основе интегральных методов, охватывающих все стороны проблемы (ввод, установле­ние связей между словами, выделение незначительной информации, просеивание поступающих данных и т.д.); известны опреде­ленные методы, которые в принципе применимы к решению по­ставленной задачи; на успешное решение задачи в полном объеме могут оказать влияние достижения в области вычислительной лингвистики и общей лингвистики.

В настоящее время реализуются преимущественно диалоговые интерфейсы ПСИИ, ориентированные на использование в конк­ретных предметных областях и совмещающие различные формы ведения диалога, например, на ограниченном естественном языке или «меню».

Глава 9. Инструментальные средства проектирования интеллектуальных систем.

Программные средства инженерии знаний и реализации интеллектуальных информационных систем (ИИС) можно разделить на следующие группы: универсальные языки программирования (в том числе традиционные), универсальные языки представления знаний и оболочки.

Выше уже говорилось, что ИИС представляют собой некоторый программный комплекс, позволяющий решать производственный и экономические задачи на уровне человека – оператора или управленца (эксперта). Однако очевидно, что любую программу можно написать на машинно – ориентированном языке (ассемблере) или на универсальном языке высокого уровня (ПЛ/1, Си, Бейсик, Алгол, Ада, Фортран, Паскаль и т.д.). В этой связи возникает вполне справедливый вопрос: зачем рассматривать специализированные средства, для изучения которых требуется определенное время, если универсальным языком высокого уровня (либо языком ассемблера) владеет практически любой программист? Ответ на этот вопрос взят из практики: процесс программирования систем ИИ на специализированных средствах занимает в 2-3 раза меньше времени, чем на универсальных. Однако следует всегда помнить, что параметры эффективности (объем памяти и быстродействие) ИИС, реализованных на базе специализированных средств, в большинстве случаев ниже, чем при реализации ИИС на универсальных средствах.

Еще одним фактором, существенным для выбора ИИС инструментальных программных средств при разработке ИИС, является потенциальная возможность взаимодействия с программными средствами, используемыми на различных уровнях иерархии интегрированных корпоративных информационных систем.

В этой связи оптимальным решением задачи выбора программных средств для реализации ИИС следует, по – видимому, считать следующее: первый прототип (или прототипы: исследовательский, демонстрационный) реализуется на специализированных средствах. В случае достаточной эффективности этих средств на них могут быть написаны действующий прототип, и даже промышленная система. Однако в большинстве случаев прототип и даже промышленная система. Однако в большинстве случаев прототип следует «переписать» на традиционных программных средствах.

Рассмотрим наиболее известные и широко применяемые программные средства интеллектуальных систем.