из электронной библиотеки / 536805789452046.pdf
.pdfсервером. КогдаWeb-
навигаторунеобходимополучитьдокументыилидругиеобъектыотWebсервера,онотправляетсерве русоответствующийзапрос.Придостаточныхправахдоступамеждусервероминавигаторомустанав ливаетсялогическоесоединение. Далеесерверобрабатываетзапрос,передаетWeb-
навигаторурезультатыобработкииразрываетустановленноесоединение.Такимобразом,Webcepвepвыступаетвкачествеинформационногоконцентратора,которыйдоставляетинформациюиз разныхисточников,апотомводнородномвидепредоставляет еепользователю.
ДальнейшимразвитиемИнтернетаявиласьИнтернет-технология.
Интернет — бурноразросшаясясовокупностькомпьютерныхсетей,опутывающихземнойшар,связывающихпра вительственные,военные,образовательныеикоммерческиеинституты,а такжеотдельныхграждан.
Какимногиедругиевеликиеидеи,«сетьсетей»возниклаизпроекта,который предназначался совершенно для других целейизсетиARPAnet,разработаннойисозданнойв1969гпозаказу.
Агентствапередовыхисследовательскихпроектов (ARPA—
AdvancedResearchProjectAgency)МинистерстваобороныСША.
ARPAnetбыласетью,объединяющейучебныезаведения,военныхивоенных подрядчиков,она была создана дляпомощиисследователям в обмене информацией,а также(что было однойиз главныхцелей) для изучения проблемы поддерживания связи в случае ядерногонападения.
Вмодели ARPAnet между компьютером-источникоми компьютером-
адресатомвсегдасуществуетсвязь.Самасетьсчитаетсяненадежной,любой ее отрезок может в любоймомент исчезнуть
(послебомбежкииливрезультатенеисправностикабеля).Сетьбылапостроенатак,чтобыпотребност ьвинформацииоткомпьютеров-
клиентовбыламинимальной.Дляпересылкисообщенияпосетикомпьютердолженбылпростопомещ атьданныевконверт,называемый«пакетоммежсетевогопротокола»(IP,InternetProtocol),правильно
«адресовать»такиепакеты.Взаимодействующиемежду собойкомпьютеры(ане только сама сеть)
такженеслиответственность заобеспечениепередачиданных.Основополагающий принципзаключалсяв том,что каждыйкомпьютер в сети могобщаться в качестве узла с любым другим компьютером с широкимвыборомкомпьютерныхуслуг,ресурсов,информации.Комплекссетевыхсоглашенийиоб щедоступныхинструментов«сетисетей»разработансцельюсозданияоднойбольшойсети,вкоторой компьютеры, соединенные воедино,взаимодействуют,
имеямножестворазличныхпрограммныхиаппаратныхплатформ.
ВнастоящеевремянаправлениеразвитияИнтернетавосновномопределяет«ОбществоInterne t»,илиISOC(InternetSociety).
ISOC — это организацияна общественных началах,целью которойявляетсясодействиеглобальномуинформационномуобменучерезИнтернет.Онаназначает советстарейшинIAB(Internet
ArchitectureBoard),который отвечает за техническое руководство иориентациюИнтернета(восновномэтостандартизацияиадресацияв Интернете).ПользователиИнтернета выражают свои мненияназаседанияхинженернойкомиссииIETF(InternetEngineeringTaskForce).IETF —
ещеодинобщественныйорган,онсобираетсярегулярнодляобсуждениятекущихтехническихиорган изационныхпроблемИнтернета.
ФинансоваяосноваИнтернетазаключаетсявтом,чтокаждыйплатит за свою часть.Представители отдельных сетей собираютсяирешают,каксоединятьсяикакфинансироватьэтивзаимныесоединения.Учебноезаведе ниеиликоммерческоеобъединениеплатит за подключение к региональной сети,которая,в свою очередь,платитзадоступкИнтернетупоставщикунауровнегосударства.
Таким образом, каждое подключение к Интернету кем-то оплачивается.
РассмотримкраткоосновныекомпонентыИнтернета.
World Wide Web(WWW,просто Web,Всемирнаяпаутина)представляет совокупность
Webсерверов,на которых хранятся данные,реализованныеввидетекстовыхи/илиграфическихстраницсгипертекстовымиссылкамина другиестраницыилиWeb-серверы.
Еслиссылка заинтересовалапользователя,то онможет перейтинанужнуюстраницу,независимоотееместонахождения,вернуться напредыдущуюпросмотренную,поставитьзакладку.Вэтомзаключается основное преимущество
WWW.Пользователя не интересует,какорганизованоигденаходитсяогромноеструктурированноехранилищеданныхГраф ическоепредставлениеподключенияразличных серверов представляет собой сложнуюневидимую электроннуюпаутину.
СерверыWeb —
специальныекомпьютеры,осуществляющиехранениестраницсинформациейиобработку'запросов от других машин.Пользователь,попадаяна какой-нибудь сервер
Web,получаетстраницусданными.Накомпьютерепользователяспециальнаяпрограмма
(браузер)преобразует полученный документ в удобный дляпросмотра ичтениявид
,отображаемыйна
экранеСерверыWebустанавливаются,какправило,вфирмахиорганизациях,желающих распространитьсвоюинформациюсредимногихпользователей,иотличаютсяспецифичностьюинф ормации.Организацияисопровождениесобственногосервератребуетзначительныхзатрат.Поэтом у в WWW встречаются «разделяемые»(shared) серверы,накоторыхпубликуют свои данныеразличныепользователииорганизации.Это самый дешевый способ опубликования своей информациидляобозрения.
Такиесерверызачастуюпредставляютсвоеобразныеинформационныесвалки.
СерверыFTPпредставляютсобойхранилищаразличныхфайлов и программ в виде
архивов.На этих серверах может находитьсякак
полезнаяинформация(дешевыеусловнобесплатныеутилиты,программы,картинки),такиинформа циясомнительного характера,напримерпорнографическая.ЭлектроннаяпочтаявляетсянеотъемлемойчастьюИнтерне таиодной из самых полезных вещейС ее помощью можно посылать иполучать любуюкорреспонденцию(письма,статьи,деловыебумагиид.т. ).Времяпересылкизависитотобъема,обычнозанимаетминуты,иногдачасы.Каждыйабонентэлектр оннойпочтыимеетсвоиуникальныйадрес.Надоотметить,чтоподключениекэлектроннойпочте
может |
быть |
организованои |
без |
подключенияк |
Интернету.Необходимыйинтерфейспользователяреализуетсяспомощью |
|
|||
браузера,который,получив |
от |
негозапрос |
сИнтернет- |
адресом,преобразовываетеговэлектронныйформатипосылаетнаопределенный сервер.В случае корректности запроса,он достигаетWEB-сервера,ипоследнийпосылает пользователюв ответ информацию,хранящуюсяпозаданномуадресу.Браузер,получивинформацию,делает еечитабельнойиотображает наэкране.Современныебраузерыимеюттакжевстроеннуюпрограммудляэлектроннойпочт.
Среди |
наиболее |
распространенных |
браузеров |
необходимо |
|||
выделитьMicrosoftInternetExplorerиNetscapeNavigator. |
|
|
|
|
|||
ПодсоединениекИнтернетуднякаждогоконкретногопользователя |
|
может |
быть |
||||
реализовано |
различными |
|
способамиот |
|
|
полного |
|
подсоединенияполокальнойвычислительнойсети(ЛВС)до |
доступак |
|
другомукомпьютеру |
||||
дляработысразделениемииспользованиемпрограммногопакетаэмуляциитерминала. |
|
||||||
Диапазонуслуг,предлагаемыхИнтернетом,достаточноширок. |
Можновоспользоваться- |
||||||
электроннойпочтой,электроннымидоскамиобъявлений,пересылкойфайлов,удаленным |
|
||||||
доступом,каталогизирующимипрограммамии |
т.д. |
Дляполученияполногонаборауслуг |
|||||
упользователя |
|
должнобытьподсоединениепопротоколуTCP/IP.Этонеобходимо |
длятого,чтобыкомпьютерпользователябылчастьюсетиимогустанавливатьконтактслюбойсервисн ойпрограммой,имеющейсявИнтернете.
Фактическивыход вИнтернет может быть реализованнесколькимивидамиподключений:
•доступповыделенномуканалу; |
|
•доступпоISDN(IntegratedServicesDigitalNetwork |
— |
цифроваясетьсинтегрированнымиуслугами); |
|
•доступпокоммутируемымлиниям; |
|
•сиспользованиемпротоколовSLIPиРРР. |
|
Корпорациямибольшиморганизациям |
лучшевсегоиспользовать |
доступповыделенномуканалу.ВэтомслучаевозможнонаиболееполноиспользоватьвсесредстваИн тернета.Поставщиксетевыхуслугприэтомсдаетварендувыделеннуютелефоннуюлиниюсуказанно
йскоростьюпередачииустанавливаетспециальныйкомпьютер-маршрутизатор дляприема ипередачи
сообщенийоттелекоммуникационногоузлаорганизации.Этодорогостоящееподключение.Однако,
установивтакоесоединение,каждыйкомпьютер ЛВС-организации является полноценным членом
Интернетаиможетвыполнять любуюсетевуюфункцию.
ISDN — этоиспользованиецифровойтелефоннойлинии,соединяющей домашний
компьютер или офис с коммутатором телефоннойкомпании.ПреимуществоISDN —
ввозможностидоступасоченьвысокимискоростямиприотносительнонизкойстоймостиПриэтомпо
Интернетупредоставляетсятакойжесервис,как |
ипокоммутируемым |
|
линиям.Услуги |
||||
телефонныхкомпаний,предоставляющихсервисISDN,доступныненавсейтерриторииРоссии. |
|
||||||
Наиболеепростойи |
дешевый |
способполучения |
доступа |
к |
сети(Dial |
— |
upAccess)осуществляетсяпокоммутируемымлиниям.Вэтомслучаепользовательприобретаетправа
доступаккомпьютеру,которыйподсоединенкИнтернету (хост-компьютеру или узлуИнтернета).Войдяпо
телефоннойлинии(приэтомиспользуетсямодемипрограммноеобеспечениедляработывкоммутиру емомрежиме)спомощьюэмуляторатерминалавудаленнуюсистему,необходимовнейзарегистриро ватьсяидалееужеможнопользоватьсявсемиресурсамиИнтернета,предоставленнымиудаленнойси стеме.Пользовательвтакомрежимеарендуетдисковоепространствоивычислительныересурсыудал еннойсистемы.Еслитребуетсясохранитьважноесообщениеэлектроннойпочтыилидругие данные,тоэтоможносделатьвудаленнойсистеме,нонена дискепользовательскогокомпьютера:сначаланужнозаписатьфайлна диск удаленнойсистемы,а
затемспомощьюпрограммыпередачиданныхперенестиэтотфайлнасвойкомпьютер.Притакомдост
упепользовательнеможетработатьсприкладнымипрограммами, длякоторых |
нуженграфический |
дисплей,так |
как |
втакойконфигурациискомпьютера,подсоединенногокИнтернету,нетвозможностипередатьграфи ческуюинформациюнакомпьютерпользователя.
При дополнительныхфинансовыхзатратахивкоммутируемомрежимеможно получитьполный доступкИнтернету.Это достигаетсяприменениемпротоколов SLIP
иРРР.Одинназывается
«межсетевойпротоколпоследовательногоканала»(SerialLineInternetProtocol — SLIP),а другой —
«протоколточка — точка»(Point-to-PointProtocol — РРР).Одно из главных достоинств SLIP
иРРР состоит втом,чтоониобеспечиваютполноценноесоединениесИнтернетом.Пользовательскийкомпьютер неиспользует какую-то системукак «точку доступа», а непосредственно подключается к Интернету.
НодляподключениясреднихибольшихсетейкИнтернетуэтипротоколынеподходят,посколь ку ихбыстродействиянедостаточно дляодновременнойсвязисомногимипользователями Современныесетисоздаютсяпомногоуровневомупринципу.
Передачасообщенийввидепоследовательностидвоичныхсигналовначинаетсянауровнелин ийсвязииаппаратуры,причемлинийсвязиневсегда высокогокачества.Затем добавляется уровеньбазовогопрограммногообеспечения,управляющегоработойаппаратуры.Следующийуров еньпрограммного обеспеченияпозволяетнаделить базовыепрограммные средства дополнительными необходимымивозможностями.Расширениенеобходимыхфункциональныхвозможностейсетипут емдобавленияуровнязауровнемпри-водитктому,чтопользовательвконцеконцовполучаетпо-
настоящему дружественныйиполезныйинструментарий.
МодельюИнтернетаможносчитатьпочтовоеведомство,представляющее собой сеть скоммутациейпакетов.
Тамкорреспонденцияконкретногопользователясмешиваетсясдругимиписьмами,отправляетсявбл ижайшеепочтовоеотделение,гдесортируетсяинаправляетсяв другиепочтовыеотделения до тех порпокане достигнетадресата.
Дляпередачи данныхвИнтернетеиспользуютсяинтернет-
протокол(IP)ипротоколуправленияпередачей(TCP).
Спомощьюинтернет-
протокола(IP)обеспечиваетсядоставкаданныхизодногопунктавдругой.РазличныеучасткиИнтерн етасвязываютсяспомощьюсистемыкомпьютеров(называемыхмаршрутизаторами),соединяющих междусобойсети.ЭтомогутбытьсетиEthernet,сетисмаркернымдоступом,телефонныелинии.
Правила,покоторыминформацияпереходит изоднойсетив другую,называютсяпротоколами.Межсетевойпротокол(InternetProtocol —IP) отвечает за
адресацию, т.е.гарантирует, что маршрутизаторзнает,чтоделатьсданнымипользователя,когдаонипоступят.Некоторая адресная информацияприводитсяв началекаждогопользовательскогосообщения.Онадаетсетидостаточносведенийдлядоставкипакет аданных,таккаккаждыйкомпьютервИнтернетеимеет свойуникальныйадрес.
Дляболеенадежнойпередачибольшихобъемовинформациислужитпротоколуправленияпер едачей(TransmissionControlProtocol— TCP)
Информация,которуюпользовательхочетпередать,TCPразбиваетнапорции.Каждаяпорциянумеру ется,подсчитываетсяееконтрольнаясумма,чтобыможнобылонаприемнойсторонепроверить,вся лиинформацияполученаправильно,а
такжерасположитьданныевправильномпорядке.Накаждуюпорциюдобавляетсяинформацияпрото колаIP,такимобразомполучаетсяпакет данныхвИнтернете,составленныйпоправиламTCP/IP.
ПомереразвитияИнтернетаиувеличениячислакомпьютерныхузлов,сортирующихинформа цию,всетибыларазработанадоменная система имен —DNS,и способ адресациипо доменномупринципу.DNSиногдаещеназываютрегиональнойсистемойнаименований.
Доменнаясистемаимен — этометодназначенияименпутемпередачисетевымгруппамответственностизаихподмножество.
Каждыйуровеньэтойсистемыназываетсядоменом.Доменывименахотделяются друг от друга точками:inr.msk.ru.Вимениможетбытьразличноечислодоменов,нопрактически — небольшепяти.По мере движенияпо доменам слева направо в имени,числоимен,входящихвсоответствующуюгруппу возрастает.
ВсекомпьютерыИнтернетаспособныпользоватьсядоменнойсистемой.Работающийвсетик омпьютервсегдазнаетсвойсобственныйсетевойадрес.Когдаиспользуетсядоменноеимя,например mx.ihep.ru,компьютерпреобразовывает еговчисловойадрес.
ДляэтогоонначинаетзапрашиватьпомощьуDNS-
серверов.Этоузлы,рабочиемашины,обладающиесоответствующейбазойданных,вчислообязаннос тейкоторыхвходитобслуживаниетакогорода запросов.DNS-серверначинает обработку именис его правогоконцаи двигаетсяпонемувлево,т.е.сначала осуществляетпоискадресавсамойбольшойгруппе(домене),потомпостепенносужает его.Но дляначала опрашиваетсянапредметналичиянужнойинформацииместный узел.Если местныйсервер адрес не знает он связывается с корневым сервером.Это сервер,который знаетадресасерверовименвысшегоуровня(самыхправыхвимени),здесь это уровень государства
(ранга домена ru).У него запрашиваетсяадрескомпьютера,ответственногозазонуsu.МестныйDNS-сервер связывается с
этим более общим сервероми запрашиваету негоадрессервера,ответственногоза доменihep.su.Теперьужезапрашиваетсяэтотсервериунеговыясняетсяадресрабочеймашины.
Важное значениеимеют правовыеи этическиенормыработывИнтернете, так как это непростосеть,асеть сетей,каждаяизкоторых может иметь свои собственные правила поведения и обычаи.
Правила эти довольно общи,ивсебудет впорядке,еслипользователь помнит некоторые общиеположения.К счастью,эти указаниянеоченьстроги.Есливы держитесьв отведенномимипространстве,выможетеделатьвсе,чтоугодноКогдажевытеряетеуверенность в правоте своих поступков, свяжитесь с вашим поставщиком сетиивыясните точно, дозволено это или нет.Может быть,вы хотитевполне законного,новыяснение подлиннойзаконностивсегдаостаетсянавашейответственности.Незнаниезакона,какизвестно,неос вобождаетотответственности.
НазаконыИнтернетавлияют триосновныхположения:
•государствосубсидируетбольшиечастиИнтернета.Этисубсидииисключают коммерческоеиспользование;
•Интернет — не только национальная,но самая настоящая глобальная сеть.Припередаче чего бы то ни было, через национальныеграницыначинаютдействоватьэкспортныезаконы;
• государственныезаконывразныхместахмогут существенно различаться;
Технологии искусственного интеллекта
С развитием компьютерных технологийменялся смысл,вкладываемыйвпонятиеинформационнойсистемы.Современнаяинформационнаясистема
— этонаборинформационныхтехнологий,направленных наподдержку жизненного циклаинформацииивключающеготриосновныепроцессаобработку данных,управлениеинформациейиуправлениезнаниями.Вусловияхрезкогоувеличенияобъемови нформациипереходкработесознанияминаосновеискусственногоинтеллектаявляется,повсейвероя тности,единственнойальтернативойинформационногообщества.
Воспользуемсяопределением«интеллектуальнойсистемы»профД А.Поспелова.
«Системаназываетсяинтеллектуальной,есливнейреализованыследующиеосновныефункц
ии:
•накапливатьзнанияобокружающемсистемумире,классифицироватьи оцениватьих с точкизренияпрагматическойполезностиинепротиворечивости,инициироватьпроцессыполучения новыхзнаний,осуществлятьсоотнесениеновыхзнанийсранеехранимыми;
•пополнятьпоступившиезнанияспомощьюлогическоговывода,отражающегозакономернос тивокружающемсистемумиреиливнакопленныхеюранеезнаниях,получатьобобщенныезнаниянао сновеболеечастныхзнанийилогическипланироватьсвою деятельность;
•общаться с человекомна языке,максимально приближенномк естественному человеческому языку,иполучатьинформациюотканалов,аналогичныхтем,которыеиспользуетчеловекпривосприя тииокружающегомира,уметьформироватьдлясебяилипопросьбечеловека(пользователя)объяснен иесобственнойдеятельности,оказыватьпользователюпомощьзасчеттехзнаний,которыехранятсяв памяти,и тех логических средств рассуждений,которыеприсущисистеме».
Перечисленныефункцииможноназватьфункциямипредставленияи обработки знаний,рассужденияиобщения.Наряду с обязательными компонентами,в зависимости от решаемых задач и областиприменениявконкретнойсистемеэтифункциимогутбытьреализованывразличнойстепени,
чтоопределяетиндивидуальностьархитектуры.Нарисунке
36внаиболееобщемвидепредставленаструктураинтеллектуальнойсистемыввидесовокупностибл оковисвязеймеждуними.
Базазнанийпредставляетсобойсовокупностьсред,хранящихзнанияразличных типов.Рассмотримкраткоихназначение.
Рисунок 36 -Общаяструктураинтеллектуальнойсистемы
Базафактов(данных)хранитконкретныеданные,абазаправил — элементарныевыражения,называемыев теорииискусственного интеллекта продукциями.База процедур содержит прикладные программы,спомощьюкоторыхвыполняютсявсенеобходимыепреобразования и вычисления.
База закономерностей включает различныесведения,относящиесяк особенностям тойсреды,в
которой действует системаБаза метазнаний (база знаний о себе)
содержитописаниесамойсистемыиспособовеефункционированиясведенияо том,как внутрисистемыпредставляютсяединицыинформацииразличноготипа,каквзаимодействуютразли чныекомпонентысистемы,как былополучено решениезадачи.
База целей содержит целевые структуры,называемые сценариями,позволяющиеорганизоватьпроцессыдвиженияотисходныхфактов,правил,процедурк достижениютойцели,котораяпоступилав систему от пользователя, либо была сформулирована самойсистемойвпроцессеее деятельностивпроблемнойсреде.
Управление всеми базами,входящимив базу знаний,иорганизацию их взаимодействия осуществляет система управления базамизнаний. С ее же помощью реализуются связи баз знаний с внешнейсредой. Таким образом,машина базы знаний осуществляет первуюфункциюинтеллектуальнойсистемы.
Выполнениевторойфункцииобеспечиваетчастьинтеллектуальнойсистемы,называемаяреш ателемисостоящаяизрядаблоков,управляемых системойуправлениярешателя.Частьизблоковреализует логическийвывод.Блок дедуктивноговывода осуществляет в решателе дедуктивныерассуждения,спомощьюкоторых иззакономерностейиз базызнаний,фактов из базы фактов иправилиз базыправилвыводятсяновые факты.Кроме этого данный блокреализует эвристические процедурыпоиска решений задач,как поискпутейрешениязадачипосценариямпризаданнойконечнойцели. Для реализациирассуждений,которыененосят дедуктивного характера,т.е. дляпоиска по аналогии,по прецеденту используются блоки индуктивного и правдоподобного выводов.Блок планированияиспользуетсявзадачахпланированиярешенийсовместно с блоком дедуктивного вывода.Назначение блока функциональныхпреобразованийсостоитврешениизадачрасчетно-
логическогоиалгоритмическоготипов.
Третьяфункция — функцияобщения — реализуетсякакспомощьюкомпонентыестественно-
языковогоинтерфейса,такиспомощьюрецепторовиэффекторов,которыеосуществляюттакназывае моеневербальноеобщениеииспользуютсявинтеллектуальныхроботах.
Взависимостиотнаборакомпонентов,реализующихрассмотренные функции,можно выделить следующие основныеразновидностиинтеллектуальных систем:
•интеллектуальныеинформационно-поисковыесистемы;
•экспертныесистемы(ЭС),
•расчетно-логическиесистемы,
•гибридныеэкспертныесистемы.
Интеллектуальныеинформационно-
поисковыесистемыявляютсясистемамивзаимодействияспроблемно-
ориентированными(фактографическими)базамиданныхнаестественном,точнееограниченномкак грамматически,такилексически(профессиональнойлексикон)естественном языке(языкеделовойпрозы). Дляних характерноиспользование,помимобазызнаний,реализующейсемантическую модель представлениязнанийопроблемной области,лингвистическогопроцессора.
Экспертныесистемыявляютсяоднимизбурноразвивающихсяклассовинтеллектуальныхсис тем.Данныесистемывпервуюочередьсталиразвиватьсявматематическислабоформализованныхоб ластях наукии техники, таких как медицина,геология, биологияи др.Дляниххарактерна аккумуляциявсистемезнанийиправилрассуждений опытных специалистов в данной предметной области,а такженаличиеспециальнойсистемыобъяснений.
Расчетно-логические системы позволяют решать управленческиеипроектныезадачипоихпостановкам(описаниям)иисходнымданнымвнезависимо стиотсложностиматематическихмоделейэтихзадач.Приэтомконечномупользователюпредоставл яетсявозможностьконтролироватьврежимедиалогавсестадиивычислительногопроцесса.Вобщем случае,поописаниюпроблемынаязыкепредметнойобластиобеспечиваетсяавтоматическоепострое ние математической модели иавтоматический синтез рабочихпрограммприформулировкефункциональныхзадачизданнойпредметной области.Этисвойства реализуются благодаря наличиюбазы знанийввидефункциональной семантической сетиикомпонентов дедуктивноговыводаипланирования.
Впоследнеевремя в специальный класс выделяются гибридныеэкспертныесистемы.Указанныесистемыдолжнывобратьвсебялучшиечертыкакэксперт ных,такирасчетно-логическихиинформационно-поисковых систем.Разработкивобластигибридныхэкспертныхсистемнаходятсянаначальномэтапе.
Наиболее |
значительные |
успехив |
настоящеевремя |
достигнуты |
втакомклассеинтеллектуальныхсистем,какэкспертныесистемы.