Реферат: Особенности взаимодействия «человек-компьютер» - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Особенности взаимодействия «человек-компьютер»

Банк рефератов / Информатика, информационные технологии

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 272 kb, скачать бесплатно
Обойти Антиплагиат
Повысьте уникальность файла до 80-100% здесь.
Промокод referatbank - cкидка 20%!
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

25 Государстве нное профессиональное учреждение высшего профессионального образования « Московский государственный лингвистический универси тет » Факультет гумани тарных и прикладных наук Кафедра прикладной и экспериментальной лингвистики Специальность – теоретическая и прикладная лингвистика Реферат на тему: ОСОБЕННОСТИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ «ЧЕОВЕК-КОМПЬЮТЕР» Мо сква 2009 Содержание : I. Введение ……………………………………………..…….......……....…...….… 3 II. Коммуникация «человек-компьютер»……………...….…………...…….…. 4 III. Коммуникация с помощью текстового сообщения.……………....……….. 6 IV. Коммуникация с помощью изображе ний……….…………………..………. 9 V. Речевая коммуникация ………………………………..……...………………. 15 Система распознавания речи ……………………………...….….……………... 18 Трудности и проблемы при распозн авании речи ЭВМ ……….….….……...… 21 VI. Заключение………………………………………………….…….………...…... 23 VII. Список литературы………………………………………….……………...….. 2 5 Введение Человек в сегда взаимодействовал с техникой, еще со времен изобретения первых ору дий труда. Они помогали ему ощутить свое господство над природой. Развив аясь , человек совершенствов ал технику, и она становилась час тью него - без техники человек был бессилен. С овременный человек намного больше общается с техническими устройствам и, в особенности такими, как компьютер . Теперь он не пр осто облегчают человеку его работу, как умственну ю, так и физическую, как было ранее , а являе тся помощник о м, способными выполнять и некоторую интеллектуальную работу. Компьютер в настоящее время является персональн ым помощником человека практически во всех сферах его деятельности. Он п омогает ему в науках и их развитии, является незаменимым помощником на п редприятиях различного характера, и даже задействуется в творческой де ятельности человека и в быту. Современный человек не представляет себе б олее жизнь без компьютера. Кто-то мог бы возразить, упомянув, что в ранние времена человек свободно обходился без ЭВМ. Однако компьютер намного об легчает деятельность человека, сокращает время работы, оптимизирует и с труктурирует имеющуюся информацию, с легкостью справляется с вычислит ельными операциями, а также другими более сложными, требующими специаль но разработанных программ. Внедрение в компьютер различных технически х средств (телефон, радио, видео- и фотосредства, диагностическую аппарат уру и т. п.) обеспечивает компьютерный слух, зрение, осязание, способность речевого воспроизведения. Таким образом, компьютер может отвечать прак тически всем органам чувств человека. Человек и дальше стремится совершенствовать и развивать компьютер для решения все более широкого круга задач. Это позволит человеку использовать колоссальные возможности машины , о которых мы, молодые студенты, возможно еще и не по дозреваем. Взаимодействие человек-компьютер таким образом становится все более т есным, органичным и развивающим. Машина совершенствуется человеком, и че ловек также меняется под влиянием машины. Меняется его мировоззрение, ст ановясь более глобальным, меняются привычки и обр аз жизни. Коммуник ация «человек-компьютер» Коммуник ация в теории информации определяется как процес с взаимного обмена сообщениям и между динамически ми системами . Если рассматр ивать коммуникацию в биологической и технической сфере, можно выделить такую особенность как наличие или отсутствие цели. Живые системы взаимодействуют как правило при наличие на то цели, и это касается не только человека, а всех живых организмов, включая самые примитивные. Наличие цели у организмов опре деляют имеющиеся у них потребности. Машины же, обм ениваясь информацией друг с другом, не преследуют каких-либо собственны х целей. Цель задается машине человеком, который ей управляет . Живые организмы обладают целым рядом сигналов: химические, тактильные, акустические, визуальные. При этом акустические средства ко ммуникации более эффективны, так как распространяются с огромной скоро стью, для них практически не существует преград, в отличие от оптических сигналов, и они не зависят от светового фактора, в отличие от визуальных к оммуникаций. Акустическая коммуникация человека отличается от звуковой коммуникации животных. Применение акустической сигнализации человеком является неотъемлемой частью окружающего мира , как и у животных, однако человеческая коммуникация требует длительного обучения и может быть к тому же абстрактной, сохраняя при этом свое значе ние. [ 1, с.16-17 ] Коммуник ация между человеком и ЭВМ так же как и между живыми организмами происхо дит с помощью языка. «Этот способ первичен, универс ален, возникает с самим зарождением человеческого интеллекта и служит н адежным инструментом его раз вития. Язык – это не столько «форма выражения» готовых мыслей, скол ько способ содержательной орга низации и предста вления знаний» [ 5 , c .85]. П роще го воря, язык – это система знаков, служащая для обмена информации. Различа ют такие языки как человеческие и формальные. К человеческим относятся е стественные, искусственные и жестовые языки (испо льзуются для общения среди глухонемых). К формальным относят компьютерн ые языки. Компьютерные языки и языки программирования составляют основ у и искусственных языков, они служат для обработки информации с помощью ЭВМ . [ http://ru.wikipedia.org/wiki/Язык ] Естественный же язык изначально служил исключительно для к оммуникации людей друг с другом. Если обра титься к истории, язык является одним из важнейших факторов в развитии и нформационных технологий. В озникновение письменности, изобретение книгопечатания, а з атем создани е искусственных языков – все эти дос тижения объединяет естественный язык. Однако достичь взаимопонимания между машиной и ч еловеком оказалось задачей не из легких. ЭВМ не обладает человеческой не рвной системой, кроме того лишена человеческих коммуникативных интере сов. Поэтому работа с искусственным интеллектом тесно связана с область ю психологии и часто зависит от психологических исследований. Ученые ст ремятся к тому, чтобы машина идеально понимала человека, а коммуникация «человек-компьютер» давалась бы человеку также легко, как с взаимодейст вие «человек-человек». Таким обр азом, прогресс пришел к тому, что взаимодействовать с компьютером можно несколькими способами: визуально, т.е. с помощью образов, акустически – с помощью речи, и самый распространенный на сегодняшний день – это способ взаимодействия с помощью сообщения. Коммуника ция с помощ ь ю текстового сообщения Письменн ое сообщение всегда являлось актуальным при коммуникации человека и ма шины. Человек взаимодействовал и продолжает взаимодействовать с компь ютером при помощи текста, письменного языка. Такой способ облегчает обще ние между этими разными системами, делает его оптимальным. Однако и в под обном процессе коммуникации могут возникнуть некоторые сложности. Первонач ально взаимодействие «человек-компьютер» осуществлялось в машинных ко дах. Естественно, такое средство коммуникации было крайне неудобно для л юбого пользователя ЭВМ, что и обусловило интенсивную разработку более с овершенного метода взаимодействия. Появились автокоды и мнемокоды, а по том и алгоритмические языки разных уровней. В дальнейшем при разработке компьютерных языков все больше учитывались психофизиологические зако номерности, но все они до сих пор были недостаточно хороши и удобны. Требо валось еще более углубленное изучение человеческой психологии. Впосле дствии ученые подошли к выводу, что нет ничего удобнее и эффективнее чем коммуникация на естественном языке. Огромный плюс такого общения – уве личение количества пользователей ЭВМ, так как такое серьезное препятст вие, как изучение языка программирования отпугивало многих потенциаль ных пользователей компьютера. Кроме того, естественный язык помог бы чел овеку в творчестве, при решении задач, ему не надо будет отвлекаться на оп исание способа ее решения и на выполнение синтаксических правил, которы е в любом из известных языков программирования достаточно далеки от пра вил грамматики естественного языка. Человек смог бы полностью сконцент рироваться на задаче. Что касается сферы вне творчества, для пользовател ей информационно-поисковых систем естественный язык был наиболее пред почтителен для выражения их информационной потребности . [3, с. 298- 300 ] Однако были и противники сближения языка программирования с естествен ным. Так Х.Халперн называл «пассивным» язык программирования, близкий к естественному. То есть это такой язык, синтексис которого отличается от грамматики естественного языка, программа же, составленная на нем, понят на для любого пользователя, носителя естественного языка. «На пассивном языке удобно читать готовую программу, обучение же такому языку отнюдь н е облегчено по сравнению с обучением другим языкам программирования, бо льшинство из которых, конечно, и не претендуют на близость к естественно му языку».[3, с.301] Халперн так характеризует пассивный язык: «Объединяя мног ословие и зашумленность естественного языка со строгостью и произволь ностью, типичной для языков программирования, он демонстрирует худшие с войства их обоих, но ни одного достоинства, присущего какому-либо из них» [3, c . 302]. Он выступал пр отив создания пассивных языков, и противопоставлял ему язык «активный», то есть тот, который позволил бы свободно пользоваться естественным язы ком для составления программ[3, с.301-302]. В общем-то именно к этому и стремятся у ченые. Однако в дискуссиях на тему создания оптимального языка, учеными часто з абывалось, что коммуникация – процесс двусторонний, так как она подразу мевает не только обучение машины человеком, но и ответ машины человеку [3, с.302-303]. Практика подтвердила необходимость уделять внимание обоим этим пр оцессам, и язык сообщения, передаваемого человеком машине, должен нескол ько отличаться от языка сообщения, передаваемого машиной человеку. Анал изируя отдельно передачи сообщения, где пользователь в одном случае – о тправитель, в другом - получатель, выяснилось, что человеку удобнее перед авать сообщения на активном языке, а пассивный удобен для пользователя п ри получении сообщения. К такому выводу ученые пришли еще и потому, что ин тересы человека и машины при коммуникации не совпадают. ЭВМ не обладает человеческой нервной системой, соответственно она лишена человеческих коммуникативных интересов. [3, с.315] То есть при коммуникации с машиной, чело век может проявлять свои интересы как в качестве отправителя, так и в кач естве получателя. Естестве нный язык человека в отличие от формализованного компьютерного, на кото ром строятся программы ЭВМ, может содержать неоднозначные понятия, то ес ть одно и то же слово может иметь несколько значений. В искусственном же я зыке слова должны быть одно з начны. Таким образом установление пон имания между человеком и ЭВМ усложняется. В психологии термин «понимани е» трактуется как сложный, комплексный, многоуровневый познавательный процесс, включающий узнавание языковых средств и осмысление содержани я и направленный на раскрытие связей и отношений реальной действительн ости. Если же исходить из сферы коммуникации компьютера и человека, пони мание можно определить как «установление соответствия между семантиче скими и грамматическими системами составителя сообщения и реципиента» .[3, с.316-317] Раципиент в данном контексте – получатель общения. Понимани е текста зависит от многих факторов, большую роль из которых играют имен но психологические. При этом не важно, кем является человек – отправите лем или получателем, в любом случае психологические факторы будут влият ь на то, насколько хорошо поймет машина кодирующего сообщение, либо деко дирующий сообщение, исходящее от машины. Понимани е будет тем успешнее осуществляться, чем более похожие и общие буду язык овые нормы обоих участников процесса коммуникации: «чем более сходны их система семантических и грамматических навыков, тем более точно они дол жны уметь антиципировать или прогнозировать, что именно породит каждый из них в каждый отдельный момент».[3, с.317] Коммуникация с пом ощью изображений Человек обладает абстрактным мышлением, то есть мысли возникают в голове не только в качестве фраз, слов, предложений, а чаще в в иде образов. К сожалению, коммуникация «человек-человек» с помощью обра зов довольно редкое явление, так как «читать» мысли большинство из нас н е способно, а рисовать и создавать образы вручную будет отнимать много в ремени и сил. Такая коммуникация просто не нужна, когда люди вполне могут общаться и понимать друг друга на естественном языке. Впрочем, для людей, говорящих на разных языках, такой способ вполне актуален и, возможно, ско ро станет доступен с помощью компьютерных программ. Более 90% информации человек получает с помощью зрения. Так было, так есть, и, очевидно, так будет. И поэтому не удивительно, что техн ический прогресс затрагивает в первую очередь средства сбора и обработ ки визуальной информации. При всей сложности и чувствительности человеческого глаза, его возможн ости ограничены, и человек издавна стремился их расширить. Прежде всего, к таким "средствам расширения" относятся уже давно изобретенные микроск оп и телескоп. Долгое время предоставленные ими возможности визуальног о наблюдения вполне удовлетворяли исследователей, позволяя делать выд ающиеся открытия как в области микромира (особенно биологии), так и в макр омире, а именно, астрономии. Но прогресс не стоит на месте. Появление компьютеров неизбежно вызвало ж елание подключить такой компьютер к микроскопу и телескопу, освободив ч еловека от нудного и чреватого ошибками процесса анализа и подсчета раз личных объектов, попавших в поле зрения. Однако, возникла неожиданная проблема: компьютер - не человек, он не видит и не понимает введенное в него изображение, для него это просто набор дан ных, никак не связанных между собой. В то же время человек, глядя на любое и зображение, практически всегда может выделить на нем какие-то характерн ые особенности, причем происходит это почти мгновенно. Взаимодействие человека и компьютера в зрительной области стало очень тесным, но разделилось на два направления: интерактивный режим работы и автоматический. В интерактивном режиме компьютерные программы преобразуют изображени е в соответствии с желанием человека, что позволяет ему лучше увидеть ка кие-то части или особенности изображения, выделить нужные элементы и под считать их количество или геометрические параметры. При всех плюсах это го варианта очевидны и его минусы: в процессе работы необходимо участие человека, который в целом имеет быстродействие, гораздо меньшее чем у ко мпьютера, который ошибается, и который, наконец, просто устает. И, между пр очим, нуждается в оплате своего труда. Автоматический режим подразумевает автономную работу компьютера, как по сбору информации (что не является проблемой уже давно), так и по ее анал изу. И вот тут как раз проблема в том, что на сегодняшний день не существуе т способов полностью автоматизировать процесс анализа. При всем быстро действии компьютеров и их огромной памяти, никак не удается заставить их делать то, что человек (особенно специалист в конкретной области) может с делать буквально одним взглядом. Оба эти пути развиваются параллельно, хотя стремление к полной автомати зации является приоритетным. В области интерактивного анализа основными помощниками человека стано вятся различные графические пакеты, самыми известными из которых можно считать PhotoFinish (ZSoft), PhotoShop (Adobe), Corel Draw и некоторые другие, менее известных фирм, но зачас тую очень удобные и полезные. Среди них много и бесплатных систем, наприм ер, очень удачный продукт "ImageJ" ("http://rsb.info.nih.gov/ij/"). Эти программы позволяют проводить с изображением поистине чудесные пр еобразования, от имитации письма маслом в стиле определенной художеств енной школы, до анимационных эффектов, превращающих одну картину в другу ю через ряд промежуточных. О выводе всевозможных статистических характ еристик изображения и говорить нечего, это само собой разумеется. Кроме того, заложенные в эти программы алгоритмы позволяют менять яркость, кон трастность, резкость, насыщенность и многие другие параметры, а также вы делять области и проводить различные математические операции с изобра жениями. Человек, комбинируя различные преобразования, добивается эффекта визу ального выделения на изображении необходимой ему информации. Потребно сть в подобных преобразованиях связана с тем, что изображения, получаемы е с помощью различных видеокамер и других детекторов, далеко не всегда я вляются качественными и подчас содержат шума не меньше, чем полезного си гнала. Кроме того, получаемые изображения часто несут информацию из очен ь непривычных человеку мест и условий, в результате он просто не может ко рректно анализировать такое изображение. Тут можно упомянуть не только электронно-микроскопические изображения горных пород или внутренност ей клетки, но и переданные из космоса изображения далеких планет. Для чел овека эти картины по сути чужды и непривычны, поэтому ему крайне трудно п равильно их интерпретировать. Получается, что проводить качественный и количественный анализ изобра жений даже с помощью столь замечательных программ может только специал ист очень высокой квалификации, имеющий большие знания в данной конкрет ной области, а также большой практический опыт. Но таких специалистов ма ло, стоят они очень дорого, и не всегда они есть там, где нужны. В этой ситуации очень заманчиво построить такую систему автоматическо го анализа, которая бы не зависила от характера самого изображения, а жел ательно, и не была бы очень чувствительной к его качеству. И при этом могла бы сама "видеть" на изображении то и так, что и как видит этот специалист-че ловек. Автоматический анализ изображений необходим и тогда, когда требуется в реальном времени обработать тысячи кадров видеосъемки, пытаясь найти т ам изображение, например, конкретного человека. Это особенно актуально с ейчас, когда в мире растет глобальная преступность и терроризм, а мир обр астает паутиной видеокамер, круглосуточно следящих за многими тысячам и финансовых и правительственных объектов. Использование человека тут невозможно хотя бы по причине огромного кол ичества таких камер. Попытки создания систем автоматического анализа предпринимаются во вс ем мире уже давно, собственно, с тех пор, как люди научились вводить изобра жения в компьютер. Из математических способов обработки изображений ши рокое распространение получил метод быстрых преобразований Фурье (БПФ). Его применение позволяет получить спектр изображения (спектр этот не пр едназначен для человеческого восприятия), применить к нему различные фи льтры, а потом обратным преобразованием получить снова изображение, но у же откорректированное, по которому уже человек и проводит визуальный ан ализ. И вся задача исследователей сводится практически к выбору нужного фильтра, а часто и созданию своего собственного в соответствии с конкрет ной задачей. Эта методика демонстрирует свою успешность во многих практических при менениях, однако она требует огромных вычислительных ресурсов, даже сей час доступных не везде и не всем, а самое главное, на 100% исходит из самого фа кта применения компьютеров. Иными словами, эта методика явно не имеет ни чего общего с тем, как мозг самого человека проводит анализ этого же изоб ражения. Имеет ли это значение? Бесспорно, имеет. Прежде всего, разработка фильтро в для БПФ сама по себе является крайне трудной задачей, ибо мозг человека вынужден выполнять чуждую ему работу и фактически моделировать в себе к омпьютерное восприятие. Напрашивается вопрос, а не правильней ли было бы наоборот, на компьютере моделировать работу и восприятие мозга? Ведь как уже говорилось выше, человек способен проводить анализ почти мг новенно, при этом в зависимости от конкретной задачи выделять на изображ ении те или иные характерные особенности. Разумеется, такая рутинная раб ота, как подсчет числа элементов или определение их формы (например, в ход е анализа крови), у компьютера всегда будет получаться лучше, чем у челове ка. И быстрее, и надежнее. Но анализ изображения, его осмысление - тут пока н и один компьютер не может сравниться с человеком. Исследования мозговой деятельности проводятся во всем мире уже много л ет. В области этой достигнуты значительные успехи, хотя в сущности челов ек еще очень далек от понимания принципов работы его собственного мозга . Попытки моделирования человеческого восприятия визуальных образов п редпринимаются в различных научных центрах мира, но пока что нигде и ник ем не было объявлено, что такое понимание достигнуто. Очевидно, что воспр иятие это основано на комбинации многих факторов и критериев, понимание хотя бы некоторых из них может существенно продвинуть человечество впе ред. Когда в 97 году одна исследовательская группа зан ялась созданием программы анализа изображений, были испробованы разли чные подходы. П режде всего они попытались обратиться к общеизвестным м етодикам, анализируя гистограмму изображения и применяя к ней различны е математические операции. Наряду с этим для всего изображения также при менялись стандартные алгоритмы выделения областей, наращивания и удал ения точек и т.д. Все эти способы давали некоторый результат, но ни о какой автоматизации и речи быть не могло, не говоря уже о том, что такой подход в ыглядел явно искусственным. Сама задача состояла в анализе изображений горных пород, полученных в ск анирующем электронном микроскопе, в результате такого анализа нужно бы ло получить различные петрофизические характеристики исследуемого об разца (пористость, проницаемость и т.д.). Н а сегодняшний день такие задачи решаются в мире многими, но все они исследуют не грубую поверхность (скол породы), а гладкий и тонкий спец иально приготовленный шлиф (срез). П ри из готовлении такого шлифа не только нарушается целостность породы на мик роуровне, но и искажается само восприятие анализируемого объекта с поте рей трехмерности информации. Но самое главное, что все существующие мето дики и программы рассчитаны на интерактивный режим работы со всеми его у казанными выше недостатками. Все это дово льно быстро натолкнуло ученых на мысль о тказаться от стандартных подходов и подойти к решению задачи именно со с тороны моделирования человеческого восприятия, что позволит работать не в интерактивном, а именно в автоматическом режиме. Изображения, получаемые с электронного микроскопа, являются серыми, т.е. там присутствуют только компоненты яркости и контрастности. В то же врем я, например, космические фотографии содержат в себе и цвет, причем его рол ь не менее значима, чем роль яркости. За прошедшее время учеными была проведена очень большая работа как в области экспериментов, так и в вопросах теоретическ их. В результате создана единая методика и разработан комплекс алгоритм ов, которые позволяют проводить анализ и обработку изображения полност ью в автоматическом режиме. Пока эт о применимо непосредственно только к серым изображениям, хотя и в области цветных изображений также имеется много перспективных идей и наработок. Проблемы, как обычно, нах одятся в плоскости финансирования и технического обеспечения. Практическо й реализацией разработанного нами метода стала программа, которая не тр ебует для своей работы ни сотен мегабайтов памяти, ни еще каких-либо супе рресурсов. По этой программе были выполнены (и далеко не на современных к омпьютерах) сотни анализов как для тестовых образцов породы, так и непос редственно исследовательских анализов керна (и даже шлама), с получением подробных и достоверных данных о поровой системе изучаемых объектов. Результаты анализов были использованы различными нефтяными компаниям и в практических целях и никаких нареканий с их стороны высказано не был о. Разумеется, методика нуждается в дальнейшем совершенствовании и расширении на дру гие области исследования, однако лежащие в ее основе алгоритмы обработк и изображения являются по своей сути универсальными и отражают именно ч еловеческое восприятие, во всяком случае, в данной области. А применение ее возможно не только в геологии, металлургии, медицине или астрономии, н о и в такой сфере, как, например, техническое зрение роботов, тем более, что и эта сфера сейчас бурно развивается . [ http :// erichware . com / litvor / zrenie / analizob . htm ] Речевая коммуникация Наше общен ие с людь ми при помощи устного языка, не важно , происходит ли оно при лично м контакте с человеком, по телефону или при помощи интернета , можно назвать термином «речевая коммуникация». Пр и этом мы обмениваемся мыслями, информацией при помощи звуковых волн. Пр и помощи речи мы можем хорошо выражать свои мысли и достигать наилучшего взаимопонимания с собеседником, конечно, если тот способен адекватно во спринимать нашу речь и понимает язык. В достижении взаимопонимания межд у людьми важную роль играет эмоциональный аспект. Через речь мы передаем собеседнику сво е эмоциона ль ное состояние. Речь имеет массу преимуществ перед другими средс твами коммуникаций. Во-первых это самая быстрая форма общения, человек г оворит по меньшей пере вдвое быстрее, чем печатает на клавиатуре. Кроме т ого, эксперименты в области человеческого общения показали, что самые сл ожные проблемы решаются вдвое быстрее при использовании речевого обще ния по сравнению с другими формами общения. Речь позволяет вести общение одновременно в различных формах, например, вы можете общаться с человек ом, нажимая пульт телевизора, указывая на какую-нибудь графическую схему , текст и т.п. Можно общаться одновременно с машиной и другими людьми. При к оммуникации с помощью речи вас не затруднит ни темнота, ни какое-либо зат рудненное положение вашего тела, вы можете общаться, повернувшись спино й к человеку, и совершая при этом какие-либо другие действия. С точки зрения науки , « речевая ко ммуникация представляет собой процесс, в котором участники должны сове ршать сложные действия. С точки зрения этого подхо да речевая коммуникация наитеснейш и м образом связана с практическими и умственными действиями индивидуума».[1, c . 28] Минимальной е диницей речево й коммуникации является речевой знак или звук . Он является достаточно сложным образованием . Для его воспроизводства требуется движение определенн ых органов, а центр их управления находится в головном мозгу. При этом гов орящий преследует определенное коммуникативное намерение . Сочетания элементарных единиц языка образуют различные типы сложных единиц: сочетания звуков – конкретные фонетические синтагмы, словоформ – лексикограмматические синтагмы, с ем – сематические синтагмы. [1, c .122] Таким образом, процесс продуцирован ия речевых значительно сложнее, чем кажется на первый взгляд. В целом речевая деятельность – один из сложнейших видов дея тельности человека и довольно сложный процесс с точки зрения науки. Ее п рирода стала понятной сравнительно недавно. Речевой диалог является о дн ой из форм взаимодействия человека и машины, считающейся перспективной и усиленно ра зрабатываемой в последнее время. Диа лог – это основная форма общения, поэтому в последнее время ей уделяетс я много внимания. Наука стремится к реализации успешного общения на устн ом диалоге между человеком и компьютером, и для это го ей необходимо учитывать особенности взаимодействия «человек-челове к». В результате сравнительно недавно выделилась такая область исследо вания, как речеведение.[1, c .125] Преимуществами устной речи перед всеми другими сп особами общения являются то, что руки остаются свободными, никакие инстр ументы не требуются, освещение также не имеет значение, легко осуществля ется сопряжение с телефонными системами. При диалоговом общении челове к не нуждается в клавиатуре или дисплее. Кроме того, в систему «человек-ко мпьютер» могут быть включены люди с физическими недостатками. Р азвитие же т еории цифр овой обработки речевого общения , увеличение возможностей и снижение себестоимости современных систем на основе ЭВ М способствовало развитию этой отрасли в современ ной науке . Кроме того, автоматическое распознавание речи несомненно являет ся важным шагом на пути упрощения общения между человеком и машиной. Когда вза имодействие человека и компьютера осуществлялось в кодах, для управлен ия вычислительными машинами человеку требовалось знать язык машины ил и освоить манипуляции с клавиатурой, чтобы набирать коды в нужной послед овательности и в нужном формате. Любое же отклонение от искусственного я зыка приводило к ошибке и таким образом трудностям общению с ЭВМ. [1, с.303-304] Речевая коммуникация с машиной обладает следующи ми достоинствами: · у человека, работающего с речевым устройством, глаза и руки с вободны; · речевое устройство пред ставляет собой наиболее естественную форму общения; · для работы с устройством не требуется значительной подготовки; · устройство позволяет че ловеку быстро общаться в различных сферах его деятельности; · она дает возможность одн овременно общаться с машиной и другими людьми; · устройство обеспечивае т свободу движений и ориентировку; · не требует значительног о пространства для пульта управления или другой сложной аппаратуры; · может конкурировать с ра дио и телефоном. [1, с. 505] Поэтому в целях упрощения взаимодействия между че ловеком и компьютером ученые разрабатывают сист ему распознавание речи компьютером, что является достаточно непростой задачей. Система распознавания речи Самым сло жным для машины является автоматическое распознавание слитной речи. Разработка систем автоматического распознавания речи ведет к тому, что не человек приспосабливается к машине, а машина к ч еловеку. Это значительно упрощает коммуникацию в системе «человек-комп ьютер», так как она ведется на естественном для человека языке. Люди полу чают возможность наговаривать информацию в компьютер, не прибегая к кла виатуре или другим устройствам, и управлять механическоми устройствам и с помощью речевых команд. [1, с.304] В начале 40- х годов ХХ века инженеры впервые попытались распознать с помощью машины отдельные звуки речи, однако оказалось не так просто найти соответствие между конкретными звуками речи человека и акустическими характеристик ами речевого сигнала. Компьютер учился считывать буквы, но еще не мог рас познать человеческую речь. И не смотря на то, что изначально люди предпол агали, что научиться «разговаривать» с машиной не окажется сложной зада чей, проблема взаимодействия с компьютером посредством речи до сих пор с тоит перед учеными. «Можно представить себе, перед решением каких трудны х задач стоит машина, которой нужно из безбрежного океана звучаний «выл овить» определенные смысловые ориентиры». [2, с.88] Что касается гласных, если компьютер уловит частотные колебания в облас ти 1000 ГЦ, то велика вероятность того, что бы произнесен гласный «а», если же он обнаруживает сильные колебания в зоне 2000-3000 Гц, есть вероятность присут ствия звука «и». Однако с согласными дело обстоит хуже. Машине сложно уло вить смычные взрывные согласные «г», «к», «б», «п», «д», «т». Они не уловимы сами по себе, так как образуются при смыкании тех или иных органов артику ляции. Распознать их в речи легче по соседним гласным. Машина также часто путает такие сонорные звуки, как «м» и «н». Легче дело обстоит с распознав анием шипящих звуков «ш» и «с», их частоты колеблются в районе высоких ча стот спектра: 8000-10000 Гц. К лингвистическим трудностям добавляются и такие, которые возникают вс ледствие большой вариативности звуков речи при их произнесении. Кроме т ого, звуки в процессе включения в речевой поток попадают в разное окруже ние, разный фонетический контекст, что усложняет способность распознов ания речи машиной. Для того чтобы машина смогла распознать не только звуки, но и целые слова, фразы, она должна включать в себя несколько блоков рецепторов, классифик аторов, эффекторов. Рецептор измеряет некоторые параметры речевого сиг нала. Затем классификатор выносит решение о том, что это за слог. Другой кл ассификатор определяет, принадлежит ли этот слог произнесенному слову, образец которого находится у него в памяти, и т.д. Таким образом, распознаю щая машина решает следующие задачи: 1. Какие элементы набора признаков она должна распознать? 2. На какие признаки следует обратить внимание? 3. По каким правилам надо пр инять решение о том, к какому элементу набора признаков относится речево й сигнал? 4. Какие дополнительные све дения, знания следует привлечь для более правильного решеия задачи? Чтобы машина распознавала слова, ее вначале обуча ли, как они произносятся и что обозначают. Для этого слова произносились в магнитофон или записывались на пленку. Машина тем временем сравнивает произнесенные слова с образцами слов, хранящимися у нее в памяти, а также характеристики голоса человека, произносящего слово, с образцами голос ов, хранящимися у нее в памяти. При этом различают адаптивные и неадаптив ные машины. Адаптивные предназначены для какого-то узкого круга лиц, гол ос которых они распознают, другого человека машина не сможет распознать . Неадаптивные предназначены непосредственно для любого пользователя. Иногда возникают такие помехи как различного рода шумы (дыхания, разгово ров на заднем плане и т.п.). Для их подавления используются специальные шум оподавляющие, шумостойкие микрофоны либо акустически изолированные ка меры.[2, с.88-95] Системы распознания отдельных слов, т.е. речи, в которой сл ова разделены паузами, появились уже в 90-е гг . прошлого века. Распознать же слитную речь было намног о труднее, так как в ней сложно определить, где кончается одно слово и начи нается другое. Наиболее трудной задачей из всех задач распознавания был а я является проблема распознания речи без ограничений словарного запа са. « Говорящий в процессе речевой коммуникации использует с вое знание языка, знание об окружающей обстановке и ситуации при произво дстве и понимании сообщения. Эти источники знаний включают в себя характеристики звуков речи, произносительную вариатив ность, ударение и интонационный контур речи, звуковые образы слов, грамм атическую структуру языка, , значение слов и предложения и контекст обще ния. Для того, чтобы походить в своих действиях на человека, машина должна так же эффективно использовать все доступные источники знаний».[1, с.305] Кон ечно, ответственность за то, чтобы машина полностью понимала человека, л ежала и лежит на самом человеке. Ученые проводили и проводят массу исследований в этой области, а р езу льтаты экспериментов часто лежат в основе функционирования той или ино й системы. «Современные системы распознавания вк лючают различные уровни, каждый из них несет свою функциональную нагруз ку: акустический, параметрический, лексический, синтаксический, семанти ческий и прагматический» [1, с. 505] Трудности и проблемы при распознавани и речи ЭВМ Распозна вание живого языка требует огромных знаний системы об окружающем мире и возможности с ним взаимодействовать. Само определение смысла слова «по нимать» — одна из главных задач искусственного интеллекта. Качество по нимания зависит от множества факторов: от языка, от национальной культур ы, от самого собеседника и т. д. Вот основные проблем ы, с которыми сталкиваются разработчики систем распознавания речи. 1. Проблема анализа и распознавания слитной речи . В слитном потоке речи о тсутств уют объективны е границ ы. Кроме того фонемы слов, т.е. звуки, в них входящие, часто зависят от контекста, чис ло же их огромно. 2. Проблема увеличения объ ема словаря : это влечет за со бой рост ошибок распознавания и увел ичение време ни принятия решения. При большом объеме словаря появляется слишком мног о схожих слов, что альтернативный подбор слова в случае его нераспознани я машиной, вряд ли решит проблему. 3. Проблема использования синтаксиса : сколько допустимых огра ничений может наложить искусственный синтаксис языка, и как эти огранич ения могут быть использованы. Связь синтаксическ ого и фонетического уровней необходим а и полезн а для ра спознавания слитной речи. Роль синтаксического анализа сводится к тому, чтобы сформировать грамматическую цепочку, свободную от ошибок. Вот приме р сложностей, с которыми сталкиваются системы понимания текстов: предло жения «Мы отдали бананы обезьянам, потому что они были голодные» и «Мы от дали бананы обезьянам, потому что они были перезрелыми» похожи по синтак сической структуре. В одном из них местоимение «они» относится к обезьян ам, а в другом — к бананам. Правильное понимание зависит от знаний компью тера, какими могут быть бананы и обезьяны. По нормам русского языка второ е предложение некорректно, потому что в нем местоимение ссылается не на последнее подходящее слово, однако в живой речи такое предложение очень даже может встретиться. Свободный п орядок слов может привести к совершенно иному толкованию фразы: «Бытие о пределяет сознание», кто здесь кого определяет, будет непросто понять ма шине. В русском языке свободный порядок компенсируется развитой морфол огией, служебными словами и знаками препинания, но в большинстве случаев для компьютера это представляет дополнительную проблему. 4. Проблема неоднозначности языка , распознавания омонимов и неологизмов. В речи мог ут встретиться неологизмы, например, глагол «Пятидесятирублируй» — то есть высылай 50 рублей. Система должна уметь отличать такие случаи от опеч аток и правильно их понимать. Правильное понимание омонимов – нелегкая задача для компьютера. Во фра зе «Серый волк в глухом лесу встретил рыжую лису» выделенные слова слыша тся одинаково, и без знания, кто глухой, а кто рыжий, не обойтись (Кроме того , что лиса может быть рыжей, а лес — глухим, лес также может быть рыжим (хара ктеристика, в данном случае обозначающая преобладающий цвет листвы в ле су), в то время как лиса может быть глухой, что порождает дополнительную пр облему, вытекающую из предыдущей.) 5. Проблема распознавания речи пользователей . Систем ы распознавания речи настраивают, как правило, небольшое количество дик торов, в итоге расширить круг пользователей является непростой задачей. Проблемами являются: пол, диалект, степень владени я языком , т.е. языковой опыт диктора, и другие индиви дуальные характеристики диктора. Кроме того, даже голос одного человека может звучать по-разному, в зависимости от того, чем он занят в конкретный момент, влияет также эмоциональное состояние человека, и его здоровье (к аждый, наверное, сталкивался с явлением появления хрипоты в горле). Совре менные же системы требуют четкого и ясного произнесения слов. 6. Проблема подстройки : зачастую требуется с ерьезная предварительная настройка систем (например, неоднократное повторение слова диктором) . При увеличении словаря скорее всего придется отказаться от солидной настройки систем. 7. Проблема обучения пользователя синтаксису и словарю систем, что не намного легче, чем обучение языкам программирования. Диктор не может без боль шого напряжения приобрести новые навыки в произношении и артикуляции. 8. Проблема шумов в окружаю щей обстановке . Современны е системы распознавания достаточно чувствительны к шумам , которые могут исказить звуковой сигнал и препятствовать те м саамы распознанию речи. 9. П роблема машинного перевода те кстов с одного языка на другой . В современном мире большую роль играет разработка методов информаци онного поиска. [1, с.506-507; 4, с. 93-104; http://ru.wikipedia.org/wiki/О бработка_естественного_языка ] Заключение Общество меня ется, вместе с ним меняется техника. И бессмысленно в наше время, я считаю, говорить об отрицательном влиянии техники на человека. Техника стала уж е частью нас, кроме того она управляема и полностью подч инена человеку. За все ее сбои и неполадки ответственен лишь человек, как и за ее прогресс. Она наш помощник, без которого мы практически бессильны. Она помогает человеку развиваться, в то же время челове к постоянно вносит какой-либо вклад в развитие самой те хники. Взаимодействие человека с компьютером радикально пре образовало созн а ние первого. Чело век видит мир глазами компьютера, работая с формальными понятиями и объектами, создавая алгоритмы процессов, или изучая основы искусственного интеллекта. С точки зрения социологии, т ехника и здесь вносит свой вклад. Она позволя ет людям взаимодействовать друг с другом, и не зависеть при этом от време ни и расстояния. Телекоммуникации становятся нашим спутником по жизни , позволяя общаться с людьми, которые отдалены от нас на тысячи километров. Кроме того, с овершенствуя коммуникацию «человек-компь ютер», человек лучш е научился понимать самого себя. Он глубже исследует психологию, пытаясь понять, что движе т теми или иными его поступками, что является причиной тех или иных действий, реакций человека . Ведь без этих знаний он не сможет построить мех анизм, понимающий человека. Ученые, совершенствуя методы коммуникаций м ежду человеком и машиной пытаются приблизить взаимодействие «человек- компьютер» к взаимодействию «человек-человек». Таким образом, в заимодействие человека и компьютера представля ет собой не просто общение человека с техникой, а двусто роннюю взаимообогащающую коммуникацию, активный процесс взаимодействия человека с информационным богатством накоплен ного веками человеческого опыта. Современны е компьютерные средства, по сравнению с программами пяти- или десятилетн ей давности, позволяют лучше визуализировать представление информации , отображать процессы и явления в динамике, использоват ь во время диалога « человек – компьютер » не то лько текст, но и графические изображения, анимацию, звук, использовать ин формацию, созданную в других программах . Все это позволяет улучшить диалог обучающей программы с пользов ателем, расширить сферы применения программы. Тем не менее компьютерные устройства еще во многом уступают челове ку. Но п рогресс в развитии техники продолжает набирать скорость . Наука д елает упор на создание интеллектуальных роботов. Их по явление значительно облегчит и усовершенствует деятельность людей в р азличных сферах. Роботы смогут заменить человека там, где его труд сопря жен с опасными условиями, либо с тяжелыми физическими нагрузками. Для их создания человеку просто необходимо изучить тщател ьнейшим образом наиболее эффективные способы коммуникации человека и компьютера и особенности их взаимодействия. Список литературы: 1. Р.К. Потапова. Речь : ком муникация, информация, кибернетика. М., Изд-во «Радио и св язь», 1997. 2. Р.К. Потапова. Тайны соврем енного кентавра. М., Изд-во «Радио и связь», 1992. 3. « Искусственный интеллект » и психология . М., Изд-во «Наука», 1976. 4. Р.К. П отапова. Введение в лингвокибернетику . М., МГЛУ, 1990 5. Соц иальные и методологические проблемы информатики // Вопросы философии. 1986. № 11 6. Смоля н Г.Л., Шошников К.Б. Феномен персональной ЭВМ: Философско-методологически й аспект // Вопросы философии. 1986. № 6 7. Тыщ енко О.Б. Диалоговое взаимодействие в системе "человек - компьютер" // Компь ютерная хроника, 1999, № 9, стр. 33-36. 8. Материалы с сайтов http://ru.wikipedia.org/wiki/ , http :// erichware . com / litvor / zrenie / analizob . htm .
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Начало последнего абзаца дипломной работы: "Исходя из выше скачанного..."
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по информатике и информационным технологиям "Особенности взаимодействия «человек-компьютер»", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2017
Рейтинг@Mail.ru