Гипертекстовые технологии
Гипертекст - текст, представленный в виде ассоциативно связанных автономных блоков. Гипертекст позволяет включать в страницы ссылки на другие части данного же или другого документа. Это позволяет организовать связь между различными страницами и объединить их в единую систему. Гипертекстовая технология дала возможность структурированного представления любого текста, в котором автор может выделить несколько уровней детализации сигнала. Гипертекст используется в обучающих системах и дистанционном обучении, во всемирной сети Интернет и в системах баз данных. Т.Бернерс-Ли заложил три элемента системы из четырех существующих: язык гипертекстовой разметки документов HTML (HyperText Markup Language); универсальный способ адресации ресурсов в сети URL (Universal Resource Locator); протокол обмена гипертекстовой информацией HTTP (HyperText Transfer Protocol).
Современные гипертекстовые информационные системы условно можно представить в виде совокупности нескольких компонентов: системы хранения гипертекстовых объектов, системы отображения гипертекстовых объектов, системы подготовки гипертекстовых объектов и системы программирования просмотра совокупности гипертекстовых объектов (с этой точки зрения технология World Wide Web только к 1996 году получила законченный, функционально полный вид). Первыми были разработаны системы хранения и просмотра (1989-1991 гг.), которые продолжают развиваться и в настоящее время. После 1990 года стали появляться первые системы подготовки документов. Обобщенно гипертекстовая информационная система состоит из множества информационных узлов, множества гипертекстовых связей, определенных на этих узлах, и инструмента манипулирования узлами и связями. Гипертекст - технология на базе средств обработки больших, глубоко вложенных, структурированных, связанных семантически, понятийно текстов, информации, которые организованы в виде фрагментов (текста), относящихся к одной и той же системе объектов, расположенных в вершинах некоторой сети и выделяемых обычно цветом. Они позволяют при машинной реализации быстро, нажатием нескольких клавиш, вызывать и помещать в нужное место просматриваемого или организуемого нового текста нужные фрагменты гипертекста, "привязанные" к выделенным по цвету ключевым словам или словосочетаниям. Гипертекстовая технология позволяет определять, выбирать вариант актуализации информации гипертекста в зависимости от информационных потребностей пользователя и его возможностей, уровня подготовки. При работе с гипертекстовой системой, пользователь имеет возможность просматривать документы (страницы текста) в том порядке, в котором ему это больше нравится, а не последовательно, как это принято при чтении книг. Достигается это путем создания специального механизма связи различных страниц текста при помощи гипертекстовых ссылок. В настоящее время наибольшее распространение гипертекст как принцип интерактивной обучающей среды получил при создании электронных обучающих средств. Представление учебного материала в гипертекстовой форме существенно изменяет структуру и расширяет возможности электронного текста. С развитием средств мультимедиа гипертекст начал превращаться в более наглядную информационную форму, получившую название "гипермедиа", т.е. структура, содержащая текст, аудио - и видеофрагменты, соединенные ссылками в соответствии с логикой сюжета. Технология гипермедиа позволяет с помощью программного обеспечения и технологических средств объединить на компьютере гипертекст, графические статические изображения, анимационные фрагменты, аудио- и видеозаписи.
Идея HTML - пример чрезвычайно удачного решения проблемы построения гипертекстовой системы при помощи специального средства управления отображением. На разработку языка гипертекстовой разметки существенное влияние оказали два фактора: исследования в области интерфейсов гипертекстовых систем и желание обеспечить простой и быстрый способ создания гипертекстовой базы данных, распределенной на сети. Значение гипертекстовой технологии сравнивали со значением книгопечатания. Утверждалось, что лист бумаги и компьютерные средства отображения/воспроизведения серьезно отличаются друг от друга, и поэтому форма представления информации тоже должна отличаться. Наиболее эффективной формой организации гипертекста были признаны контекстные гипертекстовые ссылки, а кроме того было признано деление на ссылки, ассоциированные со всем документом в целом и отдельными его частями. Обычно гипертекстовые системы имеют специальные программные средства построения гипертекстовых связей. Сами гипертекстовые ссылки хранятся в специальных форматах или даже составляют специальные файлы. Такой подход хорош для локальной системы, но не для распределенной на множестве различных компьютерных платформ. В HTML гипертекстовые ссылки встроены в тело документа и хранятся как его часть. Часто в системах применяют специальные форматы хранения данных для повышения эффективности доступа. В WWW документы - это обычные ASCII- файлы, которые можно подготовить в любом текстовом редакторе. Таким образом, проблема создания гипертекстовой базы данных была решена чрезвычайно просто. Важным компонентом языка стало описание встроенных и ассоциированных гипертекстовых ссылок, встроенной графики и обеспечение возможности поиска по ключевым словам. Простота концепции гипертекста обуславливает и формальную простоту общепринятой, технологии создания гипертекстов. Имея простейшую систему построения гипертекстов можно быстро собрать из нескольких текстовых фрагментов гипертекст и формально получить самостоятельную гипертекстовую информационную систему, программный продукт или подсистему подсказки. Но в силу видимой простоты гипертекстовой технологии очень легко создать гипертекстовую информационную систему с низким качеством. Гипертексты обладают определенной семантической (смысловой) сетевой структурой. При многочисленном просмотре, если гипертекст используется как учебник, эта структура будет сильно влиять на структуру знаний пользователя по изучаемому вопросу. Гипертекстовая технология ориентирована на обработку информации не вместо человека, а вместе с человеком, т е. становится авторской. Удобство ее использования состоит в том, что пользователь сам определяет подход к изучению или созданию материала с учетом своих индивидуальных способностей, знаний, уровня квалификации и подготовки. Гипертекст содержит не только информацию, но и аппарат ее эффективного поиска. По глубине формализации информации гипертекстовая технология занимает промежуточное положение между документальными и фактографическими информационными системами. Структурно гипертекст состоит из информационного материала, тезауруса гипертекста, списка главных тем и алфавитного словаря. Информационный материал подразделяется на информационные статьи, состоящие из заголовка статьи и текста. Заголовок содержит тему или наименование описываемого объекта. Информационная статья содержит традиционные определения и понятия, должна занимать одну панель и быть легко обозримой, чтобы пользователь мог понять, стоит ли ее внимательно читать или перейти к другим, близким по смыслу статьям. Текст, включаемый в информационную статью, может сопровождаться пояснениями, примерами, документами, объектами реального мира. Беглый просмотр текста статьи упрощается, если эта вспомогательная информация визуально отличается от основной, например подсвечена или выделена другим шрифтом. Гипертекстовая технология - это новая технология представления неструктурированного свободно наращиваемого знания. Она ориентирована на обработку информации не вместо человека, а вместе с человеком. Удобство ее использования состоит в том, что пользователь сам определяет подход к изучению или созданию материала с учетом своих индивидуальных способностей, знаний, уровня подготовки. Технология гипертекста принадлежит к системам автоматизации деятельности по обработке информации и служит для облегчения поиска нужной информации. Гипертекстовые системы представляют собой реализацию средствами вычислительной техники ассоциативного подхода к представлению информации. Они имитируют способность человеческого интеллекта осуществлять хранение больших объемов информации и поиск в них посредством ассоциаций в процессах коммуникации и мышления. Наиболее популярным направлением применения гипертекстовых технологий в сетях Internet являются WEB - публикации (Word Wide Web), организованные в Локальные архивы, Сайты или Web – странички. Одним из самых популярных средств распространения электронных публикаций (наряду с CD-ROM) являются сети Internet. Эта глобальная сеть предоставляет пользователю ряд сервисных услуг, связанных с размещением, хранением, передачей электронных публикаций и доступом к ним. Услуги реализуются на базе серверов Internet. Такими серверами являются FTP, Gopher, почтовые серверы, серверы новостей, Web-серверы. Видимо, областью самого массового применения гипертекстовых технологий является сетевая служба World Wide Web (WWW) глобальной сети Internet. Эта служба обеспечивает интуитивно понятный доступ на основе технологии гипертекста к данным в глобальной сети. Для этих целей разработаны программы-браузеры и специальные программные средства автоматизации процесса создания Web-документов (локальных архивов, сайтов, Web-страниц). Относительная легкость создания Web-публикаций и доступа к ним способствовала развитию Intranet (Интранет) - частных сетей, основанных на Internet-технологиях. Intranet позволяет соединить офисы в одном здании или в разных частях земного шара, исключив доступ к данным посторонних лиц. До появления технологии WWW доступ к данным по Internet был возможен лишь в текстовом режиме и требовал хорошего знания различных аспектов работы этой сети. Поэтому пользователями Internet в то время были в основном научные учреждения и профессиональные программисты, которым требовался быстрый доступ к различным специальным материалам в локальных архивах и обмен информацией с коллегами. Технология WWW значительно расширила возможности Internet, обеспечив максимально простой доступ к информации непрофессиональным пользователям. Теперь доступ в Internet открыт не только компаниям, работающим на рынке информационных услуг и компьютерной техники, но и не имеющим никакого отношения к компьютерным технологиям. Многие фирмы и даже частные лица используют преимущества мгновенного распространения информации по Internet. Технология World Wide Web изначально основывалась на идее гипертекстовой связи узлов глобальной сети по всему миру. И в этом плане технологию WWW можно рассматривать как одну из форм реализации гипертекстовых технологий в специфичной среде, имеющей свои принципиальные особенности. С момента появления технология WWW непрерывно совершенствовалась. И если на начальной стадии развития она предоставляла лишь текстовую информацию со встроенными в нее статическими графическими элементами, то на сегодняшний момент World Wide Web предоставляет пользователю возможность работать с любыми данными и даже специализированными программными модулями, встроенными в фрагменты гипертекстовой сети. В WWW существуют мощные поисковые средства, позволяющие среди бесчисленного многообразия информации найти необходимую. Однако, несмотря на эти механизмы и преимущества гипертекста, поиск требуемой информации в огромном море локальных архивов, Web-страниц и сайтов остается непростым делом. Для этого в состав Internet включены специальные поисковые, справочные серверы и другие сервисные средства, облегчающие процесс поиска необходимой информации.
В настоящее время широкое распространение получили Web-публикации в виде гипертекстовых Web-документов. Web-публикации работают по технологии клиент - сервер. Web-сервер - это программа, запущенная на компьютере, предназначенном для предоставления документов другим компьютерам, которые посылают соответствующие запросы. Web-клиент - программа, которая позволяет пользователю запрашивать документы с сервера. Сервер задействован только тогда, когда запрашивается документ. Такая технология является эффективной, поскольку требует незначительных ресурсов сервера. Например, Web-сервер на Windows NT может предоставлять Web-документы приблизительно двумстам одновременно подключенным к нему пользователям. Для установления соединения с Web-сервером используется адрес компьютера, который называется универсальным указателем ресурса - URL (Uniform Resource Locator). Сервер в ответ на запрос посылает компьютеру клиента текст или другую информацию в виде фрагмента (звук, полутоновые или цветные изображения, анимация или цифровое видео), на который в документе установлены гиперссылки. Сервер передает информацию в формате HTML (HyperText Markup Language - язык разметки гипертекста).
Документы на языке HTML, также называемые Web-документами, предоставляют пользователю возможность, указав на ключевое слово или фразу, получить доступ к соответствующему файлу (фрагменту) или перейти в другой HTML-документ, который связан с указанным ключевым элементом текста гиперссылкой. Такие гипертекстовые связи между файлами и документами физически расположены на серверах по всему миру. Это является главным отличием Web-документов от обычных гипертекстовых документов. Таким образом, в роли среды для гипертекстовых Web-документов выступают сеть Internet и ее подсети (набор документов, которые тематически и логически связаны между собой).
Язык, на котором общаются между собой клиенты и серверы Web, называется HTTP (HyperText Transmission Protocol - протокол передачи гипертекста). Все Web-программы должны поддерживать HTTP для передачи и приема гипертекстовых и гиперграфических Web-документов и гипермедиа. Возможно взаимодействие пользователя с сервером WWW в интерактивном режиме. При этом пользователь может заполнить какую-либо форму, содержащую поля для ввода цифровой или символьной информации, и передать ее серверу, нажав на соответствующую кнопку в форме. Сервер, получив данные из полей формы, запустит созданную специально для этой формы программу, которая обработает полученные данные, динамически сформирует документ HTML и возвратит его пользователю.