Е.Н. Балыкина, В.Н. Комличенко, В.Н. Сидорцов

МУЛЬТИМЕДИА СИСТЕМЫ ПОПЫТКА СРАВНИТЕЛЬНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Идейной предпосылкой появления мультимедиа считают концепцию организации памяти "МЕМЕХ", предложенную в 1945 г. американским ученым Ваннивером Бушем. Она предусматривала поиск информации в соответствии с ее смысловым содержанием, а не по формальным признакам (по порядку номеров, индексов или по алфавиту). Заложенная в ней идея нашла свою замечательную компьютерную реализацию и развитие в виде гипертекста, что явилось основой для создания гипермедиа и мультимедиа систем[1].

Гипертекст можно представить как генерируемую компьютером информацию, состоящую из относительно небольших группировок или узлов, соединяемых ассоциативными связями.

Под мультимедиа в настоящее время понимают компьютерную информационную технологию, позволяющую объединять в компьютерной системе текст, звук, видеоизображение, графическое изображение и анимацию (мультипликацию).

Если значительная часть комбинируемой на основе гипертекста информации не является текстовой (комбинируется графика, звук, видео, анимация), то конечный продукт называют гипермедиа.

Популярность идеи гипертекстовой организации информации заключается в ее простоте и соответствии процессу мышления. Стремительно растущая мощь и расширение возможностей персональных компьютеров, с одной стороны, и развитие идей объектно-ориентированного программирования, с другой, создали идеальную среду для технической реализации мультимедиа.

Мультимедиа приложения используются во многих сферах жизни и деятельности человека, в том числе и в области образования. Здесь особое место занимают обучающие мультимедиа продукты, позволяющие углубить знания, повысить эффективность и сократить сроки обучения.

Мультимедиа (особенно гипермедиа) приложения, являясь эффективным средством подачи учебного материала, могут содержать мощные средства ветвления и адаптации к запросам обучающихся, позволяют свободно осуществлять поиск интересующей информации и выбирать ее, управлять процессом обучения. Кроме того, приложения, как правило, снабжаются эффективными средствами оценки и контроля процесса усвоения информации и приобретения необходимых навыков. Сложность разработки таких приложений является существенным препятствием на пути к их повсеместному использованию.

Выдающуюся роль в популяризации идей мультимедиа сыграла операционная среда Windows 3.1, позволившая использовать элементы мультимедиа в прикладных программах. Возможность перемещения данных из одной программы в другую и совместимость приложений для объединения разнородных данных (связывание и включение объектов - Object Linking and Embedding (OLE-технология) позволяет пользователям достаточно просто подготавливать и редактировать документы, содержащие различные типы данных[2]. Однако OLE-технология - это лишь метод реализации внешней связи, содержащейся в гипертексте. Она не дает достаточно необходимых средств для разработки обучающих программ. В связи с этим пристальное внимание информатиков привлекают авторские системы и среды, в которых, как правило, используется OLE-технология среды Windows.

Современные авторские системы имеют развитый дружественный интерфейс, который позволяет во многом свести процесс программирования приложений к процессу проектирования. Две такие системы - ToolBook и Microcosm хорошо освоены авторами статьи.

ТoolBook - популярная авторская объектно- ориентированная инструментальная среда для IBM совместимых компьютеров, разработанная фирмой ASIMETRIX (США). Она предназначена для создания мультимедиа приложения в среде Windows 3.1.

Приложения в ТoolBook называют книгами, каждая из которых ассоциируется с файлом, позволяющем решать частные задачи, например, задачу обучения. Книги делятся на страницы, причем на экране представляется только одна из них. Та или иная страница может содержать текст, а также символьные элементы (объекты), обозначающие клавиши, поля прокрутки, текстовые поля, графические изображения и т.п. Страницы, в свою очередь, состоят из 2-х слоев: заднего (фонового) и переднего плана. Каждый из слоев имеет собственные объекты, обладающие как собственным "представлением" (изображением) на экране, так и своим "поведением" (сценарием).

Стандартные объекты, заимствованные из ресурсов ToolBook и связанные с оформлением cтраниц приложения, имеют предопределенные изображения на экране, свои структуру и свойства, которые унаследованы от объектов самой системы. Кроме того, ToolBook содержит инструментальные средства и язык OpenScript, позволяющие создавать новые необходимые объекты, изменять и дополнять их.

Поведение каждого объекта страницы определяется специально разработанным скриптом для описания реакции объекта на некоторые события. В качестве последних могут быть любые действия при работе с приложением. Чаще всего это щелчок кнопки мыши, нажатие клавиши и др. Язык OpenScript позволяет не только описывать реакцию на события для отдельных объектов, но и создавать программы для обмена сообщениями между объектами на одной или разных страницах. Совокупность таких программ создает основу для построения сценария навигации. В обучающих программах сценарий навигации - это реализация сценария обучения, разработанного автором приложения.

Система ToolBook практически обеспечивает разработку обучающе-информационных прикладных программ, справочников и т.п. необходимыми средствами для создания объектов и подходящими скриптами из библиотеки скриптов, которые настраиваются для их конкретного применения.

Создание программ начинается с формирования фонового (заднего) плана страницы. Обычно на нем размещают обрамление страницы, клавиши перехода на новые, повторяющиеся элементы графики и т.п. При помощи скриптов определяются действия объектов при "нажатии" на них (реализуется подход "подвести и нажать"). Таким же образом разрабатывается и оформляется передний план каждой страницы.

Важно иметь ввиду, что ToolBook, будучи универсальной инструментальной средой для разработки мультимедиа приложений, не является инструментальной средой проектирования программ. Поэтому разработка многих структурных элементов обучающих программ требует значительных усилий как разработчиков сценариев, так и профессиональных программистов. Мнение о том, что программирование на OpenScript является чрезвычайно легким, на наш взгляд, преувеличено. Это, например, подтверждается при реализации автоматизированного обучения, которое авторы данной статьи рассматривают как процесс управления познавательной деятельностью. В таком обучении необходимо проверять не только конечные ответы обучаемого, но и правильность применения используемых методов и алгоритмов решения. При этом особую важность приобретает вопрос приема, обработки и экспертизы сообщений обратной связи - от управляемого объекта (т.е. ответа обучаемого). ToolBook не располагает встроенными средствами анализа ответа. Поэтому необходима разработка специальных средств для этого. Такая же проблема возникает и при разработке средств адаптации обучающей программы к уровню знаний обучаемых, обеспечении индивидуализации прохождения сценария, а также при решении ряда других специальных задач.

Это обстоятельство нисколько не умоляет языка ОреnScript, применяемого в ToolBook. OpenScript - достаточно мощный язык, который включает более 400 команд, сообщений, переопределяемых свойств объектов и операторов. Кроме наращивания количества скриптов, работающих с собственными объектами ToolBook - приложения, OpenScript позволяет в программе, созданной в ToolBook, получать и передавать информацию любой программы в Windows, поддерживающей работу с Dynamic Data Exchange - DDE (программа динамического пробразования данных системы Windows). Использование DDE позволяет интегрировать в создаваемый продукт возможности различных приложений, например, организовать выполнение вычислений в электронной таблице Exсel. Функции DDE в ToolBook реализуются при помощи операторов OpenScript.

В целом, ToolBook, благодаря гипертекстовой организации учебных данных, широкому набору средств и возможностей расширения языка дополнительными функциями, а также использованию библиотеки динамического связывания (Dynamic Link Library - DLL) и DDE Microsoft Windows, открывает практически неограниченные возможности как для разработки приложений, так и для совершенствования самой инструментальной Среды.

Microcosm - одна из новейших разработок, появившихся в мире

мулитимедиа. Она создана в университете г. Саутгемптон (Великобритания) как открытая инструментальная авторская среда проектирования мультимедиа приложений.

В отличие от традиционного подхода при разработке мультимедиа приложений, когда объекты приложения физически перемещаются в оболочку разрабатываемого продукта, система Microcosm позволяет создавать ряд приложений на одних и тех же гипермедиа совокупностях данных, не ограничивая использования этих данных другими программами. При этом имеется возможность использовать не только отдельный элемент из совокупности мультимедиа данных, но и его часть (фрагмент). Разработка мультимедиа приложений не требует применения какого-либо специального инструментария. Можно использовать привычные для пользователя средства подготовки данных. Microcosm вместо искусственного формирования гипермедиа информационной базы приложения создает базу связей, которые описывают логическую структуру (сценарий), реализуемую мультимедиа приложением в специальных логических директориях.

Microcosm предоставляет возможности построения различного вида гипертекстовых связей в приложении. Наиболее часто применяются следующие связи:

  • Button - простая связь;
  • Specific - связь определенной точки документа с другим документом;
  • Local - связь выделенной лексемы в контексте одного документа с другим документом (все включения лексемы из рассматриваемого документа связываются через гипертекстовую связь с выделенным фрагментом из другого документа);
  • Generic - связь выделенной лексемы в контексте всех документов активной логической структуры с другим документом.

Кроме того, Мicrocosm имеет мощные встроенные средства контекстного поиска, позволяющие получить список всех документов логической структуры с данным контекстом.

Раскрытие особенностей рассмотренных авторских инструментальных систем позволяет сделать некоторые выводы. Это прежде всего вывод о целесообразности применения этих систем в автоматизированном обучении. При этом ToolBook лучше использовать для разработки обучающих, обучающе-контролирующих мультимедиа программ, которые могут применяться на лабораторных занятиях, а также при самоподготовке студентов. Система Microcosm, на наш взгляд, обладает более широкой областью применения. С ее помощью можно разрабатывать информационно-обучающие программы и электронные учебники, гипермедиа базы данных, используемые как для обучения, так и для научных исследований, информационно- справочные и справочные системы. Включение в состав Microcosm средств экспертизы ответа обучаемого позволит использовать ее для разработки контролирующих, текстовых, консультационных и других программ, а также компьютерных тренажеров.

В соответствии с особенностями систем, на кафедре источниковедения и музееведения исторического факультета Белорусского государственного университета разрабатываются сценарии по трем учебным темам: "Воссоединение Беларуси - 1939"; "Развитие культуры Беларуси в XI - XVШ вв."; "Выход Республики Беларусь на международную арену". Отдельные элементы сценариев апробированы в системе ToolBook.

1Коул Б. Гипертекст решает проблемму информационного обслуживания // Электроника, 1990, N 4, с.38-42.

2См: Мультимедиа: Под редакцией Петренко А.И. - Киев, 1994 - 272 с.


Содержание
Издания Ассоциации "История и компьютер"