Об адаптивном интеллектуальном интерфейсе "Пользователь - система массового применения"

Предложен подход к созданию интеллектуального интерфейса для информационных систем массового применения, который обеспечивает взаимную адаптацию как пользователя к возможностям системы, так и системы к индивидуальным особенностям пользователя. Запропонований підхід у створенні інтелектуального інтер...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2008
Автор: Курзанцева, Л.И.
Формат: Стаття
Мова:Russian
Опубліковано: Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України 2008
Онлайн доступ:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/6506
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:Об адаптивном интеллектуальном интерфейсе "Пользователь - система массового применения" / Л.И. Курзанцева // Комп’ютерні засоби, мережі та системи. — 2008. — № 7. — С. 110-116. — Бібліогр.: 14 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-6506
record_format dspace
spelling Курзанцева, Л.И.
2010-03-04T16:11:57Z
2010-03-04T16:11:57Z
2008
Об адаптивном интеллектуальном интерфейсе "Пользователь - система массового применения" / Л.И. Курзанцева // Комп’ютерні засоби, мережі та системи. — 2008. — № 7. — С. 110-116. — Бібліогр.: 14 назв. — рос.
1817-9908
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/6506
681.324
Предложен подход к созданию интеллектуального интерфейса для информационных систем массового применения, который обеспечивает взаимную адаптацию как пользователя к возможностям системы, так и системы к индивидуальным особенностям пользователя.
Запропонований підхід у створенні інтелектуального інтерфейсу для інформаційних систем масового застосування, який забезпечує взаємну адаптацію як користувача до можливостей системи, так і системи до індивідуальних особливостей користувача.
The approach to creation of the intellectual interface for information systems of mass application which provides mutual adapting as the user to possibilities of system and system to specific features of the user is offered.
ru
Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України
Об адаптивном интеллектуальном интерфейсе "Пользователь - система массового применения"
About the adaptive intellectual interface “The user – system of mass application”
Article
published earlier
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
title Об адаптивном интеллектуальном интерфейсе "Пользователь - система массового применения"
spellingShingle Об адаптивном интеллектуальном интерфейсе "Пользователь - система массового применения"
Курзанцева, Л.И.
title_short Об адаптивном интеллектуальном интерфейсе "Пользователь - система массового применения"
title_full Об адаптивном интеллектуальном интерфейсе "Пользователь - система массового применения"
title_fullStr Об адаптивном интеллектуальном интерфейсе "Пользователь - система массового применения"
title_full_unstemmed Об адаптивном интеллектуальном интерфейсе "Пользователь - система массового применения"
title_sort об адаптивном интеллектуальном интерфейсе "пользователь - система массового применения"
author Курзанцева, Л.И.
author_facet Курзанцева, Л.И.
publishDate 2008
language Russian
publisher Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України
format Article
title_alt About the adaptive intellectual interface “The user – system of mass application”
description Предложен подход к созданию интеллектуального интерфейса для информационных систем массового применения, который обеспечивает взаимную адаптацию как пользователя к возможностям системы, так и системы к индивидуальным особенностям пользователя. Запропонований підхід у створенні інтелектуального інтерфейсу для інформаційних систем масового застосування, який забезпечує взаємну адаптацію як користувача до можливостей системи, так і системи до індивідуальних особливостей користувача. The approach to creation of the intellectual interface for information systems of mass application which provides mutual adapting as the user to possibilities of system and system to specific features of the user is offered.
issn 1817-9908
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/6506
citation_txt Об адаптивном интеллектуальном интерфейсе "Пользователь - система массового применения" / Л.И. Курзанцева // Комп’ютерні засоби, мережі та системи. — 2008. — № 7. — С. 110-116. — Бібліогр.: 14 назв. — рос.
work_keys_str_mv AT kurzancevali obadaptivnomintellektualʹnominterfeisepolʹzovatelʹsistemamassovogoprimeneniâ
AT kurzancevali abouttheadaptiveintellectualinterfacetheusersystemofmassapplication
first_indexed 2025-11-27T01:14:16Z
last_indexed 2025-11-27T01:14:16Z
_version_ 1850790424977866752
fulltext 110 Комп’ютерні засоби, мережі та системи. 2008, № 7 L.I. Kurzantseva ABOUT THE ADAPTIVE INTELLECTUAL INTERFACE “THE USER – SYSTEM OF MASS APPLICATION” The approach to creation of the in- tellectual interface for information systems of mass application which provides mutual adapting as the user to possibilities of system and system to specific features of the user is of- fered. Запропонований підхід у створен- ні інтелектуального інтерфейсу для інформаційних систем масо- вого застосування, який забезпе- чує взаємну адаптацію як корис- тувача до можливостей системи, так і системи до індивідуальних особливостей користувача. Предложен подход к созданию интеллектуального интерфейса для информационных систем мас- сового применения, который обеспечивает взаимную адапта- цию как пользователя к возмож- ностям системы, так и системы к индивидуальным особенностям пользователя.  Л.И. Курзанцева, 2008 УДК 681.324 Л.И. КУРЗАНЦЕВА ОБ АДАПТИВНОМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОМ ИНТЕРФЕЙСЕ «ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ – СИСТЕМА МАССОВОГО ПРИМЕНЕНИЯ» Введение. Исследования, посвященные ин- теллектуальным интерфейсам, их свойствам и функциям начали проводиться в 80-е годы прошлого века [1, 2]. Однако, несмотря на многочисленность публикаций на эту тему, до настоящего времени отсутствует точное определение интеллектуального интерфейса, а имеющиеся достаточно широко трактуют это понятие. Так, в [3] интеллектуальный ин- терфейс представлен как организация актив- ного, непосредственного взаимодействия ресурсов информационного комплекса и пользователя посредством программ обра- ботки запросов в интерактивном режиме. В работе [4] − это интерфейс пользователя, дополнительно снабженный программным обеспечением, способным выполнять эле- ментарные функции анализа, синтеза, срав- нения, обобщения, накопления, обучения всех составных элементов, участвующих в процессе взаимодействия с пользователем, делая обычный интерфейс пользователя ра- зумным, т. е. интеллектуальным. Согласно [5, 6] интеллектуальный интерфейс представ- ляет собой совокупность программных и ап- паратных средств, обеспечивающих пользо- вателя, не имеющего специальной подготов- ки в области вычислительной техники, воз- можностью применения компьютера для ре- шения задач, возникающих в области про- фессиональной деятельности, либо полно- стью без посредников-программистов, либо с незначительной помощью. Отличительная особенность таких интерфейсов − наличие http://yas.yuna.ru/?1879053312@0815621888 http://yas.yuna.ru/?1879053312@0808896256#2 http://yas.yuna.ru/?1879053312@0815823104 http://yas.yuna.ru/?1879053312@0809716480 ОБ АДАПТИВНОМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОМ ИНТЕРФЕЙСЕ ... _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Комп’терні засоби, мережі та системи. 2008, № 7 111 знаний о предметной области, пользователе и системной модели мира [7]. К основным функциям интеллектуального интерфейса относят [6]: общение на ограниченном естественном языке (ограниченность заключается в способно- сти понять пользователя); автоматический синтез программ (для перевода сооб- щения пользователя на язык компьютера); выдача обоснования полученного решения; возможность обучения пользователя работе с системой. Системы с ин- теллектуальными интерфейсами, созданные на основе этих теоретических по- ложений, представлены большей частью исследовательскими разработками, ли- бо сугубо специализированными коммерческими ограниченными областью применения, поскольку требуют дорогостоящих затрат при реализации. Что ка- сается систем массового применения, т. е. ориентированных, в основном, на не- подготовленного пользователя, то для них характерно, по-прежнему, использо- вание традиционного графического интерфейса. Существующее состояние дел в области создания интеллектуальных интерфейсов. Существующая совокупность основных средств и методов созда- ния интеллектуальных интерфейсов показана на рисунке [8, 9]. РИСУНОК. Предметная область «Интеллектуальные интерфейсы» Все проводимые исследования в области создания интеллектуальных ин- терфейсов можно разделить на два основных направления [10]. Задача первого направления − проектирование естественных для пользова- теля способов диалога с компьютером (естественноречевой интерфейс, машин- ное распознавание речи, общение на естественном языке). Для него характерно создание модели пользователя, позволяющей корректировать ведение диалога в зависимости от психологических и профессиональных качеств человека. Спо- Интеллектуальные интерфейсы Области применения Профессиональ- ное обучение Интеллектуальная помощь Информационный поиск Управление Методы и средства интеллектуализации Моделирование пользователя Поддержка есте- ственного языка Мультимодульный ввод-вывод Адаптация к пользователю Генерация объяснений Виды интерфейсов Адаптивные прямого мани- пулирования Поисковые Генерирующие Программируемые демонстрацией Технологии Онтология Агенты Структурно- ориентиро- ванная Объектно- ориентиро- ванная … … … Л.И. КУРЗАНЦЕВА 112 Комп’ютерні засоби, мережі та системи. 2008, № 7 собность интерфейса «понять» представляет собой процесс и результат работы с текстом и его элементами. Задача второго направления − моделирование способов функционирования человеческого интеллекта (системы машинного зрения, поддержка в принятии решений, промышленные роботы). Для него характерно моделирование пред- метной области, создание моделей объектов и связей с окружением. В этом слу- чае способность интерфейса «понять» рассматриваются как процесс и результат некоторой категоризации объекта, отыскивании места в имеющейся классифи- кационной сетке. В литературе описано много разновидностей интеллектуальных интерфей- сов. Наиболее распространенные [9]: - адаптивные прямого манипулирования; - поисковые; - генерирующие; - программируемые демонстрацией. Адаптация может происходить следующими путями: теоретическое выпол- нение (прогнозируемые действия могут быть выполнены, когда пользователь выделяет команду); образец завершения (несколько команд объединены в одну макрокоманду); быстрое завершение (команды, которые выполняют прогно- зируемые действия или последовательность действий могут быть легко доступ- ны пользователю); помощь (система оказывает помощь и поддержку, основыва- ясь на знаниях намерений пользователя). Основные формы адаптации исполь- зуются в коммерческих продуктах (например, Microsoft Office). Более сложные прогнозирующие системы созданы в качестве исследовательских и используют специализированные алгоритмы (например, Incremental Probabilistic Action Modelling). Для интерфейсов первой группы характерно использование модели пользо- вателя, представляющей собой совокупность сведений о пользователе, благода- ря которым происходит адаптация системы к пользователю для прогнозирова- ния целей пользователя, предпочтений или опознания образцов поведения. Сбор информации о пользователе происходит явно через анкетирование, тесты либо неявно, через наблюдение за действиями пользователя [11]. Численность поисковых интерфейсов велика, благодаря развитию WWW. Основные методы, используемые для фильтрации информации – это фильтрация на основе содержимого, коллаборативная фильтрация, а также их комбинация. Генерирующие интерфейсы создают новые данные на основе предваритель- но наблюдаемых данных. Чаще всего их используют для обучения, улучшения выполнения задачи пользователя. Программирование демонстрацией представляет собой метод передачи про- стых повторяющихся программ компьютеру. Пользователь показывает требуе- мые действия, а интерфейс вводит необходимые команды. Системы с таким ин- терфейсом создаются для представления действий пользователя, прогнозов, зна- ОБ АДАПТИВНОМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОМ ИНТЕРФЕЙСЕ ... _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Комп’терні засоби, мережі та системи. 2008, № 7 113 ний предметной области, проверки программ согласования условий, обнаруже- ния циклов. Из новых технологий, применяемых при создании интеллектуального ин- терфейса, наиболее перспективны − онтологический подход и интерфейсные агенты. Ценность онтологического подхода при создании интеллектуального ин- терфейса заключается в способности онтологии описать предметную область, важные свойства каждого объекта, связи между ними, сопоставление одного или нескольких понятий и др., поскольку онтология обладает такими свойства- ми, как наличие иерархии понятий (объектов) в предметной области и отноше- ний между ними [12]. Такие свойства данного подхода позволяют качественно и обоснованно подойти к проектированию интеллектуального интерфейса и ог- раничивает множество конечных вариантов решений, определяемых специфи- кой разработчика. Новой парадигмой для создания интеллектуального интерфейса стало ис- пользование агентной технологии [13]. Обладая такими свойствами как актив- ность, мобильность, автономность, коммуникативность, агенты делают интер- фейс активным, адаптивным к конкретному пользователю, что позволяет суще- ственно повысить производительность системы при решении тех задач, в кото- рых на человека возлагается основная нагрузка по координации различных дей- ствий. Интерфейсные агенты способны выполнить большое число задач, в том числе: просмотр и отбор информации; поиск в Internet; управление электронной почтой; календарное планирование встреч; выбор книг, статей, рефератов; про- гнозирование возможных последствий неправильных действий пользователя, корректировку или блокировку тех его действий, которые ведут к фатальным ошибкам; автоматической расстановки гиперссылок; распознавание смысла для обслуживания входящих информационных потоков и запросов от клиентов и др. При создании интеллектуального интерфейса агенты применяются как для уве- личения числа функциональных возможностей пользовательского интерфейса, так и для создания новых разновидностей интерфейса. Кроме того, при создании интеллектуального интерфейса возможно сочета- ние этих двух технологий, что позволит легко и быстро спроектировать его не только из числа имеющихся агентов, но и для этой цели создать агенты, обла- дающими качественно новыми свойствами, исходя из требований системы и пользователя к интеллектуальному интерфейсу. Постановка задачи. Компьютерные приложения становятся все более сложными, и с внедрением в программное обеспечение методов искусственного интеллекта, начинают «рассуждать и принимать решения» [8]. Они характери- зуются большим количеством передаваемой информации, сложными структура- ми задач, выполняемых в реальном времени, и совместными действиями авто- номных агентов. Требования, предъявляемые такими системами к человеко- машинному взаимодействию, превышают возможности обычных интерфейсов, поскольку они не в состоянии отразить семантику задач пользователей и пред- метную область. Кроме того, неподготовленный пользователь хочет, чтобы ин- Л.И. КУРЗАНЦЕВА 114 Комп’ютерні засоби, мережі та системи. 2008, № 7 терфейс обеспечил ему быструю адаптацию к системе исходя из его особенно- стей. Пользователь современных систем имеет возможность получать персона- лизированную помощь и адаптировать внешний вид интерфейса под свои по- требности (Microsoft Office), однако все это предполагает лишь косметическую адаптацию, поскольку интерфейс по-прежнему фиксирован и пассивен, не спо- собен самостоятельно адаптироваться как при входе в систему нового пользова- теля, так и при изменении индивидуальных особенностей пользователя (напри- мер, изменения опыта работы с компьютером). Кроме того, «всеобщая» компь- ютеризация населения приводит к ряду нарушений функционального состояния психического и физического здоровья пользователя, в том числе, к зависимости человека от компьютерных игр, «блужданий» по Internet, изменений в поведе- нии (страх, угнетенность), потери памяти, ряда болезней (Паркинсона, Альцгей- мера, лейкемию и т. д.) [14]. Это вызывает необходимость учета при создании интерфейса и психофизиологического состояния пользователя, поскольку со- гласно исследованиям [10], именно от интерфейса зависит эффективность дея- тельности пользователя, а соответственно и эффективность от использования системы. Поэтому задача создания интеллектуального интерфейса со свойст- вами наблюдения за действиями пользователя, оказания ему помощи в работе с системой, а также с функциями учета состояния пользователя, т. е. динамически адаптируемого интерфейса для систем массового применения весьма актуальна. В данной работе предлагается определение такого интерфейса и один из подхо- дов к его созданию. Определение. При проектировании интерфейса необходимо учитывать тре- бования к интерфейсу как со стороны системы, так и со стороны пользователя. Поскольку речь идет о системах массового применения, то основными требова- ниями, которым должен удовлетворять интерфейс именно для систем массового применения – это относительно небольшие временные и стоимостные затраты на разработку; возможность внедрения в существующие приложения; независи- мость от существующих операционных систем; реализация с использованием новых технологий. Что касается удовлетворения потребностей пользователя, то интерфейс должен обладать способностью адаптироваться к нуждам и индиви- дуальным особенностям пользователя и адаптировать пользователя к возможно- стям системы. Интерфейс, разработанный с учетом этих требований, обладает качественно новыми функциональными возможностями, которые должны быть отражены в новом определении: интеллектуальный интерфейс для систем широ- кого применения представляет собой совокупность программно-аппаратных средств, предлагающих любому пользователю оптимальную для него конфигу- рацию системы и сервисов с учетом индивидуальных особенностей пользовате- лей и выполняемой им задачи с возможностью корректировки конфигурации системы и сервисов, учитывая изменения индивидуальных особенностей поль- зователя при работе. ОБ АДАПТИВНОМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОМ ИНТЕРФЕЙСЕ ... _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Комп’терні засоби, мережі та системи. 2008, № 7 115 Сущность предлагаемого подхода к созданию интерфейса. Исходя из оп- ределения, сущность предлагаемого подхода к созданию адаптивного интеллек- туального интерфейса для систем массового применения заключается в обеспе- чении взаимной адаптации как пользователя к возможностям системы, так и системы к индивидуальным особенностям пользователя с применением совре- менных информационных технологий (онтология, многоагентная технология) для предоставления конкретному пользователю оптимальной для него конфигу- рации системы и сервисов. Основными положениями подхода к созданию такого интерфейса являются: - разработка должна происходить в рамках работ первого направления, на основе адаптивных интерфейсов прямого манипулирования, поскольку, благо- даря наличию многочисленных разработок в данном направлении, имеется воз- можность модернизации существующих интерфейсов; - адаптация системы к потребностям пользователя должна осуществляться за счет создания модели пользователя при первом входе пользователя в систему с корректировкой модели при последующих обращениях пользователя, а также за счет настроек сервисов системы под данную модель. При создании модели пользователя должны учитываться личные особенности пользователя, его фи- зиологическое состояние и уровень владения компьютером, которые будут вы- явлены путем тестирования. Корректировка модели пользователя должна про- исходить при его входе в систему каждый раз, кроме первого обращения к сис- теме. При этом должен уточняться уровень владения пользователем компьютера на основании анализа его действий в течении прошлого сеанса и тестировании его физиологического состояния на данный момент; - настройка сервисов системы под модель пользователя должна осуществ- ляться путем установки служб помощи и подсказки, связи с Internet (фильтрация и поиск), изменения интенсивности информационного обмена под индивиду- альные особенности пользователя, подключения баз данных, аппаратного обес- печения под решаемые пользователем конкретные задачи; - адаптация пользователя к системе будет осуществляться путем обучения пользователя работе с системой за счет различного рода тренингов, подсказок и объяснений; - реализация должна происходить с применением интерфейсных агентов, благодаря которым интерфейс приобретет гибкость, активность, адаптивность. Выводы. Особенность предлагаемого адаптивного интеллектуального ин- терфейса  его модернизация на основе учета изменяемых индивидуальных ха- рактеристик пользователя, причем не только профессиональных, но и психофи- зиологических, поскольку эффективность использования системы зависит не только от профессиональных, но и от психофизиологических свойств пользова- теля. Предполагается, что наиболее эффективно использование такого интер- фейса в системах профессионального образования, управления, различного ро- да тренажеров, т. е. там, где необходима оценка профессиональных качеств пользователя. Если адаптация пользователя к системе осуществляется в основ- ном за счет обучения пользователя работе с приложением, то адаптация системы Л.И. КУРЗАНЦЕВА 116 Комп’ютерні засоби, мережі та системи. 2008, № 7 к пользователю осуществляется за счет ограничения доступа пользователя к ра- боте с приложением в зависимости от навыков владения компьютером и его эмоционального состояния; изменения стиля и способа взаимодействия в зави- симости от поставленной задачи, изменение внешнего вида интерфейса согласно потребностям пользователя. Кроме того, интерфейс, реализуемый с использова- нием агентов, обладающих автономностью, активностью, коммуникативностью, сам способен действовать автономно, самостоятельно адаптироваться как при входе в систему нового пользователя, так и при изменении индивидуальных особенностей пользователя. 1. Поспелов Г.С. Искусственный интеллект – основа новой информационной технологии. – М.: Наука, 1988. – 297 с. 2. Лебедев В.Г., Чесноков А.М. Основы построения интеллектуальных интерфейсов пользо- вателя с помощью инструментальных сред нового поколения // Материалы междунар. конф. и выставки CAD/CAM/PDM-2001, М., 2001. – С. 22–24. 3. Нехаев С.А., Кривошеин Н.В., Андреев И.Л. и др. Словарь прикладной интернетики. Электронный ресурс. – http://yas.yuna.ru/ 4. Кузин Е.С. Интеллектуальный интерфейс. Общие принципы организации и проблемы реализации // Техническая кибернетика. – 1985. – № 5. – С. 90 – 102. 5. Печкурова Е.Н., Глыбовец Н.Н. Интеллектуальные пользовательские интерфейсы в СДО. – http://do.sssu.ru/ito2001/mater/kiev.html 6. Поспелов Д.А. Интеллектуальные интерфейсы для ЭВМ новых поколений. – www.raai.org/about/persons/pospelov/pages/interf.doc 7. Коутс Р., Влейминк И. Интерфейс «человек– компьютер». – М.: Мир, 1990. – 501 с. 8. A Wærn. What is an Intelligent Interface? – http://www.sics.se/~annika/papers/intint.html 9. E. Ross. Intelligent User Interfaces: Survey and Research Directions. – www.cs.bris.ac.uk/Publications/Papers/1000447.pdf 10. Моргунов Е.Б. Человеческие факторы в компьютерных системах. – М.: Тривола, 1994. – www.ecsocman.edu.ru/images/pubs/2005/02/11/0000204163/Chapt3.pdf 11. Курзанцева Л.И. О построении модели пользователя интеллектуального интерфейса компьютерных систем // Компьютерная математика. – 2006. – № 3. – С. 82–87. 12. Яковлев Ю.С., Курзанцева Л.И. О применении онтологии для построения модели пользо- вателя информационных систем // Комп’ютерні засоби, мережі та системи. – К.: Ін-т кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України, 2006. – № 5. – С. 109 – 116. 13. Курзанцева Л.И. О применении агентной технологии при создании интеллекту-ального пользовательского интерфейса // Комп'ютерні засоби, мережі та системи, 2003. – № 2. – С. 15–24. 14. Ходаков В.Е., Ходаков Д.В. Адаптивный интерфейс «Пользователь – компьютеризиро- ванная система» // Вестник ХГТУ. – 2002. – № 3(16). – С. 328 – 335. Получено 01.04.2008 http://yas.yuna.ru/?1879053312@0815612928#3 http://yas.yuna.ru/ http://www.sics.se/~annika/papers/intint.html http://www.ecsocman.edu.ru/images/pubs/2005/02/11/0000204163/Chapt3.pdf