МОДЕЛИРОВАНИЕ ИНТЕРФЕЙСА ЧЕЛОВЕК - КОМПЬЮТЕР
Фёдоров А.А., Фёдоров А.Б.
(Красноярск, Россия)
Статья опубликована:
Фёдоров А.А., Фёдоров А.Б. Моделирование интерфейса человек - компьютер
// Материалы международной научно-практической конференции
"Коммуникация: теория и практика в различных социальных контекстах" -
"Коммуникация-2002" ("Communication Across Differences")
Ч.I - Пятигорск: Изд-во ПГЛУ, 2002. - с.179-183
Abstract
The development of electronic engineering, PC and information networks puts a question on interaction of the man and computer. This question has the large applied and fundamental meaning for all areas of human activity. The priority importance is got by a problem of information interchange between the computer and man, creation of essentially new interfaces. Necessary hardware and the software are considered as a projection of appropriate bodies projections (organprojections).
Органопроекция
Орудия расширяют область нашей деятельности и нашего чувства тем, что они "продолжают наше тело"[1]. Эта мысль опирается на прямое наблюдение. Для уточнения понятия "продолжать наше тело" в 1877 г. Эрнстом Каппом предложен термин органопроекция [2]. Суть мысли Каппа - уподобить технические устройства естественно выросшим органам. Техника есть сколок с живого тела или, точнее, с жизненного телообразующего начала; живое тело, разумея это слово с вышеприведенной поправкой, есть первообраз всякой техники [1]. По образцу органов устраиваются орудия.
Историческая задача техники - сознательно продолжить свое органопроецирование, исходя из решений, даваемых беспристрастным телостроительством души. Если изучение организмов есть ключ к техническому изобретению, то и обратно, технические изобретения можно рассматривать как реактив к нашему самопознанию. Техника может и должна провоцировать биологию, как биология - технику [1].
Органопроекция "размазывается" [3] между человеком и объектом его деятельности, она - проекция не только первообраза, но и объекта, не только органопроекция, но и объектопроекция.
Современные объекты деятельности по своим масштабам, по размерности своих свойств удаляются от мира человека (управление крейсером, крупной фирмой, системой трубопроводного транспорта). Все больше времени требуется, чтобы освоить, уяснить логику и принципы их функционирования. Оператор таких органопроекций вынужден тратить время на тренировки. В результате чего в человеческом мозге формируется некая структура взаимосвязей. Эта структура есть не что иное, как нейронная сеть, обученная взаимодействию с органопроекцией и объектом управления. Для описания этой структуры Л.С.Выготский ввел понятие "психологическое орудие" [4].
Е.Б.Моргунов высказывает мысль, что органопроекции и объектопроекции сходятся, сливаются в системах искусственного интеллекта. С одной стороны, в них моделируется набор интеллектуальных функции человека, с другой стороны, презентируется объект. Эта небывалая ранее органопроекция является результатом того, что психический функциональный орган и объект представлены в ней по-новому. В процессе данного слияния все полнее моделируется в системе первообраз-интеллект.
С точки зрения развития интерфейса между человеком и компьютером вопрос заключается в создании эффективной органопроекции - объектопроекции. То есть в создании аппаратных и программных средств обеспечивающих быстрый и эффективный - "on line" обмен информацией между человеком и компьютером. Причем существенным становится требование варьирования каналов обмена информацией. Введение каналов передачи информации независимых от сознательного контроля человека. Не случайно широкое внедрение web-камер в практике работы с ПК. Компания Creative объявила о выходе в марте этого года на российский рынок с новой веб-камерой Creative WebCam. Ориентировочная розничная цена (без НДС) составит: $24. Видимо повторяется ситуация со звуковой картой Sound Blaster. Не иметь web-камеру, скоро будет просто неприлично. Открытым остается вопрос: обработки и использования информации считанной с цифровой камеры. Ощущается недостаток аппаратных и программных средств интегрирования текстовой и графической информации. Драматический характер этих проблем будет вполне осознан только после появления их радикальных решений. Обращает внимание активизация фирм Голливуда в области анимации и 3D после успешного проката фильма "Шрек".
Следует в итоге заметить, что если звуковая карта, как и монитор, являются средствами вывода информации, то web-камеры мощное средство её ввода. Человек, как известно большую часть информации об окружающем мире получает с помощью зрения.
Field Programmable Gate Array (FPGA)
Продолжая рассмотрение вопроса о программном обеспечении, следует обратить внимание и на то "железо" - аппаратное обеспечение, для которого собираемся программы создавать.
По мнению директора Межуниверситетский центра в Пало-Альто (Gigascale Silicon Research Center - www.gigascale.org)центра Ричарда Ньютона и его соратников в проектировании чипов назрел кризис производительности. Спроектировать и сделать заказную микросхему с миллиардом транзисторов внутри становится слишком дорого. Исследователи GSRC представляют проектирование чипов (с цифровыми и аналоговыми блоками) как программирование соединений транзисторов и вентилей и обходят эту проблему. По мнению Ньютона изготавливаемые на манер FPGA чипы, таким образом, распространяют свой ареал на все классы микросхем [5]. Эта тенденция просматривается на примере все более популярного симбиоза однокристальных микроконтроллеров с FPGA.
Маловероятно нарушение закона Мура в ближайшие 10 лет для компьютеров фон Неймана. С другой стороны развитие параллельных архитектур в компьютерной технике чрезвычайно интересно, но пока является прерогативой больших машин. Попытки моделирования объектопрекции как части интерфейса между компьютером и человеком требуют выбора более гибкого аппаратного обеспечения. И в настоящее время для этих целей нет альтернативы FPGA. К тому же FPGA уже зарекомендовали себя [6] как мощная альтернатива ПК с современной архитектурой.
В [1] П.А.Флоренский высказывал мысль, что органопроецирование должно опираться на решения избранные природой в процессе строительства человеческого тела. Человеческий мозг устроен по принципу сетей составляющих его нейронов. Следовательно, нейронные сети перспективный путь строительства программных продуктов и аппаратных средств. В этой связи FPGA, с их быстрой перестройкой связей (~1ms) чрезвычайно перспективны для создания интерфейса между человеком и компьютером.
Заключение
Положение в исследовании сложных комплексных явлений природы все чаще можно определить как кризисное. Это можно назвать кризисом организационных форм и человеческих возможностей при создании экстра сложных в научном и конструкторском отношении объектов. Преодоление таких ситуаций возможно на путях создания интеллектуальных структур и машин более высокого уровня. Интеллектуальные аппаратные средства или способы коллективной работы должны опираться на использование сетевых структур. Прежде всего, структур построенных по образу нейронных сетей. В свою очередь, аппаратно-программные комплексы все более реализуются в качестве дополнительных субъектов интеллектуальной деятельности.
Литература:
- П.А.Флоренский, Органопроекция "Декоративное искусство" (1969, №12) с. 149 - 162
- Карр Е. Grundlinien einer Philosophie der Technik, Westermann, 1877. На русском языке некоторые главы этой книги были опубликованы в: Капп Э., Кунов Г., Нуаре Л., Эспинас А. Роль орудия в развитии человека. Л., 1925.
- Е.Б.Моргунов, Компьютер как органопроекция интеллекта. Вестник Высшей Школы 1988, №10, с.18-24. ISSN 0321-0383
- Л.С.Выготский, Развитие высших психических функции. - М., 1960.
- MARCO/DARPA Gigascale Silicon Research Center www.gigascale.org.
- www.starbridgesystems.com, www.jobuniverse.ru/cw/1999/25/29.htm.
 Статья в Word
Сведения об авторах:
Фёдоров Антон Александрович
Красноярский государственный технический университет
Студент
e-mail: superanton2000@inbox.ru
Фёдоров Александр Борисович
Красноярская архитектурно-строительная академия
Начальник сектора ИВЦ
кандидат физ.-мат. наук
e-mail: feodorov@mail.ru
Вернуться в БИБЛИОТЕКУ
Вернуться на главную страницу
| 
