2 что такое программа основанная на диалоге

Тема 2 Диалоговые программы

ТЕМА 2. ДИАЛОГОВЫЕ ПРОГРАММЫ

1) Организация диалога.

3) Определение входных и выходных параметров программ.

1. Организация диалога

При выполнении программ возможен диалог (обмен сообщениями) человека с машиной. К диалоговым относятся, например, игровые программы, программы совместного решения задачи человеком и машиной и т. д. После вывода сообщения об очередном ходе или результате этапа вычислений такие программы ждут от человека сообщения об ответном ходе или указаний относительно дальнейших действий. Программа ждет — значит, ее выполнение приостанавливается до получения сообщения человека.

Как любое техническое устройство, компьютер обменивается информацией с человеком посредством набора определенных правил, обязательных как для машины, так и для человека. Эти правила в компьютерной литературе называются интерфейсом. От интерфейса зависит технология общения человека с компьютером. Можно выделить следующие виды интерфейса: командный интерфейс, графический WIMP-интерфейс, SILK-интерфейс.

1. Командный интерфейс. Этот интерфейс называется так потому, что в этом виде интерфейса человек подает команды компьютеру, а компьютер их выполняет и выдает результат человеку. Командный интерфейс реализован в виде пакетной технологии и технологии командной строки.

Рис. 1. Вид окна приложения Командная строка

Идея графического интерфейса зародилась в середине 70-х годов XX в. На первом этапе графический интерфейс очень походил на технологию командной строки. Отличия от технологии командной строки заключались в следующем:

· При отображении символов допускалось выделение части символов цветом, инверсным изображением, подчеркиванием и мерцанием, благодаря чему повысилась выразительность изображения.

· В зависимости от конкретной реализации графического интерфейса курсор может представляться не только мерцающим прямоугольником, но и некоторой областью, охватывающей несколько символов и даже часть экрана.

· Нажатие клавиши Enter не всегда приводит к выполнению команды и переходу к следующей строке. Реакция на нажатие любой клавиши во многом зависит от того, в какой части экрана находился курсор.

· Кроме клавиши Enter, на клавиатуре все чаще стали использоваться «серые» клавиши управления курсором.

· Уже в этой редакции графического интерфейса стали использоваться манипуляторы (типа мыши, трекбола и т. п.).Они позволяли быстро выделять нужную часть экрана и перемещать курсор.

Первая система с графическим интерфейсом появилась в 1981 г. Первоначально графический интерфейс использовался только в прикладных программах, но постепенно он стал переходить и на операционные системы, используемые сначала на компьютерах Atari и Apple Macintosh, а затем и на IBM-совместимых компьютерах.

Процесс по унификации в использовании клавиатуры и мыши прикладными программами привел к созданию того пользовательского интерфейса, с помощью которого при минимальных затратах времени и средств на переучивание персонала можно работать с любым программным продуктом.

Подводя итоги, можно привести следующие отличительные особенности этого интерфейса.

1. Выделение областей экрана.

2. Переопределение клавиш клавиатуры в зависимости от контекста.

3. Использование манипуляторов и серых клавиш клавиатуры для управления курсором.

4. Широкое использование цветных мониторов.

Появление этого типа интерфейса совпало с широким распространением операционной системы MS-DOS. Типичным примером использования этого вида интерфейса является файловая оболочка Norton Commander и текстовый процессор Microsoft Word for Dos.

Вторым этапом в развитии графического интерфейса стал «чистый» интерфейс WIMP. Он характеризуется следующими особенностями.

3. Все действия с объектами осуществляются с помощью меню. Хотя меню появилось на первом этапе становления графического интерфейса, оно не имело в нем главенствующего значения, а служило лишь дополнением к командной строке. В чистом WIMP-интерфейсе меню становится основным элементом управления.

4. Широкое использование манипуляторов для указания на объекты. С помощью манипулятора указывают на любую область экрана, окна или иконки, выделяют ее, а уже потом через меню или с использованием других технологий осуществляют управление ими.

Важнейшей особенностью этого интерфейса является его понятность и простота в усвоении. Поэтому сейчас WIMP-интерфейс стал стандартом де-факто. Ярким примером программ с графическим интерфейсом является операционная система Microsoft Windows.

Слова должны выговариваться четко, в одном темпе. Между словами обязательна пауза. Из-за неразвитости алгоритма распознавания речи такие системы требуют индивидуальной предварительной настройки на каждого конкретного пользователя. В состав Office XP уже вошла система распознавания речи, правда, она пока понимает лишь английский, китайский и японский языки.

При проектировании интерфейса человек-компьютер должны учитываться требования, призванные обеспечить эффективность взаимодействия пользователя и системы.

1. Интерфейс должен быть естественным, т. е. диалог с пользователем должен осуществляться на языке понятном для сферы решаемой задачи. Желательно, чтобы компьютер общался с пользователем с использованием терминологии, принятой пользователем до использования вычислительной системы.

2. Интерфейс должен быть последовательным: необходимо, чтоб каждое текущее действие пользователя определялось результатом предыдущих действий. Реализуется с помощью системы иерархического меню.

3. Интерфейс должен быть не избыточным. Реализация этого требования определяется правилом: количество воспринимаемой информации ограничено количеством знаков восприятия.

4. Интерфейс должен быть дружественным, т. е. должен обеспечивать поддержку пользователя. Достигается вызовом справочной информации по желанию пользователя, в которой указывается текущее состояние программы и варианты возможных действий.

3. Определение входных и выходных параметров программ.

Использование диалоговых окон облегчает процесс взаимодействия пользователя с приложением Windows. Диалоговое окно (англ. dialog box) — в графическом пользовательском интерфейсе специальный элемент интерфейса, окно, предназначенное для вывода информации и (или) получения ответа от пользователя. Получил своё название потому, что осуществляет двустороннее взаимодействие компьютер-пользователь («диалог»): сообщая пользователю что-то и ожидая от него ответа.

Диалоговые программы построены по принципу общения с пользователей с помощью диалоговых окон.

Различают активные и пассивные диалоговые режимы.

Для ввода информации используются:

1. Кнопка последовательного выбора

2. Двунаправленный счётчик

3. Выпадающий список

4. Комбинированный список

5. Переключатель (флажок)

7. Полоса прокрутки

10. Таблица (Grid view)

В диалоговых окнах многих программ присутствуют кнопки OK и Отмена (Cancel), нажимая первую из которых пользователь выражает своё согласие с тем, что в этот момент отображает диалоговое окно, и тем самым закрывает его, приводя в действие сделанные в нём изменения, а вторая — закрывает окно без применения. Существуют варианты с единственной кнопкой ОК — в информирующих окнах, не подразумевающих каких-либо изменений, и с кнопками ОК, Применить (Apply) и Закрыть (Close), в окнах, результаты изменений в которых пользователь, по мнению автора программы, может оценить не закрывая окна, и в случае неудовлетворительного результата продолжить внесение изменений.

Источник

Содержание урока

Алгоритм этой программы содержит ветвление. Идея алгоритма состоит в том, что значение температуры ребенка сравнивается с величиной нормальной температуры человека: 36,6 °С. И если у ребен ка температура выше, то он нездоров. Вот соответствующий алгоритм на АЯ:

По этому алгоритму получается следующая программа на Паскале:

Обратите внимание на два момента: во-первых, перед словом else ни в коем случае нельзя ставить точку с запятой; во-вторых, в записи и при вводе вещественных чисел целая и дробная части числа отделяются десятичной точкой.

Составляя подобную программу, вы сами организуете интерфейс компьютера с пользователем вашей программы. Этот интерфейс обязательно должен быть дружественным. Содержание диалога должно быть понятным и удобным.

Коротко о главном

Сценарий работы программы — это описание ее общения с пользователем (пользовательского интерфейса). Интерфейс обязательно должен быть дружественным.

Любой символьный вывод на экран программируется с помощью оператора write или writeln.

Вопросы и задания

1. Что означает понятие «диалоговый характер программы»?

2. Какими средствами программируется диалог между пользователем и компьютером?

3. Что означает понятие «дружественный интерфейс»?

4. Выполните на компьютере все программы, приведенные в данном параграфе.

5. Постройте алгоритм и составьте программу, по которой будет реализован следующий сценарий: компьютер запрашивает номер дня недели, после ввода компьютер сообщает название этого дня. Например, если ввели 1, то выведется фраза «Это понедельник» и т. д.

Источник

Программы-собеседники: история создания, анализ работы, перспективы развития

Историческое отступление

Еще в далеком 1966 году Джозеф Вейценбаум, американский ученый и исследователь ИИ (искусственного интеллекта), создал Элизу — программу-собеседника, пародирующую психотерапевта.

Вейценбаум решил использовать модель общения пациента и психотерапевта по причине сложности данного формата общения. Дело в том, что в таком разговоре затрагиваются и описываются темы и ситуации, в которых особое значение могут иметь не одно слово, а сразу несколько. А это расходится с возможностями программы. Элиза, анализируя фразу собеседника, выделяла одно корневое слово и выдавала ответ, отталкиваясь именно от него. В то время, как смысловая нагрузка ложилась на всю фразу целиком либо на несколько слов. К примеру, человек говорит: «Я устал от бессмысленных споров», и тут Элиза концентрируется на слове устал, как на якобы основном, выдавая ответ: «Почему Вы устали?». Как Вы видите, настоящий психотерапевт рассматривал бы всю фразу целиком, анализируя не только почему пациент устал, но и что он имеет ввиду под бессмысленными спорами, когда и с кем они имели место быть и т.д. У человека на одну фразу появляется множество вариантов ответов (или же вопросов), каждый из которых является следствием концентрации аналитического внимания на то или иное слово в фразе. Также важным элементом общения является возможность его продолжения, развития. Элиза же часто не могла воспринять фразу или выделить основное слово, потому просто отвечала «I see» (Ясно, понятно, понимаю — перевод) и меняла тему разговора. Потому человек, общающийся с данной программой, уже через несколько реплик мог полностью избавится от иллюзии общения с живым человеком.

Но Джозеф Вейценбаум был пионером в области общения человека и программы. А Элиза была первенцем данной области исследований, потому нельзя было ожидать от нее многого. Сейчас же вычислительные мощности современных компьютеров позволяют значительно расширить возможности программ-собеседников. Но где их грань? Можно ли на 100% заменить человека, как собеседника?

Было бы очень интересно почитать переписку Элизы (виртуального психоаналитика) и другой программы Parry. А все потому, что ее создатель, психиатр Кеннет Колбай, наделил ее свойствами человека с параноидальной шизофренией. При этом Parry был немного продвинутей своей предшественницы, поскольку в его программу был внедрен диалоговой алгоритм, позволявший вести более сложные и продолжительные переговоры. В 1972 году произошла встреча двух программ, которые вели беседу друг с другом посредством ARPANET.

Пример кусочка кода программы-собеседника

Для тех, что желает углубится в программирование программ-собеседников я представляю ChatScript — язык, основой которого является CHAT-L, использованный в свое время создателем Rose Брюсос Уилкоксом.

Сравнительный анализ

Меня, лично, крайне интересует тема ИИ, его возможностей, прогресса, перспектив. А программы-собеседники это ничто иное, как форма искусственного интеллекта. Потому, дабы удовлетворить свой интерес, я решил выбрать несколько программ-собеседников и задать им ряд вопросов. Некоторые из них будут философские, некоторые будут нуждаться в банальных знаниях, а другие в логическом мышлении. Также важно то, что вопросы я буду задавать по несколько раз, чередуя с фразами и вопросами, которые не касаются нашего эксперимента.

Таким образом мы проведем свой небольшой тест Тьюринга и попытаемся определить кто из участников более убедителен в роли собеседника.

Вопросы философского характера:

Вопросы на проверку базы знаний:

Вопросы логического характера (взяты из просторов Интернета):

Список испытуемых:

Как выставляются оценки в моем анализе ответов

Подходящие ответы (n/5, n/3, n/1) — если на заданный вопрос был дан правильный ответ, программа получает 1 балл, баллы выдаются за все ответы, даже если они повторяются.

Ответы, полученные в процессе общения с программами-собеседниками и их анализ

A.L.I.C.E. (Artificial Linguistic Internet Computer Entity) — программа-собеседник, разработанная в 1995 году Ричардом Воллесом. Вдохновением для её создания послужила другая подобная программа — Элиза, о которой мы говорили ранее.

Свое название данная программа получила от имени компьютера, на котором впервые была запущена, Alice.

Вопросы философского характера

Вопросы на проверку базы знаний

Вопросы логического характера (взяты из просторов Интернета)

Общий анализ ALICE

В большинстве случаев ответы ALICE были основаны на определенном корневом слове

— Which car wheel does not spin with the right turn?
— The cheap one, I think. The big one, I think. The first one, I think. The last one, I think. The blue one, I think.

В этом случае ALICE выделила корневое слово Which (Какое) и начала случайным образом подбирать разнообразные имя прилагательные — big (большое), first (первое) и т.д.

Это подтверждает, что ALICE действительно была создана на основе программы Элиза, алгоритм которой был точно таким же.

CleverBot — веб-приложение, созданное еще в 1988 году исследователем искусственного интеллекта Ролло Карпентером.

Доступ к этой программе есть абсолютно у любого желающего. За все время своего существования CleverBot провел более 65 миллионов бесед.

Вопрос — What is love?
Ответ — Baby don’t hurt me… Don’t hurt me… No more.

Это просто текст знаменитой песни. Да, этот ответ был введен для того, чтобы развеселить пользователей, но никакой философской сути не несет (если судить строго).

Вопросы на проверку базы знаний

Лично меня еще позабавил ответ: Don’t know, because I’m dumb (Не знаю, потому что я тупой). В этот момент я подумал: Ну хотя бы честно ответил 🙂

Вопросы логического характера (взяты из просторов Интернета)

Общий анализ CleverBot

В целом, данная программа может вполне объективно считаться обычным развлечением для пользователей всемирной паутины, не более. Не смотря на свои 65 миллионов бесед, CLeverBot обладает крайне малым запасом знаний и вряд ли может убедить кого-то в своей человечности. Ну, возможно, и может, просто убедит в том, что он не совсем умный человек (вспомним ответ — because I’m dumb)

Rose — лауреат премии Лёбнера 2014 и 2015 годов. Программа была написана известным программистом и исследователем искусственного интеллекта Брюсом Уилкоксом.

Вопросы философского характера

Вопросы на проверку базы знаний

Вопросы логического характера (взяты из просторов Интернета)

Общий анализ ROSE

Конечно я догадываюсь почему ROSE становилась лауреатом дважды. Её манера общения весьма структурированна, она предпочитает общение на различные темы, но крайне плохо справляется с вопросами логического характера и обладает не самой внушительной базой знаний. В бытовой беседе она может и убедила бы меня в том, что она «человек», но если брать планку выше, то крайне маловероятно.

Dr. Sbaitso — программа, выпущенная для ПК на базе MS DOS еще в 1991 году. Особенностью данной программы является наличие голосовой обработки ответов на реплики пользователя.

Также как и Элиза, Dr. Sbaitso ведет свой разговор в стиле психоаналитика, потому в его названии и фигурирует Dr. (доктор).

Вопросы философского характера

Что такое диалог с компьютером Если вы исполняли рассмотренные выше программы на компьютере, то почувствовали определенное неудобство при работе с машиной. Во-первых, непонятно, когда машина начинает ожидать ввода данных, какие данные и в каком порядке нужно вводить (это ведь можно и забыть). Во-вторых, результаты получаются в виде чисел на экране, без всяких пояснений их смысла. Ясно, что люди между собой так не общаются. Любую программу составлять нужно так, чтобы ее исполнение реализовывало диалог между компьютером и пользователем в понятной для человека форме. Прежде чем начать составление программы, нужно продумать сценарий такого диалога. Например, составим сценарий работы программы, вычисляющей сумму двух целых чисел. На экране компьютера последовательно должны появляться следующие строки (для примера предположим, что будем вводить числа 237 и 658): Введите первое слагаемое: А = 237 Введите второе слагаемое: В = 658 Здесь курсивом записаны символы, которые выводит компьютер по программе, а прямым жирным шрифтом — символы, вводимые пользователем. Любой вывод на экран происходит по оператору вывода, записанному в программе. Следовательно, с помощью оператора вывода на экран выносятся не только результаты решения задачи, но и все элементы диалога со стороны компьютера. Вот программа, которая реализует наш сценарий: В этой программе используется возможность включать в список вывода символьные строки (они заключаются в апострофы) и арифметические выражения. Выражение А + В сначала вычисляется, а потом полученное число выводится на экран. Конечно, для вычисления суммы можно было написать отдельный оператор присваивания, но можно сделать и так, как в этом примере. Еще обратите внимание на оператор writeln без списка вывода. Он обеспечивает пропуск строки на экране. Пример программирования диалога Компьютерная программа совсем не обязательно должна иметь математическое содержание. Вот пример сценария, судя по которому, компьютер выполняет роль электронной няньки, заботящейся о здоровье школьника. Приводятся два варианта развития сценария, в зависимости от ответа ребенка. Ты вчера был болен. Измерь-ка температуру! Сообщи, какая у тебя температура: 36.5 Ты здоров, дружок! Можешь идти в школу. Ты вчера был болен. Измерь-ка температуру! Сообщи, какая у тебя температура: 37.3 Ты еще болен! Раздевайся и ложись в постель. Поправляйся, дружок!

Вопросы на проверку базы знаний

Вопросы логического характера (взяты из просторов Интернета)

Общий анализ Dr. Sbaitso

Dr. Sbaitso не зря в своем имени имеет приставку Dr. (доктор). Он вообще не отвечает на вопросы, которые ему задаются (имеено по этой причине я опрашивал его лишь один раз), всегда отвечая, что его больше интересую я. Хорошо, пусть так. Я попытался вести беседу с этим пресловутым доктором как пациент, однако это не дало результата. Скажем так, если Dr. Sbaitso и был бы человеком, то он был бы самым плохим психоаналитиком в мире. Данная программа крайне примитивна, сразу видно, что создана она было еще в 1991 году, когда вычислительные мощности персональных компьютеров были невелики. Однако историческая ценность Dr. Sbaitso довольно велика, поскольку он является определенной ступенькой в развитии программ-собеседников.

Mitsuku — 18-летняя девушка из города Лидс, Англия. Точнее программа, которая так представляется.

Была разработана на базе подобной программы Alice с дополнениями, полученными путем общения с живыми пользователями.

Вопросы философского характера

Вопросы на проверку базы знаний

5 раз одинаковый ответ0/5

Тут MITSUKU меня удивила, но ни как не порадовала. Ответы на банальные вопросы она не всегда давала верные. Возможно разработчики не думами, что кто-то попытается сделать из их творения какой-то Google.

Вопросы логического характера (взяты из просторов Интернета)

5 раз одинаковый ответ5/5

MITSUKU дружит с логикой и способно приятно удивлять. Хоть и первый вопрос и показал, что порой задействуется алгоритм поиска ключевого слова (в данном случае language).

Общий анализ MITSUKU

MITSUKU практически полностью отошла от алгоритма выделения корневого слова. Практически. Она обладает большой базой ответов, что выделяет её из ряда других программ-собеседников. Я не скажу, что с ней можно задушевно побеседовать за бокалом вина, но если вокруг Вас никого нет, а вам так хочется поболтать, она сможет Вам помочь.

Личный опыт

На нашем корпоративном сайте используется специальная программа — онлайн-чат, где любой желающий может получить консультацию касательно наших услуг, их выбору и конфигурации. Название этого чатика Zopim (забавное название, главное букву первую не перепутать 🙂 ). Как только пользователь-посетитель заходит на страницу нашего сайта срабатывает триггер, приветствующий человека. Далее подключается один из сотрудников для непосредственно беседы.

Схожесть Zopim с программами-собеседниками заключается в том, что в его базу можно добавить вопросно-ответные связи (возможный вопрос пользователя и варианты ответов программы). Проблема в том, что с вопросами типа «У меня не работает сайт» или «Что такое хостинг» все просто, то, к примеру, с запросом «Какого лешего все лагает» все будет сложнее. Суть в том, что каждый из возможных вариантов запроса необходимо добавить в базу, учитывая такие вещи как сленг, обороты, идиомы и тому подобные языковые особенности. А это, как Вы понимаете, крайне сложно. Было бы конечно замечательно, если бы Zopim мог полноценно консультировать посетителей сайта, а еще лучше и продавать им услуги, вместо человека, который мог бы заняться более творческой работой. Но даже тогда посетителей сайта не оставляло бы ощущение того, что они говорят не с человеком, с которым можно не только сухо обсудить услуги и их работу, но и спросить «Почему вомбаты какают кубиками?» (был такой случай).

Хотелось бы знать Ваше мнение по этому вопросу. Что лучше: живое общение с человеком или полностью автоматизированная программа?

Заключение

Все вышеописанные программы разнятся между собой. Кто-то хорош в логике, у кого-то большая база ответов, а кто-то просто может нас повеселить. Но их объединяет одно — они все программы, которым, к сожалению, еще очень далеко до человека. Каждая их этих программ, представляя свою эпоху, становится лучше предшественников. Все больше и больше идет уклон не на выделение определенного слова, а на фразы в целом. Мое личное заключение состоит в том, что за последние годы программы-собеседники совершенствуются в геометрической прогрессии. И это прекрасно. Ведь основная задача этих программ не в том, чтобы заменить живое общение человека с человеком, а дать нам пищу для размышления и исследования возможностей ИИ, для его будущего формирования. Ведь любой интеллект, это прежде всего возможность взаимодействовать и общаться с другими индивидуумами. Я ни в коем случае не хочу, чтобы мой личный анализ становился базисом для Ваших выводов. Вы можете самостоятельно провести свой анализ и выделить кто из множества программ-собеседников более человечен.

Что касается моей подборки программ, то я хотел бы, чтобы мы вместе провели своего года небольшой тест Тьюринга.

Ниже представлены наши конкурсанты, выберите того, кто Вас убедил в своей человечности больше других. Результаты голосования и определят нашего победителя.

Источник