Что представляет собой silk интерфейс. Интерфейсы и технологии. Понятие, классификация операционных систем

Для Symbian 04.04.2019

Для Symbian

С середины 90-х годов XX в связи с появлением звуковых карт и широкого распространения технологий распознавания речи начинается активное развитие и применение «речевой технологии» SILK -интерфейса. При этой технологии команды подаются голосом путем произнесения специальных зарезервированных слов - команд. Такими основными командами (по правилам системы речевого ввода «Горыныч») являются:

«Проснись» - включение голосового интерфейса.
«Отдыхай» - выключение речевого интерфейса.
«Открыть» - переход в режим вызова той или иной программы. Имя программы называется в следующем слове
«Буду диктовать» - переход из режима команд в режим набора текста голосом.
«Режим команд» - возврат в режим подачи команд голосом
и некоторые другие.

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 ХР уже вошла система распознавания речи, правда, она пока понимает лишь английский, китайский и японский языки.

Пользователь, как правило, не интересуется деталями устройства аппаратного обеспечения компьютера, он видится ему как набор приложений. Приложение можно написать на каком-то из языков программирования. Чтобы упростить эту задачу имеется набор системных программ, некоторые из которых называют утилитами, с их помощью реализуется часто исполнение Функции, которые помогают при создании пользовательских программ в работе с файлами и управление устройствами ввода/вывода. Программист использует эти средства при разработке этих программ, а приложения во время выполнения обращаются к утилитам для выполнения определённых функций. Наиболее важной из системных программ являются операционные системы, которые скрывает от программиста детали аппаратного обеспечения и предоставляет удобный интерфейс для исполнения системы операционной среды. Может включать несколько интерфейсов:

1) пользовательский;

2) программный

Например, система Linux им. для пользователя как интерфейсные команды (различные оболочки): C-Shell, K-Shell, B-Shell, bash-shell.

ИНТЕРФЕЙС ТИПА Midnight Commander.

Так и графические интерфейсы (X Windows). В нём могут быть различные менеджеры окон (KDE Grome).

Что касается программных интерфейсов, то операционная система Windows программы может обращаться как операционная система за соответствующими сервисами и функциями, так и к графической подсистеме. С точки зрения архитектуры процессора, вторая программа, созданная для работы в Linux использует те же команды и форматы данных, что и программа, созданная для работы в среде Windows. Однако в первом случае имеет место обращение к операционной среде, во втором - к другой. Таким образом, операционная среда - это то системное программное обеспечение, в котором могут выполняться программы, созданные по правилам работы этой среды.

Типичные операционные системы предоставляют следующие сервисы:

1) разработка программ. Операционная система предоставляет программисту разнообразные инструменты и сервисы, например, редакторы и отладчики. Эти сервисы, реализованные в виде программных утилит, которые поддерживают операционные системы, хотя и не входят в его ядро, такие программы называют инструментами разработки приложений;

2) исполнение программ. Для запуска программы требуется выполнить ряд действий. Следует загрузить в основную память команды и данные, инициализировать устройства. Операционная система выполняет рутинную работу;

3) доступ к устройствам ввода/вывода. Для управления работой каждым устройством ввода/вывода нужен свой набор команд или контролируемый сигнал. Операционная система предоставляет пользователю единообразный интерфейс, который вскрывает все эти детали и обеспечивает программисту доступ к устройствам ввода/вывода с помощью простых команд чтения и записи;

4) контролируем доступ к файлам. При работе с файлами, управление его стороны операционной системы предназначено не только понимание природы устройств ввода/вывода и знание структур данных записанные в файлах. Многопользовательские операционные системы, кроме того, обеспечивают работу механизмов защиты при обращении к файлам;

5) системы доступа. Операционная система управляет доступом к общедоступной вычислительной системе в целом, а также к отдельным системным ресурсам. Она должна обеспечить защиту ресурсов и данных от несанкционированного использования, также разрешать конфликтные ситуации;

6) обнаружение ошибок и их обработка. При работе компьютерной системы происходят различные сбои, к их числу относятся внутренние и внешние ошибки, возникшие в аппаратном обеспечении, например, ошибки памяти, отказ или сбой устройств, возможны и программные ошибки: арифметическое переполнение, попытка обратиться к ячейке памяти, доступ к которым запущен и невозможность выполнения запроса приложения. В каждом из этих случаев операционная система должна выполнить действие, минимизирующее влияние ошибки на работу приложения. Реакция операционной системы на ошибку может быть различной: от простого сообщения об ошибке, до аварийной остановки программы;

7) учёт использования ресурсов. Хорошая операционная система должна иметь средства учёта использования различных ресурсов и отображение параметров производителя. Эта информация крайне важна для дальнейшего улучшения и настройки система, для повышения производительности.

Тема 1.3. Операционное окружение

ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА КАК ДИСПЕТЧЕР РЕСУРСОВ.

Компьютер представляет собой набор ресурсов, поддерживающих выполнение задач, накопление, хранение, перемещение и обработки данных, также контролирует работу этих и других функций. Именно операционная система управляет ресурсами компьютера и контролирует его основные функции. Однако это управление имеет следующие особенности:

1) функции операционной системе работают так же, как и всё остальное программное обеспечение, т.е. они реализуются в виде отдельных программ или набора программ, исполняющихся процессов;

2) операционная система должна передавать управление другими процессами и ожидать, когда процессор снова позволит ей выполнить свои обязанности.

Операционная система - это, по сущности, набор компьютерных программ, как и любая другая программа, она отдаёт процессору команды. Ключевым отличием является назначение этой программы.

Операционная система //способна//: как использовать другие системные ресурсы, и как распределять время при использовании других программ, но для этого процессор должен приостановить работу с ней и перейти к выполнению других программ.

Таким образом, операционная система уступает управление процессору, чтобы он смог выполнить некоторую полезную работу, а затем возобновляет контроль ровно на столько, чтобы подготовить процессор к следующей части работы.

Часть операционной системы находится в оперативной памяти (основная, базовая). В эту часть входят ядро (Kernel), содержащее основную часть наиболее часто используемых функций, там же находятся и некоторые другие компоненты операционной системы, использующиеся в данный момент времени.

Остальная часть содержит другие программы и данные пользователя. Размещение этих данных в оперативной памяти управляется совместно операционной системой и аппаратной частью процессора, предназначенной для управления памятью. Операционная система принимает решение, когда исполняющая программа может испортить нужные ей устройства ввода/вывода и управляет доступом к файлам.

Процессор также является ресурсом, которому операционная система должна определить, сколько времени он должен уделить исполнению той или иной пользовательской программы. Многопроцессорные системы: решение должно быть принято по каждому процессу.

ВОЗМОЖНОСТИ РАЗВИТИЯ ОПЕРАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ.

Большинство операционных систем постоянно развиваются. Происходит это в силу следующих причин:

а) обновление и возникновение новых видов аппаратного обеспечения;

б) новые сервисы. В операционной системе могут быть добавлены новые инструменты для контроля и оценки производительности, чтобы поддержать высокую эффективность работы, с имеющимся инструментарием пользователя;

в) исправление. В каждой операционной системе есть ошибки. Время от времени они обнаруживаются и исправляются. Необходимость регулярного изменения операционных систем, накладываются определённые ограничения на устройство. Очевидно, что эти системы должны иметь модульную конструкцию, чётко определённую взаимодействием модулей. Для больших программ важную роль играет хорошее и полное документирование.

Принятые условные обозначения:

I/O - ввод/вывод;
АО - аппаратное обеспечение;
БД - база данных;
ОЗУ - оперативное запоминающее устройство;
ОС - операционная система;
ПЗУ - постоянное запоминающее устройство;
ПК - персональный компьютер;
ПО - программное обеспечение;
РВ - реальное время;
СУ - система управления;
СУБД - система управления базами данных;
УВВ - устройство ввода/вывода;
ФС - файловая система;
ЦП - процессор (центральный процессор).

Понятие операционного окружения, состав, назначение. Стандартные сервисные программы поддержки операционного окружения. Понятие базовой машины, расширенной машины. Режим пользователя, режим супервизора

Интерфейс , по определению - это правила взаимодействия операционной системы с пользователями, а также соседних уровней в сети ЭВМ. От интерфейса зависит технология общения человека с компьютером.

Командный интерфейс

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

Пакетная технология . На вход компьютера подается последовательность символов, в которых по определенным правилам указывается последовательность запущенных на выполнение программ. После выполнения очередной программы запускается следующая и т.д. Машина по определенным правилам находит для себя команды и данные. В качестве этой последовательности может выступать, например, перфолента, стопка перфокарт, последовательность нажатия клавиш электрической пишущей машинки (типа CONSUL).

Технология командной строки . При этой технологии в качестве единственного способа ввода информации от человека к компьютеру служит клавиатура, а компьютер выводит информацию человеку с помощью алфавитно-цифрового дисплея (монитора). Эту комбинацию (монитор + клавиатура) стали называть терминалом, или консолью.

Команды набираются в командной строке. Командная строка представляет собой символ приглашения и мигающий прямоугольник - курсор. При нажатии клавиши на месте курсора появляются символы, а сам курсор смещается вправо. Это очень похоже на набор команды на пишущей машинке. Команда заканчивается нажатием клавиши Enter . После этого осуществляется переход в начало следующей строки. Именно с этой позиции компьютер выдает на монитор результаты своей работы. Затем процесс повторяется.

WIMP - интерфейс

(Window - окно, Image - образ, Menu - меню, Pointer - указатель ).

Характерной особенностью этого вида интерфейса является то, что диалог с пользователем ведется не с помощью команд, а с помощью графических образов - меню, окон, других элементов. Хотя и в этом интерфейсе подаются команды машине, но это делается через графические образы. Этот вид интерфейса реализован на двух уровнях технологий: простой графический интерфейс и чистый WIMP - интерфейс.

Простой графический интерфейс . Отличительные особенности этого интерфейса:

выделение областей экрана;

переопределение клавиш клавиатуры в зависимости от контекста;

использование манипуляторов и клавиатуры для управления курсором;

широкое использование цветных мониторов.

Типичным примером использования этого вида интерфейса является файловая оболочка Nortron Commander.

WIMP – интерфейс . Вторым этапом в развитии графического интерфейса стал "чистый" интерфейс WIMP.

Этот подвид интерфейса характеризуется следующими особенностями:

вся работа с программами, файлами и документами происходит в окнах - определенных очерченных рамкой частях экрана;

все программы, файлы, документы, устройства и другие объекты представляются в виде значков – иконок, при открытии иконки превращаются в окна;

все действия с объектами осуществляются с помощью меню;

использование манипуляторов для указания на объекты.

Примером программ с графическим интерфейсом является операционная система Windows.

SILK - интерфейс

(Speech - речь, Image - образ, Language - язык, Knowlege - знание).

Этот вид интерфейса наиболее приближен к обычной, человеческой форме общения. В рамках этого интерфейса идет обычный «разговор» человека и компьютера. При этом компьютер находит для себя команды, анализируя человеческую речь и находя в ней ключевые фразы. Результат выполнения команд он также преобразует в понятную человеку форму. Разновидностями являются интерфейсы на основе речевой и биометрической технологий.

Речевая технология . При этой технологии команды подаются голосом путем произнесения специальных зарезервированных слов - команд. Основными такими командами являются:

- Отдыхай - выключение речевого интерфейса.

- Открыть - переход в режим вызова той или иной программы. Имя программы называется в следующем слове.

- Буду диктовать - переход из режима команд в режим набора текста голосом.

- Режим команд - возврат в режим подачи команд голосом.

Биометрическая технология . Для управления компьютером используется выражение лица человека, направление его взгляда, размер зрачка и другие признаки. Для идентификации пользователя используется рисунок радужной оболочки его глаз, отпечатки пальцев и другая уникальная информация. Изображения считываются с цифровой видеокамеры, а затем с помощью специальных программ распознавания образов из этого изображения выделяются команды.

Семантический (Общественный) интерфейс

Включает в себя и интерфейс командной строки, и графический, и речевой, и мимический интерфейс. Основная его отличительная черта - это отсутствие команд при общении с компьютером. Запрос формируется на естественном языке, в виде связанного текста и образов. По своей сути это трудно называть интерфейсом - это уже моделирование общения человека с компьютером.

С точки зрения пользователя операционная система формирует удобный пользовательский интерфейс, программное окружение, на фоне которого выполняется разработка и осуществляется исполнение прикладной программы пользователя.

Здесь пользовательский интерфейс можно рассматривать как командный язык для

управления функционированием компьютера и набор сервисных услуг, освобождающих

пользователя от выполнения рутинных операций. Интерфейс пользователя - элементы и

компоненты программы, которые способны оказывать влияние на взаимодействие пользователя с программным обеспечением. В том числе:

􀂃 средства отображения информации, отображаемая информация, форматы и коды;

􀂃 командные режимы, язык пользователь-интерфейс;

􀂃 устройства и технологии ввода данных;

􀂃 диалоги, взаимодействие и транзакции между пользователем и компьютером; обратная связь с пользователем;

􀂃 поддержка принятия решений в конкретной предметной области; порядок использования программы и документация на нее.

В зависимости от типа пользовательского интерфейса информационные технологии имеют соответствующую классификацию. При этом выделяется системный и

прикладной интерфейс.

Прикладной интерфейс связан с реализацией некоторых функциональных информационных технологий.

Системный интерфейс - это набор приемов взаимодействия с компьютером, который реализуется операционной системой или ее надстройкой.

Кратко охарактеризуем основные типы пользовательского интерфейса: командный,

WIMP (графический), SILK (речевой).

Командный интерфейс - самый простой. Он обеспечивает выдачу на экран системного приглашения для ввода команды. Например, в операционной системе MS-DOS приглашение выглядит как С:\>, а в операционной системе UNIX - это обычно знак доллара.

Некогда ранее распространенный командный интерфейс имеет ряд существенных недостатков с точки зрения пользователя: многочисленность команд, отсутствие стандарта для приложений и т.д. Все это что ограничивает круг его применения.

Для преодоления недостатков были предприняты попытки упрощения командного интерфейса. Так появились специальные программные оболочки, облегчающие общение пользователя с операционной системой (программа Norton Commander и др.).

Настоящим же решением проблемы стало создание и внедрение графической оболочки для операционной системы.

WIMP-интерфейс расшифровывается как Windows (окно) Image (образ) Menu (меню) Pointer (указатель).

При использовании WIMP-интерфейса на экране высвечивается окно, содержащее образы программ и меню действий. Для выбора одного из них используется указатель.

В настоящее время практически все распространенные операционные системы предоставляют для своей работы графический интерфейс WIMP, использующий указательное устройство (например, «мышь»), выбор команд из меню, предоставление программам отдельных окон, использование для обозначения программ образов в виде пиктограмм.

Удобство интерфейса и богатство возможностей делают Windows оптимальной системой для повседневной работы. Приложения, написанные под Windows, используют тот же интерфейс, поэтому его единообразие сводит к минимуму процесс обучения работе с любым приложением Windows.

SILK-интерфейс расшифровывается как Speech (речь) Image (образ) Language (язык) Knowledge (знание).

При использовании SILK-интерфейса на экране по речевой команде происходит перемещение от одних поисковых образов к другим по смысловым семантическим связям.

Современные операционные системы поддерживают командный, WIMP- и SILK- интерфейсы.

В последнее время внимание привлекают новые виды интерфейса, такие как биометрический (мимический) и семантический (общественный). В связи с этим поставлена проблема создания общественного интерфейса (social interface). Общественный интерфейс будет включать в себя лучшие решения WIMP- и SILK-интерфейсов.

Предполагается, что при использовании общественного интерфейса не нужно будет разбираться в меню. Экранные образы однозначно укажут дальнейший путь. Перемещение от одних поисковых образов к другим будет проходить по смысловым семантическим связям.

С точки зрения пользователя операционная система формирует удобный пользователь-ский интерфейс, программное окружение, на фоне которого выполняется разработка и осу-ществляется исполнение прикладной программы пользователя.

Здесь пользовательский интерфейс можно рассматривать как командный язык для управления функционированием компьютера и набор сервисных услуг, освобождающих пользователя от выполнения рутинных операций. Интерфейс пользователя - элементы и компоненты программы, которые способны оказывать влияние на взаимодействие пользова-теля с программным обеспечением. В том числе:

средства отображения информации, отображаемая информация, форматы и коды;

командные режимы, язык пользователь-интерфейс;

устройства и технологии ввода данных;

диалоги, взаимодействие и транзакции между пользователем и компьютером; обрат-ная связь с пользователем;

поддержка принятия решений в конкретной предметной области; порядок использо-вания программы и документация на нее.

В зависимости от типа пользовательского интерфейса информационные технологии имеют соответствующую классификацию (Рис. 3.1) . При этом выделяется системный и прикладной интерфейс.

Прикладной интерфейс связан с реализацией некоторых функциональных информаци-онных технологий.

Системный интерфейс -это набор приемов взаимодействия с компьютером,которыйреализуется операционной системой или ее надстройкой.

Пользовательский

интерфейс ИТ

Рис. 3.1. Классификация информационных технологий по типу

Пользовательского интерфейса

Кратко охарактеризуем основные типы пользовательского интерфейса: командный, WIMP (графический), SILK (речевой).

Командный интерфейс

Командный интерфейс - самый простой.Он обеспечивает выдачу на экран системно-го приглашения для ввода команды. Например, в операционной системе MS-DOS приглаше-ние выглядит как С:\>, а в операционной системе UNIX - это обычно знак доллара.

Некогда ранее распространенный командный интерфейс имеет ряд существенных не-достатков с точки зрения пользователя: многочисленность команд, отсутствие стандарта для приложений и т.д. Все это что ограничивает круг его применения.

Для преодоления недостатков были предприняты попытки упрощения командного ин-терфейса. Так появились специальные программные оболочки, облегчающие общение поль-зователя с операционной системой (программа Norton Commander и др.).

Настоящим же решением проблемы стало создание и внедрение графической оболочки для операционной системы.

WIMP-интерфейс

WIMP-интерфейс расшифровывается какWindows (окно ) Image (образ) Menu (меню)Pointer (указатель).

При использовании WIMP-интерфейса на экране высвечивается окно, содержащее об-разы программ и меню действий. Для выбора одного из них используется указатель.

В настоящее время практически все распространенные операционные системы предос-тавляют для своей работы графический интерфейс WIMP , использующий указательное уст-ройство (например, «мышь»), выбор команд из меню, предоставление программам отдель-

ных окон, использование для обозначения программ образов в виде пиктограмм.

Удобство интерфейса и богатство возможностей делают Windows оптимальной систе-мой для повседневной работы. Приложения, написанные под Windows, используют тот же интерфейс, поэтому его единообразие сводит к минимуму процесс обучения работе с любым приложением Windows.

SILK-интерфейс

SILK-интерфейс расшифровывается какSpeech (речь) Image (образ) Language (язык)Knowledge (знание).

При использовании SILK -интерфейса на экране по речевой команде происходит пере-мещение от одних поисковых образов к другим по смысловым семантическим связям.

Современные операционные системы поддерживают командный, WIMP - и SILK - ин-терфейсы.

В последнее время внимание привлекают новые виды интерфейса, такие как биометри-ческий (мимический) и семантический (общественный). В связи с этим поставлена проблема создания общественного интерфейса (social interface). Общественный интерфейс будет включать в себя лучшие решения WIMP- и SILK-интерфейсов.

Похожая информация.

Отличительные особенности этого интерфейса.

Графический интерфейс

Выделение областей экрана.
Переопределение клавиш клавиатуры в зависимости от контекста.
Использование манипуляторов и серых клавиш клавиатуры для управления курсором.
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.

Вся работа с программами, файлами и документами происходит в окнах - определенных очерченных рамкой частях экрана.
Все программы, файлы, документы, устройства и другие объекты представляются в виде значков - иконок. При открытии иконки превращаются в окна.
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.
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.

«Проснись» - включение голосового интерфейса.
«Отдыхай» - выключение речевого интерфейса.
«Открыть» - переход в режим вызова той или иной программы. Имя программы называется в следующем слове
«Буду диктовать» - переход из режима команд в режим набора текста голосом.
«Режим команд» - возврат в режим подачи команд голосом
и некоторые другие.