Введение

В программе для средней школы "Основы информатики и вычислительной техники" отмечается, что ведущей идеей при раскрытии учащимся роли ЭВМ в современном обществе должна быть идея об универсальности ЭВМ, возможности применения ЭВМ к решению задач в различных областях деятельности человека. Примеры и способы применения электронных машин в курсах математики, физики, для решения некоторых технических задач и задач управления производством даны в пробном учебном пособии "Основы информатики и вычислительной техники" (ч. I и II) и в методическом пособии для учителей "Изучение основ информатики и вычислительной техники".

Оба пособия написаны так, что учитель любой школьной дисциплины сможет легко разобраться в приводимых примерах. Однако в них не отражен целый комплекс задач, которые могут быть решены с помощью ЭВМ. В первую очередь, это задачи, связанные с анализом текстов естественных языков. (Под естественным языком понимается язык, на котором говорит определенный народ или народность,- русский, белорусский, английский и т. п.) Сюда относятся, прежде всего, задачи, рассматриваемые в таких школьных дисциплинах, как русский, белорусский и иностранный языки, русская и белорусская литература, история, обществоведение, психология, география. Своеобразие возникающих в рамках этих дисциплин задач заключается в специфике текста как источника новой информации.

В данной книге текст понимается как упорядоченное множество предложений, объединенных различными типами лексической, логической и грамматической связей, способное передавать определенным образом организованную и направленную информацию. С этой точки зрения информация, содержащаяся в тексте, противопоставляется нами информации, описываемой формулами, графиками, таблицами. Извлечение информации из текста связано с анализом некоторых качественных характеристик этой информации ("значение слова", "смысл предложения", "стиль автора", "русская культура XVIII века", "эволюция северо-французского дворянства в XII-XIV веках", "классовая борьба", "особенности субтропического климата", "причины выпадения осадков в Крыму", "волевые качества человека", "темперамент человека" и т. д.). Такой анализ принципиально отличен от способов получения новой информации, применяемых в математике, физике, технике и опирающихся на количественные показатели (скорость, масса, расстояние, время и т. д.).

Насколько важно решение на ЭВМ задач, связанных с анализом текстов?

Известно, что около 90 % всей информации о мире мы получаем через зрение. Основная часть новой информации приходит к нам в результате чтения различных текстов: учебников, журналов, газет, аннотаций и т. п. Однако современный этап научно-технической революции привел к тому, что литературы стало издаваться так много, что человек просто не в силах ее перерабатывать в обозримые сроки. По данным исследователей, чтобы следить только за литературой по своей специальности, учителю, инженеру, ученому, рабочему необходимо прочитывать в день на разных языках около 1500 страниц текста. Понятно, что эта задача невыполнимая, ибо ментально-физические возможности человека ограничены, и мы не можем значительно увеличить скорость нашего чтения, скорость "осмысления" прочитанного, скорость нашей речи или движений руки при написании текстов. Все это приводит к тому, что часть научной информации проходит мимо нас. В разных странах, в разных организациях одной и той же страны по этой причине решаются одни и те же проблемы, выполняются одни и те же конструкторские разработки.

По данным австралийских ученых, 35 % научных исследований в США не проводились бы, если бы предварительно было проведено тщательное знакомство с опубликованной литературой по соответствующей области знания.

Например, одна группа американских ученых за-тратила на эксперимент по "засеву" облаков (искусственное создание облаков с помощью специальных генераторов, распыляющих в атмосфере аэрозоли) 256 тысяч долларов. Результаты работы были опубликованы. Не зная об этом, другая группа ученых США провела аналогичное исследование, затратив 3 миллиона долларов. И только после окончания его в библиотеке был обнаружен отчет о первой, ранее выполненной работе. Таких примеров можно привести много. Значит, необходимо найти способы быстрого поиска информации, содержащейся в различных текстах (книгах, статьях, рефератах, патентах и т. п.), а также пути быстрого аннотирования и реферирования книг, статей, издаваемых на разных языках. Трудности перевода человеком- переводчиком на русский язык иностранных книг и статей приводят к тому, что зарубежная информация доходит до нас через 5-10 лет. Все это наводит на мысль, что для "укрощения" постоянно растущих информационных потоков нужно создать для ЭВМ программы, которые могли бы быстро искать различные тексты, извлекать из них основную информацию. Необходимо научить машину осуществлять перевод текстов с иностранных языков, реферировать и аннотировать русские и иностранные тексты.

Вложив в ЭВМ правила формирования содержания текста из смыслов отдельных предложений и значений слов, можно заставить ее распознавать автора анонимного текста в литературе или истории. Можно получить от ЭВМ характеристики отдельных литературных стилей, определить с ее помощью специфические особенности письма того или иного автора. Наконец, с ее помощью можно проанализировать любое литературное произведение, выявив отдельные типичные персонажи и места действий, их индивидуальные характеристики.

Широкое поле деятельности открывается при использовании ЭВМ в истории и обществоведении. Известно, что специалист-обществовед, как лингвист и литературовед, имеет дело в основном со словами, отображающими понятия и категории. Однако, анализируя употребительность таких слов, можно сделать достаточно интересные выводы. Например, чтобы охарактеризовать деятельность Советского правительства в первые годы его существования, необходимо по историческим документам выяснить, сколько раз и в течение какого времени Совнарком обсуждал положение в промышленности, сельском хозяйстве, на транспорте, на фронтах гражданской войны, сколько было издано по каждому такому обсуждению постановлений, декретов и других документов Частота обсуждения тех или иных политических, экономических, военных и других проблем покажет их актуальность для того исторического периода. Если, например, необходимо раскрыть с помощью ЭВМ такой вопрос, как "отношение русского крепостного крестьянина к труду", то можно в исторических текстах выделить бытующие в то время пословицы и поговорки, крестьянские челобитные и жалобы. По преобладанию тех или иных пословиц и поговорок, по тем словам, которые употреблены в челобитных и жалобах, можно сделать определенные выводы о трудовой морали крестьянина в определенный исторический период.

Особую ценность представляет использование ЭВМ для создания специального словаря общественных терминов, а также создание поисковых систем, позволяющих находить высказывания классиков марксизма-ленинизма по различным аспектам жизни общества. Применение компьютеров в решении перечисленных задач истории и обществоведения повысит точность различных исследований, а также значительно сократит сроки их проведения.

Аналогичные исследования выполнимы и в географии. Например, с помощью ЭВМ, анализируя учебник географии, можно сравнить климат различных географических пунктов. С помощью ЭВМ можно создать экспертную систему, определяющую причины выпадения осадков в определенных географических пунктах, и т. д.

Быстрый рост научной информации и связанное с ним усложнение школьных программ привели к возникновению ряда противоречий между той информацией, которую должен усвоить учащийся, и существующими способами переработки ее человеком. Необходимо по- новому строить школьные учебники, искать новые методы обучения. И здесь ЭВМ может оказаться незаменимым помощником учителя родного и иностранного языков, литературы, истории, обществоведения, географии и других дисциплин, в которых основную роль играет слово.

С помощью ЭВМ можно получить лексические минимумы, распределить лексику родного и иностранных языков по годам обучения. Появляется возможность создания таких обучающих программ по перечисленным дисциплинам на базе дисплейных классов больших ЭВМ или классов микро-ЭВМ, в которых максимально реализовался бы принцип индивидуализированного обучения. Применение ЭВМ позволяет задать школьнику в два-три раза больше вопросов и задач, чем при работе с учителем. Наконец, за пультом дисплея школьник учится самостоятельно мыслить, ибо, оставаясь один на один с ЭВМ, он по своему усмотрению может запросить у ЭВМ подсказку, определенный теоретический материал, новые вопросы и задачи.

Почти сорокалетний опыт применения ЭВМ в различных областях нашей жизни показывает, что не всегда использование ЭВМ непосредственно связано с математикой. Как отмечают исследователи, решение задачи на ЭВМ требует особого "программистского стиля мышления". По существу ЭВМ - это языковые машины: основа их могущества заключается в способности манипулировать лингвистическими знаками-символами, которым приписывается некоторый смысл. Естественный язык занимает фактически центральное место в информатике^*.

^* (Виноград Терри. Работа с естественными языками // Современный компьютер.- М.: Мир, 1986.- С. 90.)

Цель данной книги - показать это на конкретных примерах. Такой подход к ЭВМ позволит привлечь к общению с ЭВМ большой круг учителей, которые ранее считали, что использование электронной машины требует знания высшей математики. Ежедневно общаясь со своими учениками, они смогут пробудить у них еще больший интерес к ЭВМ, что будет способствовать выполнению тех задач по совершенствованию учебного процесса в общеобразовательной школе, которые выдвинуты постановлением Пленума ЦК КПСС от 18 февраля 1988 года "О ходе перестройки средней и высшей школы и задачах партии по ее осуществлению".