КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ЛИНГВИСТИКИ И ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
1. Лингвистика. Язык.
Лингвистика как наука о закономерностях строения и развития естественного языка. Понятие теоретической и прикладной лингвистики. Соотношение прикладной и компьютерной лингвистики. В лингвистике выделяется несколько разделов. Лексикология (ее предметом является слово) - учение о словарном составе языка. Лексикология устанавливает значения слова и правила его употребление в речи. Одним из основных разделов лексикологии является семантика (от греч. «сема» - знак), которая изучает все вопросы, связанные со значением слова, а также изменения значения слова. Лексикология изучает словарный состав языка в его современном состоянии, а также основные пути его развития и причины изменения значения слова и словарного состава языка в целом. Специальным разделом лексикологии является этимология - наука, изучающая происхождение слова. Фразеология рассматривает вопросы, связанные со значением, морфолого-синтаксическими и стилистическими особенностями фразеологизмов, а также - их классификацией и основными способами образования. Фразеологизмы - устойчивые сочетания слов, близкие по лексическому значению одному слову (на краю света - далеко; намылить шею - проучить, наказать; пешком ходит под стол - маленький и т. д.). Фонетика - раздел науки, который изучает звуковую структуру языка. Фонетика занимает особое место среди других лингвистических наук. Если лексикология и грамматика изучают смысловую сторону языка, значения предложений, слов и частей слов, то фонетика имеет дело с материальной стороной языка, с такими его средствами, которые не имеют смыслового значения. Практическое применение фонетика находит в орфоэпии - науке о правильном произношении. Тесно связанный с фонетикой раздел графики изучает буквы, т. е. изображение звуков на письме, соотношение между буквами и звуками. Словообразование - раздел науки о языке, изучающий способы и средства образования новых слов, а также строение имеющихся слов. В некоторых учебниках этот раздел называется морфемикой (от греч. «морфе» - форма). Морфемы - значимые части слова: приставка, корень, суффикс, окончание. Они образуют морфемный состав слова. Грамматика изучает особенности построения языка. В настоящее время грамматика - один из самых значительных разделов науки о языке, который включает в себя два подраздела - морфологию и синтаксис. Морфологию (от греч. «морфе» - форма, «логос» - наука, слово), изучает словоизменение и части речи, имеющиеся в данном языке. Морфология тесно связана с орфографией. Части речи - это морфологические классы слов. По своей роли в языке части речи делятся на самостоятельные и служебные. Самостоятельные части речи: существительное, прилагательное, глагол, наречие, местоимение. Служебные части речи: предлог, союз, частица. Синтаксис изучает словосочетания и предложения. Предложение и словосочетание - синтаксические единицы разного назначения, каждая из них имеет свои существенные признаки. Предложение служит для выражения высказывания, является главной единицей синтаксиса. Словосочетание - одним из компонентов предложения, оно представляет собой вспомогательную единицу. В синтаксисе изучаются правила грамматического оформления предложения и словосочетания. Орфография (от греч. «орфо» - правильный, «графо» - пишу) -раздел науки о языке, изучающий правила написания слов. В русском языке есть много случаев, когда неясно, какое написание является правильным. Выбрать правильное написание можно, только опираясь на определенное правило. Такое написание в слове, которое соответствует определенному орфографическому правилу, называется орфограммой. Пунктуация изучает правила употребления знаков препинания. Пунктуация тесно связана с синтаксисом. Язык как знаковая система. Язык - это, прежде всего определённая знаковая система. 1) должен быть материальным, т.е. должен быть доступным восприятию, как материальная вещь (видеть, слышать, произносить, писать); 2) содержание знака не совпадает с его материальной характеристикой (по сравнению с вещами); 3) не имеет значения, но направлен на значение, т.е. знак - член второй сигнальной системы; 4) содержание знака определяет его различные признаки, т.е. то, что он различает (это основная функция звука); 5) знак и его содержание определяются местом и ролью данного знака в данной системе знаков (подобных себе знаков).
Язык выступает системой знаков, служащей способом общения, передачи информации и выражения личности. Так же можно охарактеризовать язык, как условие существования абстрактного мышления. Поэтому мышление - отличительная черта людей. Язык слов – социально-психологическое явление, позволяющее передавать и хранить, как свою информацию, так и накопленную нашими предками. Вследствие этого, язык людям необходим и исторически определен. Язык представляет собой, так называемую систему кодов, знаков.
Знак - это, ничто иное, как любой воспринимаемый чувственно предмет, служащий представителем другого предмета и носителем информации об этом предмете (знаки-образы: фотографии, копии различных документов, отпечатки пальцев; знаки-символы – к примеру, алфавитные буквы, музыкальные ноты, знаки Морзе). Общество людей немыслимо без знаков. Любая мысль может быть передана от одного человека до восприятия другого, при помощи звуковых знаков. Само понятие, мысль возникает в голове человека, прежде чем исходит звуковые комплекс, иначе слова. Когда мы пытаемся подобрать для какого-то понятия звуковой комплекс, само понятие уже есть в нашей голове. Для того, чтобы появился язык, человек должен сначала образовать звуковой комплекс, а затем сопоставить его с окружающим нас миром, установить знаковую соотнесенность. Понятие естественного и искусственного языка. Виды искусственных языков. По своему происхождению языки бывают естественные и искусственные. Естественный язык. Естественные языки - это исторически сложившиеся в обществе звуковые (речь), а затем и графические (письмо) информационные знаковые системы. Они возникли для закрепления и передачи накопленной информации в процессе общения между людьми. Естественные языки выступают носителями многовековой культуры и неотделимы от истории народа, владеющего им. Человеческие каждодневные рассуждения ведутся именно на естественном языке. Этот язык развивался с целью упрощения процесса общения, обмена мыслями в убыток ясности и точности. Естественные языки обладают огромными возможностями выражения - можно выразить любые чувства, переживания, знания, эмоции. Естественный язык исполняет главные функции - репрезентативную и коммуникативную. Репрезентативная функция выводится из того, что язык -это средство выражения с помощью символов или представления абстрактного характера, (к примеру: знания, понятия, мысли) доступного благодаря мышлению конкретным интеллектуальным субъектам. Коммуникативная функция проявляется в возможности языка передачи абстрактного характера от одного интеллектуального лица к другому. Сами символы, буквы, слова, предложения основывают материальный базис. В нем реализуется материальная надстройка языка. Материальный базис любого языка, естественного происхождения, является многомерным, это означает, что он разделяется на зрительные, вербальные, осязательные разновидности знаков. Объекты основывают некую уникальную абстрактную структуру. Естественные языки показывают элементы этой структуры, а так же некоторые фрагменты. Искусственные языки. Искусственные языки – это вспомогательные знаковые системы, создаваемые на базе естественных языков для точной и экономной передачи научной и другой информации. Они конструируются с помощью естественного языка или ранее построенного искусственного языка. Язык, выступающий средством построения или изучения другого языка, называют метаязыком, основой – языком-объектом. Метаязык, как правило, обладает более богатым по сравнению с языком-объектом выразительными возможностями. Всякий искусственный язык имеет три уровня организации: синтаксис – уровень структуры языка, где формируются и исследуются отношения между знаками, способы образования и преобразования знаковых систем; синематику, где исследуются отношения знака к его смыслу (значению, под которым понимается либо мысль, выражаемая знаком, либо объект, обозначаемый им); прагматику, где исследуются способы употребления знаков в данном сообществе, использующем искусственный язык. Построение искусственного языка начинается с введения алфавита, т.е. набора символов, которыми обозначаются объект данной науки, и правил построения формул данного языка. Часть правильно построенных формул принимается за аксиомы. Таким образом, все знание, оформленное с помощью искусственного языка, приобретает аксиоматизированную форму, а вместе с нею доказательность и достоверность.
2. Информация. Информационные технологии.
Понятие информационных технологий в лингвистике.
Информатика - это фундаментальная естественная наука, изучающая процессы передачи и обработки информации, комплексная, междисциплинарная отрасль научного знания. Виды информации. Информация как предмет изучения информатики и кибернетики. Информация - сообщения, передаваемые в форме знаков или сигналов (в технике). Информация - это снятая неопределенность (К. Шеннон). Информация - любая совокупность сигналов, воздействий или сведений, которые некоторая система воспринимает от окружающей среды (входная информация), выдает в окружающую среду (выходная информация) или хранит в себе (внутренняя, внутрисистемная информация) (в кибернетике). Данные - это зарегистрированные сигналы, которые несут в себе информацию о событиях, произошедших в материальном мире, поскольку являются регистрацией сигналов, возникших в результате этих событий, они не тождественны информации (чтобы извлечь информацию из данных необходимо наличие метода). Свойства информации: 1) запоминаемость - возможность хранения информация; 2) передаваемость - способность информации к копированию; 3) воспроизводимость - неиссякаемость: при копировании информация остается тождественной самой себе; 4) преобразуемость - преобразование информации связанное с ее уменьшением; 5) стираемость - преобразование информации, когда ее количество становится равным нулю; 6) объективность и субъективность - зависит или не зависит от чьего-либо мнения, суждения; 7) достоверность - достоверна, если отражает истинное положение дел; 8) полнота - характеризует качество информации, определяет достаточность данных для принятия решений или для создания новых данных на основе имеющихся; 9) адекватность - степень соответствия реальному объекту; 10) доступность - мера возможности получения информации; 11) актуальность - степень соответствия информации текущему моменту времени. Информационные процессы: 1) поиск - извлечение хранимой информации; 2) сбор - накопление информации с целью обеспечения достаточной полноты для принятия решений; 3) формализация - приведение данных из различных источников к одинаковой форме, чтобы сделать их сопоставимыми между собой; 4) фильтрация - отсеивание "лишних" данных, в которых нет необходимости для принятия решения; 5) сортировка - упорядочение данных по заданному признаку с целью удобства использования; 6) архивация данных - организация хранения данных в компактной форме для снижения затрат; 6) защита данных - комплекс мер, направленных на предотвращение утраты, несанкционированного воспроизведения или модификации данных; 7) транспортировка данных - прием и передача данных между удаленными участниками информационного процесса; 8) преобразование данных - перевод данных из одной формы в другую или из одной структуры в другую.
Сигнал - материальный носитель информации, которая передается от источника к потребителю Виды сигналов. Дискретный - слагается из счетного множества элементов. Набор элементов дискретного сигнала называется алфавитом, а сам дискретный сигнал называют также сообщением. Непрерывный – отражается некоторой физической величиной, непрерывно изменяющейся в заданном интервале времени Способы кодирования и носители информации. Кодирование - представление информации в той или иной стандартной форме (речь - письменность, величины - числа, музыка - ноты). Код - идентификатор, записанный с использованием определенного алфавита и по определенным правилам. Счисление - совокупность приемов наименования и записи чисел. Система счисления - способ представления любого числа с помощью ограниченного алфавита символов, называемых цифрами (частный случай кодирования). Непозиционные - каждое число обозначается соответствующей совокупностью символов. Позиционные - значение числа определяется не только набором цифр, но и их местом (позицией) в последовательности, изображающих это число. Понятие модели и алгоритма в информатике. Алгоритм - это предписание исполнителю выполнить конечную последовательность действий, приводящую к некоторому результату Свойства. Дискретность - представление в виде последовательности определенных шагов. Массовость - применимость к некоторому множеству исходных данных. Детерминированность (определенность) - за конечное число шагов либо должен быть получен результат, либо доказано его отсутствие. Однозначность (результативность) - при повторном применении к тем же исходным данным должен быть получен тот же результат. Способы записи алгоритмов. Блок-схемы (структурные схемы). Текстовые предписания. Рисунки. Таблицы. Специальные алгоритмические языки. Основные методы (принципы) разработки алгоритмов. Декомпозиция («сверху-вниз») - первоначально разработка в виде укрупненных блоков, далее - их постепенная детализация. От главного к второстепенному - составление алгоритма, начиная с главной конструкции. Структурирование - использования только типовых алгоритмических структур (без команд безусловных переходов – GoTo). Понятие искусственного интеллекта. Нередко вопрос о том, может ли машина мыслить, считается бессмысленным, так как в такой исходной формулировке он содержит неопределенность. Чтобы снять ее, нужно уточнить, что мы имеем в виду, когда говорим слова "мыслить", "машина" и "может". Исследование философских аспектов проблемы искусственного интеллекта требует особенно глубокого анализа и определения самих понятий интеллекта, разума, мышления. В литературе [51] были выделены три принципа анализа проблемы, в первом приближении формулируемой в виде вопроса "Может ли машина мыслить?" Первый принцип - по возможности точное определение понятий, участвующих в таком анализе. Второй принцип - учет используемых абстракций и идеализации, особенно абстракций потенциальной осуществимости. Третий принцип - конкретно-исторический подход к понятиям "машина", "живой организм", "разумное существо", "мышление". В свете последнего принципа требование определенности понятий приобретает относительный (зависящий от достигнутого уровня познания и практики) характер.
3. Аппаратное обеспечение информационных технологий в лингвистике.
Компьютер и периферийные устройства как аппаратная основа информационных технологий. Основные устройства входящие в состав персонального компьютера. Обычно под набором комплектующих для ПК принимают следующий состав устройств: корпус с блоком питания; системная плата; центральный процессор (ЦП); оперативное запоминающие устройство (ОЗУ); видеоадаптер; монитор; накопитель на жёстких дисках; клавиатура; мышь; привод DVD-ROM; звуковой адаптер. Дополнительным оборудованием являются: TV-тюнер; web-камера; микрофон. Несмотря на то, что современные ЭВМ внешне не имеют ничего общего с первыми моделями, основополагающие идеи, заложенные в них и связанные с понятием алгоритма, разработанным Аланом Тьюрингом, а также архитектурной реализацией, предложенной Джоном фон Нейманом, пока не претерпели коренных изменений. В соответствии с принципами американского математика Джона фон Неймана в состав ЭВМ входят следующие элементы: арифметическо-логическое устройство (АЛУ), устройство управления (УУ), оперативная память (ЗУ), внешние устройства (УВВ, ПУ). Принципы фон Неймана были сформулированы в 1928г., а воплощены в первом (созданном в 1949г.) компьютере, в котором числа и программы хранились в памяти компьютера. Возможность использования двоичных цифр для представления любых чисел принадлежит немецкому математику Лейбницу (1666г).
Вычислительный процесс должен быть предварительно представлен для ЭВМ в виде программы - последовательности инструкций (команд), записанных в порядке выполнения. В процессе выполнения программы ЭВМ выбирает очередную команду, расшифровывает ее, определяет, какие действия и над какими операндами следует выполнить. Эту функцию осуществляет УУ. Оно же помещает выбранные из ЗУ операнды в АЛУ, где они и обрабатываются. Само АЛУ работает под управлением УУ. Обрабатываемые данные и выполняемая программа должны находиться в ЗУ, куда они вводятся через устройство ввода УВВ. Емкость памяти измеряется в величинах, кратных байту. Память представляет собой сложную структуру, построенную по иерархическому принципу, и включает в себя запоминающие устройства различных типов. Функционально она делится на две части: внутреннюю и внешнюю. Архитектура современного персонального компьютера. Архитектура - состав устройств, включаемых в ПК, и организация их взаимодействия. Основная интерфейсная система компьютера, обеспечивающая сопряжение и связь всех его устройств между собой называется общей шиной. Иначе говоря, общая шина - это интерфейс объединения модулей в вычислительную систему. А фактически - Общая шина или системная магистраль (ОШ, СМ) - пучок проводов, к которому подключаются все блоки ПК. (интерфейс - стандарты связи и взаимодействия устройств между собой). Минимальная (базовая) конфигурация ПК включает в себя: 1) системный блок; 2) видеомонитор (дисплей); 3) клавиатуру; 4) и как правило, ручной манипулятор (чаще всего мышь). При расширенной конфигурации к ПК могут подключаться и другие внешние устройства: принтер, модем, сканер, звуковые колонки и т.д. ПК строятся на основе принципа открытой архитектуры: не единая, жесткая конструкция, а возможность гибкого подключения разных устройств и замены этих устройств на новые модификации (upgrade). Например, можно устанавливать дополнительные блоки оперативной памяти и жесткие диски. В частности, можно использовать блоки разных производителей (с едиными стандартами связи и взаимодействия - интерфейсом). Основной частью ПК является системный блок (Рисунок 3). В системном блоке размещаются основные элементы: 1)системная (материнская) плата (СП); 2)жесткий диск (винчестер); 3) порты - разъемы для подключения внешних устройств; 4) дисководы; 5) блок питания с вентилятором (преобразует переменный ток в постоянный). На системной (материнской) плате устанавливаются: 1) микропроцессор (МП); 2) основная (внутренняя) память (=ОЗУ+ПЗУ+Полупостоянная(CMOS)); 3) таймер (с аккумулятором) ведущий отсчет времени (и при выключенном ПК); 4) генератор тактовых импульсов(ГТИ); 5) контроллер прерываний; 6) пучки проводов (шины, информационные магистрали), обеспечивающие связь между этими блоками. МП (центральный процессор ПК) – основа ПК – обеспечивает собственно обработку информации (данных, чисел). Состоит из управляющего устройства (что и в каком порядке делать) и арифметико-логического устройства, выполняющего сами операции. Все операции выполняются над машинными словами двоичными числами (из 0 и 1) расположенными в специальных ячейках процессора – регистрах. Из ОЗУ берется машинная команда. Операнд – число из ячейки ОЗУ (или, иногда, указанное в самой МК). Операции – элементарные: сложение, умножение и т.п. двоичных чисел. Все возможности ЭВМ сводятся к ним. В результате выполнения команды определяется по какому адресу ОЗУ брать следующую команду (подряд или БуП или УП). Каждая операция выполняются за несколько шагов (тактов), которые производятся сразу над несколькими числами. Шаги должны быть синхронизированны.
|
