В результате быстро набирающей темпы информационной революции одновременно происходит два процесса – резкое снижение цен на товары и услуги, связанные с современными технологиями, и стремительное, практически не имеющие прецедентов распространение ИТ в производственных системах и в сфере домашнего быта. Современные тенденции развития информационных технологий следует рассматривать как основной инструмент высоких технологий. Признавая поразительные технологические достижения наступившей эры информационных технологий, многие специалисты спрогнозировали дальнейшие тенденции развития их рынка.
- 1Интернет вещей и умный городОбъекты окружающей среды (дома, автомобили, офисы и др.) взаимодействуют между собой и с людьми через сенсоры и сети.
- 2Большие данные и аналитикаСбор, хранение и анализ больших объемов данных позволяют выявить тренды, предсказывать поведение пользователей и улучшать решения в различных сферах деятельности.
- 3Облачные технологииОни обеспечивают доступ к вычислительным ресурсам и приложениям через интернет, упрощая разработку и управление информационными.
- 1Робототехника и автоматизацияПрименение роботов для автоматизации производственных процессов, повышение производительности и снижение человеческого фактора.
- 2Интернет вещейУстройства и машины оснащаются датчиками и подключаются к интернету, что позволяет им собирать и обмениваться данными в реальном времени, улучшая процессы и эффективность.
- 3Большие данные и аналитикаСбор и анализ огромных объёмов данных, генерируемых производственными системами, для улучшения принятия решений и оптимизации производства.
- 4Аддитивное производствоИспользование 3D печати для создания прототипов, инструментов и готовой продукции, что сокращает время производства и позволяет более гибкую настройку продуктов.
- 5КибербезопасностьУсиление мер по обеспечению безопасности производственных систем и данных в связи с ростом числа подключенных устройств и угроз.
- 1Распределенные реестры (блокчейн)Эта технология обеспечивает безопасность и доверие в сети, позволяет создавать и управлять децентрализованными приложениями.
- 2Дополненная реальность (AR) и виртуальная реальность (VR)Они создают новые возможности для взаимодействия с информацией и окружающим миром, улучшают опыт потребления контента и обучения.
- 3Искусственный интеллект и машинное обучениеОни обеспечивают доступ к вычислительным ресурсам и приложениям через интернет, упрощая разработку и управление информационными.
- 4Блокчейн и криптовалютыИспользование блокчейн технологий для создания прозрачной и безопасной среды для финансовых транзакций, управления данными и удостоверения личности.
- 5Самоуправляемые идентификаторыРазработка систем управления цифровой идентичностью, которые позволяют пользователям контролировать свои личные данные и обеспечивают защиту конфиденциальности.
— это надстройка над существующей Всемирной паутиной, которая призвана сделать размещённую в сети информацию более понятной для компьютеров.
Известно, что почти вся информация в Интернете находится в текстовой форме. Не секрет также, что прогресс в области обработки человеческой речи идёт очень медленно. Компьютеры не могут воспринять и осмыслить словесную информацию, размещённую в Интернете, и в ближайшее время, видимо, не смогут. Тогда встаёт вопрос — как же заставить компьютеры понимать смысл размещённой в сети информации и научить компьютеры пользоваться ею? На этот вопрос и призвана ответить концепция семантической паутины. Слово «семантическая» в данном случае означает «осмысленная», «понятная».
В настоящее время компьютеры принимают довольно ограниченное участие в формировании и обработке информации в сети Интернет. Трудно вообразить, но это так. Функции компьютеров в основном сводятся к хранению, отображению и поиску информации. В то же время создание информации, её оценку, классификацию и актуализацию — всё это по-прежнему выполняет человек. Как включить компьютер в эти процессы? Если компьютер пока нельзя научить понимать человеческий язык, то нужно использовать язык, который был бы понятен компьютеру. То есть, в идеальном варианте вся информация в Интернете должна размещаться на двух языках: на человеческом языке для человека и на компьютерном языке для понимания компьютера.
Для создания понятного компьютеру описания ресурса в семантической паутине используется формат RDF, который основан на синтаксисе XML и использует идентификаторы URI для обозначения ресурсов. RDF был утверждён как стандарт W3C в феврале 2004 года. RDF — это система описания сетевых ресурсов, понятная компьютеру. Формат RDF предназначен для хранения метаданных. В соответствии с концепцией семантической паутины, описания в формате RDF должны прикрепляться к каждому сетевому ресурсу. Документы RDF должны обрабатываться компьютером автоматически, RDF не предназначен для прочтения и использования человеком. К настоящему времени формат RDF уже устоялся и получил широкое распространение, он служит каркасом для создания семантической паутины.
RDFS — это важная надстройка над RDF, позволяющая создавать классы и свойства (как в объектно-ориентированном программировании в рамках конкретного приложения).
Следующим важным направлением концепции семантической паутины является язык OWL, который стал Рекомендацией W3C в феврале 2004 года. Этот язык построен на форматах RDF и RDFS, он предназначен для обработки информации в сети. Язык OWL имеет 3 степени детализации, что является новым словом в компьютерных технологиях. Он также легко масштабируется и совместим с самыми передовыми сетевыми стандартами.
SPARQL — новый язык запросов для быстрого доступа к данным RDF. Используя обычный протокол и язык SPARQL, приложения могут анализировать RDF-описания ресурсов и получать из сети нужную информацию.
Положительная сторона концепции очевидна. Семантическая паутина открывает доступ к чётко структурированной информации для любых приложений, независимо от платформы, независимо от языков программирования. Программы смогут сами находить нужные ресурсы, обрабатывать информацию, обобщать данные, выявлять логические связи, делать выводы и даже принимать решения на основе этих выводов. При широком распространении и грамотном внедрении семантическая паутина может вызвать революцию в Интернете.
Главный минус концепции — сложность внедрения. Формат RDF был разработан людьми с академическим образованием и изначально не был рассчитан на применение рядовыми пользователями Интернета. Даже многим веб-мастерам и программистам бывает сложно освоить RDF и OWL. Кроме того, сам смысл концепции ещё не доведён до широких кругов пользователей. Работа по популяризации семантической паутины ещё не на достаточном уровне, не хватает практических примеров. Ощущается явная нехватка утилитарных программ, способных облегчить разработку RDF-документов для обычных пользователей.
Применение семантической паутины в обучении
- Улучшенный доступ к информацииСемантическая паутина позволяет более умному и структурированному поиску информации. Это делает процесс поиска и получения информации более эффективным и точным для учащихся и преподавателей. В результате, студенты могут получать актуальные и точные данные для написания исследовательских работ, а преподаватели могут лучше подготовиться для обучения и предоставления качественной информации.
- Персонализированное обучениеСемантическая паутина позволяет создавать персонализированные учебные материалы и контент для каждого ученика. Информация может быть представлена и организована с учетом индивидуальных потребностей и стилей обучения учащихся, что сопровождается улучшенным усвоением и учебными результатами.
- Интерактивное обучениеСемантическая паутина позволяет создавать интерактивные учебные материалы и приложения. Это включает в себя симуляции, виртуальные лаборатории, графику, анимацию и другие интерактивные элементы, которые могут сделать обучение более увлекательным и захватывающим.
- Коллаборативное обучениеСемантическая паутина облегчает совместную работу и обмен знаниями. Учащиеся могут совместно работать над проектами, обмениваться идеями и информацией, а преподаватели могут создавать среду, где студенты активно участвуют в дискуссиях и делении знаниями.
Однако, необходимо отметить, что внедрение семантической паутины в образование все еще представляет некоторые технические и педагогические вызовы. Это включает в себя ограничения доступности и навыков учителей, а также необходимость разработки стандартов и настройки инфраструктуры для внедрения технологий ИТ в учебный процесс.
В сфере образования применение семантической паутины открывает новые возможности для учеников, студентов, преподавателей и исследователей. Благодаря этой технологии, обучающие материалы и научные публикации становятся более доступными и понятными, а поиск необходимой информации становится быстрым и точным. Взаимодействие между участниками образовательного процесса улучшается, что способствует обмену знаниями и идеями.
