Комп'ютерні визначники

Д.М. Дутиками

юЕМзх, м. Челябінськ

При накопиченні великої кількості даних, людина неминуче стикається з проблемою подальшого оперування накопиченої інформацією - з "купою" людина працювати не може, тому дані нами вільно або ж мимоволі розділяються на будь-які логічно обгрунтовані групи, така, наприклад, біологічна класифікація, побудована на теорії гомологічних рядів Вавилова.

Класифікація, що розглядається нами, до речі, як окремий випадок логічного поділу, дозволяє вирішити деякі проблеми, пов'язані з поданням інформації, зручністю її обробки і легкістю пошуку не вирішує однієї дуже важливої задачі -- ідентифікації невідомого об'єкта з яким-небудь елементом цієї системи, вирішується ж це завдання через побудову різного роду визначників.

Визначники застосовуються дуже часто, застосовуються при біологічних дослідженнях, в практиці екологів, при роботі з гербарієм, складанні флористичних описи-ний і т.д., всі випадки перелічити неможливо, однак, як нам здається, існуючі визначники, в силу консервативності свого виконання, вже не можуть відповідати параметрам, які пропонуються сучасною, все більше прискорюється реальністю. По суті, користуватися старими визначниками НЕ зручно. Але крім цього, грунтуючись на класичній моделі дихотомічного ключа складно створити визначник по підставі відмінному від біологічної виду.

Проблема полягає в тому, що ключ, відмінний від загальноприйнятого нині дихотомічного, побудувати дуже складно, а інших методів поки що немає.

Взагалі, потрібно уточнити, що у визначальних ключа, є дві найважливіші характеристики. Найбільш важлива - це число входів в ключ - число ознак, з яких можна почати новий діагноз. Виділяють одновходовие ключі, в яких у визначального немає вибору (як на першому кроці, так і на подальших), він повинен користуватися єдиним пред'явленим йому ознакою, і багатовхіді ключі, в яких на кожному кроці користувачеві надаються кілька ознак і він вибирає з них найбільш зручний і надійний. Друга і менш важлива характеристика - число станів, що виділяються в ключі для кожної ознаки. Зазвичай за цим пунктом поділяють дихотомічні ключі (широко поширені на даний момент), в яких у всіх ознаках є строго два стани; і політоміческіе, в яких хоча б у частині ознак можуть бути три і більше станів.

Як правило, дихотомічне структура визначника рідко збігається з класифікацією на основі, якої визначник і будується, найчастіше з-за існуючої структури ключа, доводиться робити багато зайвих кроків, що істотно сповільнює роботу і знижує надійність визначення. Тому що, по суті, в сучасних ключах для кожній кінцевій одиниці (таксони; в біології - вид) шлях визначення одна, то будь-яка помилка, особливо на початкових етапах визначення, призведе до невірного визначення.

багатовхіді також, як і структуру відмінну від дихотомічної, складно реалізувати на папері. Приміром, якщо визначник рослин побудований весь на будові квітки, то за допомогою нього рослина, в силу ряду причин в гербарії квітки не має, визначити проблематично, для цього необхідний вже інше визначник. Об'єднати обидва визначника в одному, зробивши, тим самим, його багатовхіді буде дуже і дуже складно.

Найчастіше, існуючі визначники страждають так само від нестачі ілюстрацій навіть якщо вони і присутні в достатній кількості, то пошук потрібного зображення тільки забирає час і нерідко картинка, відірвана від протиставляє їй схеми, не дає визначає ніякої користі.

Таким чином, найбільш оптимальний варіант визначника представляється нам як багатовхіді політоміческій покроковий ключ, з широким використанням зображень таксонів і їх ознак і з набором прийомів для підвищення надійності визначення. Зрозуміло, що стандартними засобами таку систему реалізувати неможливо, проте подібний ключ цілком реально зробити за допомогою комп'ютерних технологій.

У принципі алгоритм роботи програми-визначника не складний, як і не складна робота зі звичайним визначником, в узагальненому вигляді його можна представити наступним чином:

Оцінка всіх можливих ознак для наявного безлічі можливих таксонів та їх видача користувачу для вибору.

Вибір користувачем найбільш зручного ознаки і введення в комп'ютер відомостей про стані цієї ознаки у визначуваного примірника.

Перебір програмою всіх можливих таксонів і скорочення цього набору за рахунок таксонів, які не мають введеного стану.

Якщо визначення не закінчено, то перехід до пункту 1 - наступний крок визначення.

У цьому простому на вигляд сценарії, насправді криються рішення створення політоніческого і багатовхіді ключа, оскільки реалізація його (алгоритму) бачиться нам в використання баз даних. Проблема ж постачання наочним матеріалом для комп'ютерної програми як така відсутня, програма може виводити на екран як текст і малюнки, причому в будь-якій формі та вигляді, так і програвати відео та аудіо записи, що відкриває величезні можливості створення принципово нових визначників.

Однак ми повторимося: на даний момент реального інструменту створення подібного роду ключа не існує, але в цьому напрямку нами ведеться робота, і першим проблема з якою ми зіткнулися на своєму шляху - це знову ж таки відсутність прикладів політоміческого ключа і як наслідок необхідність його розробляти за відсутності будь-яких відповідних інструментів. У результаті цього вирішено було почати роботу з простого перекладання звичайного дихотомічного ключа на електронну основу. Уже на цьому етапі свого розвитку програма має цілий ряд переваг перед звичайним визначником.

Основні гідності нашої програми ми бачимо в наступному:

Можливість постачати кожний таксон необмеженою кількістю довідкового матеріалу, що досягається за рахунок технології CHM (Compiled HTML-help), що володіє такими ж широкі можливості, що й, власне, технологія HTML, на якій вона грунтується. Тут на сторінку довідки можна помістити все від картинки до flash movie і відео.

Ведення таксономічного діагнозу, з можливістю його збереження в ормате RTF (Rich text format) або ж печатки на принтері.

Можливість виведення ілюстрації до кожного твердженням. Легкість підбору, заміни та вставки ілюстрацій.

Щодо проста процедура створення таблиць до програми, що дозволяє будь-якому користувачеві на середньому рівні володіє навичками роботи з ПК перекласти на електронну основу будь-який існуючий дихотомічний ключ.

Неприпустимість помилки при складанні таблиць до програми. Маються на увазі ті непомітні логічні помилки, які допускає автор при написанні визначника, часто такі помилки знайти досить проблематично.

Але, як і будь-яка програма наша має загальні для всіх недоліки, по-перше, визна-ляющие повинен мати навички роботи з комп'ютером, що ми в наш час не можемо спостерігати у всіх абсолютно, дуже багато досі людей, що не володіють комп'ютерною грамотністю, по-друге, для роботи програми необхідний комп'ютер, це звичайно не проблема в умовах гербарію або ж великого каталогу, музею, але в польових роботах поки недоступний, хоча сучасні технології і дозволяють вийти в Internet безпосередньо в полі.

Вже при розробці тієї програми, яка існує на даний момент (демонстраційну версію якої можна буде знайти на сайті юЕМзх), ми намітили подальші шляхи досягнення нашої мети - розробки електронного політоміческого, багатовхіді визначника з системою обробки помилок, подальший принцип роботи і складання подібних визначників представляється нам як не можна краще.

Надалі, коли буде створений інструмент складання, описаного нами ідеального визначника, він може бути вельми цікавий не тільки для біологів або ж екологів, але й у тих сферах де знаходиться величезна кількість систематизованої інформації, як наприклад в каталогах. Існуюча вже програма може знайти широке застосування в будь-якій сфері, де нині застосовуються "паперові" визначники.

Список літератури

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://www.ecol.csu.ru/