Kap. 5 –Formalization Levels

How Information Technology Is Conquering the World:

Workplace, Private Life, and Society

Professor Kai A. Olsen, Universitetet i Bergen og Høgskolen i Molde

Kai A. Olsen, 20.04.23 2

Formaliseringsnivåer For å kunne bruke datamaskinen må oppgaven være formalisert,

dvs. beskrevet helt entydig. Men vi kan formalisere på mange nivåer.

Et eksempel, en bokreferanse, formalisert som tegn: Olsen, Kai A. (2012) How Information Technology Is Conquering the

World: Workplace, Private Life, and Society. Scarecrow Press, ISBN 978-0-8108-8720-6

Dersom alle brukte dette formatet kunne vi trekke ut forfatternavn, årstall, m.m. relativt enkelt (med muligheter for feil), men vi ville fort få problemer om mange format ble brukt, som: How Information Technology Is Conquering the World: Workplace,

Private Life, and Society av K. A. Olsen, utgitt på Scarecrow Press i desember 2012, 978-0-8108-8720-6, 650 sider.

Kai A. Olsen, 20.04.23 3

Høyere nivå formalisering

Vi kan imidlertid formalisere på høyere nivå, ved å beskrive hvert dataelement, slik det gjøres i skjema, i ”record” definisjoner m.m., for eksempel: Forfatter: Kai A. Olsen Årstall: 2012

Jo høyere formaliseringsnivå jo flere, kjappere og sikrere operasjoner kan vi utføre på data.

For eksempel er det en bagatell å hente ut årstallet om dette står i et eget felt, mens det kan være vanskeligere om dette er en del av teksten (ja, vi kan plukke ut et firesifret tall, men dette kan være sidetall, en del av tittel, eller en del av ISBN nummeret) , noen årstall presenteres også med to siffer.

Kai A. Olsen, 20.04.23 4

Lavnivå: Tegninger lagret som pixels

Kan lagre dette som pixel (punkt), f.eks. med tre byte pr punkt (for å representere rød, grønn og blå - RGB)

En linje kan da representeres gjennom de pixler som utgjør linjen

Gir stor fleksibilitet (bilder og tegninger), men krever mye plass (lite problem i dag)

Redigering må skje på pixelnivå

Eksempel: Paint, Photoshop

x

y

11001000 (rød)

11001000 (grønn)

11001000 (blå)

+

+

=

Kai A. Olsen, 20.04.23 5

Høynivå: Tegninger lagret som objekter

Hvert objekt kan representere en type geometrisk figur

Et sett attributter gir data for objektet

En linje kan da representeres ved koordinatene til endepunktet

Effektiv lagring Enkel redigering (vi kan

f.eks. peke på linjen og flytte denne)

Linjen må gjengis på skjermen (”rendering”)

Eksempel: Tegning i Word, Autocad, …

x1

y1

y2

x2

Kai A. Olsen, 20.04.23 6

Lavnivå: Paint

Tegningen er lagret på pixel-nivå, som et sett av punkter

Full frihetBegrenset redigering:

Sletting: undo på siste operasjon og ”viskelær”

Ingen endring etter tegning

Kai A. Olsen, 20.04.23 7

Høynivå: Microsoft Word

Tegningen er representert på objektform

Objekter kan flyttes, fjernes, kan få nye egenskaper m.m.

Vi kan gjøre langt flere operasjoner her.

2D og 3D tegneprogram bruker denne metoden.

Kai A. Olsen, 20.04.23 8

Nivå

Objekt-metoden har høyere formaliseringsnivå enn pixel-metoden

Her kan vi operere på hvert objekt som utgjør tegningen (flytte, endre, fjerne, kopiere)

Kai A. Olsen, 20.04.23 9

Autocad

Avansert tegne-program

2D og 3DObjekt-

basert

Kai A. Olsen, 20.04.23 10

Solidworks (3D konstruksjonsprogram)

Kai A. Olsen, 20.04.23 11

Adobe Photoshop

Avansert program for bilde-håndtering

Både pixel og objektbasert

Har flere ”layers”

Kai A. Olsen, 20.04.23 12

Kan alt fikses i Photoshop?

Kai A. Olsen, 20.04.23 13

Tekstbehandling (tegnkoding)

Vi kan representere teksten kun på tegn-nivå (som ASCII koder)

Da kan vi kun gjøre operasjoner på dette nivået

Det blir ikke mulig å unngå ord-deling på slutten av linjen, å foreta stavekontroll, å markere et ord, m.m.

Programmet forstår ikke begreper som ord, setninger, avsnitt m.m.

Eksempel: Notepad

Kai A. Olsen, 20.04.23 14

Høyere formaliseringsnivå

Vi kan definere regler for hva som er:ord (samling bokstaver omsluttet av

skilletegn)setning (samling av ord avsluttet med

punktum)avsnitt (samling av setninger avsluttet av et

avsnitt-tegn).Dette kan da brukes for høyere nivås

operasjonerEksempel: Microsoft Word, Open Office

Kai A. Olsen, 20.04.23 15

Datalagring (tegnkoding)

Vi kan lagre data, f.eks. bibliografiske data, som tekst

Da kan vi foreta ren tekstsøk, om vi f.eks. søker etter forlaget ”Scarecrow” eller produsenten ”Apple” vil vi få treff for alle poster der disse bokstavene inngår, uansett sammenheng.

Er vi ute etter forlaget eller databedriften får vi mye støy.

Kai A. Olsen, 20.04.23 16

Høyere formaliseringsnivå

Om vi i stedet koder dataene på høyere nivå kan vi foreta mer avanserte søk

For eksempel kan vi tagge (som i XML): <publisher>Scarecrow</publisher> <computer>Apple</computer> <school breakfast>Apple, Bread, Cheese

</school breakfast> <book title>Scarecrow in the field</book title>

Eller vi kan for eksempel sette inn data i faste felt i programmer som Excel, i skjema og lagre disse i recordtyper i databasen, m.m.

Kai A. Olsen, 20.04.23 17

Søk

Informasjons-behov

Formalisert som et sett søkeordFormalisert som et sett søkeord

søk

Resultatet avhenger av hvor presist søket er i forhold til dataene.

Unike navn, identifikatorer, tagger m.m. høyner presisjonen av søket.

Kai A. Olsen, 20.04.23 18

Også nivåer i tekstbehandling

Level Formalization Coding (example) Functionality (examples)

1 CharacterASCII or similar character-to-number coding.

String editing, inserting and deleting characters.

2

Character sequence, sentence, and paragraph.

Rules to identify words (enclosed by spaces or punctuation) and paragraphs.

Insert and delete a word, avoiding breaking a word at line ends, inserting space between paragraphs.

3 Lexical Dictionary Spell checking.

4 SyntacticalWord classification, grammatical rules.

Grammar checker.

5 SemanticRepresenting the meaning of words and expressions.

Logical searches, translation, computation.

6 PragmaticRepresenting the “meaning of meaning” or meaning in context.

Full text analysis.

Kai A. Olsen, 20.04.23 19

Vi kan velge formaliseringsnivå

Når vi bruker en tekstbehandler, som Microsoft Word, kan vi velge formaliseringsnivå, for eksempel: Vi kan representere overskrifter som standard stil, men

bruke store fonter, eller øke formaliseringsnivået ved å definere dette som Heading-stiler

Vi kan ha referanser, f.eks. se Kapittel 4, Figur 3, Side 232, som vanlig tekst eller øke formaliseringsnivået ved å bruke ”cross reference” begrepet

Hva er fordelene med å løfte formaliseringsnivået?

Kai A. Olsen, 20.04.23 20

Et problem med tekstbehandlerne

En tekstbehandler kan brukes på lavt nivå – som en skrivemaskin.

Det fungerer bra for korte dokumenter, blir lite effektivt for større dokumenter og en katastrofe for store.

Derfor er det viktig at en tidlig lærer de avanserte operasjonene, slik at teksten kan formaliseres på høyt nivå.

Kai A. Olsen, 20.04.23 21

Eksempel: Høynivå Word

Kapitteloverskrifter markeres som ”heading”

Figurtekst markeres som det (insert > reference > caption)

Henvisning til figurtekst markeres med kryssreferanse (insert > reference > cross reference)

Indeksord markeres (bookmark), referanser gis som fotnoter, m.m.

Fordeler: Tekstbehandleren lager innholdsfortegnelse, indeks, liste over figurer, holder orden på nummerering, m.m.

Kai A. Olsen, 20.04.23 22

Felles prosjekt Kan vi trekke ut formaliserte data (forfatternavn, årstall, tittel, forlag eller

journal, sidenr m.m.) av artikkelreferanser? Dvs. kan vi høyne formaliseringsnivået ved hjelp av smart prosessering. Eksempler:

Trechsel, A., Vassil, K., Schwerdt, G., Breuer, F., Alvarez, M., Hall, T. (2010) Internet Voting in Estonia. A Comparative Analysis of Four Elections since 2005, Report for the council of Europe, European University Institute, Robert Schuman Centre for Advanced Studies.

Gould, S. J., 1983, Hen's Teeth and Horse's Toes, W. W. Norton, New York City, 413 p.

Ingmanson, D. E. and Wallace, W. J., 1985, Oceanography: An Introduction, Wadsworth, Belmont, CA, 530 p.

Harris, G. T. (2001, May 3). The influences of Christmas on Japanese culture.. Holidays, 4, 23-29.

Gjøsteen, K. (2011) Analysis of an internet voting protocol, http://eprint.iacr.org/2010/380

e-Vote 2011 Security Objectives, Ministry of Local Government, see: http://www.regjeringen.no/upload/KRD/Kampanjer/valgportal/e-valg/tekniskdok/Security_Objectives_v2.pdf

Qvortrup, Matt (2005) First past the Postman: Voting by Mail in Comparative Perspective, Political Quarterly, Volume 76, Issue 3, pages 414–419.