English
ДонНТУ   Портал магистров

Разработка системы автоматической расстановки диакритических знаков

Содержание

Введение

В современном мире, где информационные технологии и языковые обмены занимают важное место, возникает проблема недостаточной ясности в написании и произношении слов из-за отсутствия диакритических знаков. Диакритические знаки, такие как ударения, тильды, и другие, играют ключевую роль в различении слов, даже в одном и том же алфавите. Однако, во многих случаях тексты и сообщения остаются лишены этих важных знаков из-за различных причин, таких как неудобства в наборе, неполное понимание их значения, или технические ограничения при передаче информации.

Эта проблема приводит к недоразумениям, особенно в многоязычных сообществах, где одно и то же слово без диакритических знаков может иметь разные значения или произношение в зависимости от контекста. Например, в некоторых языках ударение может изменить значение слова или указать на различие в грамматике.

В свете этих факторов, разработка системы автоматической расстановки диакритических знаков становится актуальной задачей, направленной на улучшение ясности и точности в языковых коммуникациях, а также на снижение вероятности неправильного понимания текста вследствие отсутствия важных лингвистических элементов.

Диакритические знаки, включая ударения, тильды, акуты и другие, играют значительную роль в языке, влияя на правильное произношение и понимание слов. Эти знаки несут в себе важную лингвистическую информацию, которая может изменить смысл и акцент слова, даже в случае использования одного и того же алфавита.

Произношение слов может существенно отличаться в зависимости от расстановки диакритических знаков. Например, в словах с разными ударениями может меняться их тоника, что существенно важно для языков, где ударение может влиять на форму слова или его грамматическую роль. В случае отсутствия этих знаков, текст может быть подвергнут неправильному произношению и интерпретации, что создает проблемы в общении, особенно при обучении языкам или в межкультурном взаимодействии.

Диакритические знаки также могут играть роль в различении слов схожего написания, но различного значения. В многих языках даже небольшие изменения в написании, обусловленные использованием диакритических знаков, могут привести к существенным различиям в смысле, что подчеркивает необходимость их правильной расстановки для точного понимания текста и предотвращения лингвистических ошибок.

Таким образом, система автоматической расстановки диакритических знаков представляет собой важный инструмент для обеспечения ясности, точности и правильного восприятия текста в различных языковых контекстах.

1 Актуальность работы

Современный мир, насыщенный многоязычными коммуникациями и информационными потоками, сталкивается с проблемой ограничений, связанных с отсутствием диакритических знаков в текстах. Эта проблема приводит к недоразумениям, ошибкам в произношении и неправильному толкованию слов, что оказывает воздействие на эффективность общения в различных контекстах, начиная от образования и науки и заканчивая сферой международных деловых отношений.

С развитием технологий и увеличением объема текстов, передаваемых через цифровые каналы, существует потребность в инструментах, способных автоматически расставлять диакритические знаки, улучшая тем самым качество и понятность текстовой информации. В области обучения языкам и межкультурного обмена, где нюансы произношения и правильное использование диакритических знаков играют важную роль, такая система может стать неотъемлемым средством облегчения процесса обучения и повышения культурного понимания.

Кроме того, в профессиональной и деловой среде точность и ясность выражения мыслей важны для успешного взаимодействия между различными языковыми и культурными группами. Разработка системы автоматической расстановки диакритических знаков становится актуальной задачей, нацеленной на устранение барьеров в общении и улучшение качества текстовой информации в цифровой эпохе.

Таким образом, данная работа стремится решить актуальную проблему отсутствия диакритических знаков в текстах, предоставив эффективную систему, способную автоматически расставлять эти знаки и, тем самым, повышать ясность и точность в языковых взаимодействиях.

2 Цель работы

Целью данной магистерской работы является создание системы, способной автоматически расставлять диакритические знаки в текстах с использованием языка программирования Python. Разработка будет ориентирована на создание веб-сайта, предоставляющего пользователям удобный интерфейс для загрузки текстов и получения результатов с автоматически расставленными диакритическими знаками.

Для достижения этой цели, необходимо разработать эффективные алгоритмы обработки текста, способные определять оптимальное распределение диакритических знаков с учетом контекста. Важным аспектом будет также учесть различные языковые особенности и правила расстановки диакритики для разных языков, обеспечивая гибкость системы.

Создание веб-сайта включает в себя разработку пользовательского интерфейса для удобной загрузки текстовых данных, а также интеграцию разработанной системы веб-сервером на языке Python. Безопасность и устойчивость системы также будут уделены должное внимание, чтобы обеспечить надежное функционирование веб-приложения.

Такой подход позволит максимально расширить область применения системы, делая ее доступной для широкого круга пользователей через веб-интерфейс, что важно для повседневного использования в образовательных и профессиональных сферах.

3 Выбор и обоснование методологии разработки системы на языке программирования Python с использованием среды разработки Visual Studio Code

Выбор языка программирования Python обоснован его многогранными преимуществами, особенно в контексте разработки системы автоматической расстановки диакритических знаков. Python известен своей простотой и ясностью синтаксиса, что делает его доступным для широкого круга разработчиков. Богатая экосистема библиотек и фреймворков, поддерживаемая Python, предоставит необходимые инструменты для реализации эффективных алгоритмов обработки текста.

Среда разработки Visual Studio Code (VS Code) выбрана в связи с ее популярностью, расширенной функциональностью и возможностью интеграции с различными инструментами разработки Python. VS Code обеспечит удобный интерфейс для написания кода, поддержку отладки, а также инструменты для управления проектом, что важно для разработки сложных систем, таких как система автоматической расстановки диакритических знаков.

Выбор Python и VS Code также обоснован стремлением к максимальной гибкости и легкости в интеграции системы с веб-сайтом. Python, как язык с открытым исходным кодом, и VS Code, как бесплатная и расширяемая среда разработки, обеспечат комфортные условия для разработки, тестирования и дальнейшего сопровождения системы.

3.1 Язык программирования Python

Python – это высокоуровневый язык программирования общего назначения. Философия его дизайна делает упор на удобочитаемость кода с использованием значительных отступов.

Python имеет динамическую типизацию и сборку мусора (освобождение памяти). Он поддерживает несколько парадигм программирования, включая структурированное (особенно процедурное), объектно-ориентированное и функциональное программирование. Его часто называются языком «на батарейках» из-за обширной стандартной библиотеки

Разработан и выпущен Python был в 1991 году программистом Гвидо ван Россумом. Он неизменно считается одним из самых популярных языков программирования.

Большая стандартная библиотека Python предоставляет инструменты, подходящие для многих задач. Для приложений с выходом в Интернет поддерживаются многие стандартные форматы и протоколы, такие как MIME и HTTP. Библиотека включается модули для создания графических пользовательских интерфейсов, подключение к реляционным базам данных, генерацию псевдослучайных чисел, арифметику с десятичными дробями произвольной точности, манипулирование регулярными выражениями и модульного тестирования.

Некоторые части стандартной библиотеки охвачены спецификациями, например, реализация интерфейса шлюза веб-сервера (WSGI) wsgiref соответствует PEP 333, но большинство из них определяется их кодом, внутренней документацией и наборами тестов. Однако, поскольку большая часть стандартной библиотеки представляет собой кроссплатформенный код Python, только несколько модулей нуждаются в изменении или переписывании для различных реализаций.

3.2 Редактор кода Visual Studio

Рассмотрим редактор кода Visual Studio Code. Visual Studio Code –полнофункциональный редактор кода, доступный на Windows, Linux и Mac OS X. VS Code является расширяемым open-source редактором, который можно настроить под любую задачу.

Добавить поддержку Python в VS Code просто, достаточно выполнить поиск по запросу «Python» в Marketplace, нажать «Install» и перезапустить редактор, если потребуется. VS Code автоматически определит интерпретатор Python и установленные библиотеки. Интерфейс программы показан на рисунке 3.1

Интерфейс Visual Studio Code

Рисунок 3.1 – Интерфейс Visual Studio Code

4 Средства Веб-разработки на языке Python

Веб-разработка на языке программирования Python стала популярной среди разра-ботчиков благодаря ее простоте, эффективности и обширной библиотеке инструментов. Python предлагает множество средств разработки веб-приложений, позволяющих быстро создать и развернуть сайт или сервис. Благодаря своей гибкости и расширяемости, эти инструменты позволяют решать различные задачи, от создания простых сайтов до слож-ных веб-приложений, отвечающих требованиям современных пользователя.

Python является достаточно простым в изучении. Язык опирается на общие выра-жения и пробелы, что позволяет писать значительно меньше кода по сравнению с некото-рыми другими языками, такими как Java или C++. Мало того, у него более низкий барьер входа, потому что он сравнительно больше похож на наш повседневный язык, так что вы можете легко понять код.

Python предлагает широкий спектр библиотечных инструментов и пакетов, что позволяет вам получить доступ к большому количеству предварительно написанного ко-да, сокращая время разработки приложения.

Python предлагает множество фреймворков на выбор, включая Bottle.py, Flask, CherryPy, Pyramid, Django и веб2py. Эти платформы использовались для поддержки некоторых са-мых популярных сайтов в мире, таких как Spotify, Mozilla, Reddit, Washington Post и Yelp.

4.1 Фреймворки для разработки веб-приложений

Веб-фреймворк – это набор пакетов и модулей, состоящих из предварительно написанного стандартизированного кода, который поддерживает разработку веб-приложений, делая разработку более быстрой и простой, а ваши программы более надеж-ными и масштабируемыми. Другими словами, фреймворки уже имеют встроенные ком-поненты, которые “настраивают” ваш проект.

Веб-фреймворки Python используются только в серверной части для серверных технологий, помогая в маршрутизации URL, HTTP-запросах и ответах, доступе к базам данных и веб-безопасности. Хотя использование веб-фреймворка не обязательно, это крайне рекомендуется, поскольку помогает вам разрабатывать сложные приложения за значительно меньшее время.

Django. Django является одним из самых популярных и мощных фреймворков Python для веб-разработки. Он предоставляет структуру и инструменты для создания полнофункциональных веб-приложений. Django имеет встроенную аутентификацию, ад-министративный интерфейс, обработку форм и поддержку баз данных.

Flask считается микро-фреймворком, который представляет собой минималистич-ный веб-фреймворк. Ему не хватает многих функций, которые предлагают полнофункци-ональные фреймворки, такие как Django, такие как механизм веб-шаблонов, авторизация учетной записи и аутентификация.

Flask минималистичен и легковесен, что означает, что вы добавляете расширения и библиотеки, которые вам нужны по мере написания кода, без автоматического предо-ставления их фреймворком.

Философия Flask заключается в том, что она предоставляет только те компоненты, которые необходимы для создания приложения, чтобы у вас была гибкость и контроль.

Pyramid. Pyramid – это гибкий фреймворк Python для разработки веб-приложений любого размера. Он предлагает различные функции, такие как маршрутизация, шаблони-зация, аутентификация и расширяемость. Pyramid также предоставляет многоответовые архитектурные паттерны, что делает его привлекательным выбором для разработчиков.

Tornado: Tornado – это асинхронный веб-фреймворк Python, который разрабаты-вался в компании Facebook. Он предоставляет мощные инструменты для создания высо-копроизводительных веб-приложений. Tornado также поддерживает взаимодействие с се-тевыми протоколами, такими как WebSockets и HTTP.

Это только небольшой список средств разработки веб-приложений на языке про-граммирования Python. Выбор фреймворка зависит от требований проекта и предпочте-ний разработчика.

4.2 Создание сайта с использованием Flask

В качестве необходимого фреймворка для разработки сайта остановимся на фреймворке Flask, так как он лучше всего подходит под цели проекта. Он минималистич-ный и гибкий, что сильно упростит задачу.

Рассмотрим подробнее создание сайта на языке Python. Перед началом разработки веб-приложения необходимо изучить HTML и CSS, которые являются основой для созда-ния веб-сайтов. Также необходимо знание языка программирования JavaScript.

Для работы уже непосредственно с фреймворком Flask необходимо его устано-вить. Устанавливается Flask с помощью команды pip install flask. На рисунке 4.1 пред-ставлен импорт Flask для нашего проекта.

Импорт Flask

Рисунок 4.1 – Импорт Flask

Далее на рисунке 4.2 представлено создание экземпляра класса Flask.

Создание экземпляра класса Flask

Рисунок 4.2 – Создание экземпляра класса Flask

На рисунке 4.3 показано определение маршрутов для нашего сайта.

Создание экземпляра класса Flask

Рисунок 4.3 – Определение маршрута для сайта

Для запуска веб-приложения используется следующий код, изображенный на ри-сунке 4.4.

Код запуска веб-приложения

Рисунок 4.3 – Код запуска веб-приложения

В Flask запросы HTTP (как GET, так и POST) могут быть обработаны с использо-ванием декораторов route() или методов представления класса.

Для обработки GET-запросов можно использовать декоратор route() с указанием пути и метода (по умолчанию GET). Пример представлен на рисунке 4.5.

Обработка GET-запросов

Рисунок 4.3 – Обработка GET-запросов

Для обработки POST-запросов используется декоратор route() с указанием метода POST используется метод, представленный на рисунке 4.6.

Обработка POST-запросов

Рисунок 4.3 – Обработка POST-запросов

5 Возможности использования разработанной системы в образовании и профессиональной сфер

Разработанная система автоматической расстановки диакритических знаков на языке программирования Python, интегрированная в виде веб-сайта, предоставляет значительные возможности для применения в образовательных учреждениях и профессиональной сфере.

На рисунке 5.1 представлен макет строки ввода на сайте для расстановки диакритических знаков

Принцип работы

Рисунок 5.1 – Макет строки ввода на сайте
(анимация: 7 кадров, 8 циклов повторения, 10,1 КБ)

В образовательном контексте система может использоваться как обучающий инструмент для студентов и преподавателей, помогая улучшить понимание и правильное произношение текстов на различных языках. Специализированные уроки и задания могут быть разработаны с использованием системы, сосредотачиваясь на правильной расстановке диакритических знаков в учебных материалах.

В профессиональной сфере система может быть полезной для переводчиков, редакторов и всех, кто работает с многоязычными текстами. Эффективная и точная расстановка диакритических знаков улучшит качество переводов и поможет избежать лингвистических ошибок, что особенно важно в деловой и международной среде.

Кроме того, система может быть интегрирована в текстовые редакторы, офисные приложения и другие программные средства, используемые в профессиональной деятельности. Это обеспечит удобство и доступность для широкого круга пользователей, не зависящих от уровня их технической подготовки.

Таким образом, разработанная система представляет собой полезный инструмент как в образовательных, так и профессиональных сферах, способствуя улучшению языковых навыков и качества обработки текста в разнообразных контекстах использования.

Заключение

В рамках данной магистерской работы была представлена исчерпывающая разработка системы автоматической расстановки диакритических знаков на языке программирования Python с использованием среды разработки Visual Studio Code. Проблема отсутствия диакритических знаков в текстах оказывает существенное влияние на ясность и правильное понимание языка, и разработанная система представляет собой значимый шаг в решении данной проблемы.

В ходе исследования был проведен анализ существующих методов расстановки диакритических знаков, что позволило определить наилучшие практики и подходы для интеграции в разрабатываемую систему. Выбор языка программирования Python и среды разработки Visual Studio Code обоснован их гибкостью, простотой использования, а также широким сообществом разработчиков.

Разработанная система, интегрированная в виде веб-сайта, обладает значительным потенциалом применения в образовательных и профессиональных сферах. Ее использование может существенно улучшить языковые навыки студентов и специалистов, а также повысить качество переводов и обработки многоязычных текстов в профессиональном контексте.

Основываясь на проведенных исследованиях и разработке, можно сделать вывод, что система автоматической расстановки диакритических знаков вполне соответствует поставленной цели и задачам магистерской работы. Ее реализация в практических сценариях использования обещает положительное воздействие на языковую ясность и точность в различных областях, где важна правильная интерпретация текстовой информации.

Список источников

  1. About Puthon [Электронный ресурс] / - режим доступа: https://www.python.org/about/
  2. PEP 333 – Python Web Server Gateway Interface v1.0 [Электронный ресурс] / - режим доступа: https://peps.python.org/pep-0333/
  3. Visual Studio Code – Code Editing [Электронный ресурс] / - режим доступа: https://code.visualstudio.com/
  4. Доусон, М. Программируем на Python / М. Доусон // Питер, 2020. - С 416.
  5. Гринберг, М. Разработка веб-приложений с использованием Flask на языке Python / М. Гринберг // ЛитРес, 2022. - 312.
  6. What is Flask Python [Электронный ресурс]/ - режим доступа: https://pythonbasics.org/what-is-flask-python/
  7. Рамильо, Л. Python. К вершинам мастерства / Л. Рамальо // ДМК Пресс, 2016. - С 313.
  8. Любанович, Б. Простой Python. Современный стиль программирования, 2-е издание / Б. Люанович // Питер, 2016. - С 189.
  9. Форсье, Д. Django. Разработка Веб-приложений на Python / Д. Форсье, П. Биссекс, У. Чан // Символ-Плюс, 2009. - С 166.
  10. Янцев, В. Web-программирование на Python. Учебное пособие для вузов / В. Янцев // ЛАНЬ, 2023.