Файл: Цвылев Р.И. Информационный аспект долгосрочного планирования.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 02.07.2024
Просмотров: 109
Скачиваний: 0
тов. Обрыв ряда означает принятие решения и выбор альтернативных исходов пли программ из системы пред почтений, сложившейся к моменту выбора. В случае, если поток поступающей информации меняет поставленные цели, то весь цикл оценки информации начинается зано во, в том числе заново формируется и целеустремленное состояние.
Исходя из изложенного выше и обозначая через I количество получаемой информации, имеем следующую функцию дискретного характера:
In = F \{у\ —УІ-і), t],
где к последовательно приобретает значения от едини цы до бесконечности, і — время.
В более упрощенном практическом плане идеальный момент для принятия решения наступает в некоторой
d I n
точке А кривой роста ценности информации, где---- ^ 0 ,
dt
я совпадающей по времени с некоторой точкой В кривой затрат на получение информации (рис. 14), в которой темп затрат на получение информации резко возрастает (см. приложение I «Машинный эксперимент по оценке поступающей информации»).
Выше уже отмечалось, что целеустремленное состо яние увязывается всегда с наличием информации. Для лучшего понимания этого весьма важного утверждения сформулируем теорему.
Теорема: При некотором информационном состоя нии 5 *, если соблюдается хотя бы одно из следующих условий:
О |
Рі — 0 или Рі = — ; |
|
т |
127
2) |
in — 1; |
|
3) |
Ei,- = Eij или |
Vj — 0, |
состояние S* характеризуется отсутствием информации. |
||
Доказательство. |
1) Если Pt = |
0, то из наличного |
набора стратегий нет потенциального выбора стратегий, так как £ „ = 0 и но смыслу 1^=0 и все сводится к третье му случаю.
Для случая Рі = —As-становится равным нулю в pe |
|
rn |
1 |
зультате подстановки |
|
|
|
Р/==±В |
= |
|
1 |
|
2) |
При |
m — 1 As |
всегда |
будет |
равняться |
нулю, |
ввиду |
того |
что £ j = l . |
Если |
в этом |
случае 0 |
^ Р < 1 , |
то нарушается условие m = 1, |
так как в неявной форме |
|||||
вводится вторая стратегия. |
все имеющиеся стратегии |
|||||
3) |
При |
Еі}— Егі и Vj— 0 |
||||
равноценны с точки зрения их эффективности и полез
ности их последствий для агента, |
принимающего реше- |
\ |
сводится к первому |
ния. Следовательно, Рі— — и все |
|
т |
|
случаю.
Теорема имеет важное значение для глубокого по
нимания |
процесса переработки информации агентом, |
|
принимающим |
решение. Из нее вытекают следующие |
|
следствия. |
|
|
Следствие I. Если .при .переходе из информационного |
||
состояния |
S* |
в состояние S ■* соблюдаются условия |
теоремы, то такой переход не сопровождается приемом новой информации, необходимой для принятия реше ния. В самом деле, если мы имеем пг стратегий и і столбцов исходов, то простое добавление нового столб ца исходов и новой m + 1 стратегии с соблюдением ус ловий теоремы, очевидно, не изменит информационного состояния агента, принимающего решения.
Допустим, есть данные о существовании четырех выходов из здания, которые рассматриваются как стра тегии поведения. Эти стратегии при некотором обуслов ленном состоянии среды N могут привести к исходу,
128
обозначаемому «быстрый выход» (0 (). Они же могут привести к исходам «безопасный выход» (02), «небезо пасный выход» (0 3). Кроме того, может быть обнару жен пятый 'выход. Тогда можно иметь три варианта информационных состояний, характеризуемых следую щими тремя ' матрицами, которые определяются как матрицы причинно-следственных цепей, или каузальные матрицы:
С Ог |
С Оі |
о2 |
С |
Ог |
О, |
Оз |
||
1 |
БВ |
1 |
БВ |
0 |
1 |
БВ |
0 |
НВ |
2 |
0 |
2 |
0 |
БеВ |
2 |
0 |
БеВ |
0 |
1) 3 |
БВ |
2)3 |
БВ |
БеВ |
3)3 |
БВ |
БеВ |
0 |
4 |
БВ |
4 |
БВ |
0 |
4 |
ББ |
0 |
НВ |
|
|
|
|
|
5 |
БВ |
0 |
0 |
Очевидно, все три матрицы с точки зрения информа ционного состояния агента, принимающего решения, равноценны. Теоретически размерность матриц можно увеличивать до бесконечности добавлением новых строк и столбцов. Однако при этом нельзя сказать, сопровож дается ли расширение матриц увеличением или умень шением информации. В данном случае речь идет лишь о накоплении некоторых данных, которые в английском языке называются одним термином «data» (сведения). Накопленные таким образом сведения могут быть ис пользованы или не использованы в дальнейшем. Они могут храниться, передаваться и 'периодически извле каться из накопителей для последующего использова ния. Определим накопленные таким образом сведения как информационный потенциал, который является своего рода информационным сырьем, не прошедшим еще через стадию обработки агентом, принимающим решения 20.
!0 В этом смысле процесс обучения в учебных заведениях следует рассматривать как простое накопление информационного потенциала (иначе говоря знания), который лишь в будущем станет собственно информацией. Такой информационный материал, относящийся к изу
чаемым дисциплинам, со временем может быть переведен в специ альные банки данных, из которых по мере необходимости будут из влекаться данные для использования при решении различных проб лем. Только в ходе конкретного использования такие данные станут информацией.
5 Р. И. Цвылев |
129 |
Основным содержанием такой стадии обработки яв ляется ' (приведение в соответствие информационного потенциала с исходом того или иного события, интере сующего агента. Это полностью согласуется с относи тельным характером всякой информации, т. е. не сущест вует абсолютной информации, а имеется информация о событии а относительно события ß 21. Далее отметим, что существуют специальные формы и правила записи информационного потенциала. Необходимость таких правил и форм вызывается тем, что сигналы, поступаю щие из окружающей среды, упорядочиваются первона чально в виде определенных причинно-следственных связей, которые представляются в качестве познава тельных структур. Очевидно формирование таких позна вательных структур—первый и необходимый этап в лю бом процессе изменения и преобразования окружающей
среды. |
|
|
|
переходе из состояния |
в |
Следствие 2. Если при |
|||||
состояние S* |
не соблюдаются условия теоремы, такой |
||||
переход |
сопровождается |
приемом новой информации, |
|||
необходимой |
для |
принятия решения. В этом случае |
|||
состояние Sj* |
будет определяться уже как целеустрем |
||||
ленное |
состояние |
агента, |
готового к приему и оценке |
||
поступающей информации с целью .последующего приня тия решения. В общем виде, процесс взаимодействия агента с окружающей средой через получение информа ции, очевидно, может протекать так, как показано на рис. 15.
Таким 'образом, информационный потенциал, форми рующий целеустремленное состояние агента, становится впоследствии собственно информацией и всякое изме нение целеустремленного состояния сопровождается изменением уровня информации. Процессор I (рис. 15) следует рассматривать как первое кодирующее устройст во, на выходе которого возникает информационный по тенциал, отражающий правильно или ложно причинноследственные связи в окружающей среде. Если эти свя зи отражаются неправильно, то источник отклонений следует искать в неправильной работе самого кодирую
щего устройства. Естественно |
ожидать, что все непра- |
||||
21 |
Если |
обозначить / (а, |
ß) |
как информацию а |
относительно |
то тогда / |
(а, |
ß )= tf(ß )—# a(ß ), |
где # ( ß ) — энтропия |
независимо |
|
го ß, а tfa(ß) — энтропия ß в зависимости от а.
130
Рис. |
15 |
N — среда; |
|
s u |
S fi— сигналы; |
Pi — процессор I; Р г — процессор II;
S — система воздействия;
гр — информационный потенциал; / — информация; А — действие
вильности в работе кодирующего устройства самым непосредственным образом скажутся и «а работе сле дующего кодирующего устройства (процессор II), кото рое представляет собой целеустремленное состояние агента, .принимающего решения.
г) Информационный смысл понятия «полезность»
Информационный потенциал — это упорядоченные опре деленным образом сигналы, которые обычно представ ляются в виде 'матриц причинно-следственных связей, иначе называемых каузальными матрицами. Будем счи тать, что процесс принятия решения всегда начинается с накопления .первоначальных сведений, которые представ ляются в виде гипотез об исходах, возникающих .под сов местным воздействием двух основных причин —страте гии (субъективный фактор) и состояния среды (объек тивный фактор) 22. Исходы обычно описываются словес но и представляются в виде одного или нескольких вропозиционных предложений или же .пропозиционных функ ций с соответствующими кванторами общности или су ществования.
Такие матрицы, строками которых являются раз личные стратегии, а столбцы — состояния окружающей среды, имеют следующий общий вид:
22 Взаимодействие стратегии со средой может быть: 1) пассивным со стороны стратегии, когда состояние среды не поддается воздей ствию избранной стратегии (среда — «погодные условия», страте гия— «вид транспорта») и 2)1активным (среда — «.рынок в стране Л», стратегия — «торговая политика в отношении страны Л»).
131 |
5* |
N1 N2tfa, • • . , |
Nn |
|||
S i О н |
Ol2 |
0 13, . |
• •> oM |
|
53 о а 1 |
022 |
Огз> • |
• |
o , „ . |
$3О31 |
|
|
|
|
О щ |
|
^ПЗ’ • |
• |
•• О ц п ’ |
где п —1, 2, 3, .... оо23.
По строке каждой стратегии матрицы располагаются исходы, некоторые из которых могут впоследствии ло гически противоречить характеру поставленной цели, а другие, напротив, полностью ей соответствовать.
Далее мы полагаем, что агент будет в дальнейшем работать с такой каузальной матрицей, в любой строке которой всегда имеется хотя бы один элемент, пол ностью или частично реализующий поставленную цель. Если имеется некоторое множество стратегий и все они содержат по строкам равное число элементов, потенци ально реализующих поставленную цель, то агент имеет набор безразличных стратегий. Для иллюстрации этого, весьма для нас важного положения, приведем следую щий упрощенный пример. Допустим, что мы имеем кау зальную матрицу такого вида:
|
Высокие темпы научно- |
Умеренные темпы |
|
технического прогресса |
научно-технического |
|
в отрасли |
прогресса в отрасли |
Модернизация действую |
Оц |
|
щего предприятия в отра |
|
|
сли |
|
|
Строительство нового пред |
0,1 |
022 |
приятия в отрасли |
|
|
Будем полагать, что темпы научно-технического прог ресса в отрасли — прогнозируемая величина и она не может полностью контролироваться агентом, принима ющим решения. Для простоты предположим, что темпы научно-технического прогресса будут определяться дву мя факторами — величиной затрат и талантливостью лю дей. Допустим далее, что цель агента, принимающего ре шение,— «увеличение выпуска продукции при минимуме допустимых затрат с учетом требований современного уровня науки и техники». Тогда а priori агент будет без различен к выбору указанных двух стратегий, так как
23 Знаксо указывает на многовариантность каузальных матриц.
132
