Файл: Бездудный, В. Г. Техника безопасности в шахтном строительстве.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 18.10.2024

Просмотров: 108

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

число благоприятных исходов равно 4 (рис. 32, в)

1

;

4

2

 

2/,

l°g2 4/3 = 0,42 бит.

Ро = ~y

Pi = -g~ = — I

1 = l°g2 -j^r- =

Как видим, только для третьего случая полученная информация является по­

лезной.

 

 

 

 

 

 

Метод Бонгарда [2].

Если

задача а{ с вероятностью pt имеет от­

вет Ъи а для

его достижения следует произвести какое-то количество

экспериментов и

qt — вероятность удачного

их осуществления, то

среднее число опытов равно 1 /qt,

а неопределенность задачи а{

 

 

log l/qt =

— log q{.

 

Если вероятность такой

ситуации

равна рс,

то для множества задач

А = {а(} (г =

1,

2,..., п)

неопределенность

 

Я (Л) = - £ / > , log?,. i=i

Полезность информации определяется уменьшением неопределенности задачи. При этом значение q( приближается к значению pt.

Изменение неопределенности задачи с приходом сигнала выража­ ется как процесс запаса полезной информации в виде распределения вероятностей q. За нулевой уровень часто удобно принимать запас

полезной информации при q{ = — (t = 1, 2,..., п) и от него отсчи­

тывать полезную информацию. Количество полезной информации

1„ = Н 0( А ) - Н 1(А),

где Н0 и Я х следует понимать как неопределенности, существовавшие до и после прихода сообщения.

В этом случае запас полезной информации, содержащейся в гипотезе q относительно задачи с распределением вероятностей ответа р, может быть определен как

In = log п H(p/q),

где Н (p/q) следует понимать как условную энтропию события р от­ носительно события q. •

Рассмотрим числовой пример.

Пример 13. Сотрудник X хочет застать в учреждении, открытом с 10 до 18 ча­ сов, сотрудника Y, о котором известно, что он бывает там два часа ежедневно. Желая уточнить эти сведения, X обратился к знакомому, работающему в том же учрежде­ нии. Знакомый ответил, что Y бывает на работе после 14 часов в два раза чаще, чем до 14. После этого X позвонил секретарю в учреждение. Секретарь ответил: «К при­ нимает пять раз с 12 до 14 и один раз с 14 до 16. Ой, простите! Один раз с 12 до 14 и пять раз с 14 до 16». Какую полезную информацию получил X , если последний от­ вет секретаря был правильным: из ответа знакомого; из первого ответа секретаря; из второго ответа секретаря?

Запишем условие задачи в виде следующей таблицы:

144


т "

 

 

 

 

 

1 0 -1 2

1 2 -1 4

14— 16

16— 18

 

 

 

 

 

 

1

5

0

 

 

 

 

Pi

0

x

6

Гипотезы:

 

 

 

 

 

 

 

 

1

1

1

1

начальная

 

 

 

 

 

 

 

41

X

4

4

4

 

 

 

 

после сообщения знакомого

 

 

1

1

1

1

 

Яг

-g -

6

3

3

после первого ответа секретаря

Яз

0

5

1

0

6

X

после второго ответа секретаря

q4

0

1

' 5

0

X

X

Начальная

неопределенность

 

 

 

 

 

 

 

 

Я,

1

,

1

5 .

1

== log2 4 =

2 бит.

 

— т г

log2“Г -

g - loga —

 

Неопределенность после ответа знакомого

Я 1 =

- -

_1_

 

1

5

1

 

 

6

log2 - g - -----g- bg2

 

1.75

бит.

Неопределенность

после

первого

ответа секретаря

 

Я 2 =

-

 

1

,

5

5 ,

1

2,2

бит.

 

6

*“ь2 ~б

6" log21 Г !

Неопределенность

после

второго ответа секретаря

 

я 3 =

-

-g- bg2

 

— log2

 

0,65 бит.

Полезная информация,

полученная от знакомого,

 

 

 

 

 

 

/ П1 =

 

^0 ,2 5 .

 

 

Полезная информация,

полученная от секретаря,

 

 

 

 

 

 

Ai, — Н\

Я3 ^

1,1

 

 

потому, что неопределенность после разговора со знакомым стала меньше. Если бы не было разговора со знакомым, то полезная информация, полученная от секретаря,

/ ; г = Я 0- Я 3 ^ 1,35.

Первый ответ секретаря дал отрицательную величину полезной информации, т. е. внес дезинформацию в количестве

1щ = Нг— Нга — ЪАЬ.

Статистический метод оценки содержательности текста [50]

предусматривает использование показателя количества информации на одно высказывание со. Если обозначить через / (v) количество ин­ формации в тексте, а через v — количество высказываний в том же тексте, тоI

со =

I (t>)

V

 

145


Вобычных текстах количество высказываний не всегда совпадает

сколичеством предложений. Поэтому определение значения v сопря­ жено с некоторыми трудностями. Однако для весьма распространен­ ного в технико-экономической информации случая, когда высказыва­ ние является количественной характеристикой свойств отображаемого предмета, т. е. когда мы имеем дело с показателями, определение значения v не представляет труда, так как показатели имеют легко различимые признаки — количественные значения (основания).

Более детальная характеристика содержательности текста может быть дана в результате подсчета количества символов на одно выска-

Таблица 26

Вертикальная запись смешанных кодов

 

 

 

­

 

П редмет

Шифр пред­ мета

Единицы изме­

Шифр едини цы измере­ ния веса

Полный шифр

рения веса

 

 

Таблица 27

Шахматная запись смешанных кодов.

Кило­

Полный шифр

Лоты

граммы

Пуды

Фунты

Предмет

 

 

 

 

Фреза

1

Килограммы

0

10

Фреза

10

И

 

 

 

 

Пуды

1

11

12

13

 

 

Фунты

2

12

Станок

20

21

22

23

 

 

Лоты

3

13

Кран

30

31

32

33

Станок

2

Килограммы

0

20

 

 

 

 

>

 

 

Пуды

1

21

 

 

 

 

 

 

 

Фунты

2

22

зывание.

Так

как

одно и

Кран

3

Лоты

3

23

Килограммы

0

30

то же высказывание может

 

 

Пуды

1

31

быть выражено

предло­

 

 

Фунтй

2

32

жениями различной длины,

 

 

Лоты

3

33

то из группы равнознач­

ний большая

содержательность

 

ных по смыслу высказыва­

(информативность)

будет у

выска­

зываний, выраженных меньшим количеством символов. Показатель количества символов на одно высказывание

V

fi = — >

где I — количество символов в тексте.

Статистическими исследованиями установлено, что для самостоя­ тельного выражения показателя (вне текста) необходимо предложение из 60—70 символов. Выражение того же показателя в таблице с 10 графоклетками требует 25—30 символов, а в таблице с 1000 графоклет­ ками — четыре-пять символов на показатель. Такой рост информатив­ ности достигается за счет того, что в название таблицы выносится подлежащее и сказуемое реквизитов, общих для всего текста, а также за счет того, что в таблице может быть отражена взаимосвязь между показателями.

146


В качестве примера текстов с аналогичным содержанием и раз­ личной информативностью могут Служить табл. 26 и 27. Как видим, в табл. 27 то же содержание удалось выразить более компактно, мень­ шим количеством символов, т. е. повысить информативность текста. В этой таблице информационная нагрузка на символ больше, чем в табл. 26, т. е. каждый символ табл. 27 несет большее количество ин­ формации. В этом смысле величина ц может служить качественной характеристикой информации различных текстов, может характери­

зовать степень из содержательности.

 

 

Рассмотрим еще два подхода к оцен-

нш

 

ке информации. Е. С. Вентцель предла­

 

 

гает рассматривать ценность информа­

 

 

ции относительно

тезаруса1

приемника

 

 

информации [4], т. е. сравнивать

полу­

 

 

ченную информацию со сведениями, уже

 

 

имеющимися у приемника информации.

 

 

Чтобы понять информацию, содержа­

 

 

щуюся

в сообщении, в тезарус

прием­

 

 

ника должны входить сведения, позво­

 

 

ляющие

освоить

сообщение.

Попросту

 

 

говоря,

чтобы понять сообщение, необ-

о

 

ходимо

иметь определенный

минимум

Рис’

33. График зависимости ве­

знаний

по

вопросу, содержащемуся в

сообщении.

Если

сообщения

полезны,

™чп‘

ны тезарусного шума Нш от

:ни соответствия тезарусу Г.

то тезарус приемника обогащается, как обогащаются знаниями школьники, усваивая то, что им говорит учи­

тель. Если же сообщение не имеет ничего общего с тезарусом приемни­ ка информации и никоим образом не обогащает его, то принимаемая информация будет для такого приемника равняться нулю. Нулю же будет равна и ее ценность. Действие такой информации является тезарусным шумом и эквивалентно действию шумов при передаче информации по каналу связи с шумами. В этом смысле ценность ин­ формации будет максимальной в том случае, если потери от тезарусного шума будут минимальными (Яш = 0). Если же тезарус приемника не пересекается с принимаемой информацией или, наоборот, вся

принимаемая информация уже содержится в тезарусе Т, то Я ш

°°-

Графически это может быть представлено так, как на рис. 33.

Коли­

чество информации определяется как разность энтропии источника сообщений Я и и энтропии шумов Я ш, умноженная на количество сим­ волов в сообщении п

/ = п(На — Я ш).

(103)

1 Тезарус сокровищница (греч). Употребляется в значении толкового словаря энциклопедии. Запас знаний человека составляет его тезарус знаний.

147


В случае передачи информации по реальному каналу связи из выражения (103) следует вычесть величину неопределенности Ни, вносимую помехами в канале связи:

/ = п (# и — НшНп).

Как видим, при таком подходе к оценке информации значение I находится в прямо пропорциональной зависимости от содержания, смысла принимаемых сообщений.

Ф. Махлуп предлагает рассматривать информацию как продукт человеческого труда, производимый с применением все возрастающей массы ресурсов, в число которых входят такие дорогостоящие орудия производства, как ЭВМ. Так, в современных автоматизированных системах управления совершенно определенно разграничивают под­ систему технического обеспечения, куда входят ЭВМ, устройства передачи информации и др., и систему информационного и математи­ ческого обеспечения, содержащую программы, таблицы, словари, которые, не являясь непосредственно орудиями труда, являются средствами труда, информационными средствами. Эти информационные средства имеют вполне определенную потребительскую стоимость и обладают всеми свойствами продукта. Таким образом, информацию можно рассматривать как специфический продукт определенной сферы общественного производства, а стоимость информации и определяет ее экономическую ценность.

Заканчивая разговор об определении ценности информации, добавим лишь, что в ближайшее время, пока не будут найдены едини­ цы ценности информации (естественно, и методы измерения в этих единицах), вычисление количества информации будет встречать оп­ ределенные трудности. Гораздо более актуальной и практически раз­ решимой в настоящее время является задача выявления ценной ин­ формации. При построении информационных систем, рассчитывая пропускные способности каналов связи и информационные потенциалы узлов связи, проектировщики информацию будут считать в битах, дитах или натах, совершенно не задумываясь над возможной ценностью передаваемой информации. А вот уже в процессе эксплуатации информа­ ционной системы может возникнуть необходимость выяснения ценности информации с целью определения порядка ее поступления и направления.

Если на передающем конце заранее известна относительная цен­ ность передаваемой информации, то в процессе приема выделить ее из общего потока можно по определенным качественным признакам, заложенным в кодах. Обнаруживать такие признаки смогут несложные кибернетические устройства. Например, срочная информация может кодироваться всегда нечетным количеством единиц (речь идет о коди­ ровании двоичным кодом), а несрочная — четным. Эту задачу может ре­ шить триггер со счетным входом. Или, предположим, требуется опре­ деленный вид информации передать по особому каналу. Для этого достаточно первые три-четыре знака кода дать одинаковыми'(или вы­ делить для этой цели коды, начинающиеся, например, только с единиц

148