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
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 — Нш— Нп).
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