Бройдо В.Л. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации (2002) (1186248), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Меры информации В соответствии с тремя формами адекватности выполняется и измерение информации. Терьпшологнчески принято говорить о количестве информации и об объеме данных. 21 Меры информации Синтаксические меры информации Объем данных в сообщении измеряется количеством символов (разрядов) принятого алфавита в этом сообщении. Часто информация кодируется числовыми кодами в той или иной системе счисления. Естественно, что одно и то же количество разрядов в разных системах счисления может передать разное число состояний отображаемого объекта.
Действительно, где Х вЂ” число всевозможных отображаемых состояний; гл — основание системы счисления (разнообразие символов, приме~иеыых в алфавите); и — число разрядов (символов) в сообщении. Поэтому в различных системах счисления один разряд имеет различный вес, и соответственно, меняется единица измерения данных. Так, в двоичной системе счисления единицей измерения служит бит (Ъ)пату о181ц двоичный разряд), в десятичной системе счисления — дит (десятичный разряд).
ПРИМЕЧАНИЕ Сообщение в двоичной системе!0111011 имеет объем данных У, = 8 бит; Сообщение в десятичной системе 275903 имеет о бьем данных У, = б дит. В современных компьютерах наряду с минимальной единицей данных — битом, широко используется укрупненная единица измерения байт, равная 8 битам. Определение количества информации на синтаксическим уровне невозможно без рассмотрения понятия неопределенности состояния системы (энтропии системы). Действительно, получение информации связано с изменением степени неосведомленности получателя о состоянии системы.
До получения информации получатель мог иметь некоторые предварительные (априорные) сведення о системе ед мера неосведомленности о системе — Н(и) и является для него мерой неопределенности состояния системы. После получения некоторого сообщения ~) получатель приобрел дополнительную информацию 7э(гг), уменьшившую его априорную неосведомленность так, что апостериорная (после получения сообщения 1)) неопределенность состояния системы стала Н(аЯ~), Тогда количество информации 1в(а) о системе и, полученное в сообщении ~), будет определено как; 6„(а) = Н(сг) — Н(газ). Таким образом, количество информации измеряется изменением (уменъшением) неопредетенности состояния системы.
Если конечная неопределенность Н(иД)) обратится в нуль, то первоначальное неполное знание заменится полным знанием и количество информации: Ев(и) - Н(а). гг Глава 1. Информация и ее свойства Иными словами, энтропия системы Н(и) может рассматриваться как мера недостающей информации. Энтропия системы Н(а), имеющей М возможных состояний, согласно формуле Шеннона равна Н(а)=-~> Р, 1оярл ьи где Р; — вероятность того, что система находится в Рм состоянии. Для случая, когда все состояния системы равновероятны, то есть Р; = 1/У, ее энтропия н1 1 Н(а) = -~ — 1оя — = 1ояН.
,,Х Х Рассмотрим пример. По каналу связи передается и — разрядное сообщение, использующее т различных символов, так что количество всевозможных кодовых комбинаций будет Ф = т". При равиовероятиом появления любой кодовой комбинации количество информации, приобретенной абонентом в результате получения правильного сообщения, будет 1 = 1оя Н = п1оя т (формула Хартли), Если в качестве основания логарифма принять т, то 1- и.
В данном случае количество информации (при условии полного априорного незнания абонентам содержания сообщения) будет равно объему данных 1- У„полученных по каналу связи. Для ие равиовероятиых состояний системы всегда; 1< $/„, $/„= и. Наиболес часто используются двоичные и десятичные логарифмы.
Единицами измерения в этих случаях будут соответственно бит и дит. Степень информативности сообщения У определяется отношением количества информации к объему данных то есть У = 1/У„причем 0 < У < 1 ( У характеризует лаконичность сообщения). С увеличением Уумевьшаются объемы работы по преобразованию информации (даииых) в системе. Поэтому стремятся к повышению информативности, для чего разрабатываются специальные методы оптимального кодирования информации. Семантическая мера информации Синтаксические меры количества информации в общем случае ие могут быть непосредственно использованы для измерения смыслового содержания, ибо имеют дело с обезличенной информацией, ие выражающей смыслового отношения к объекту.
Для измерения смыслового содержания информации, то есть ее количества иа семантическом уровне, наибольшее признание получила тезаурусная мера информации, предложенная Ю. И. Шнейдером, которая связывает семантические свойства информации со способностью пользователя воспринимать поступившее сообщение.
Используется понятие тезаурус пользователя. 23 Ме ы ин о манин тезаурус можно трактовать как совокупность сведений, которыми располагает данная система, пользователь. В зависимости от соотношений между смысловым содержанием информации — 5' и тезаурусом пользователя — 5., изменяется количество семантической информации 1„ воспринимаемой пользователем и включаемой им в дальнейшем в свой тезаурус сз при 5„= О пользователь не воспринимает, не понимает поступающую информа- цию; гз при 5„-+ пользователь все знает и поступающая информация ему не нужна. И в том и в другом случае 1, О. Максимальное значение 1, приобретает при согласовании 5" с тезаурусом 5„(5„— 5„ рис.
1.1), когда поступающая информация понятна пользователю и несет ему ранее не известные (отсутствующие в его тезаурусе) сведения. Рис. 1.! . Зависимость!. = г(ЗО Следовательно, количество семантической информации в сообщении, количество новых знаний, получаемых пользователем, является величиной относительной: одно и то же сообщение может иметь смысловое содержание для компетентного пользователя и быть бессмысленным — семантическим шумом — для пользователя некомпетентного.
В то же время понятная, но известная компетентному пользователю информация представляет собой для него тоже семантический шум. При разработке информационного обеспечения систем управления следует стремиться к согласованию величин 5" и 5„так, чтобы циркулирующая в системе информация была понятна, доступна для восприятия и обладала наибольшей содержательностью 5, то есть 5 - Ь,/У,.
Прагматическая мера информации Прагматическая мера информации — зто полезность информации, ее ценность для пользователя (управления). Эта мера также является величиной относительной, обусловленной особенностями использования информации в той или иной системе управления. Ценность информации целесообразно измерять в тех же самых единицах (или близких к ним), в которых измеряется целевая функция управле- ния системой.
г4 Глава 1. Информация и ее свойства Тогда в системе управления производством, например, ценность информации определяется эффективностью осуществляемого на ее основе зкономического управления, или, иначе, приростом экономического эффекта функционирования системы управления, обусловленным прагматическими свойствами информации: 1„,(а) = П(а/ р) - П(а), где Ащ(а) — ценность информационного сообщения р для системы управления ол П(и) — априорный ожидаемый экономический эффект функционирования системы управления и; П(и/~)) — ожидаемый эффект функционирования системы а при условии, что для управления будет использована информация, содержащаяся в сообщении В.
Поскольку экономический эффект функционирования системы управления складываетсяя из зкономического эффекта решения отдельных функциональных задач, то для вычисления 1л следует определить: сз Уз — множество задач, для решения которых используется информация (3; й г — частоту решения каждой задачи за период времени, для которого оценивается экономический эффект; с) Рг — степень влияния информационного сообщения 1) на точность решения задачи, О < Р < 1.
Тогда г (пг(и) = П(и/В) — П(а) ~~~Ь Е г), П, ы1 где П, — экономический эффект от решениями-й задачи в системе. В такой постановке единицей измерения ценности зкономической информации является рубль. Показатели качества информации Информация в системе управления является и предметом труда, и продуктом труда, поэтому от ее качества существенно зависят эффективность и качество функ, ционирования системы.
Качество информации можно определить как совокупность свойств, обусловливающих возможность ее использования для удовлетворения определенных в соответствии с ее назначением потребностей. Рекомендуется выделять следующие основные виды показателей качества промышленной продукции: СЗ показатели назначения, характеризующие полезный эффект от использования продукции по назначению и обусловливающие область ее применения; гз показатели надежпости и долговечности, характеризующие одноименные свойства изделий в конкретнь|х условиях их использования; 25 Показатели качества информации гз показатели технологичности, обусловливающие высокую производительность труда при изготовлении и ремонте продукции; гз эргономические показатели, учитываю1цие комплекс физиологических, психологических, антропометрических параметров человека; П эстетические показатели, характеризующие такие свойства продукции, как выразительность, гармоничность, соответствие среде, стилю и т.
п:, и показатели стандартизации и унификации продукции; И патент но-правовые показатели, характеризующие патснтную чистоту изделий и степень патентной защиты в стране; гз показатели экономические, отражающие затраты на разработку, изготовление и эксплуатацию или потребление продукции, а также экономическую эффективность эксплуатации. Однако информация — весьма своеобразная, не материальная продукция, поэтому применить к ней в полном объеме данные рекомендации невозможно. Анализируя возможность использования названных видов показателей качества, можно сформулировать систему основных показателей качества экономической информации.
Возможность и эффективность использования информации для управления обусловливается такими ее потребительскими показателями качества, как репрезентативность, содержательность, достаточность, доступность, своевременность, устойчивость, точность, достоверность, актуальность и ценность. Репрезентативность Репрезентативность — правильность, качественная адекватность отражения заланных свойств объекта. Рспрсзентативн<ють информации зависит от правильности ее отбора и формирования.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
