Бройдо В.Л., Ильина О.П. Архитектура ЭВМ и систем (2006) (1186249), страница 6
Текст из файла (страница 6)
В данном случае количество информации (при условии полного априорного незнания получателем содержания сообщения) будет равно объему данных 1 - У„. Для неравновероятных состояний системы всегда 1< У„, У, л. Наиболее 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 О < У < 1 (У характеризует лаконичность сообщемия).
С увеличением У уменьшается объемы работ по преобразованию информации (данных) в системе. Поэтому для повышения информативности сообщений разрабатываются специальные методы оптимального кодирования информации. Семантическая мера информации Синтаксические меры количества информации в общем случае не могут быть непосредственно использованы для измерения смыслового содержания, ибо имеют дело с обезличенной информацией, не выражающей смыслового отношения к объекту.
Для измерения смыслового содержания информации, то есть ее количества на семантическом уровне, наибольшее признание получила тезаурусиая мера информации, предложемная Ю. И. Шрейдером !671, которая связывает семантические свойства информации со способностью пользователя воспринимать поступившее сообщение. Тезаурус пользователя можно трактовать как совокупность сведений, которыми располагает данная система, пользователь. В зависимости от соотношений между смысловым содержанием информации— 5' и тезаурусом пользователя — Я„, изменяется количество семантической информации 1„воспринимаемой пользователем и включаемой им в дальнейшем в свой тезаурус: 0 при 5„= О пользователь не воспринимает, не помимает поступающую информацию; О при Я„-+ о 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 Я„ (5„- 5„„И вЂ” рис. 1.1), когда поступающая информация понятна пользователю и несет ему ранее не известные (отсутствующие в его тезаурусе) сведения. 32 Глава 1. Научные предпосылки создания ЭВМ Рис. 1.1.
Зависимость 1, = йЗ„) Следовательно, количество семантической информации в сообшении, 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. Вместе с тем 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 Яп так, чтобы циркулирующая в системе информация была понятна, доступна для восприятия и обладала наибольшей содержательностью 5, то есть 5 = Е,Юк.
Прагматическая мера информации Прагматическая мера информации — это полезность информации, ее ценность для пользователя (управления). Эта мера также является величиной относительной, обусловленной особенностями использования информации в той или иной системе управления. Деяность информации целесообразно измерять в тех же самых единицах (или близких к ним), в которых измеряется целевая функция управления системой. Тогда в системах управления ценность информации определяется эффективностью осуществляемого на ее основе экономического управления, или, иначе, приростом экономического эффекта функционирования системы управления, обусловленным прагматическими свойствами информации: Еэв(а) =Э(а/Р)-Э(а), где Еэв(а) — ценность информационного сообшения Д для системы управления а; Э(а) — априорный ожидаемый экономический эффект функционирования системы управления а; Э(а/~3) — ожидаемый эффект функционирования системы а при условии, что для управления будет использована информация, содержащаяся в сообшении ~3.
зз Информация и ее особенности Поскольку экономический эффект функционирования системы управления складывается из экономического эффекта решения отдельных функциональных задач, то для вычисления 1э следует определить: гз — множество задач, для решения которых используется информация ~3; Š— частоту решения каждой задачи за период времени, для которого оценивается зкономический эффект; )?а — степень влияния информационного сообщения ~) иа правильность решения задачи, О < Я < 1.
Тогда г„ 1э (а) =Э(а/~3) — Э(а) = ~~~ Е,.Я Э, г 1 где Э, — зкономический эффект от решеиия чй задачи в системе. В такой постановке единицей измерения ценности, например 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 функционирования системы. Качество информации можно определить как совокупность свойств, обусловливающих возможность ее использования для удовлетворения определенных в соответствии с ее назначением потребностей. Возможность и эффективность использования информации для управления обусловливается такими ее потребительскими показателями качества, как репрезентативность, содержательность, достаточность, доступность, своевременность, устойчивость, точность, достоверность, актуальность и цвнноопь.
Репрезентативность Репрезентативность — правильность, качественная адекватность отражения заданных свойств объекта. Репрезентативность информации зависит от правильности ее отбора и формирования. Важнейшее значение при этом приобретают: верность концепции, па базе которой сформулировано исходное понятие, отображаемое показателем; обосиоваииость отбора существенных признаков и связей отображаемого явления; правильность методики измерения и алгоритма формирования экономического показателя. Нарушение репрезентативности информации нередко приводит к существенным ее погрешностям, называемым чаще всего алгоритмическими. Содержательность Содержательность информации — это ее удельная семантическая емкость, равная отношению количества семантической информации в сообщении к объему данных, его отображающих, то есть Я = 1,/[lк 34 Глава 1. Научные предпосылки создания ЭВМ С увеличением содержательности информации растет семантическая пропускная способность информационной системы, так как для передачи одних и тех же сведений требуется преобразовывать меньший объем данных.
Наряду с содержательностью можно использовать и показатель информативности, характеризующийся отношением количества синтаксической информации (по Шеннону) к объему данных: У- 1/уа Поскольку в правильно организованных системах управления количество семантической информации пропорционально, а часто и равно количеству синтаксической информации в сообщении, то значение 5 часто может характеризоваться значением К Достаточность Достаточность (полнота) экономической информации означает, что она содержит минимальный, но достаточный для принятия правильного управленческого решения набор экономических показателей.
Понятие достаточности информации связано с ее смысловым содержанием (семантикой) и прагматикой. Как неполная, то есть недостаточная для принятия правильного решения, так и избыточная информация снижают эффективность управления; наивысшим качеством обладает именно полная информация. Дос у ос Доступность информации для восприятия при принятии управленческого решения обеспечивается выполнением соответствующих процедур ее получения и преобразования. Так, назначением вычислительной системы и является увеличение ценности информации путем согласования ее с тезаурусом пользователя, то есть преобразование ее в доступную и удобную для восприятия форму. Актуальность Актуальность информации — это свойство информации сохранять свою полезность (ценность) для управления во времени.
Измеряется актуальность А(г) степенью сохранения начальной ценности информации У(гв) в момент времени г ее использования: А(г) = 2(г)/2(гв ), где 2(Г) — ценность информации в момент времени д Актуальность зависит от статистических характеристик отображаемого объекта (от динамики изменения этих характеристик) и от интервала времени, прошедшего с момента возникновения данной информации. Своевременность Своевременность — это свойство информации, обеспечивающее возможность ее использования в заданный момент времени.
Несвоевременная информация приводит к экономическим потерям и в сфере управления, и в сфере производства. Причиной, обусловливающей экономические потери от несвоевременности в сфере управления, является нарушение установленного режима решения функцио- 35 Информация и ее особенности нальных задач, а иногда и их алгоритмов. Это приводит к увеличению стоимости решения задач вследствие снижения ритмичности, увеличения простоев и сверхурочных работ и т.
п. в сфере материального производства. Потери от несвоевременности информации связаны со снижением качества управленческих решений, принятием решений на базе неполной информации или информации некачественной. Своевременной является такая информация, которая может быть учтена при выработке управленческого решения без нарушения регламента, поступающая в систему управления не позже назначенного момента времени. То~~ос~~ Точность информации — это степень близости отображаемого информацией значения и истинного значения данного параметра. Например, для экономических показателей, отображаемых цифровым кодом, известны четыре классификационных понятия точности: О формальная точность, измеряемая значением единицы младшего разряда числа, которым показатель представлен; Ы реальная точность, определяемая значением единицы последнего разряда числа, верность которого гарантируется; 0 достижимая точность — максимальная точность, которую можно получить в данных конкретных условиях функционирования системы; а необходимая точность, определяемая функциональным назначением показателя и обеспечивающая правильность принимаемого управленческого решения.