Бураков (550672), страница 37
Текст из файла (страница 37)
Таким образом, спектральная величина П характеризует свойства системы применительно к каждому конкретному понятию, к каждой конкретной операции, воко )г — суммарные свойства системы, а среднее количество информации П,р — средний уровень развития системы. Среднее значение энергиала Пс, определяется путем деления воко на ширину смысловой полосы спектра понятий Лп.
Сказанное иллюстрируется рис. 50, где воко равно заштрихованной площади. Все предыдущие расчетные формулы, включая основное уравнение (70), справедливы как для осредненных, так и для спектральных величин. При расчетах какой-нибудь конкретной специфической характеристики качества кокиля или отливки надо знать соответствующий спектральный энергиал, относящийся к данному 166 Качгетго и эффективно«та н применение ЗВМ свойству и мероприятиям, специально предназначенным для получения именно этого свойства. В частности, надо располагать значениями упомянутого энергиала для всех звеньев технологической цепи: инженера-конструктора, инженера-технолога, рабочего, оборудования и материалов, обеспечивающих получение заданного специфического качества продукта.
Эти значения находятся из соответствующих воко. Энергия переносится в цепи под действием спектральной разности Л11. Информоемкости, информосопротивления и другие характеристики звеньев также имеют специфический смысл и выбираются из соответствующих таблиц или диаграмм типа воко. Прочие свойства качества. Чтобы при выполнении практических расчетов литейной технологии избежать неясностей и ошибок, вызванных информационной терминологией, необходимо дополнительно расюютреть общие принципиальные свойства энергиала и сравнить их со свойствами традиционного количества информации. Известные термины и представления теории информации позволяют придать методу расчета качества и эффективности исключительную наглядность.
Но в остальном изложенная термодинамическая теория ничего общего не имеет с традиционной теорией информации. Именно по этой причине последняя теории не может быть привлечена для оценки качества и эффективности. Анализ начнем с обсуждения свойств энергиала, или количества обобщенной информации, для удобства сравнения будем пользоваться терминами теории информации. Согласно термодинамической теории, любой иитенсиал (температура, давление и т. п,) обладает свойством абсолютности. В частности, для каждого интеисиала существует и может быть найден свой абсолютный нуль отсчета — вспомним абсолютную температуру, абсолютное давление и т. д, Энергиал, или количество обобщенной информации, является интенсиалом, следовательно, ему тоже должно быть присуще свойство абсолютности.
Здесь очень важно подчеркнуть, что свойство абсолютности надо понимать ие в житейском («абсолютно точно», «абсолютно правильно»), а в термодииамическом смысле. С термодинамическая точки зрения абсолютность означает только то, что количество информации должно иметь свой абсолютный нуль отсчета и не должно зависеть от каких бы то ни было свойств источника, потребителя (адресата) или канала связи, например от имеющейся предварительной информации источника и потребителя, Сказанное также означает, что абсолютное количество информации по существу одновременно выражает и ее абсолютную ценность. Это дает право не делать различия между такими двумя вонятняин, как количество и ценность информации. Так сама собой естественно и просто решается труднейшая и очень актуальная проблема определения ценности информации.
Ценность, обусловленная потребностями и особенностями индивидуума, учитывается, например, посредством воко желаний. Свойство абсолютности информации накладывает определенный термодииамический отпечаток и иа процесс ее «распространения», Так, если источник и потребитель располагают некоторыми абсолютными значениями количества информации, то ее «передача» от источника к потребителю возможна только в том случае, когда информация первого превышает информацию второго.
При этом информации источника и потребителя ие иогут зависеть одна от друюй, предварительная информация потребителя в состоянии повлиять лишь на количественную сюрону эффекта «передачи», определяемого разностью информаций ЛП источника и потребители. Потери информации в процессе «передачи» характеризуются информосопротивлеиием г« канала связи (см. с. 112 †!16). Расчет кеали4>акации литейщика 167 Именно такая картина наблюдается, например, при передаче теплоты между двумя телами. Излучающее тело (источник теплоты) имеет абсолютную температуру (иитеисиал), независящую от абсолютной температуры поглощающего (потребитель). Теплота передаегся от тела с большей температурой к телу с меньшей, этот процесс сопровождается повышением температуры холодного тела.
Количественная сторона эффекта передачи и нагрева холодного тела определяется разностью температур, термическим сопротивлением промежуточной среды (канала связи) и теплоемкостью потребителя, При этом важно подчеркнуть, что имеет место передача теплоты (экстепсор), а не температуры (интенсиал). Температура способна только изменяться в процессе передачи теплоты. Аналогично в информационных явлениях переносится (распространяется) не информация П (иитенсиал), а энергия У (экстепсор). Зтот процесс происходит под действием разности эиергиалов ЛП. Следовательно, с териодинамической точки зрения известное представление о «передаче> информации является нестрогим, поэтому соответствующее слово мы заключаем в кавычки.
Информация способна лишь изменяться в процессе передачи энергии, причем скорость изменения информации обратно пропорциональна информоемкости К системы. Количество информации, подобно любому другому интенсиалу, способно изменяться даже в изолированной системе. Факт «творения» (возникновения) либо исчезновения информации ие содержит в себе ничего таинственного или непонятного. Имеется несколько механизмов повышения или уменьшения ве.
личины эиергиала, Один из них определиется уравнением состояния (82), согласно которому количество информации способно возрастать в изолированной системе, например под влиянием других степеней свободы — термической, электрической, механической и т. д.
Второй механизм подчиняегся уравнению переноса (88) с его эффектами увлечения, третий — уравнению диссипации (90). Наконец, четвертый механизм связан с круговыми процессами. в которых одни интенсиалы изменяются за счет других; например, в тепловом двигателе среднее индикаторное давление рабочего тела возрастает за счет уменьшения средней температуры последнего, и т.
д. Все сказанное относится к свойствам количества обобщенной информации, или эиергиала. Энергиал выбран нами но правилам термодинамики необратимых процессов, поэтому он обязан подчиняться и подчиняется всем ее законам и уравнениям. Именно эти законы и уравнения наделяют эиергиал описанными свойствами, они положены в основание термодинаиического метода расчета качества и эффективности. Перейдем теперь к обсуждению свойств традиционного понятия информации. По Шеинону, количество информации, содержащейся в сообщении о некотором событии (опыте), О= — ~„"»,! д,р,, (117) г=! где Рг — вероятность осуществления (-го исхода данного события (опыта); ив общее число возможных исходов. Простейшим и наиболее показательным опытом, подчиняющимся уравнению (117), может служить, например, извлечение наудачу из урны белого или красного шара.
Теория информации Шеннона предназначена автором для оценки способов кодирования и технических устройств, передающих сообщения по каналам связи. С этими своими функциями теория Шеннона справляется превосходно. Но ее часто пытаются использовать за пределами указанных функций — в биологии, социологии даже эстетике; это ведет «к явным или скрытым недоразумениям, о чем предупреждал и сам автор теории (И. А. Полетаев). Сравнительный термодинамический анализ показывает, что между количе. ством информации Шеннона 77 и эиергиалом П существуют принципиальные различия.
Например, в одном и том же опыте мы можем выработать совершенно различные количества информации, ибо они находятся в зависимости от объема Качество и эффекаивность и применение Эвэ(( предварительных зиаиий, которыми мырасполагаем В частности, если мы заранее знаем, что в урне помещаются белыи и красный шары (л = 2), то извлечение наудачу белого шара даст иам один бит ииформации. Если цвета шаров пам пе известны, тогда извлечение того же белого шара даст нам уже значительно ббльшую ииформа|гию — все зависит от числа и возможных цветов. Таким обрааом, данному опыту мы ие можем сопоставить определенное абсолютное зпачеиие величины Н вЂ” это именуется иидетермипизмом.
Весьма существенно, что количества выработанной нами в опыте и переданной в сообщении потребителю информации между собой жестко ие свяваиы. Например, если мы знаем больше потребителя, то выработаем меньше информации, чем получит ее по каналу связи потребитель, и наоборот. Это явно нарушает привычиую тогику взаимоотношений между источником (иами) и потребителем, диктуемую известными закоиами переноса термодинамики необратимых процессов. Кроме того, ииформация передается ие под действием разности ЬН. В итоге котичество информации Н приобретает смысл ие абсолютной, а относительной, субъективной, иидетермипистской характеристики, зависящей от наших и потребители случайиых свойств (предварительиой информации).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
