Более сложным видом восприятия является измерение, т.е. определение значений некоторых наблюдаемых характеристик в статике или в их изменении во времени или пространстве.
Наиболее сложным видом является комплекс, включающий процессы поиска, анализа, оценки обстановки, предсказание событий и состояний объекта, распознание объектов, факторов, ситуаций, состояний, образов и понятий.
Анализ видов восприятия информации позволяет расположить их в таком порядке:
• первичное восприятие и измерение информации;
• анализ;
• обнаружение и распознавание;
• прогнозирование ситуаций.
В первичном восприятии можно выделить задачи поиска, локализации, избирания информации. Анализ охватывает процессы, явления и ситуации, может иметь характер дисперсионного, корреляционного, регрессионного, анализа распределений и т.п. К обнаружению и распознаванию относятся различение элементарных событий, распознавание состояний объектов (диагностика), проверка объектов, распознавание образов. Прогнозирование ситуаций предназначено получать картину (образ) будущего состояния любого явления и обосновывать пути перехода от существующей ситуации к будущей.
Задача восприятия имеет две стороны. Первая состоит в нахождении параметров, содержащих информацию, и признаков состояния источника информации. Эта часть задачи решается на основании изучения свойств источника информации и установления связей информационных параметров с его состояниями. Вторая сторона задачи заключается в определении настоящего, прошлого и будущего состояния источника информации. Она решается рядом последовательных функциональных операций. Первой операцией в большинстве случаев служит измерительное преобразование, цель которого состоит в представлении величин параметров в унифицированной форме, более удобной для дальнейшей обработки и использования. Вторая операция зависит от цели восприятия. Простейшее определение состояния производится с использованием логического распознава-
,. колее глубокие свойства источника, например, статистические выяв-„«/ггся С использованием алгоритмов анализа и экстраполяции.
Источник информации характеризуется некоторым множеством явле-ий. подлежащих восприятию. Это множество интерпретируется как мно-ество состояний источников в пространстве состояний. Обмен информацией осуществляется в процессе восприятия посредством определенного набора информационных параметров, или признаков. Множество возможных значений признаков называют пространством признаков.
Заключение об информированности может быть сделано на основании теоремы о несущественности данных , согласно которой параметр не содержит информации о состоянии источников и им можно пренебречь в том и только в том случае, если вероятность того, что этот параметр примет некоторое значение (или находится в некоторой области) при условии, что множество остальных параметров их пространства зафиксировано, а источник находится в одном из состояний, принадлежащих пространству состояний, не отличается от той же вероятности без условия, относящегося к состоянию источника.
Критерием эффективности восприятия может служить стоимость процедур восприятия или количество полученной информации. Требования в зависимости от цели восприятия состоят в обеспечении достаточно малой вероятности ошибки восприятия, заданного времени восприятия и т.д. На качество оценки состояния источника влияют определенные ограничения: тезаурус воспринимающего, доступность параметров, быстродействие технических средств, стоимость необходимого для восприятия оборудования.
В практике требуется распознать зрительные и акустические образы при считывании графической и восприятии звуковой информации, отыскивать необходимые сигналы на фоне различных помех и т.д.
Процесс распознавания состоит в классификации явлений по имеющейся информации и отнесении воспринимаемой совокупности, или вектора признаков, к области, характеризующей одно из состояний источника информации. С этой целью пространство признаков разбивается по какому-либо критерию на несколько областей, соответствующих точкам пространства состояний. Если разбиение производится на две области, распознавание становится двухальтернативным. В сферу задач обнаружения и распознавания входит определение границ областей явлений и нахождение оптимальных алгоритмов классификации.
В практике имеют место три характерных случая расположения условных распределений ситуаций:
• непересекающихся условных распределений;
• тождественных распределений;
• пересекающихся распределений.
76
77
В первом случае возможно безошибочное распознавание. Для этого области в пространстве признаков должны быть выбраны так, чтобы каждая из них включала все возможные значения только одного соответствующего ей параметра. При этом вероятность правильного распознавания конкретного состояния равна единице.
Во втором случае точное распознавание невозможно, какое бы разбиение на области состояний ни проводилось.
Третий случай является промежуточным между первым и вторым. Распознавание состояний при этом возможно с вероятностями, лежащими в определенных пределах.
4.3. Передача информации
Передача информации осуществляется с целью достижения информированности. Своевременное информирование руководителей и исполнителей обеспечивает постановку и решение актуальных задач, вопросов, оперативность управления. Информированность может быть частичной и полной. В последнем случае информированность означает наличие информации, отображающей обстоятельства, обусловившие необходимость управленческого воздействия, возможные последствия непринятия решения и результаты реализованного решения.
Оценкой уровня информативности могут быть:
• количество сведений, знаний, элементов данных, насыщенность
содержанием;
• количество информации, которое извлекается из сообщения или
документа их потребителем;
• числовая характеристика полезности введенных признаков или
эталонных объектов при решении задач распознавания образов.
Информативность отражает способность использовать информацию в управлении. Полезность данных для управления зависит от их количества и времени получения.
Любой сигнал неразрывно связан с определенной материальной системой, называемой системой передачи информации, схема системы передачи информации показана на рис. 4.2. Она состоит из источника информации 1, передатчика 2, канала связи 3, приемника 5 и адресата 6.
Источник информации вырабатывает информацию в форме сообщений 7. С источником информации обычно связано определенное множество сообщений.
Рис. 4.2. Схема системы передачи информации
Генерация каждого сообщения заключается в случайном выборе одного сообщения из множества возможных. Какое это конкретно будет сообщение, заранее не известно, по крайней мере тому, для кого оно предназначается. Известно лишь, что сообщение принадлежит определенному множеству.
Передатчик преобразует сообщение в сигнал. В передатчике каждое из возможных сообщений 7 на входе преобразуется в одно из возможных значений сигнала 8 на выходе по строго установленному правилу. Физическая среда, по которой передаются сигналы, называется линией связи.
В канале связи кроме сигнала, генерируемого передатчиком, действуют другие сигналы и случайные процессы. Эти посторонние сигналы и процессы 11 накладываются на полезный сигнал и искажают его. Поэтому принимаемый сигнал на выходе канала связи отличается от входного сигнала. На схеме рис. 4.2 это отражено выделением источника помех в виде блока 4.
Приемник по принятому сигналу 9 осуществляет восстановление переданного от источника информации сообщения по известному правилу преобразования сообщения в сигнал. На основании этого вырабатывается правило обратного преобразования сигнала в сообщение, позволяющее выбрать на приемной стороне сообщение 10 из известного множества возможных сообщений.
Адресат в системах связи - это непосредственно человек либо технические средства, взаимодействующие с человеком.
С передачей информации связаны такие проблемы, как повышение эффективности, в частности повышение скорости передачи информации по каналу; повышение надежности передачи; эффективное использование многоканальных систем передачи; использование новых перспективных видов связи.
По назначению передаваемую информацию можно разделить на осведомительную и управляющую.
78
79
Входная информация |
В технике передачи информации находят применение механические, акустические, оптические, электрические и радиоканалы, различаемые по используемым линиям связи и по физической природе сигналов.
Повышение помехоустойчивости передачи информации достигается использованием следующих мер:
Увеличение мощности сигнала ( простейшая мера).
Применение помехоустойчивого кодирования.
Применение помехоустойчивых методов приема информации.
Применение каналов с обратной связью по примеру телефонной
связи.
4.4. Обработка информации
Под обработкой информации понимается процесс преобразования информации, выраженной в знаках или сигналах, в результате которого содержание информации становится подготовленным для представления ее получателю - человеку для принятия решения или управляющего воздействия. Более широким понятием является "переработка информации", которое включает логическое, аналитико-синтетическое или эвристическое преобразование информации человеком или техническим средством, связанное с обобщением, выработкой суждений, умозаключений, понятий и образов. Более узкое понятие обработки информации можно рассматривать как формализованную часть процесса познания, осуществляемого человеком в процессе управления.