Содержание к диссертации
Введение
1. Анализ методов исследования эффективности работы УАК 12
1.1. Методы анализа эффективности УАК 13
1.1.1. Определение задачи УЖ 13
1.1.2. Исследование критериев эффективности УАК . 18
1.2. Анализ информационных критериев эффективности 20
1.2.1. Шенноновские критерии эффективности . 21
1.2.2. Качественные информационные критерии эффективности 24
1.3. Выводы 33
2. Разработка информационной модели УАК 35
2.1. Особенности использования семантического и прагматического аспектов в УАК 36
2.1.1. Определение семантического аспекта информации 37
2.1.2. Определение прагматического аспекта информации 42
2.2. Построение информационной модели УАК . 46
2.3. Выводы 54
3. Исследование семантического и прагматического аспектов информации, циркулирующей в УАК 56
3.1. Анализ семантического аспекта передачи информации в УАК 57
3.1.1. Вероятностный анализ процесса передачи семантической информации в УАК 58
3.1.2. Семантическая неопределенность. Количество семантической информации 83
3.1.3. Связь семантической и классической мер информации. Семантическая избыточность 103
3.2. Анализ прагматического аспекта информации, циркулирующей в УАК 109
3.2.1. Анализ задач решаемых в узлах УАК ПО
3.2.2. Исследование количества прагматической информации 115
3.2.3. Прагматические аспекты алгоритма обработки информации 120
3.3. Выводы 127
4. Разработка процедуры диалогового поиска оптимального варианта УАК 129
4.1. Общий алгоритм нахождения оптимального варианта 130
4.2. Разработка программной системы "ASPICS " сравнительного анализа качественных аспектов информационного обмена в УАК 143
4.3. Выводы 150
5. Разработка устройства автоматического контроля АЧХ фильтров 152
5.1. Разработка структуры УАК АЧХ фильтров 153
5.2. Исследование информационного обмена в программно-управляемом блоке коммутации . 161
5.3. Выводы 175
Заключение 177
Список литературы 180
Приложения
- Качественные информационные критерии эффективности
- Определение семантического аспекта информации
- Связь семантической и классической мер информации. Семантическая избыточность
- Разработка программной системы "ASPICS " сравнительного анализа качественных аспектов информационного обмена в УАК
Введение к работе
Успешное решение поставленной ХХУІ съездом КПСС задачи ускорения научно-технического прогресса и перевода экономики на интенсивный путь развития неразрывно связано с широким внедрением во все области производства средств автоматизации и вычислительной техники, базирующихся на радиоэлектронной аппаратуре (РЭА). Повышение требований к объему и качеству выпускаемой РЭА определяет необходимость использования в процессе ее производства, наладки и эксплуатации высокоэффективных устройств автоматического контроля и диагностики (УАК).
В настоящее время удельный вес денежных и временных затрат на операции контроля и наладки РЭА составляют примерно 30-40 % от общих затрат на ее производство. Современные УАК наряду с задачей многопараметрового измерения должны выполнять целый ряд функций по преобразованию полученной в результате измерения информации, включающей сбор, доставку, запоминание, обработку, регистрацию и представление в удобной для дальнейшего использования форме. В процессе решения самых разнообразных задач контроля, связанных со спецификой функций выполняемых отдельными видами РЭА, требованиями к качеству работы РЭА, конструктивным решением и конкретными условиями производства, к настоящему времени разработано большое количество УАК цифровых и аналоговых узлов. Усложнение РЭА и, как следствие, усложнение программ их контроля и диагностики привело к необходимости существенного расширения функциональных возможностей УАК, что, как правило, связано с резким возрастанием аппаратурных, программных и временных затрат на организацию процесса контроля.
Опыт создания многофункциональных УАК показал, что для реализации одинаковых или близких задач контроля и диагностики может быть создано большое количество устройств, отличающихся по сложности, стоимости, быстродействию и другим показателям.
Таким образом, при разработке современных УАК главенствующую роль начинают играть вопросы оценки технико-экономической эффективности создаваемых устройств и сравнения вариантов, решающих однотипные задачи. Определение технико-экономической эффективности УАК, которое предусматривает сравнительный анализ ряда основных показателей УАК, характеризующих способность устройства выполнять поставленную задачу контроля, связано с известными трудностями при выборе критерия предпочтения. Сложность задачи нахождения оптимального варианта УАК определяется множеством различных крите- -риев, характеризующих эффективность УАК, их разнообразием, а также количеством узлов УАК, подлежащих локальной оптимизации.
В настоящее время наиболее распространенными являются методы оценки технико-экономической эффективности, базирующиеся на определении обобщенного критерия эффективности, включающего сравнительно малое количество частных критериев и эмперические оценки их значимости. Все большее применение в последнее время находят методы анализа УАК, базирующиеся на математическом аппарате векторной (многокритериальной) оптимизации, теории принятия решений и прикладной теории информации и направленные на уменьшение субъективного фактора при выборе и оценке отдельных параметров УАК.
Для обеспечения комплексной оценки таких характерных показателей УАК, как глубина контроля, точность, достоверность, быстродействие и др. наиболее перспективными представляются в настоящее время информационные критерии, что связано с их физической близостью к решаемой в УАК задаче, заключающейся в поэтапной обработке полученной в результате тестирования объекта контроля (ОК) информации и выдаче сообщений о его принадлежности к определенному классу состояний. Наиболее полно в теоретическом плане разработаны методы информационного анализа УАК, базирующиеся на предложенных К.Шенноном информационных критериях оценки эффективности систем связи. Эти методы, находящие наибольшее распространение при практической разработке УАК, обеспечивают высокую наглядность и относительную простоту расчета. Однако, такой традиционный анализ информационного обмена в УАК не позволяет в достаточной мере учесть качественные стороны информации, что может привести к появлению неоправданной избыточности, связанной со смысловым (семантическим) и ценностным (прагматическим) аспектами информации.
Целесообразность качественного подхода к информационному анализу УАК определяется спецификой выполнения процедуры контроля, заключающейся в многократном и целенаправленном сжатии относительно большого количества поступающей на вход УАК информации об ОК.
Таким образом, разработка методики анализа УАК, базирующейся на качественных информационных критериях и их количественных оценках, является весьма актуальной задачей. Использование этой методики при разработке новых и совершенствовании существующих УАК позволило бы уменьшить избыточность циркулирующей в УАК информации, связанной с ее семантическими и прагматическими аспектами и, таким образом, значительно повысить технико-экономические показатели устройства и снизить затраты на контроль и наладку РЭА.
Целью настоящей работы является исследование и разработка устройства автоматического контроля РЭА, обладающего повышенными технико-экономическими показателями эффективности, путем развития методов анализа устройств, базирующихся на качественных информационных критериях, позволяющих уменьшать избыточность, связанную с семантическим и прагматическим аспектами преобразуемой в устройстве информации.
В соответствии с поставленной целью в работе решены следующие основные задачи:
- разработана методика анализа технико-экономической эффективности УАК, базирующаяся на оценке избыточности, связанной с качественными аспектами информации;
- разработана модель информационного обмена УАК, позволяющая отразить качественные аспекты процесса передачи и обработки информации;
- разработана методика количественной оценки семантического и прагматического аспектов информации, циркулирующей в УАК;
- разработана методика нахождения оптимального варианта, базирующаяся на качественных критериях эффективности, а также программная система, реализующая ее;
- разработано и исследовано с использованием предложенной методики устройство автоматического контроля и настройки АЧХ фильтров.
Автор защищает:
I. Обоснование целесообразности снижения избыточности,
-связанной с семантическим и прагматическим аспектами информации, циркулирующей в УАК с целью повышения показателей технико-экономической эффективности устройства.
2. Методику моделирования информационного обмена УАК на базе ориентированного графа, позволяющую осуществить однотипное описание качественных аспектов процедуры обработки информации в отдельных узлах УАК.
3. Методику анализа семантического и прагматического аспектов информации, поступающей из дуг графовой модели УАК в инцидентные им узлы, которая учитывает специфику решаемых в УАК задач.
4. Аналитические выражения для определения количественных мер семантической и прагматической информации в УАК, позволяющие произвести сравнительный анализ различных вариантов организации процесса передачи и обработки информации с учетом его качественных аспектов.
5. Качественные информационные критерии эффективности, позволяющие в процессе принятия решения о выборе варианта УАК учитывать влияние показателей семантической и прагматической избыточности на качество функционирования устройства.
6. Систему программ для ЕС ЭВМ построения и анализа информационной модели УАК на базе расширенного операторами диалогового режима языка ШІ/І, позволяющую при синтезе УАК находить оптимальный вариант организации информационного обмена.
Работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и приложений.
В главе I проведен анализ существующих методов анализа эффективности УАК и показано, что существенным фактором ее повышения является рациональная организация информационного обмена, базирующаяся на уменьшении избыточности, связанной с качественными аспектами информации. Это позволило сформули-ровать основные требования к разработке методики информационного анализа УАК.
В главе 2 рассмотрены вопросы моделирования информационного обмена в УАК с учетом качественной стороны процесса передачи и обработки информации. Определены две основные характеристики качества информационного обмена в УАК: семантическая и прагматическая. Обоснована целесообразность представления структуры информационного обмена в виде ориентированного графа. Разработаны правила приведения узлов к единому виду представления, позволяющему анализировать семантический и математический аспекты обрабатываемой в узлах информации с единых математических позиций.
Глава 3 посвящена разработке методики анализа семантического и прагматического аспектов циркулирующей в УАК информации и определению их количественных характеристик. Получены аналитические выражения для определения количества семантической и прагматической информации. Исследованы взаимосвязь шенноновской информации и заключенных в ней сведений о состоянии предшествующего узла, которые воспринимаются приемником и представляют интерес для получателя последующего узла. Получены условия для рациональной организации алгоритмов работы узлов УАК. Определены меры семантической и прагматической избыточности, лежащие в основе анализа эффективности работы УАК с позиции качественных аспектов информации.
В главе 4 предложена базирующаяся на разработанных ка - II чественных информационных критериях методика сравнительного анализа вариантов УАК с последовательным исключением некон-курентоспособных. Эта методика направлена на решение многоуровневой многокритериальной задачи нахождения оптимальной организации информационного обмена в УАК. На базе ЕС ЭВМ разработана программная система анализа и оптимизации вопросов, связанных с семантическим и прагматическим аспектами информации в УАК, которая позволяет определить шенноновские и качественные меры информации, показатели технико-экономической эффективности УАК, варьировать структуру графовой модели УАК и алгоритмы работы узлов УАК.
В главе 5 на базе предложенной методики анализа информационного обмена выполнена разработка многофункционального устройства автоматического контроля АЧХ фильтров, выбран оптимальный вариант построения некоторых узлов этого устройства.
В приложениях приведены правила пользования программной системой, макроязык диалогового обмена, распечатки основных программ, результатов расчетов и моделирования, а также материалы исследования частных вопросов по третьей главе.
Разработанное с использованием материалов исследований диссертационной работы УАК внедрено на производстве. Экономический эффект от внедрения составляет 150 тысяч рублей.
Качественные информационные критерии эффективности
На базе существенного развития основополагающих вопросов теории информации, ее основные теоретические идеи нашли широкое применение не только в технических областях, но и в биологии, физиологии, психологии, планировании экспериментов и ДР» С2 4] Это расширение области применения идей теории информации, с одной стороны, поставило определенные границы на круг задач, которые возможно решать с их помощью. С другой стороны, это позволило применять математический аппарат теории информации при различном истолковании исходных понятий. Положительной стороной такого расширения является попытка описать в математическом виде различные от чисто коммутативного отличные аспекты информации С6 і ,52J, Это позволяет в определенной мере вернуться к общепринятому пониманию информации и учитывать передаваемое в сообщениях содержание и их ценность получателя.
При этом следует однако, соблюдать строгое разграничение между классической теорией информации и различными некоммутативными аспектами информации. Основоположник качественного анализа аспектов информации Барг-Хиллел в 1968 г. на "Старнберских беседах" L75J отметил, что то, "что теория передачи сигналов отождествлялась с теорией семантического содержания информации не только с точки зрения логических вероятностей, но и с семантической стороны - т.е. значимости, содержания, суждения {BecLeutunqJnhaMr, A assay є ) _ оказывалось невыгодным. Это внесло много хаотичности и имело негативные последствия" (пер.автора). Таким образом, отождествление предмета предложенной К.Шенноном теории связи - количества информации и общих понятий информации, т.е. ее семантического содержания, привело в ряде случаев к неправильному подходу к решению поставленных задач С327 . Таким образом, при исследовании семантического аспекта информации необходимо развивать методы, принципиально отличающиеся от шенноновского подхода.
В этой связи особый интерес представляют методы, рас сматривающие процесс передачи и обработки информации с его качественной стороны. Исследованию семантических и прагмати ческих аспектов информации посвящен целый ряд фундаменталь ных работ і 46 ,68 J . В них рассмотрены вопросы ана лиза этих аспектов, сделаны попытки определения в общем ви де и классификации качественных сторон информации. Большое внимание уделяется также разработке аппарата семантического и прагматического анализа при разработке языков программиро вания . Однако, в настоящее время отсутствует общая методика анализа семантических и прагматических аспектов, позволяющая помимо качественного анализа этих аспектов дать также необходимую для сравнительного анализа эффективности УАК количественную их оценку. Это, в первую очередь, связано с большим разнообразием решаемых в каждом конкретном случае задач и привело к появлению большого количества различных методик анализа качественных аспектов информации. Учитывая эти обстоятельства в дальнейшем будем рассматривать только прикладные аспекты семантических и прагматических сторон информации, базирующиеся на тщательном анализе задач исследуемого устройства и специфике его работы и позволяющие дать количественные оценки этих сторон информации.
В классическом понимании семантика является разделом семиотики - науки об общих свойствах знаковых систем, который занимается интерпретацией высказываний знаковой системы L48J . Прикладное развитие семантика получила с появлением и изучением искусственных языков. С точки зрения предмета изучения семантика связана со смысловой стороной языка. Семантический анализ представляет собой совокупность операций, служащих для отображения смысла текста на входном языке в виде записей на некотором семантическом (смысловом) языке L4B"} . Этих общих пониманий семантики и следует придерживаться при изучении семантических аспектов циркулирующей в технических устройствах информации. Куфиньяль 327дал определение, отражающее в некоторой степени отношение семантики к передаваемой информации, но страдающее тавтологией: информация - это сочетание носителя с семантикой, а семантика - психологический аспект информации.
При изучении технических систем возникает справедливый вопрос о количественной характеристике семантической информации, т.е. содержательности в полученных сообщениях. Особую окраску получает данная проблема при изучении автоматических устройств, в которых в качестве получателя информации выступает тот или иной узел устройства. По существу все разработки в этой области являются развитием концепции, предложенной Карнапом и Бар-Хиллел ъ Я52 г. 15 1 . Исходя из того, что оценка эффективности передачи информации требует некоторой формализации ими было введено понятие содержательности cont. Содержательность предложения і выражается функцией меры т{ L ) cont(L) i-m(L) . (I.I.)
Подобная функция отражает степень истинности и ложности логических высказываний. Интерпретация меры истинности привела к различному истолкованию, что делает необходимым определить семантический аспект информации с учетом конкретных условий информационных взаимосвязей в устройствах. Кроме того, представляется целесообразным рассматривать содержательность поступающих сообщений не только на основе (I.I.), а также с учетом степени понимания сообщений приемником, т.е. их воспринимаемости. Существенную роль при этом играет запас знаний приемника информации, который отражается в его тезаурусе Cfy69J. В последнее время изучение вопросов анализа тезауруса нашло свое особое развитие в области изучения информационно-поисковых систем і SOJ .
Определение семантического аспекта информации
В настоящее время при решении задач синтеза УАК, оптимизации его структуры и повышения эффективности программ контроля и алгоритмов работы УАК широко применяются методы системотехнического анализа, базирующегося на различных по уровню абстрагирования видах моделирования УАК /3,7 .
Как было показано в первой главе, успех решения поставленных задач по повышению показателей технико-экономической эффективности в существенной степени определяется тем, насколько глубоко и полно проведен анализ информационного обмена в УАК и учтены семантические и прагматические аспекты информации, циркулирующей в УАК. Информационная модель УАК, удовлетворяющая перечисленным требованиям, должна отражать множество информационных связей ОК и УАК и связей между узлами, входящими в состав УАК, различные аспекты обработки информации в узлах УАК, а также учитывать специфику УАК, которая состоит в наличии процессов многократного и целенаправленного сжатия информации. В настоящее время УАК представляют собой сложное устройство, построенное на конструктивно и функционально законченных узлах, весьма отличающихся друг от друга по своей физической природе и ввиду обрабатываемой в них информации. В связи с этим трудоемкая задача анализа информационной модели УАК решается, как правило, путем моделирования с использованием вычислительных машин C35J.
Как было показано, традиционные методы анализа коммутативной стороны информации не позволяют учесть при оценке эффективности организации информационного обмена степень содержательности и ценности циркулирующей в УАК сообщений. В зависимости от степени соответствия этих сторон информации и задачи контроля, решаемой УАК, а также их соответствия частным задачам узлов УАК может быть существенно снижена избыточность информации, связанная с семантическим и прагматическим аспектами.
В связи с отсутствием в настоящее, время единого аналитического аппарата, описывающего качественные аспекты информации, что связано со спецификой решаемых в каждом отдельном случае задач, возникает необходимость исследования особенностей семантического и прагматического анализа информационного обмена в УАК. Построенная с учетом этих особенностей информационная модель должна позволять решить задачу нахождения оптимального с точки зрения организации информационного обмена варианта структуры и алгоритма работы УАК. Основными элементами этой информационной модели должны быть отдельные составляющие узлов УАК и связей между ними, параметры которых позволяют количественно определить содержательность и ценность циркулирующей в УАК информации для решения поставленной задачи контроля.
Развивая концепцию семантического аспекта информации, предложенную Карнаном и Бар-Хиллелом и прагматического" аспекта, предложенную Харкевичем А.А. при исследовании информационного обмена в УМ следует учесть ряд специфических особенностей, к которым следует отнести: 1. Выполнение задачи контроля требует обработки сравнительно большого количества измерительной (входной) информации и его преобразования в относительно малый объем классификационной (выходной) информации; 2. Процесс обработки информации осуществляется многократным и целенаправленным сжатием информации, выполняющим задачу классификации; 3. Количество и вид параметров ОК, подвергающихся контролю, заранее фиксированы; 4. Своевременные задачи контроля обусловливают высокую сложность алгоритма контроля, что решается путем использования в составе УАК программно-управляемых и вычислительных средств; 5. УАК отличаются высокой степенью автоматизации процесса контроля, что привело к тому, что физически приемник и получатель информации сливаются; 6. В соответствие с множеством частных задач, решаемых УАК, узлы, входящие в его состав обладают большим разнообразием по своему функциональному назначению и виду обрабатываемой в них информации; 7. Процесс контроля ОК повторяем и может быть подвергнут статистическому исследованию. Перечисленные особенности УАК определяют конкретные условия для анализа семантических и прагматических аспектов циркулирующей в устройстве информации.
Информационная взаимосвязь между узлами, входящими в состав УАК, осуществляется на основе сообщений, передающих от узла к узлу определенные сведения относительно решения поставленной частной задачи. Эти сведения в процессе формирования, передачи и приема сообщения могут искажаться. Воспринимаемые приемником сообщения сведений определяют семантический аспект поступающей информации. С целью определения этой характеристики информационную цепочку, осуществляющую передачу сведений целесообразно представить в виде модели, включающей компоненты, описывающие качественную сторону этого процесса (рис.2.1.).
В состав предложенной модели отражающей семантический аспект информации входят узлы, соответствующие рассматриваемой информационной взаимосвязи, а также средства осуществления передачи сведений. Опорным является принимающий сведения узел, по отношению к которому определяется содержательность поступающих сообщений. Предшествующий ему узел в результате своей работы принимает определенное решение, которое характеризуется вектором признаков х , являющимся реализацией одного из множества возможных решений. Относительно этих признаков источник информации предшествующего узла формирует сообщение в виде вектора , отражающее с определенной степенью правдоподобия принятое решение и, тем самым, вектор признаков х . Сообщение и в силу наличия помех в процессе передачи подвергается искажениям. Принимающий узел характеризуется тезаурусом, определяющим входной словарь этого узла. Тезаурус в ходе работы может, в общем случае, постоянно меняться. На основании этого тезауруса поступающее сообщение подвергается семантическому анализу, в результате которого приемник принимающего узла формирует на внутреннем языке узла образ х относительно признаков X. и передает его получателю для дальнейшей обработки.
Связь семантической и классической мер информации. Семантическая избыточность
При решении задачи сравнительного анализа УАК с учетом семантического и прагматического аспектов циркулирующей в них информации возникает необходимость в разработке методики определения количественных характеристик содержательности и ценности информации с точки зрения решаемых в УАК задач.
В настоящее время отсутствует единый аналитический подход к оценке этих качественных сторон информации, что, видимо, связано со спецификой решаемых в отдельных областях прикладной теории информации задач. Анализ качественных аспектов информации, циркулирующей в УАК и определение их количественных мер будет способствовать объективному решению задачи выбора рациональной информационной структуры УАК и нахождения оптимального алгоритма работы как устройства в целом, так и каждого узла в отдельности L27] .
Для УАК количественный анализ этих аспектов должен базироваться на выявленных во второй главе информационных взаимоотношениях узлов УАК и разработанных на этой основе определениях количества семантической и прагматической информации. Методика такого анализа должна быть достаточно универсальной, что создает условия для ее использования при моделировании работы УАК, а также при сравнительном анализе различных вариантов организации информационной структуры и алгоритмов обработки информации.
Различные факторы, влияющие на качественные аспекты информационного обмена, можно подразделить на три основные группы. В первую группу входят те, которые определяются структурой информационного обмена в УАК (чувствительность, разрешающая способность узлов, вид носителя информации и др.). Ко второй группе относятся факторы, связанные с алгоритмом работы УАК и его узлов (последовательность выдачи и обработки сообщений, методика их кодирования, места сжатия информации и др.). Третья группа определяется факторами, влияющими случайным образом на указанные характеристики в зависимости от конкретных условий работы УАК. К ним относятся погрешность работы отдельных узлов, помехи, а также действительное распределение по отдельным фиксированным классам объектов контроля. Совокупность перечисленных взаимосвязанных факторов определяет качественные характеристики информационного обмена и в существенной мере влияет на эффективность работы УАК в целом.
Это определяет необходимость определения количественных мер шенноновской (/ ), семантической (Iе) и прагматической (Ip ) информации циркулирующей в УАК. Основной характеристикой семантического аспекта информации является взаимосвязь переданного сообщения и содержащихся в нем сведений, определяющих количество семантической информации. По этому определению количество семантической информации можно представить в виде зависимости которая соответствует функции уменьшения неопределенности д// по отношению к фиксированным признакам X , зависящей от количественных характеристик двух сторон семантического аспекта информации - правдоподобия (Inf) и понимания ( & ). При аналитическом описании семантического аспекта передачи информации в УАК необходимо учитывать следующие основные моменты: 1. Оно должно отражать физический смысл двух сторон семантического анализа. 2. Это описание должно быть по возможности близким к общепринятым понятиям и известным классическим методам анализа семантического аспекта. 3. Полученные выражения должны содержать определимые величины и быть применимы с позиции проведения инженерного расчета. Анализ семантического аспекта информации, удовлетворяющий указанным требованиям, позволит оценить эффективность организации передачи сведений от узла к узлу. Рассматривая первую сторону семантического анализа, т.е. аспект формирования сообщения у на основе признаков X і необходимо отметить, что сумма факторов, влияющих на этот процесс, носит, как правило, случайный характер. К этим факторам, искажающим сведения, содержащиеся в сообщении относительно признаков, можно отнести такие, как погрешность преобразователя признаков в сообщении, нечувствительность этого преобразователя к изменению отдельных признаков, пропускная способность канала связи, по которому передается сообщение и др. При этом часть факторов может носить детерминированный характер. Поэтому можно предположить, что и сам процесс формирования сообщения носит случайный характер. Такой подход удобен и тем, что становление тех или иных конкретных значений признаков в узлах УАК, как результат многократной обработки информации также носит случайный характер.
Разработка программной системы "ASPICS " сравнительного анализа качественных аспектов информационного обмена в УАК
Исследование прагматического аспекта информации должно базироваться на анализе целей, которые должны быть достигнуты отдельными узлами УАК при решении частных задач. Как было показано во второй главе в каждом узле выполняется задача классификации состояний предшествующих узлов на основании поступающих на вход получателя образов этих состояний. Без потери общности данную задачу можно рассматривать относительно одного предшествующего узла, т.к. множество поступающих образов можно интерпретировать как образ состояния одного узла.
Таким образом, можно утверждать, что в каждом узле УАК решается задача распознавания образов, состоящая в принятии решения о наиболее существенных свойствах некоторого объекта (в данном случае предшествующего узла) на основании косвенных данных С;УО]. В этой связи в дальнейшем в качестве основы анализа прагматического аспекта информации принимаем некоторые положения математического аппарата теории распознавания .
В процессе обработки поступающих образов решается задача об отнесении состояния предшествующего узла к одному из классов СО- Є SI Разбиение на классы производится в соответствие с интересующими отличительными характеристиками рассматриваемого узла. Будем считать априорно известными правила разбиения состояний предшествующего узла, а также решающие функции разделения классов в пространстве признаков, т.к. они вложены в алгоритм обработки получателем поступающей информации. При их выборе следует руководствоваться известными в теории распознавания правилами составления алфавита классов и признаков, описания классов на языке признаков и разбиения пространства признаков на классы.
Множество возможных значений вектора признаков в многомерном пространстве параметров занимает гиперобъем V Этот гиперобъем в соответствие с выбранными классами и на основании найденных решающих функций разбивается на частные гиперобъемы Vo, , таким образом, что
В результате описания классов на языке признаков определяются функции распределения вероятностей появления отдельных значений вектора признаков для каждого из классов &)лЄ$2 » т«е« распределения условных вероятностей Р( icrfto . Считаем также априорно известными вероятности появления отдельных классов Р (ь)о,), которые могут быть определены в результате анализа качественных аспектов информации предшествующего узла. На основании этих распределений легко определить апостериорные вероятности отнесения состояния предшествующего узла ко,-ому классу.
Однако решить задачу классификации получатель не может на основании значения вектора признаков ОСс , поскольку на его вход поступают только образы, в которых содержатся определенные сведения относительно этих признаков. Получатель, таким образом, располагает только этими сведениями для решения поставленной задачи. Ценность этих сведений определяется ростом достоверности, с которой состояние предшествующего узла может быть отнесено к одному из классов СО . Введем для анализа этого процесса в параметровом пространстве гипер-объем V Є V , описывающий множество тех векторов признаков, которые на данном этапе обработки информации могут с определенной вероятностью больше Я являться характеристиками состояния предшествующего узла, т.е. может быть задана для каждого отдельного элемента вектора СС . В процессе получения и обработки сведений относительно действительного значения вектора признаков %: размер V имеет тенденцию к сужению вокруг точки %i0 . Если первоначально V может пересекаться с большим количеством частных гиперобъемов, то по мере накопления сведений Vй вытесняется из тех Vfl. , для которых XL ф VQ. И сужается в гиперобъеме Vn , соответствующем классу состояния предшествующего узла, т.е. для которого 3 є Уо0 (рис.3.II.). При этом, под сужением Ч понимается также рост вероятностей значений 1-І , близких к ссіо . Таким образом, мера пересечения гиперобъемов 1/ и V« с учетом распределения характеризующих их вероятностей Р ( Хі/ 2к) и Р(0) /Хі) позволяет судить об принадлежности состояния предшествующего узла к классу и) .
