Электронная библиотека
Библиотека .орг.уа
Поиск по сайту
Философия
   Книги по философии
      Лийв Э.Х.. Инфодинимика: Обобщенная энтропия и негэнтропия -
Страницы: - 1  - 2  - 3  - 4  - 5  - 6  - 7  - 8  - 9  - 10  - 11  - 12  - 13  - 14  - 15  - 16  -
17  - 18  - 19  - 20  - 21  - 22  - 23  -
системы, тем сложнее ста-новятся и процессы обработки информации [ 49 ]. Кроме е„ хранения (связывания) появляются процессы системати-зации, вы- бора, сжатия, отсеивания, рассеяния, старения. В более сложных системах появляются процессы сравнения альтернативных вариантов, обобщения, диф- ференцирован-ного отсеивания ненужного [ 12, 50 ]. В ещ„ более сложных системах появляются уже процессы селективного поиска ин-формации, моде- лирования, оптимизации, кодирования, сим-волы и язык, процессы уплотне- ния и творчества [ 51 ]. Вс„ это многообразие процессов имеет некоторые общие законо-мерности [ 24, 29 ], которые необходимо более точно сфор- му-лировать. Одним существенным различием между неживой и жи-вой природой является то, что системы неживой природы активно не занимаются поиском информа- ции, а принимают то, что поступает. Системы живых организмов умеют уже селектировать (выбирать) нужную им информацию, а ненуж-ную просто не принимают, не обращая на это внимание. Человек, кроме этих способностей, может также осознать процесс принятия информации и его целесообразно направ-лять, т.е. ввести процесс активного поиска. Поиск в сво„м перво- начальном виде является случайным поиском. В даль-нейшем и в случайном поиске обнаружились свои законо-мерности и возможности повышения эффек- тивности. Появи-лись многочисленные методы планирования эксперимен- таль-ного поиска. Их целью является получить минимальным объ„мом экспе- римента (количеством опытов) максимальное количество информации. Появи- лись математические методы планирования и обработки экспериментальных данных, оцен-ки их статистической достоверности. В следующем этапе раз-рабатывались эвристические стратегии выбора. Согласно та-кой страте- гии используют целый комплекс методов сжатия поискового поля: детермини- рованные, статистические, случай-ный поиск, проверка гипотез и др. Поэ- тапно отсеивают явно неэффективные варианты, информационное поле (мас- сив) сужается и поиск осуществляется более короткими шагами. Значение имеет и количество поисковых признаков, пара-метров и критериев. Основной целью обработки информации является разработка и оптимизация моделей реальных систем [ 52 ]. При этом ценность полученной информации определяется по степени усовершенствования модели при„мника информации, по критериям выполнения его цели. Модель системы-отпра-вителя информации представляет для при„мника интерес только по мере того, сколько она спо- собствует выполнению его целей. Поэтому, он при получении каждой серии инфор-мации решает, необходимо ли ему дополнительная информа-ция о сис- теме отправителя или нет, т.е. необходимо ли ему дальше усовершенство- вать модель системы отправителя. Ос-новным критерием усовершенствования модели приемника является повышение ОНГ его модели. ОБРАБОТКА ИНФОРМАЦИИ СОСТОИТ В УСО-ВЕРШЕНСТВОВАНИИ МОДЕЛИ ПРИЕМНИКА ПО ИЗ-БИРАТЕЛЬНО ПОЛУЧЕННЫМ ДАННЫМ О МОДЕЛИ ОТПРАВИТЕЛЯ ИНФОРМАЦИИ И ПО КРИТЕРИЯМ ОНГ. В принципе в изолированной системе е„ общую ОНГ невозможно увеличить, но это возможно локально. Можно использовать доступную ОНГ других сис- тем, в том числе и таких, которые находятся в виде модели или во второй реальности. Для создания таких ОНГ раньше затрачены энергия и информа- ция, которые могут быть использованы для усиления ОНГ системы-при„мника информации. В ре-зультате сузится поисковое поле при„мника, уменьшается его неопредел„нность и ОЭ. Система, обладающая большей ОНГ, может полу- чить от системы с меньшим ОНГ, информации значительно больше, чем тратит свою ОНГ и тем самым работает как усилитель информации. После получения информации существенным этапом является выяснение е„ содержательности и достоверности. Поскольку канал передачи информации тоже можно рас-сматривать, как отдельную систему, то представляет инте- рес его пропускная способность для разных форм информации. Для предварительной оценки общего объ„ма и эффек-тивности информации целесообразно ответить на следующие вопросы: 1. Содержит ли информация вероятностные характе-ристики данных или такую совокупность данных, из которо-го можно сделать статистические или условно-вероятностные выводы по принципу максимального правдоподобия? 2. Дают ли полученные данные представление о модели системы-отправи- теля или об элементах системы? Получены ли данные из системы по случай- ной выборке или по каким-либо закономерностям? 3. Показывают ли полученные данные динамику изме-нения системы по времени? Можно ли усовершенствовать динамическую модель системы-при„мни- ка? Приведены ли данные о временной последовательности событий или о ско-рости процессов? Встречаются ли процессы, в которых после-дующие со- бытия зависят от предыдущего (марковские цепи)? 4. Какой является примерная размерность информации и ОНГ, их зависи- мость от факторов в многомерном прост-ранстве? Эффективность информации зависит от степени усовер-шенствования моде- ли принимающей системы в результате получения и усвоения е„. Информация может быть разного характера - от единичных изолированных фактов до пе- реда-чи модели целой системы или е„ элементов. Усовершенст-вование моде- ли при„мника может произойти в его разных функциональных элементах. Пос- ледние выясняют пут„м сис-темного анализа и они обуславливают изменчи- вость струк-туры любых систем. Основные действия при инфообработке: 1. Уточнение цели или целесообразного поведения прини-мающей системы. Более конкретное выяснение проб-лем, пределов и ограничений для системы. 2. Поиск дополнительных альтернативных вариантов при выборе структуры или функции системы для достиже-ния е„ цели более экономными средствами. 3. Сравнительные данные по доходам и затратам при вы-боре и выполне- нии разных альтернативных вариантов. 4. Усовершенствование самой модели системы, его пара-метров, коэффи- циентов, структуры и формул, урав-нений балансов вещества, энергии или ОЭ и ОНГ. 5. Уточнение критериев эффективности для достижения цели. По критери- ям сравнивают эффективность альтер-нативных вариантов решений. МЕТОДИКА ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ Методика обработки информации состоит из ряда ста-дий, которые можно частично исключить или расширить в соответствии с глубиной обработки или с получением новой информации. Этап I. Уточнение целей, ограничений, критериев, пре-делов и объ„ма системы, е„ вероятностных характеристик. 1. Результаты применения априорно-приближ„нных методов определения условных вероятностей: уточнение статистических данных, использование научных и теоретических зависи-мостей, дополнительные данные по опыту эксплуатации функ-ционирования анало- гичных систем, возможности приближенного математического модели-рования, экспертные выводы и их обобщения, экспертные системы. 2. Уточнение степени (коэффициента) рассеяния инфор-мации в систе- ме-при„мнике: шумы в каналах связи, влияние окружающей среды на действие конкретных факторов по критерию эффективности, изменение фактора времени и скорости процессов превращения структур, колебания в технологическом режиме и в составе ис-ходных материалов, субъективные факторы при контроле и отклонения системы от установлен- ного режима. Этап II. Расч„ты ОЭ и ОНГ системы-при„мника по полученной информации. Расч„ты производят по формулам баланса ОЭ и ОНГ, приведенным в гл. 6, 9, 12. Составляют материальные, энергетические, финансовые и ОНГ балансы. Исследуют влияние новых данных на отдельные факторы и на целевые крите- рии. Сравнение с критериями да„т возмож-ность отсеивать несущественные данные и факторы. На основе этого составляют более гомоморфные математи- ческие модели. Пример. Проектирование отделочных работ при ремон-те конкретного зда- ния. Оптимизация проекта представляет многокритериальную задачу. Необхо- димо минимизировать за-траты, обеспечить максимальную долговечность, де- коратив-ные и защитные свойства. Исходные данные все вероят-ностные. Ко- леблются свойства исходных материалов, атмос-ферных условий, срок службы и напряж„нные состояния между отделочными слоями. Оптимизация при проек- тиро-вании происходит в условиях неопредел„нности. В этом случае выбор оптимальных вариантов значительно упро-щается при составлении балансов ОЭ и ОНГ, которые поз-воляют на основе дополнительной информации отсеить явно неэффективные варианты отделки и сократить поисковое поле. Для окончательного выбора необходимо по каждому варианту материалов и техно- логии рассчитать приведенные затраты на изготовление и эксплуатацию от- делочных покрытий. Этап III. Анализ ограничений и факторов, уменьшаю-щих точность расч„тов ОЭ и ОНГ. При расч„тах ОЭ необ-ходимо учесть, что при выводе формул приняты некоторые допущения. Это ограничивает точность и области применения формул. В каждом конкретном случае следует выяснить, в какой мере допущения искажают результаты или при помощи введения дополни- тельных поправок устранять неточности. Основные сделанные допущения сле- дующие. 1. Отдельные факторы влияют на целевые критерии системы независимо друг от друга. В действительности часто существенность факторов и их влияние зависят также от их взаимных связей. В таком случае надо взаим- ное влияние факторов (интеракцию) учесть как новый фактор, влияющий на целевой критерий. 2. Целевые критерии находятся от отдельных, влия-ющих на них факторов в вероятностной, стохастической зави-симости. Однако, в ряде случаев эти зависимости могут быть и функциональные (детерминированные или полуде- термини-рованные). Функциональные компоненты в зависимостях необходимо отдельно определять и учитывать в формулах. 3. Предположительно превращения в системе состоят из последовательных случайных событий, в которых каждое по-следующее событие зависит от пре- дыдущего. Иногда необ-ходимо учитывать также т.н. иерархическую зависи- мость, т.е. каждое последующее может зависить от ряда предыдущих собы- тий. 4. Условные вероятности, описывающие зависимость последующего события от предыдущего р(Bi / Aj) - посто-янные. Непостоянство наблюдается час- то, например из-за из-менения условий окружающей среды. 5. Предполагается, что в системах протекают только марковские случай- ные процессы, т.е. кроме условий в п. 3 и 4, вероятность исхода (Вi) последущего события зависит только от исходов (Аj) предыдущего события и не зависит от исходов других событий, которые предшествуют последнему. Часто события зависят не только от непосредственно пре-дыдущего, но и от тех, которые имели место ранее. Для ослабления влияния этого ограниче- ния, в качестве сложного предшествующего события рассматривают последо- вательность ряда предшествующих простых событий. С увеличением дли-ны цепи их влияние на вероятность появления целевого собы-тия быстро убыва- ет. В таких процессах, обнаруживающих свойства эргодичности, связь между событиями, отстоящими достаточно далеко друг от друга, можно рассматри- вать, как исчезающую. 6. Предполагается, что статистика распределения слу-чайных величин известна. За вероятностную оценку пара-метров принимается их нормальное распределение и соб-людение принципа максимального правдоподобия. Ре- ально далеко не всегда известно вид распределения. В большинстве случаев можно принимать нормальное распределение, часто встречается и экспонен- циальное распределение (при опреде-лении над„жности, срока службы) или биномиальное рас-предение. 7. Предположительно цель сформулирована конкретно и однозначно. Также считается, что установлены способ измерения степени достижения цели, т.е. вероятность, кото-рой она должна быть достигнута и соответствующие крите-рии. Практически системы имеют часто несколько критериев цели. Системы могут иметь по разным критериям противо-положные показатели по выполнению цели. В таких случаях необходимо сравнивать показатели при помощи функции желательности или по экономическим критериям и найти компромиссное решение. 8. Системы, принимающие информацию, должны быть ч„тко ограничены и охарактеризованы. Ясно должны быть определены пределы системы в прост- ранстве и во времени, а также пределы и количество элементов и влияние на них окружающей среды. На практике эти пределы и цели часто являются весьма расплывчатыми, границы между элементами туманными. Неопре- дел„нностями от отклонений пределов, границ и ограничений тоже необходи- мо учитывать в расч„-тах ОЭ. 9. Передача информации по каналам предположительно происходит в иде- альных условиях. В действительности в ка-налах связи могут возникать ис- кажения или вообще из-менения по существу информации. Шумы в каналах пе- редачи информации, как во внешних, так и во внутренних связях, сущест- венно влияют на ОЭ системы. 10. Структуры и функции системы в определ„нный период считаются неиз- меняющимися во времени. Реально существующие системы и их элементы могут изменяться крайне медленно или в разных скоростях и направлениях. Фактор времени должен быть специально учт„н при расч„тах ОЭ. Кроме того, большое влияние имеет своевременное получение системой информации. 11. Технология и организационная структура в системах работают по регламенту или по уставу. В реальных системах, особенно, если в них участвуют люди, наблюдается много отклонений (например, технические не- исправности, непра-вильное распределение обязанностей между людьми). Между людьми могут возникать разного рода конфликты, недо-разумения, обиды, передачи неверной информации. Все эти факторы должны быть учтены при рассч„тах коэффициента рассеяния информации. 12. Пространство состояния модели должно обеспечить эффективное изу- чение поведения реальной динамической сис-темы. Фазовое пространство мо- дели должно содержать мини-мальное количество координат измерения (поря- док системы), необходимого для однозначного описания превращений сис-те- мы. Если в модели системы фазовых координат (порядка) меньше требуемого, то это может вообще сделать невоз-можным однозначное описание процессов превращений сис-темы (фазового портрета). Отсутствие требуемой размер- ности в модели существенно уменшает е„ ОНГ, гомоморфность и возможность е„ использования. Этап IV. Введение необходимых поправок и уточнений в условные вероят- ности и в коэффициенты увеличения ОЭ (К и k). Принципы определения k приведены раньше (гл. 4 и 12). Колебания Zи находятся в пределах 0 „ 1,0. Колебания K, k - в пределах 1 „ ?. 1. Для выяснения интеракции действия факторов необ-ходимо найти ус- ловные вероятности при воздействии от-дельно одного и другого фактора и при их одновременном воздействии. Если разности между одновременном и суммой раздельно проведенных действий нет, то можно рассмат-ривать их воздействие отдельно. Если есть отличия в пока-зателях, то необходимо ввести поправки на совместное влияние факторов. 2. Так как вероятностные отклонения существуют во всех системах, то в ряде случаев могут быть найдены только приближ„нно функциональные зави- симости между вели-чинами факторов и статистическими параметрами крите- рия цели. Если такие зависимости обнаруживаются, то веро-ятность дости- жения цели можно уточнять методами функ-ционального анализа. 3. Часто на практике необходимо создавать модель реальной системы, о которой известно ряд отрывистых фак-тов или экспериментальных данных. Однако, их недостаточно для определения статистических параметров функ- циони-рования системы. Кроме того, о системе имеются пре-рывистые апри- орные данные, например, по аналогии с дру-гими системами, по действию законов природы или эко-номики, мнение экспертов и др. Задача заключает- ся в приме-нении полученных новых априорных (теоретических) и апостери- орных (экспериментальных) данных для уточнения статистических моделей данной системы. Для решения задачи могут быть применены метод экспертных систем и метод Байеса. Этими вопросами занимается теория статистических решений (статистические игры). В общем случае существует некоторое мно- жество возможных состояний системы, которое образует пространство выбора оптимальных вариантов. Из прошлого опыта или из теоретических предполо- жений можно ориентировочно прогнозировать, как часто система принимает то или иное состояние, т.е. бывает известно априорное рас-пределение ве- роятностей. ОНГ модели системы может быть существенно увеличена пут„м проведения экспериментальных работ. В принципе экспериментальным пут„м можно полу-чить достаточно полную информацию о состоянии системы и сос- тавить достоверную, гомоморфную модель. Однако, пос-тановка эксперимента всегда связана с затратой средств и времени, потери от которых могут оказаться значительнее того выигрыша, который могут дать результаты экс-перимента. 4. Особого внимания требует выяснение конфликтных ситуаций внутри системы, а также между системой и на-ружной средой. В случае конфликта возникают элементы с противоположными интересами, когда выигрыш одного свя-зано с проигрышом другого. Однако, далеко не всегда конфликт конча- ется с общим нулевым результатом (т.е. выигрывает сильный и в такой же мере проигрывает другой). Обычно интересы конфликтующих сторон не совпа- дают с общими интересами системы. Для расч„тов влияния конф-ликтов на целевые критерии и их вероятности применяются методы теории игр, для усовершенствования которых не-обходимо учесть также изменение ОНГ. 5. В будущем широкие возможности для уточнения вероятностей открывает метод экспертных систем. Исходя из метода "ч„рного ящика" можно в модель ввести много нефор-мализованной информации и уточнять статистические па- ра-метры. В большинстве случаев знания закодированы в виде серии экспе- риментально обоснованных эвристических правил, эвристик. Такие правила сужают поле поиска решений, помо-гают находить наиболее вероятные пути достижения цели. Этап V. Многие системы построены так, что допус-кают для решения пос- тавленных целей сравнение или сопос-тавление многих альтернативных вари- антов структуры или путей проведения операций. В таких случаях необходи- мо более широкое применение методов системного анализа, выяс-нение эко- номической или другой эффективности, доходов и затрат при осуществлении всех вариантов. Такой анализ требуется, например, во всех работах проек- тирования техно-логии или прогнозирования развития систем. Этап VI. Составление материальных, энергетических и негэнтропийных балансов между отдельными элементами системы. Оптимизация структуры и функции элементов в модели системы. Выяснение существенных факторов в модели и отсеивание несущественных по основным критериям. Этап VII. Введение времени как одного фактора в модель системы. Моде- лирование развития системы во вре-мени. Прогноз результатов развития или деструктивных яв-лений. Составление проектов направленного развития. Оценка эффективности своевременного получения новой ин-формации. Мероп- риятия против рассеяния, старения и обес-ценивания информации, против дезинформации и шума. Этап VIII. Повторение в несколько раз цикла модели-рования, оптимиза- ции и cравнения альтернативных вариантов с постепенным уточнением крите- риев, ограничений и пара-метров модели. Осуществляется конкретизация и детализация характеристик элементов. Достигается приближение модели к реальному объекту. Этап IX. Применение модели в практической работе, например при проек- тировании, планировании, проверке и разработке гипотез, теории, концеп- ции, при составлении биз-неспланов. При принятии решения в условиях не- полной информации (неопредел„нности), не учитывая всех законов природы и экономики, неизб

Страницы: 1  - 2  - 3  - 4  - 5  - 6  - 7  - 8  - 9  - 10  - 11  - 12  - 13  - 14  - 15  - 16  -
17  - 18  - 19  - 20  - 21  - 22  - 23  -


Все книги на данном сайте, являются собственностью его уважаемых авторов и предназначены исключительно для ознакомительных целей. Просматривая или скачивая книгу, Вы обязуетесь в течении суток удалить ее. Если вы желаете чтоб произведение было удалено пишите админитратору