Синтаксична міра інформації в системах технологічного моніторингу
Практичне заняття №1
Тема: “ Методика оцінки якості інформації в системах технологічного моніторингу”
І. Вступна частина.
А) Тестовий контроль.
В) План заняття:
1. Синтаксична міра інформації в системах технологічного моніторингу(ТМ).
2. Семантичне оцінювання моніторингової інформації.
3. Прагматична міра інформації в автоматизованих системах ТМ.
С) Література:
1. Березівський П.С., Михалюк Н.І. Системи технологій: Навч. посібник. - К.: Центр навчальної літератури, 2006. – 288 с.
2. Нестерук В.В. Управління якістю. – Рівне: НУВГП, 2007. – 134 с.
3. Ситник В.Ф. та ін. Основи інформаційних систем: Навч. посібник.-К.: КНЕУ, 2001. – 420 с.
ІІ. Основна частина.
Вступ
Технологічна система – це сукупність взаємопов’язаних груп обладнання, предметів праці, технологічних процесів, виконавців, об’єднаних єдиною виробничою метою – виготовлення продукції ( надання послуг, отримання інформації). Її структурна схема показана на рис. 1.
|
Рис. 1. Структурна схема технологічної системи.
При функціонуванні технологічної системи виникає необхідність в оцінюванні моніторингової інформації. Наука – семіотика, що вивчає знакові системи (до них можна віднести системи технологічного моніторингу) базується на оцінці адекватності інформації.
Адекватність інформації – це ступінь відповідності змісту образу (інформаційної моделі) реальному об’єкту. Адекватність моніторингової інформації може розглядатися у трьох формах:
Пов’язана із формальним сприйняттям структурних характеристик інформаційної моделі абстраговано від змістовних споживчих (корисних) параметрів відображуваних об’єктів. Тут враховується спосіб подання інформації, тип носія, швидкість передачі та обробки даних, розміри кодів, надійність і точність їх перетворення і т. ін.
Відображає відповідність інформаційної моделі (образу) та реального об’єкту. Цей аспект передбачає врахування змісту інформації шляхом аналізу тих відомостей, що відображає інформація.
Характеризує відповідність інформації цілям управління. Цей аспект інформації пов’язаний з її цінністю та корисністю для прийняття ефективного управлінського рішення.
Синтаксична міра інформації в системах технологічного моніторингу.
1.1.Розмір даних у повідомленнях вимірюється кількістю символів (розрядів) алфавіту, який використовується при формуванні повідомлень. Розмір даних впливає на кількість різноманітних відображуваних станів 
об’єкту управління, яка розраховується так:
де– кількість відображуваних станів об’єкту;
– основа системи числення (різноманітність символів алфавіту);
– кількість розрядів (символів) у повідомленні.
Порівняння двійкової і десяткової системи числення:
а) двійкова система → повідомлення: 10111011→ розмір даних n = 
8 біт → 1 байт → кількість станів → 
;
б) десяткова система → повідомлення 12751 → розмір даних n = 5 дит→ кількість станів → 
.
Запитання: чому на практиці широке застосування знайшла двійкова система?
Завдання: побудувати графік 
при 
; 
.
1.2.Для визначення кількість інформації застосовується поняття невизначеності стану системи або (ентропія), бо добування інформації користувачем про систему пов’язане зі зміною ступеня його інформованості про стан системи. Тоді кількість інформації можна оцінити так:
, де
- кількість інформації про систему 
, що міститься в повідомленні 
;
- апріорна невизначеність відомостей про систему (початкова);
- невизначеність відомостей про систему при отримані повідомлення (апостеріорна).
Запитання: чому дорівнює при повному знанні про стан системи після отримання повідомлення → 
. Тоді 
.
Якщо ми знаємо, що система може перебувати одному із станів, то ентропія системи обчислюється за формулою Шеннона:
, де
- імовірність того, що система перебуває у 
-му стані.
Запитання: чому у формулі стоїть «–», а ентропія – невід’ємна ?
Якщо всі стани системи рівно ймовірні, то:
.
Завдання: скільки інформації отримав абонент, якщо по каналу зв’язку передається – розрядне повідомлення, яке використовує – різних символів, а кодові комбінації рівно ймовірні.
Кількість рівномірних кодових комбінацій дорівнює:
.
Усі вони рівно ймовірні, тоді за формулою Хартлі отримаємо:
.
В залежності від основи логарифму одиницями вимірювання кількості інформації будуть біт (двійковий 
) або дит ( 
).
Завдання: побудувати графік 
при ; .
2. Семантичне оцінювання економічної інформації.
Для вимірювання кількості інформації на семантичному рівні, тобто значеннєвого змісту, найбільше застосовується тезаурусна міра, запропонована Ю.І. Шнейдером.
Використовується властивість користувача сприймати відомості, що надходять. Для оцінки цієї властивості використовують поняття тезаурус користувача — це сукупність відомостей, що має користувач у даний час.
Залежно від співвідношення значеннєвого змісту інформації 
та тезаурусу користувача 
змінюється кількість семантичної інформації 
, яку сприймає користувач і вносить до свого тезаурусу.
При 
користувач не розуміє інформацію, що надходить, а при 
користувач (Запитання: який рівень обізнаності користувача?) усе знає і тому інформація йому не потрібна. В обох випадках дорівнює (запитання: якому значенню?) нулю.
Максимальне значення набуває при погодженні та (рис. 2). Отже, кількість семантичної інформації у відомостях, тобто нових знань користувача є величиною відносною (залежиться від ).
Рис.2. Графік залежності кількості семантичної інформації від рівня
тезауруса користувача.
Тому при розробці інформаційного забезпечення моніторингових систем потрібно погоджувати величини та так, щоб 
, яка циркулює у системі, була доступна для сприйняття і найбільш змістовна.