Семантическая мера информации
Вычислительные машины обрабатывают и преобразуют разнообразную информацию – от числовых данных до сочинения музыки и стихов. Оценка содержания разнохарактерной информации – весьма сложная проблема.
Среди семантических мер наиболее распространены: содержательность, логическое количество, целесообразность, существенность, полезность (учитывают прагматику информации) и истинность (учитывают семантику информации) информации.
Применяется при оценке эффективности получаемой информации и ее соответствия реальности.
Содержательностьсобытия i выражается через функцию меры m(i) – содержательности его отрицания. Содержательность события изменяется в пределах:
Относительной мерой количества семантической информации может служить коэффициент содержательности С, который определяется как отношение количества семантической информации к объему:
Логическое количествоинформации Inf , сходное со статистическим количеством информации, вычисляется по формуле:
m(i) – функция истинности;
m(i) - функция ложности.
Отличие статистической оценки от логической состоит в том, что в первом случае учитываются вероятности реализации тех или иных событий, что приближает к оценке смысла информации.
Мера целесообразности информации определяется как изменение вероятности достижения цели при получении дополнительной информации. Полученная информация может быть пустой, т.е. не изменять вероятности достижения цели, и в этом случае её мера равна нулю.
|
|
|
В других случаях полученная информация может изменять положение дела в худшую сторону, т.е. уменьшить вероятность достижения цели, и тогда она будет дезинформацией, измеряющейся отрицательным значением количества информации.
Наконец, в благоприятном случае получается добротная информация, которая увеличивает вероятность достижения цели и измеряется положительной величиной количества информации.
Мера целесообразности в общем виде может быть аналитически выражена в виде соотношения:
где р0 и р1 – начальная (до получения информации) и конечная (после получения информации) вероятности достижения цели.Мера целесообразности в общем виде может быть аналитически выражена в виде соотношения:
Следует отметить существенность самого события; существенность времени совершения события или его наблюдения (рано – поздно – момент); существенность координаты совершения события.
Пример. Пусть вероятность p2 сдачи экзамена по информатике до получения сообщения (подсказки от соседа) оценивается студентом со значением 0,2. После того, как ему удалось получить подсказку, вероятность сдачи увеличилась: р1= 0,8. Определить количество информации, содержащейся в подсказке, с точки зрения ее целесообразности. В соответствии с приведенной формулой имеем: I = log2(0,8/0,2) = log24 = 2.
|
|
|
Пример. Пусть положение студента до получения подсказки оценивается аналогично предыдущему примеру. После получения подсказки, вопреки ожиданиям, вероятность сдачи еще уменьшилась, поскольку подсказка содержала неверную информацию: р1= 0,1. Определить количество информации, содержащейся в подсказке, с точки зрения ее целесообразности. В соответствии с приведенной формулой имеем: I = log2(0,1/0,2) = log20,5 = -1. Таким образом, полученная информация является дезинформацией, поскольку имеет отрицательный знак при измерении.
Измерение некоторого параметра Х можно характеризовать несколькими функциями величины х: вероятность р(х), погрешность измерения e(х) и существенностью с(х). Каждой из этих функций можно поставить в соответствие определённую меру информации.
Мерой Хартли оценивается функция погрешности e при фиксированных значениях функции вероятности (р=const) и существенности (с = const).
Мерой Шеннона оценивается функция вероятности (р = var) при фиксированных значениях функций погрешности (e=const) и существенности (с = const). Мера существенности относится к ситуации с фиксированными функциями погрешности (e=const) и вероятности (с = const).
|
|
|
Можно ввести функцию существенности: сх, зависящие от х; сТ, сN, зависящие от времени Т и пространства (канала) N.
Начало формы
Конец формы
Полезность информации
Количество усваиваемой потребителем информации Iусв тесно связано с теми знаниями, которые имеет потребитель к моменту получения информации - с тезаурусом (ТЗ) потребителя. Этим определяется полезность информации.
В самом деле, для усвоения тех знаний, которые получаются в ВУЗе, требуется среднее образование - иначе студент ничего не поймет. С другой стороны, любая учебная дисциплина ориентируется на знания, которые учащийся должен приобрести в предыдущих курсах. Этим объясняется последовательность учебных дисциплин по годам обучения. Зависимость усваиваемой потребителем информации от его тезауруса выражается графически следующей кривой:
Усваиваемая потребителем информация Iусв
Максимально усваивается информация (т.е. она наиболее полезна) в точке opt, когда потребитель обладает достаточным (но не максимально возможным) тезаурусом для понимания получаемой информации. Как видно из графика, при тезаурусе, равном нулю и максимальному значению в точке max, информация не усваивается: в первом случае, потребителю непонятна принимаемая информация, во втором - она ему уже известна. Рисунок 1.1. – Зависимость усваиваемой потребителем информации от его тезауруса
|
|
|
При значении тезауруса i-ro потребителя ТЗi количество усваиваемой им информации определяется как Iycв = f(T3i). Сам тезаурус ТЗi может быть практически определен как результат интеллектуального тестирования, которое проводится, например, в некоторых западных странах. При таком тестировании человеку выставляется некоторый балл, который и может расцениваться как его ТЗi.
Истинность информации
Эта мера оценивает информацию с позиций ее соответствия отображаемому источнику информации, т.е. реальному миру. Пусть r(mess) — функция, оценивающая истинность сообщения messкак соответствие его реальному положению вещей: 0 £ r(mess) £ 1,причем при r(mess) = 1 сообщение истинно, а при r(mess) = 0 сообщение ложно.
Например: г(«данное пособие посвящено информатике») =1, г(«данное пособие имеет объем 5 страниц») = 0. Оценить истинность сложного сообщения можно, разбив его на простые.
Например, сообщение mess: «данное пособие посвящено информатике и имеет объем 5 страниц» можно представить как два простых сообщения mess1и mess2: mess1 -«данное пособие посвящено информатике», mess2 -«данное пособие имеет объем 5 страниц». Тогда можно предложить рассчитывать истинность сложного сообщения как среднее арифметическое значение истинностей сообщений, его составляющих (что называют - «истинно лишь наполовину»). В таком случае имеем: r(mess) = S (r(mess1) + (r(mess2))= S(1 + 0) = 0,5.
Качество информации
Качество информации является одним из важнейших параметров для потребителя информации. Оно определяется следующими характеристиками:
1. репрезентативность - правильность отбора информации в целях адекватного отражения источника информации. Например, в целях большей репрезентативности данных о себе абитуриенты стремятся представить в приемную комиссию как можно больше свидетельств, дипломов, удостоверений и другой информации, подтверждающей их высокий уровень подготовки, что учитывается при зачислении в ВУЗ;
2. содержательность - семантическая емкость информации. Рассчитывается как отношение количества семантической информации к ее количеству в геометрической мере. Это характеристика сигнала, про который говорят, что «мыслям в нем тесно, а словам просторно». В целях увеличения содержательности сигнала, например, используют для характеристики успеваемости абитуриента не полный перечень его аттестационных оценок, а средний балл по аттестату;
3. достаточность (полнота) - минимальный, но достаточный состав данных для достижения целей, которые преследует потребитель информации. Эта характеристика похожа на репрезентативность, однако разница состоит в том, что в данном случае учитывается минимальный состав информации, который не мешает принятию решения.
Например, абитуриент - золотой медалист может не представлять в приемную комиссию свой аттестат: диплом, подтверждающий получение золотой медали, свидетельствует о полном наборе отличных оценок в аттестате;
1. доступность - простота (или возможность) выполнения процедур получения и преобразования информации. Эта характеристика применима не ко всей информации, а лишь к той, которая не является закрытой. Для обеспечения доступности бумажных документов используются различные средства оргтехники для их хранения, а для облегчения их обработки используются средства вычислительной техники;
2. актуальность - зависит от динамики изменения характеристик информации и определяется сохранением ценности информации для пользователя в момент ее использования. Очевидно, что касается информации, которая используется при зачислении, она актуальна, так как само обучение уже закончилось, и его результаты
изменены быть не могут, а, значит, остаются актуальными;
3. своевременность - поступление не позже заранее назначенного срока. Этот параметр также очевиден недавним абитуриентам: опоздание с представлением позитивной информации о себе при поступлении может быть чревато незачислением;
4. точность - степень близости информации к реальному состоянию источника информации. Например, неточной информацией является медицинская справка, в которой отсутствуют данные о перенесенных абитуриентом заболеваниях;
5. достоверность - свойство информации отражать источник информации с
необходимой точностью. Эта характеристика вторична относительно точности. В предыдущем примере получаемая информация недостоверна;
6. устойчивость - способность информации реагировать на изменения исходных данных без нарушения необходимой точности.
Информационные технологии
Понятие информационные технологии появилось в связи с переходом к информационному обществу. Новая стратегия развития общества базируется на знаниях и высокоэффективных технологиях.
При этом приоритетное развитие получили информационные технологии (ИТ), так как именно они играют роль катализатора процесса научно–технического, социально–экономического и интеллектуального развития общества.
Информационные технологии быстро развиваются, охватывая все виды общественной деятельности: производство, управление, науку, образование, финансово-банковские операции, медицину, быт и др.
Известные в литературе определения информационных технологий достаточно близки.
Широкое толкование этого понятия сводится к следующему: информационная технология - это процесс, обеспечивающий сбор, накопление, переработку, анализ и доставку информации потребителю. В узком смысле: информационные технологии - это получение, обработка, хранение и передача графической, текстовой, аудио- и видеоинформации на основе микроэлектронных средств вычислительной техники и связи.
С.Я.Батышева [1] приводит следующую трактовку информационных технологий:
ИТ определены как способы получения, передачи, кодирования, обработки и воспроизведения информации, заданной в произвольной форме на любых доступных для пользователя носителях, в частности, на базе инструментальных систем, основным элементом которых является электронно-вычислительная машина (ЭВМ).
И.Г.Захарова [2] определяет понятие ИТ:
ИТ - система научных и инженерных знаний, а также методов и средств, которая используется для создания, сбора, передачи, хранения и обработки информации в предметной области.
М.И.Жалдак [3] предлагает понимать под ИТ обучения совокупность методов и технических средств сбора, организации, хранения, обработки, передачи, и представления информации, расширяющей знания людей и развивающих их возможности по управлению техническими и социальными процессами.
И.В. Роберт [ 4] определяет ИТ как практическую часть научной области информатики, представляющую собой совокупность средств, способов, методов автоматизированного сбора, обработки, хранения, передачи, использования, продуцирования информации для получения определенных, заведомо ожидаемых, результатов.
Информационная технология - систематизированная совокупность методов, средств и действий по работе с информацией.
Список действий по работе с информацией может быть достаточно большим: поиск, сбор, обработка, преобразование, хранение, отображение, представление, передача и т.д.
Целью информационной технологии является получение нужной информации требуемого качества для ее анализа человеком и принятия на его основе решения по выполнению какого-либо действия.
Применяя разные технологии переработки информации, можно получить различные результаты. Основными составляющими информационных технологий являются:
- сбор данных или первичной информации;
- обработка данных и получение результатной информации;
- передача результатной информации пользователю для принятия на ее основе решений.
Важной составляющей процесса использования информационных ресурсов общества являются информационные технологии.
Информационные технологии состоят из следующих основных компонентов (рисунок 1.2.):
- технические средства;
- программные средства;
- системы организационно-методического обеспечения.
Рисунок 1.2. – Структура информационной технологии
Информационные технологии обладают следующими отличительными свойствами, знание и использование которых крайне важно для жизни и развития общества.
1. Позволяют активизировать и эффективно использовать информационные ресурсы общества, которые сегодня являются наиболее важным стратегическим фактором его развития.
2. Позволяют оптимизировать и автоматизировать информационные процессы, занимающие все более значительное место в жизни общества.
3. Информационные процессы — важный неотъемлемый элемент сложных производственных или социальных изменений.
4. Информационные технологии крайне важны для обеспечения информационного взаимодействия между людьми, а также в системах подготовки и распространения массовой информации.
5. ИТ занимают центральное место в развитии системы образования и культуры общества.
6. Информационные технологии играют ключевую роль в процессах получения и накопления новых знаний.
7. Использование и активное развитие ИТ может оказать существенное содействие в решении глобальных проблем человечества и, прежде всего, проблем, связанных с необходимостью преодоления переживаемого мировым сообществом глобального кризиса цивилизации.
Дата добавления: 2021-03-18; просмотров: 174; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!