Оценивание информации

Оценивание информации может осуществляться на основе качественных и количественных характеристик (мер). Наиболее существенными из них являются статистический, семантический и прагматический подходы [4].

Синтаксические меры информации. Объем данных в сообщении измеряется количеством символов (разрядов) принятого алфавита в этом сообщении. Одно и то же количество разрядов в разных системах счисления может передать разное число состояний отображаемого объекта:

N=mn,

где N - число всевозможных отображаемых состояний;

т - основание системы счисления (разнообразие символов, применяемых в алфавите);

п - число разрядов (символов) в сообщении.

В современных компьютерах наряду с минимальной единицей данных — битом широко используется укрупненная единица измерения байт, равная 8 битам.

Определение количества информации на синтаксическом уровне связано с понятием неопределенности состояния системы (энтропии системы).

Пусть до получения информации получатель мог иметь некоторые предварительные (априорные) сведения о системе α, что количественно определяет мера неопределенности состояния системы H(α).

После получения некоторого сообщения β получатель приобрел дополнительную информацию Iβ(α), уменьшившую его априорную неосведомленность так, что апостериорная (после получения сообщения β) неопределенность состояния системы стала H(α/β).

Тогда количество информации Iβ(α) о системе α, полученное в сообщении β, будет определяться как:

Iβ(α) = H(α) - H(α/β).

Таким образом, количество информации измеряется изменением (уменьшением) неопределенности состояния системы. Если конечная неопределенность H(α/β) обратится в нуль, то первоначальное неполное знание заменится полным знанием и количество информации равно:

Iβ(α) = H(α).

Иными словами, энтропия системы H(α) может рассматриваться как мера недостающей информации. Энтропия системы H(α), имеющей N возможных состояний, согласно формуле Шеннона равна N

H(α) = - Σ Pi log Pi,

i=1

где Pi - вероятность того, что система находится в i-м состоянии.

Для случая, когда все состояния системы равновероятны, то есть Pi = 1 / N, ее энтропия вычисляется как

N

H(α) = - Σ 1/N log 1/N = log N.

i=1

Семантическая мера информации. Для измерения смыслового содержания информации, то есть ее количества на семантическом уровне, наибольшее признание получила тезаурусная мера информации, предложенная Ю.И. Шнейдером.

Мера связывает семантические свойства информации со способностью пользователя воспринимать поступившее сообщение.

Семантические свойства информации отражает тезаурус пользователя как совокупность сведений о системе, которыми располагает пользователь.

В зависимости от соотношений между смысловым содержанием информации S* и тезаурусом пользователя Sп, изменяется количество семантической информации Iс, воспринимаемой пользователем и включаемой им в дальнейшем в свой тезаурус:

􀂃 при Sп ≈ 0 пользователь не воспринимает, не понимает поступающую информацию;

􀂃 при Sп → ∞ ° пользователь все знает и поступающая информация ему не нужна.

И в том и в другом случае имеет место Ic ≈ 0 .

При разработке информационного обеспечения систем управления следует стремиться к согласованию величин S* и Sп так, чтобы циркулирующая в системе информация была понятна, доступна для восприятия и обладала наибольшей содержательностью S, то есть

S = Ic / Vд,

где Vд – объем данных.

Прагматическая мера информации. Данная мера информации - это полезность информации, ее ценность для пользователя (управления). Эта мера также является величиной относительной, обусловленной особенностями использования информации в той или иной системе управления. Ценность информации целесообразно измерять в тех же самых единицах, в которых измеряется целевая функция управления системой.

Например, в системе управления производством, ценность информации можно определять как эффективность осуществляемого на ее основе экономического управления, или, иначе, приростом экономического эффекта функционирования системы управления, обусловленным прагматическими свойствами информации:

IПβ(α) = П(α/β) - П(α),

где IПβ(α) — ценность информационного сообщения для системы управления α;

П(α) — априорный ожидаемый экономический эффект функционирования системы

управления α;

П(α/β) — ожидаемый эффект функционирования системы α при условии, что для

управления будет использована информация, содержащаяся в сообщении β.

Поскольку экономический эффект функционирования системы управления складывается из экономического эффекта решения отдельных функциональных задач, то для вычисления IП следует определить:

Zβ - множество задач, для решения которых используется информация β;

F - частоту решения каждой задачи за период времени, для которого оценивается экономический эффект;

Rβ - степень влияния информационного сообщения β на точность решения задачи,

0 < R < 1.

Тогда

Zβ IПβ(α) = П(α/β) - П(α)= Σ F j Rβj Пj,

j=1

где Пj - экономический эффект от решения j-й задачи в системе. В такой постановке единицей измерения ценности экономической информации является денежная единица.