Кодирование информации

С увеличением  содержательности информации растет семантическая  пропускная способность информационной системы, так как для получения  одних и тех же сведений требуется  преобразовать меньший объем  данных.

Наряду с коэффициентом  содержательности С, отражающим семантический аспект, можно использовать и коэффициент информативности, характеризующийся отношением количества синтаксической информации (по Шеннону) к объему данных Y = I/V_Д.

Достаточность (полнота) информации означает, что она содержит минимальный, но достаточный для принятия правильного решения состав (набор показателей). Понятие полноты информации связано с ее смысловым содержанием (семантикой) и прагматикой. Как неполная, т.е. недостаточная для принятия правильного решения, так и избыточная информация снижает эффективность принимаемых пользователем решений.

Допустимость информации восприятию пользователя обеспечивается выполнением соответствующих процедур ее получения и преобразования. Например, в информационной системе информация преобразовывается к доступной и удобной для восприятия пользователя форме. Это достигается, в частности, и путем согласования ее семантической формы с тезаурусом пользователя.

Актуальность информации определяется степенью сохранения ценности информации для управления в момент ее использования и зависит от динамики изменения ее характеристик и от интервала времени, прошедшего с момента возникновения данной информации.

Своевременность информации означает ее поступление не позже заранее назначенного момента времени, согласованного с временем решения поставленной задачи.

Точность информации определяется степенью близости получаемой информации к реальному состоянию объекта, процесса, явления и т.п. Для информации, отображаемой цифровым кодом, известны четыре классификационных понятия точности:

- формальная  точность, измеряемая значением  единицы младшего разряда числа;

- реальная точность, определяемая значением единицы  последнего разряда числа, верность  которого гарантируется;

- максимальная  точность, которую можно получить  в конкретных условиях функционирования  системы;

- необходимая  точность, определяемая функциональным  назначением показателя.

Достоверность информации определяется ее свойством отражать реально существующие объекты с необходимой точностью. Измеряется достоверность информации доверительной вероятностью необходимой точности, т.е. вероятностью того, что отображаемое информацией значение параметра отличается от истинного значения этого параметра в пределах необходимой точности.

Устойчивость информации отражает ее способность реагировать на изменения исходных данных без нарушения необходимой точности. Устойчивость информации, как и репрезентативность, обусловлена выбранной методикой ее отбора и формирования.

В заключение следует  отметить, что такие качества информации, как репрезентативность, содержательность, достаточность, устойчивость, целиком  определяются на методическом уровне разработки информационных систем. Параметры  актуальности, своевременности, точности и достоверности обусловливаются  в большей также на методическом уровне, однако на их величину существенно  влияет и характер функционирования системы, в первую очередь ее надежность. При этом параметры актуальности и точности жестко связаны соответственно с параметрами своевременности  и достоверности.

II. КЛАССИФИКАЦИЯ И  КОДИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИИ

1. Система классификации

Важным понятием при работе с информацией является классификация объектов.

Классификация - система распределения объектов (предметов, явлений, процессов, понятий) по классам в соответствии с определенным признаком.

Под объектом понимается любой предмет, процесс, явление материального или нематериального свойства. Система классификации позволяет сгруппировать объекты и выделить определенные классы, которые будут характеризоваться рядом общих свойств. Классификация объектов - это процедура группировки на качественном уровне, направленная на выделение однородных свойств. Применительно к информации как к объекту классификации выделение классы называют информационными объектами.

Свойства информационного  объекта определяются информационными  параметрами, называемыми реквизитами. Реквизиты представляются либо числовыми данными, например вес, стоимость, год, либо признаками, например цвет, марка машины, фамилия.

Реквизит - логически неделимый информационный элемент, описывающий определенное свойство объекта, процесса, явления и т.п.

Кроме выявления  общих свойств информационного  объекта классификация нужна  для разработки правил (алгоритмов) и процедур обработки информации, представленной совокупностью реквизитов.

При любой классификации  желательно, чтобы соблюдались следующие  требования:

- полнота охвата  объектов рассматриваемой области;

- однозначность  реквизитов;

- возможность  включения новых объектов.

В любой стране разработаны и применяются государственные, отраслевые, региональные классификаторы. Например, классифицированы: отрасли  промышленности, оборудование, профессии, единицы измерения, статьи затрат и  т.д.

Классификатор - систематизированный свод наименований и кодов классификационных группировок.

При классификации  широко используются понятия классификационный признак и значение классификационного признака, которые позволяют установить сходство или различие объектов. Возможен подход к классификации с объединением этих двух понятий в одно, названное как признак классификации. Признак классификации имеет также синоним основание деления.

Разработаны три  метода классификации объектов: иерархический, фасетный, дескрипторный. Эти методы различаются разной стратегией применения классификационных признаков. Рассмотрим основные идеи этих методов для создания систем классификации.

Иерархическая система классификации

Иерархическая система классификации строится следующим образом:

- исходное множество  элементов составляет 0-й уровень  и делится в зависимости от  выбранного классификационного  признака на классы (группировки), которые образуют 1-й уровень;

- каждый класс  1-го уровня в соответствии  со своим, характерным для него  классификационным признаком делится  на подклассы, которые образуют 2-й уровень;

- каждый класс  2-го уровня аналогично делится  на группы, которые образуют 3-й  уровень, и т.д.

Учитывая достаточно жесткую процедуру построения структуры  классификации, необходимо перед началом  работы определить ее цель, т.е. какими свойствами должны обладать объединяемые в классы объекты. Эти свойства принимаются  в дальнейшем за признаки классификации.

В иерархической  системе классификация из-за жесткой  структуры особое внимание следует  уделить выбору классификационных  признаков.

В иерархической  системе классификации каждый объект на любом уровне должен быть отнесен  к одному классу, который характеризуется  конкретным значением выбранного классификационного признака. Для последующей группировки  в каждом новом классе необходимо задать свои классификационные признаки и их значения. Таким образом, выбор  классификационных признаков будет  зависеть от семантического содержания того класса, для которого необходима группировка на последующем уровне иерархии.

Количество уровней  классификации, соответствующие числу  признаков, выбранных в качестве основания деления, характеризует  глубину классификации.

Достоинства иерархической  системы классификации:

- простота построения;

- использование  независимых классификационных  признаков в различных ветвях  иерархической структуры.

Недостатки иерархической  системы классификации:

- жесткая структура,  которая приводит к сложности  внесения изменений, так как  приходится перераспределять все  классификационные группировки;

- невозможность  группировать объекты по заранее  не предусмотренным сочетаниям  признаков.

Фасетная  система классификации

Фасетная  система классификации в отличие от иерархической позволяет выбирать признаки классификации независимо как друг от друга, так и от семантического содержания классифицируемого объекта. Признаки классификации называются фасетами (facet - рамка). Каждый фасет (Фi) содержит совокупность однородных значений данного классификационного признака. Причем значения в фасете могут располагаться в произвольном порядке, хотя предпочтительнее их упорядочение.

Процедура классификации  состоит в присвоении каждому  объекту соответствующих значений из фасетов. При этом могут быть использованы не все фасеты. Для каждого объекта  задается конкретная группировка фасетов  структурной формулой, в которой  отражается их порядок следования:

K_S = (Ф₁, Ф₂, …, Ф_i, …, Ф_n),

где Ф_i - i-й фасет;

n - количество  фасетов.

При построении фасетной системы классификации  необходимо, чтобы значения, используемые в различных фасетах, не повторялись. Фасетную систему легко можно  модифицировать, внося изменения  в конкретные значения любого фасета.

Достоинства фасетной системы классификации:

- возможность  создания большой емкости классификации,  т.е. использования большого числа  признаков классификации и их  значений для создания группировок;

- возможность  простой модификации всей системы  классификации без изменения  структуры существующих группировок.

Недостатком фасетной системы классификации является сложность ее построения, так как  необходимо учитывать все многообразие классификационных признаков.

Дескрипторная система классификация

Для организации  поиска информации, для ведения тезаурусов (словарей) эффективно используется дескрипторная (описательная) система классификации, язык которой приближается к естественному  языку описания информационных объектов. Особенно широко она используется в  библиотечной системе поиска.

Суть дескрипторного метода классификации заключается  в следующем:

- отбирается  совокупность ключевых слов или  словосочетаний, описывающих определенную  предметную область или совокупность  однородных объектов. Причем среди  ключевых слов могут находиться  синонимы;

- выбранные ключевые  слова и словосочетания подвергаются  нормализации, т.е. из совокупности синонимов выбирается один или несколько наиболее употребимых;

- создается словарь  дескрипторов, т.е. словарь ключевых  слов и словосочетаний, отобранных  в результате процедуры нормализации.

Между дескрипторами  устанавливаются связи, которые  позволяют расширить область  поиска информации. Связи могут быть трех видов:

- синонимические, указывающие некоторую совокупность ключевых слов как синонимы;

- родовидовые, отражающие включение некоторого класса объектов в более представительный класс;

- ассоциативные, соединяющие дескрипторы, обладающие общими свойствами.

2. Система кодирования

Система кодирования  применяется для замены названия объекта на условное обозначение (код) в целях обеспечения удобной  и более эффективной обработки  информации.

Система кодирования - совокупность правил кодового обозначения объектов.

Код строится на базе алфавита, состоящего из букв, цифр и других символов. Код характеризуется:

- длиной - число позиций в коде;

- структурой - порядок расположения в коде символов, используемых для обозначения классификационного признака.

Процедура присвоения объекту кодового обозначения называется кодированием. Можно выделить две группы методов, используемых в системе кодирования, которые образуют: