December 05 2016 16:38:48
School Nogma
Навигация
 
Авторизация
Логин

Пароль



Вы не зарегистрированы?
Нажмите здесь для регистрации .

Забыли пароль?
Запросите новый здесь.
 
информационно-измерительная система
Физические основы информации

Измерительные приборы и вспомогательные средства, измерительные преобразователи и датчики могут быть объединены в информационно-измерительную систему. Обобщенная структурная схема ИИС содержит следующие устройства:

1) устройство измерения, выполняющее операции сравнения с мерой, квантование, кодирование;

2) устройство обработки информации (вычисление результатов косвенных измерений, сравнение с заданными граничными значениями измеряемой величины, логическая и статическая обработка данных, уменьшение избыточности, выполнение различных математических операций);

3) устройство хранения информации;

4) устройство управления, служащее для организации взаимодействия всех узлов ИИС;

5) устройство воздействия на объект управления.

Если в состав ИИС входит компьютер, используемый не только для обработки результатов измерения, но и для управления самим процессом измерения, а также для формирования управляющих воздействий на объект исследования, то такая система называется измерительно-вычислительным комплексом (ИВК).

ИИС и ИВК применяются в тех случаях, когда решения принимаются на основании использования результатов не небольшого числа отдельных измерений, а потоков измерительной информации. Например, контроль за состоянием космической станции типа «Салют» осуществляется на основе проведения около 25000 измерений в секунду.

Очень важным моментом в работе любой измерительной системы является восприятие получаемой информации человеком, который выделяет информационные единицы, определяет смысл и ценность информации, распознает образы и т.д. В связи с этим в литературе дискутируются две точки зрения:

1) информация есть универсальное свойство материи, не зависящее от человека;

2) информация неразрывно связана с мышлением человека.

Данное противоречие снимается, если человека рассматривать как закономерный результат эволюции Вселенной, как часть этого материального мира.

Информация стала общенаучным понятием после введения для неё количественной меры. Для количественной меры информации К.Шеннон использовал формулу Л.Больцмана для энтропии S макросостояния системы из большого числа одинаковых частиц

S = k·lnG,                                          (I.2.3)

где G – статический вес макросостояния, равный числу микросостояний, реализующих данное макросостояние. Если система в n-ом микросостоянии может находиться с вероятностью Рn, то формула Больцмана запишется в виде

img014,                                          (I.2.4)

где суммирование ведется по всем допустимым микросостояниям и

img015.                                          (I.2.5)

При Р1 = Р2 = … =РN = 1/N статический вес G = N.

Получение информации о системе уменьшает неопределенность, связанную с микроскопическим состоянием системы, которая, очевидно, пропорциональна энтропии данного состояния. Однозначное определение реализованного микросостояния системы при N возможных равновероятных микросостояний связано с получением информации, равной

log2N.

Например, в случае задавания вопросов о микросостояния системы, требующих однозначного ответа типа «да» или «нет» для однозначного определения микросостояния системы требуется log2N вопросов.

Законы термодинамики также используются в анализе энергетики информационных процессов. Например, минимальная энергия, необходимая для работы с 1 битом информации, часто определяется величиной энергии тепловых флуктуаций порядка kT. Здесь Т – абсолютная температура информационной системы.

Необходимо отметить, что информация не является только количественным понятием. При этом любая информация может быть представлена с помощью единственной выбранной структуры, например, последовательности символов 0 и 1 и является инвариантом, не зависящим от материального носителя и формы представления. Восприятие информации всегда связано с её интерпретацией, выделением информационных единиц (построение иерархии), распознаванием образов и ситуаций, а также использованием имеющихся знаний и модели мира. Восприятие информации не сводится к физическому взаимодействию. Для характеристики информации вводится понятие её ценности для решения определенной задачи или принятие решения. Иными словами, необходим анализ связи между поставленной целью и полученной информацией.

Комментарии
Нет комментариев.
Добавить комментарий
Пожалуйста, залогиньтесь для добавления комментария.
Рейтинги
Рейтинг доступен только для пользователей.

Пожалуйста, авторизуйтесьили зарегистрируйтесь для голосования.

Нет данных для оценки.

Время загрузки: 0.05 секунд 4,195,202 уникальных посетителей