В отличие от других информационных процессов при обработке воспринимается, истолковывается и познается какой-то элемент из огромной сложности разнообразия объективной реальности, с помощью выбора вариантов, упрощений и абстракций совершается определенное ограничение этого разнообразия, выявляется общее и существенное, позволяющее принимать решения в конкретных ситуациях.
В процессе обработки, как правило, количество информации уменьшается при возрастании ее ценности и содержательности.
Большинство задач обработки информации решается по функциональной схеме, приведенной на рис. 4.3.
Приведенная схема обработки представляет собой своего рода автомат, осуществляющий последовательное преобразование входных сигналов из некоторого их множества в выходные сигналы с использованием некоторого множества алгоритмов, программ обработки информации и памяти, включающей тезаурус, нормативы, правила, инструкции, методики и др.
Адреса
| Программы обработки информации |
Память
Информация
Выходная информация
Рис. 4.3. Функциональная схема обработки информации
На вход (сотруднику или обрабатывающему устройству) поступают массивы информации, каждый из которых содержит:
• адресную часть, указывающую ячейку памяти, содержимое которой
необходимо для обработки информации конкретного массива;
• номер программы, который дает возможность определить, по ка
кой из хранящихся в памяти программ должен обрабатываться
входной массив;
• множество основных элементов, наиболее полно и точно харак
теризующих входную информацию в массиве.
В результате обработки в самом общем случае получаются два новых массива: массив выходных данных и новый массив в памяти. Элементами входных и выходных массивов могут быть результаты измерения всевозможных параметров, отдельные реквизиты и показатели, семантические множители и коды документов. Количество отдельных элементов определяется конкретной задачей и возможностями технических средств.
В качестве функции выходов и функции преобразования информации могут выступать различные математические и логические функции и операторы: функциональные преобразователи, операторы идентификации, упорядочения, сортировки и др.
В целом функциональная схема представляет собой рекуррентную структуру обработки данных: результат обработки данного массива зависит от результатов обработки предшествующих массивов.
В системах, в которых используются статистические методы обработки результатов экспериментов, информационно - поисковых или информационно - логических системах имеет место только накопление в памяти входных информационных массивов или выдача накопленных выходных массивов.
Процессы обработки информации, производимые человеком или ОМпьютером в информационных системах, предназначенных для реше-
80
81
ния широкого класса задач, осуществляются по определенным правилам, называемым алгоритмами.
Алгоритм представляет собой систему формальных предписаний, определяющих процесс достижения конкретной цели - преобразования исходных данных в искомый результат, а также набор условий, определяющих порядок применения правил к обрабатываемым данным.
К алгоритмам предъявляются следующие требования:
• определенность, состоящая в четкости и недвусмысленности об
разующих его указаний:
• массовость, заключающаяся в применимости алгоритма к неко
торому множеству исходных данных и к целому классу различ
ных задач;
• результативность, заключающаяся в том, что для всякого множе
ства исходных данных число операций, приводящих к результа
ту, конечно.
Каждый алгоритм распадается на элементарные акты, каждый из которых выполняется по вполне определенным и достаточно простым правилам.
После выполнения всех актов, соответствующих значению параметра или показателя и проверки условий, им соответствующих, производится изменение параметров и показателей. Порядок выполнения отдельных актов и проверки необходимых условий, а также порядок последовательных изменений значений параметров и показателей заранее определены. Представление алгоритма решения задачи в форме, воспринимаемой персональным компьютером, называется машинной программой.
Любая операция обработки данных представляет собой некоторую вычислительную или логическую операцию. Значительный объем информации при управлении, многообразие форм ее представления, большое количество одновременно функционирующих и пространственно разделенных источников информации, повышение требований к своевременности, точности и удобству представления информации потребителю требуют автоматизации информационных процессов. Эта задача решается путем разработки и использования сложных информационных систем, в том числе и систем сбора и обработки информации, включающих в себя вычислительные устройства, устройства передачи, хранения и документального представления информации. Обработка данных возможна лишь в том случае, когда имеются априорные сведения о характере исследуемых объектов и источников информации или о характере задачи, которая должна решаться с использованием этих данных. Эти априорные сведения заранее вводятся и хранятся в памяти системы сбора и обработки.
Выдача результатов обработки может осуществляться в двух формах: в режиме прямой связи с потребителями информации и в режиме бу-
накопления с использованием устройств представления результатов обработки потребителю.
Управление информационной системой, а также обеспечение связей между отдельными ее элементами для регулирования информационного потока осуществляется центральным устройством управления.
Основными характеристиками систем обработки информации являются:
• пропускная способность, определяемая скоростью ввода, выво
да и обработки информации;
• производительность, объединяющая трудоемкость и пропускную
способность;
• точность обработки;
• надежность;
• уровень автоматизации операций в системе;
• принцип организации информационных потоков, параллельный
или последовательный;
• экономичность;
• временной режим работы системы, регулярность, непрерывность
или периодичность выдачи информации;
• гибкость ,т.е. способность перестраиваться на решение новых за
дач;
• принцип закрепления функций за техническими средствами;
• степень централизации вычислительных операций;
• наличие устройств хранения промежуточных результатов и ре
зультатов обработки.
Обработка информации может быть поточной, с некоторой задержкой и непоточной.
Наиболее перспективным для обработки массивов информации признано использование многомашинных объединенных вычислительных систем.
4.5. Представление информации
Под представлением информации понимается преобразование ее в у> удобную для восприятия и использования человеком. С этой целью информация обрабатывается в виде наглядных и легко воспринимаемых сигналов и символов, формируемых с учетом психофизических и психофизиологических возможностей человека. Основную роль при передаче информации человеку играет зрительный канал, т.е. визуальное представление. Слуховой и осязательный каналы используется только как вспомогательные.
82
83
Оперативная информация о состоянии объектов контроля и управления может быть представлена тремя способами: сигнализацией, индикацией и регистрацией.
Под сигнализацией понимается сообщение о факте перехода величины из одной области в другую. При сигнализации имеется возможность использовать наряду со зрительным слуховой и осязательный каналы. При визуальной сигнализации основным средством представления является сигнальная лампа. Значительно реже применяются электромеханические и механические элементы: бленкеры, флажки, семафоры, клапаны, затворы. Для акустической сигнализации используют сирену, звонок или голос. Через осязательный канал сигналы передаются с помощью механических и вибрационных воздействий.
Индикацией называется представление результатов измерения. Эта форма представления воздействует главным образом на зрительный канал. Индикация может осуществляться как в аналоговой, так и в цифровой форме. Аналоговые индикаторы представляют информацию в виде изменения некоторых физических величин, например, перемещений, расстояния между двумя точками, интенсивности свечения, звука, механических воздействий и т.д. К этому классу относятся указательные шкальные приборы, а также индикаторы с яркостной, акустической и прочими шкалами.
Цифровые индикаторы представляют значения величин символами. Их разделяют по способу воспроизведения цифр, основанию системы счисления, а также по функциональным и конструктивным признакам. Основные способы воспроизведения цифр - мозаичный и фигурный. По первому способу знак синтезируется из отдельных точек или отрезков, различные сочетания которых определяют конфигурацию символа. Фигурный способ воспроизведения цифр предполагает использование заранее подготовленных фигур либо вычеркивание символа в момент его отображения на экране.
Третья форма представления информации - регистрация - предназначается для записи в символической форме факторов, величин и явлений с целью их документирования и накопления на материальном носителе. Регистрация в большинстве случаев сопровождает процесс индикации и по окончании его позволяет в нужный момент представить накопленную информацию в форме текста, цифрового массива, графиков, кодов и оценок состояний объекта.
В условиях управления сложными процессами и большими системами перед пользователями информации концентрируется огромное количество представляемых сведений о состоянии объекта и органа управления. В результате создается громоздкая и рассеянная картина состояния объекта, трудно воспринимаемая и перерабатываемая человеком, особенно если для восприятия и переработки информации отводится ограниченный интервал времени. В такой ситуации целесообразным считается использование информационных моделей, под которыми понимается организован-