Теоретические основы информационных процессов

Description

Изложены формализмы теории М. Мазура, описывающие информационные процессы в цепях управления любой природы. Приведены разработки авторов, развивающие данную теорию на основе новых формальных средств описания и исследования массивов упорядоченных данных. Представлены традиционные разделы – элементы математической теории связи К. Шеннона и теории кодирования. Описаны формальные средства измерения числа информаций. Издание предназначено для студентов бакалавриата и магистрантов, обучающихся по направлению «Информатика и вычислительная техника», при изучении профильных дисциплин. ПРЕДИСЛОВИЕ ВВЕДЕНИЕ 1. ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СООБЩЕНИЙ – КОДЫ И ИНФОРМАЦИИ 1.1. Место и роль информирования в процессе управления Контрольные вопросы и задания 1.2. Сообщения в процессе управления Контрольные вопросы и задания 1.3. Преобразования в процессе управления Контрольные вопросы и задания 1.4. Код как преобразование в процессе управления Контрольные вопросы и задания 1. 5. Особенности открытия основного кода Контрольные вопросы и задания 1.6. Информация как преобразование в процессе управления Контрольные вопросы и задания 1.7. Особенности открытия основной информации и основного кода в явлениях природы Контрольные вопросы и задания 2. ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ИНФОРМАЦИЙ – ИНФОРМИРОВАНИЕ 2.1. Понятие и определение информирования 2.1.1. Допущения теории 2.1.2. Информирование как преобразование информаций 2.1.3. Симуляционное информирование 2.1.4. Диссимуляционное информирование 2.1.5. Конфузионное информирование 2.1.6. Об энергоматериальных и структурных процессах Контрольные вопросы и задания 2.2. Трансинформирование – правильное информирование 2.2.1. Трансинформирование 2.2.2. Тривиальное трансинформирование 2.2.3. Аналоговое трансинформирование 2.2.4. О моделях и моделировании 2.2.5. Компенсационное трансинформирование 2.2.6. Использование компенсационного трансинформирования при кодировании и декодировании в системах передачи и хранения сообщений 2.2.7. Использование компенсационного трансинформирования при разработке прогнозов и восстановлении прошлых событий 2.2.8. Сравнительное трансинформирование 2.2.9. Использование сравнительного трансинформирования и измерение величин методами сравнения и компенсации 2.2.10. Исключающее трансинформирование 2.2.11. Сравнение информационных возможностей разных видов трансинформирования Контрольные вопросы и задания 2.3. Псевдоинформирование – информирование с ветвящимися и сливающимися кодовыми цепями 2.3.1. Псевдоинформирование 2.3.2. Псевдоинформация 2.3.3. Симуляционное псевдоинформирование 2.3.4. Симуляционная псевдоинформация 2.3.5. Примеры симуляционного псевдоинформирования 2.3.6. Диссимуляционное псевдоинформирование 2.3.7. Диссимуляционная псевдоинформация 2.3.8. Примеры диссимуляционного псевдоинформирования 2.3.9. Конфузионное псевдоинформирование 2.3.10. Простое (одиночное) конфузионное псевдоинформирование 2.3.11. Двойное конфузионное псевдоинформирование 2.3.12. О возможности исправления разных видов псевдоинформирования 2.3.13. Обобщенные выводы о возможностях исправления разных видов псевдоинформирования Контрольные вопросы и задания 2.4. Дезинформирование – информирование с оборванными или неполными кодовыми цепями 2.4.1. Дезинформирование 2.4.2. Дезинформация 2.4.3. Симуляционное дезинформирование 2.4.4. Диссимуляционное дезинформирование 2.4.5. Конфузионное дезинформирование 2.4.6. Простое (одиночное) конфузионное дезинформирование 2.4.7. Двойное конфузионное дезинформирование 2.4.8. Способы устранения дезинформации Контрольные вопросы и задания 2.5. Параинформирование – информирование со смыслом 2.5.1. Парасообщение и параинформация 2.5.2. Параинформирование 2.5.3. Паратрансинформирование – правильное информирование со смыслом 2.5.4. Об основе «осмысленности» предложений, знаков и т. п. 2.5.5. Об оценке смысла и основе понимания 2.5.6. Об оценке на истинность математических выражений 2.5.7. Парадезинформирование 2.5.8. Симуляционное парадезинформирование 2.5.9. Диссимуляционное парадезинформирование 2.5.10. Конфузионное парадезинформирование 2.5.11. Простое конфузионное парадезинформирование 2.5.12. Двойное конфузионное парадезинформирование 2.5.13. О причине легкого взаимопонимания и недоразумений при общении людей 2.5.14. Роль параинформации в искусстве 2.5.15. Правило построения анекдотов 2.5.16. Роль параинформации в формировании когнитивного диссонанса и консонанса 2.5.17. Что такое «смысл» и его «понятность» 2.5.18. Физическая основа возникновения параинформации 2.5.19. Основа формирования памяти различных систем 2.5.20. Особенности управления в живом организме и машине. Три фактора, существенные для параинформирования 2.5.21. Информационные принципы жизнедеятельности организма Контрольные вопросы и задания 2.6. Метаинформирование – информирование об информировании 2.6.1. Связи между процессами информирования в разных контурах управления 2.6.2. Информации данных контуров управления как метасообщения для внешнего метаконтура управления, метаинформация которого описывает связь между данными информациями 2.6.3. Контур метауправления 2.6.4. Метасообщение и его виды 2.6.5. Метакод и его виды 2.6.6. Метаинформация и её виды 2.6.7. Метаинформирование 2.6.8. Иерархия метаконтуров управления 2.6.9. Метауправление как управление управлениями. Метаинформирование как информирование об информированиях 2.6.10. Виды метаинформирования 2.6.11. Метапарасообщение 2.6.12. Метапараинформация 2.6.13. Метапараинформирование 2.6.14. Независимость утверждений информирования, метаинформирования, мета-метаинформирования; замена информирования метаинформированием с целью сокрытия истины в судопроизводстве, рекламе, пропаганде 2.6.15. Примеры отдельных видов метаинформирования 2.6.16. Определение и различие лжи и обмана Контрольные вопросы и задания 3. АНАЛИЗ СТРОЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ЦЕПЕЙ 3.1. О предмете исследования 3.2. Понятие и формализмы строя цепи 3.2.1. Определение строя информационной цепи 3.2.2. Однородные последовательности и интервально-матричная модель строя цепи 3.3. Числовые характеристики строя информационных цепей 3.3.1. Интегральные характеристики строя 3.3.2. Распределения характеристик строя 3.3.3. Функции характеристик строя 3.4. Характеристики зависимости однородных цепей 3.5. Характеристики соответствия однородных цепей 3.6. Характеристики строя, аналогичные числовым характеристикам случайных величин 3.7. Меры расхождения построений информационных цепей 3.7.1. Меры сходства – расхождения цепей на основе числовых характеристик строя 3.7.2. О процедуре сравнения построений цепей на основе интегральных числовых характеристик строя 3.7.3. Матрица сходства – расхождения для набора цепей 3.7.4. Пример сравнения нуклеотидных последовательностей на основе числовых характеристик их строя 3.8. Сериальное и комплексное описания строя компонентов в массивах данных 3.8.1. Сериальное описание строя цепи 3.8.2. Интервально-сериальное описание строя цепи 3.9. Об использовании интервалов и числовых характеристик строя для кодирования 3.10. Замечания по разделу Контрольные вопросы и задания 4. ЭЛЕМЕНТЫ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ СВЯЗИ К. ШЕННОНА 4.1. Информация и дихотомический поиск сообщений 4.2. Энтропия вероятностного источника сообщений 4.3. Функция неожиданности и понятие «энтропия» по А. Реньи 4.4. Свойства энтропии 4.5. Энтропия объединения 4.6. Виды энтропий и соотношения между ними Контрольные вопросы и задания 5. ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ КОДИРОВАНИЯ 5.1. Основные положения о кодировании сообщений 5.2. Эффективное кодирование 5.2.1. Цель и идея эффективного кодирования 5.2.2. Теорема Крафта – Макмиллана 5.2.3. Теорема Шеннона об эффективном кодировании для дискретного канала без помех 5.2.4. О законе сохранения числа идентифицирующих информаций 5.2.5. О факторах и средствах, обеспечивающих сжатие данных 5.2.6. Построение эффективного кода Шеннона – Фано 5.2.7. Построение оптимального кода Контрольные вопросы и задания 5.3. Помехоустойчивое кодирование 5.3.1. Цель и идея помехоустойчивого кодирования 5.3.2. Элементы теории помехоустойчивого кодирования 5.3.3. Процедура построения группового кода 5.3.4. Процесс кодирования и декодирования Контрольные вопросы и задания 6. ИЗМЕРЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА ИНФОРМАЦИИ 6.1. Три подхода при измерении информации Контрольные вопросы и задания 6.2. Структурные меры информации Контрольные вопросы и задания 6.3. Статистические меры информации Контрольные вопросы и задания 6.4. Количество информации, определяемое числом преобразований сообщений в информационной цепи 6.4.1. Полезная, избыточная и паразитная информации в процессе управления 6.4.2. Описательные информации и подсчет их числа в информационной цепи 6.4.3. Идентифицирующие информации и подсчёт их числа в информационной цепи 6.4.4. Использование мер описательной и идентифицирующей информаций Контрольные вопросы и задания 6.5. Связь числовых характеристик строя с формулами для подсчёта описательных и идентифицирующих информаций Контрольные вопросы и задания 6.6. Формулы для подсчёта количества информации на основе структурного и статистического подходов 6.6.1. Формулы на основе структурного подхода 6.6.2. Формулы на основе статистического подхода 6.6.3. Связь мер Мазура, Шеннона и строя цепи ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПРИЛОЖЕНИЕ. КЛАССИФИКАЦИЯ КОДОВЫХ ЦЕПЕЙ И ВИДОВ ИНФОРМИРОВАНИЯ БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК