
- •Курс лекций
- •Лекция № 1-2 Тема: Основные задачи теории систем. Классификация систем
- •1.1. Введение
- •1.2. История возникновения и развития
- •1.3. Системность как всеобщее свойство материи
- •1.4. Множественность моделей систем
- •1.5. Предмет и задачи теории информационных процессов
- •Вопросы для самоконтроля:
- •Лекция № 3 Тема: Понятие информационной системы
- •2.1. Структура информационной системы
- •2.2. Классификация информационных систем
- •Различаются технические, экономические, социальные, биологические и др. Системы.
- •Детерминированные и стохастические системы
- •Открытые и закрытые системы
- •Классификация систем по сложности
- •2.3. Процессы в информационной системе
- •2.4. Основные свойства информационных систем
- •2.5. Что можно ожидать от внедрения информационных систем
- •Вопросы для самоконтроля:
- •Лекция № 4 Тема: Уровни представления информационных систем
- •3.1. Методы описания систем
- •3.2. Качественные методы описания систем
- •3.3. Количественные методы описания систем
- •3.4. Оценка качества функционирования
- •3.5. Языки описания информационных систем
- •3.6. Формирование информационной системы
- •Вопросы для самоконтроля:
- •Лекция № 4 Тема: Кибернетический подход к описанию информационных систем
- •4.1. Управление как процесс
- •4.2. Система управления
- •4.3. Этапы управления сложной системой
- •4.4. Представление систем в виде «черного ящика»
- •Вопросы для самоконтроля:
- •Лекция № 5 Тема: Динамическое описание информационных систем
- •5.1. Непрерывно–детерминированные модели
- •5.2. Дискретно–детерминированные модели
- •Табличный способ задания автоматов
- •Автомат Мили
- •Матричный способ задания автоматов
- •5.3. Дискретно-стохастические модели (р-схемы)
- •Матрица переходных вероятностей
- •5.4. Непрерывно стохастические модели (q-схемы)
- •3.5. Комбинированные модели (а-схемы)
- •Вопросы для самоконтроля:
- •Лекция № 6 Тема: Описание информационных систем с помощью теории Марковских случайных процессов
- •6.1. Теория Марковских случайных процессов.
- •6.2. Основные понятия Марковских процессов
- •Определение цепи Маркова
- •6.3. Потоки событий
- •6.4. Пуассоновский поток
- •6.5. Дискретные Марковские цепи
- •6.6. Эргодические и поглощающие цепи
- •Эргодические цепи Маркова
- •Поглощающие цепи Маркова
- •6.7. Непрерывные Марковские цепи
- •Правило формирования уравнений
- •Типовые графы состояний системы
- •Процесс гибели и размножения
- •Не Марковские случайные процессы, сводящиеся к Марковским
- •Метод разложения случайного процесса на фазы
- •6.8. Приложения Марковских процессов
- •Вопросы для самоконтроля:
- •Лекция № 7 Тема: Описание информационных систем с помощью сетей Петри
- •7.1. Основные понятия сетей Петри
- •7.2. Типы сетей Петри
- •7.2. Приложения сетей Петри
- •Литература:
3.4. Оценка качества функционирования
информационной системы
При проектировании и создании информационной системы возникает задача объективной оценки качества.
Качество работы информационной системы зависит от многих факторов. Условно их можно разбить на три группы.
1. Качество применяемого информационного языка:
– качество индексирования документов и запросов;
– качество используемого критерия смыслового соответствия;
– качество изображения сферы интересов пользователей в сформулированных, обработанных и введенных в систему запросах;
– способность системы адаптироваться к реальным информационным потребностям каждого пользователя.
2. Качество (полнота) комплектования массивов документов: возможность обеспечения пользователей полными копиями документов по их требованиям.
3. Время, затрачиваемое на все процедуры переработки сообщений с момента их поступления на вход системы до выдачи рекомендаций пользователям; стоимость разработки и эксплуатации системы и стоимость обслуживания пользователей.
На разных стадиях разработки системы могут применяться различные способы оценки, т.к. и цели оценок различны. Можно разбить эти стадии на три:
– стадия проектирования информационной системы;
– стадия разработки и отладки;
– стадия эксплуатации.
Пример. Абстрактная информационная система, на вход которой поступают документы, а внутри системы хранятся запросы. Информационная система разбивает документы на два массива – рекомендованные пользователям и не рекомендованные.
Если тот же массив предложить на анализ пользователю, то он, то же разобьет его на две – нужные и ненужные (релевантные и нерелевантные).
На основе такого разбиения строится матрица сопряженности 22.
|
Релевантные |
Нерелевантные |
Рекомендованные |
А |
С |
Нерекомендованные |
В |
D |
Здесь, по Робертсону, вводятся характеристики:
P
=
– коэффициент полноты;
F
=
– коэффициент извлечения;
T
=
– коэффициент точности;
G
=
– коэффициент точности.
3.5. Языки описания информационных систем
Для описания информационных систем используются следующие основные языки:
– язык вопросов;
– язык сообщений о необходимых изменениях информационного фонда (язык обновления);
– язык ответов;
– язык сообщений об изменениях алгоритмов обработки и поиска (язык адаптации);
– информационный язык (для выражения результатов информационного поиска);
– алгоритмический язык информационных систем.
В настоящее время известны следующие специфические языки описания информационных систем:
1. Язык нумерации. Предложения такого языка представляют собой последовательность цифр. Вопрос на языке такого типа означает номер информационной задачи. Разновидности языка:
– с фиксированным количеством цифр в предложении;
– с переменной длинной предложения.
2. Языки идентификаторов. Вместо последовательностей цифр в качестве предложений используются идентификаторы – последовательность букв и цифр (первый символ – буква).
3. Языки форматного типа. Каждое предложение такого языка выглядит как последовательность слов фиксированной длины. Длины слов могут быть и неодинаковыми, и определяться их позициями в последовательности. В простейших языках этого типа форматы всех предложений одинаковы.
В более сложных языках может применяться несколько фиксированных форматов. Для распознавания формата часто применяется включение дополнительного слова, служащего признаком вида формата.
Возможны форматные языки с неопределенным числом элементов формата. В таких языках в конце каждого формата вводится дополнительный элемент (хвостовая метка), указывающий конец предложения.
4. Языки позиционного типа имеют неопределенную длину элементов, при этом номер элемента (слова) в предложении называется его позицией.
Языки бывают с числом позиций:
– с фиксированным;
– с неопределенным.
Вместо хвостовых меток используется указатель числа позиций.
5. Языки древовидного типа являются дальнейшим развитием позиционных языков. Элементы предложений могут принадлежать разным уровням. Перед каждым элементом в предложении размещается код, являющийся признаком уровня. Признак конца предыдущего элемента может быть объединен в один код с признаком уровня последующего. Каждый элемент некоторого уровня считается входящим в ближайший от него слева элемент более высокого уровня. То есть, каждое предложение представляет собой древовидную структуру.
3. Иванов: 2.25: 2.21:
1.31: 2.
Сидоров: 0.17: 0.18: 0.19: ыы
:
– хвостовой символ ыы
– хвостовая метка
6. Языки анкетного типа. В результате заполнения анкеты получается вопрос или обновляющее сообщение.
7. Языки с грамматическим строем. После грамматического разбора предложения такого языка получается древовидная структура (аналогично языкам древовидного типа).
8. Нормированные языки. Представляют собой строго определенные подмножества естественного языка, предложения которых по отношению к предметной области семантически однозначны. Выделяют эти подмножества путем задания словаря, допустимых правил построения и ряда ограничений.
9. Естественный язык. Текст расчленяется на отдельные слова.