3.1.3 Кодирование информации

При построении абстрактных СОИ возникает проблема оптимального кодирования информации. Термин «кодиро­вание» в данном случае взят из теории информации. Он означает преобразование сообщения в сигнал, удобный для передачи по каналу связи. Применительно к деятель­ности оператора кодированием называется способ пред­ставления информации оператору, соответствующий осо­бенностям восприятия, памяти и мышления.

Проблема оптимального кодирования заключается, прежде всего, в правильном выборе категории кода, длины алфавита сигналов и компоновки кодового знака.

Категорией кода (видом алфавита) называется любой самостоятельный способ кодирования информации. Не­которые из них показаны на рис. 14.4 и рис. 14.5. /Pict 14-04/ и /Pict 14-05/ Помимо них используются такие способы кодирования, как кодирование яркостью, частотой мельканий и др.

Рис. 14.4 Способы кодирования знаковой информации

Рис. 14.5 Пять абстрактных способов кодирования информации

Выбор категории кода зависит от ряда факторов. Прежде всего, он определяется характером решаемой задачи: та категория кода, которая эффективна при решении одной задачи, может быть неэффективной при решении другой.

Выбор категории кода зависит от формы объекта, о котором передается информация оператору. В большинстве случаев скорость и точность различения и опознания тем выше, чем более похож отображаемый символ на реальный объект.

При выборе категории кода нужно учитывать также и привычные ассоциации человека, его жизненный и про­фессиональный опыт. Так, например, размеры отобража­емого символа хорошо ассоциируются с размерами реаль­ного объекта и его важностью (значением). То же самое относится и к яркости символа: ее величина также хорошо ассоциируется с размерами и значением объекта.

Пространственная ориентация символа может исполь­зоваться для отображения направления движения. Для привлечения внимания оператора целесообразно исполь­зовать кодирование частотой мельканий информационного сигнала. Необходимо учитывать и привычные ассоциации, которые сложились у человека по отноше­нию к различным цветам: красный обычно ассоциируется с опасностью, желтый – с необходимостью получения предупреждения, зеленый – со спокойной обстановкой. Буквы лучше всего использовать для передачи информа­ции о названии объекта, цифры – для информации о количественных характеристиках объекта. Кодирование формой применяют для обозначения вида и класса объекта.

И, наконец, выбирая ту или иную категорию кода, не­обходимо обеспечить условие, согласно которому зритель­ные сигналы должны быть различимы по своим физичес­ким параметрам. Для этого величины яркости, контраста, размеров знаков, а также их расположение и характеристики цвета должны находится в допустимых пределах.

Длиной алфавита сигналов называется возможное количество различных элементов (уровней) внутри данной категории кода. Требование оптимальной различимости сигналов ограничивает возможную длину их алфавита. Оптимальные условия различения сигналов создаются лишь в том случае, если различие меж­ду парой одномерных сигналов превышает пороговую величину в несколько раз. Кроме того, допустимая длина алфавита ограничена способностью человека точно иден­тифицировать возрастающее число одномерных сигналов и возможностями его оперативной памяти.

Поэтому число абсолютно различимых градаций одно­мерного сигнала колеблется в пределах от 4 до16 в зависи­мости от выбранной категории кода (табл. 14.1). /Pict 14-06/ Исключение составляет лишь буквенно-цифровое кодирование, при котором могут использоваться практически все цифры и буквы из известных оператору алфавитов (например, русского, латинского, греческого и др.), а также кодирование формой символов по их ассоциации (подобию) с реальными объектами.

Таблица 14.1 Длина алфавита сигналов для различных категорий кодов

Длина алфавита сигналов может быть увеличена за счет использования многомерного кодирования, то есть за счет увеличения числа значимых и меняющихся парамет­ров сигнала. При этом параметры объекта кодируются в одном знаке объединением нескольких признаков. Их количество определяет мерность кода (уровень кодирова­ния). Обычно мерность кода выбирается в пределах от 1 до 4 путем сочетания кодовых категорий формы, цвета, размера и пространственной ориентации сигнала. Применение многомерных кодов приводит к не­которому снижению точности и скорости декодирования информации, но позволяет существенно увеличить ско­рость переработки информации оператором.

Компоновка кодового знака также влияет на эффективность кодирования. При разработке знаков следует руководствоваться следующими положениями:

– знак должен быть хорошо различим, то есть иметь достаточный угловой размер, яркость и контраст;

– в состав знака должны входить основные и дополнительные элементы, причем последние не должны пересекать или искажать контур знака (исклю­чение составляют знаки, выражающие отмену информа­ции, запрещение или окончание каких-либо действий и т. п.);

– предпочтение следует отдавать внутренним элементам знака перед наружными;

– в ка­честве опознавательных признаков знака в пределах одного алфавита не рекомендуется использовать число элементов в знаке, отличие знаков по признаку «негатив – позитив», отличие знаков по признаку прямого зеркального отражения (использование этих признаков целесообразно лишь в особых случаях).