Требования предъявляемые к устройствам отображения и регистрации информации
В зависимости от условий работы, области применения и конкретного назначения систем отображения информации универсальными и специализированными; работающими в ускоренном, реальном и замедленном масштабе времени; выдающими информацию отдельным лицам или коллективу пользователей; имеющими с ЭВМ непосредственную и дистанционную связь; обеспечивающими непосредственное отображение информации или через промежуточный носитель; осуществляющими вычислительные операции или нет; имеющими внутреннюю память или нет; обладающими определенными возможностями – выделение части изображения, стирание всего изображения или выборочное, указание на экране маркера (курсора) для записи изображения, вычерчивание линий, ввод и редактирования текста, наложение одного вида информации на другой или нет.
Основные характеристики, в соответствии с которыми предъявляются требования к СОИ:
Быстродействие СОИ характеризует максимально быстрый темп приема, отображения и смены информации – время воспроизведения знака, измеряемое от момента поступления кодовой информации до момента полного образования знака в заданном месте. Для СОИ высокого быстродействия это время единицы мкс, для среднего быстродействия – 1 – цы – 10 – ки мс. Для некоторых СОИ быстродействие характеризуется временем вызова и временем обновления данных. Под временем вызова понимают время, измеряемое с момента подачи команды на отображение нужной информации до момента воспроизведения СОИ. Желательно, чтобы время вызова не превышало 2 – 3 с. Под временем обновления данных понимают время, измеряемое с момента поступления данных на выход источника информации, сопряженного с СОИ, до момента формирования изображения.
Точность воспроизведения информации СОИ должна быть не ниже точности обработки ее техническими средствами, обеспечивающими ввод входных данных. Особенно высокие требования предъявляют к точности СОИ индивидуального пользования, используемых для количественной оценки информации, точных расчетов, точных графических построений и др. Точность считывания информации в ряде случаев в значительной степени зависит от оператора. Поэтому требования, предъявляемые к средствам отображения информации, должны согласовываться с конкретными задачами и возможностями оператора.
Для СОИ характерны систематические и случайные погрешности при отображении информации. Причем систематические погрешности могут учитываться в различных таблицах и графиках и устраняться.
Если среднеквадратическую погрешность восприятия оператора обозначить через σВ, а среднеквадратическую погрешность отображения информации СОИ – через σО, то при их полной некоррелированности суммарная среднеквадратическая погрешность системы «оператор - СОИ»:
.
Погрешность восприятия σВ оператора не может быть меньше определенной величины σВmin. Погрешность же отображения σО может быть уменьшена за счет повышения точности работы функциональных узлов СОИ, стабилизация источников питания, компенсации влияния дестабилизирующих внешних факторов и др. Эти меры приводят к удорожанию продукции, поэтому к точности отображения предъявляют требования в зависимости от значений погрешности восприятия информации оператором.
По значению σВ и требуемому значению σΣ можно определить значение погрешности σО СОИ. В соответствии со значением σО формируются требования к точности функциональным узлам и блокам СОИ.
Информационная емкость СОИ. Под информационной емкостью понимают максимальное количество информации, которое может быть на нем отображено. Значение информационной емкости для некоторых видов СОИ зависит от структуры информационного поля, количества позиций.
Если в СОИ для
любой из позиций информационного поля
используются алфавиты с одинаковым
числом символов, то информационная
емкость определяется выражением (бит)
,
где n
– число позиций, которые могут занимать
в пределах информационного поля элементы
отображения; m
– число состояний, в которых может
находиться каждый элемент (длине
алфавита).
Если в СОИ
знакопечатающего типа используют
алфавиты с различным числом символов,
закрепленные за определенными группами
позиций, то информационная емкость
(бит)
,
где M
– число различных алфавитов, используемых
в данном информационном поле.
Количество информации, воспроизводимой СОИ, обычно не равно информационной емкости. Равенство возможно лишь в случае, если для любой позиции информационного поля равновероятно появление любого из символов алфавита, относящегося к ней.
Если появление
символов алфавита длиной m
равновероятно для любой из n
позиций информационного поля, то
количество отображаемой информации
(бит)
,
где pj
– вероятность появления j
– го символа.
Если алфавиты различны для разных групп позиций, то соотношение принимает вид:
.
В ряде случаев пользуются понятием удельной информационной емкости Ino, под которой понимает количество информации, приходящейся на единицу площади отображения (например, экран, табло коллективного пользования):
,
где S – площадь экрана.
Разрешающая способность СОИ. Это один из важнейших показателей эффективности СОИ, характеризующий способность устройства воспроизводить мелкие детали. В качестве количественной меры разрешающей способности используют, например, число телевизионных линий либо число пар оптических линий (линия - промежуток), приходящихся на 1 мм или 1 см. Разрешающая способность связана с остротой зрения. Если разрешающая способность СОИ чрезмерно высока, то оператор ИИС не сможет воспринимать многие детали изображения, в то время как сложность СОИ будет большой.
Надежность СОИ. Эффективность использования сложной ИИС существенно зависит от надежности СОИ. В качестве количественных характеристик надежности СОИ используют вероятность безотказной работы, интенсивность отказов, среднее время безотказной работы, частоту отказов, наработку на отказ и др.
В большинстве случаев СОИ при отказе одного или нескольких элементов продолжает работать, отображая информацию в полном объеме или частично (это связанно с их структурной избыточностью). При считывании оператор может восстанавливать информацию, искаженную СОИ. Исходя из этого количественные критерии надежности, характеризующие безотказность СОИ как простых систем, не могут полностью характеризовать их функциональные возможности, связанные с деятельностью оператора. Поэтому к СОИ подходят как к сложным системам и для оценки степени приспособленности СОИ к выполнению возложенных функций используют оценку эффективности их использования с учетом деятельности оператора.