Способ комбинированной обработки информации

 

204706

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Я АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнз

Соцнзлистичвскил

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 25.11.1966 (№ 1059603/26-24) Кл. 42m, 14 с присоединением заявки №

МПК G 06f

УДК 681.327.13(088.8) Приоритет

Опубликовано 20.Х.1967. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 17.1.1968

Моиитет по делом мзобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Автор изобретения

A. Ф. Красилов

Заявитель

СПОСОБ КОМБИНИРОВАННОЙ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ

Известны способы обраоотки информации, заключающиеся в группировании информационных данных.

11редлагаемый способ отличается тем, что располагают носители информации с однородными признаками по соответствующим подмассивам в порядке увеличения у них информационных признаков и вносят носители информации в соответствующие ячейки стереоматричной модели до ее полного заполнения.

Это позволяет удешевить процесс обработки информации.

На фиг. 1 изображена корреляционная таблица, на фиг. 2 — симметричная матрица, на фиг. 3 — симметричная матрица с индексной модификацией.

Модель для обработки информации о локальных динамических системах состоит из двух частей — статической (начальной, базовой) и динамической (полной, сравнительной).

Основанием статической модели служит известная в алгебре квадратная симметричная матрица. Она развертывается для модели следующим приемом. Вначале вся собранная информация, как обычно, подсчитывается (суммируется по признакам) по всем строкам сказуемого. Затем матричный столбец — сказуемое транспортируется, развертывается на девяностно градусов, и указанные в нем прнзнаки сказуемого становятся основанием длй групп подлежащего. В получившейся квадратной матрице (фиг. 2) группы подлежащего расположены симметрично признаком сказуevIoI.o. По программе столбца — сказуемого подсчитываются показатели для всех групп подлежащего. Поскольку матрица симметрична, объем счетных операций в два раза меньше, чем для обычных группировочных таблиц.

Подсчитывают или нижний левый угол, или верхний правый угол матрицы от ее главной диагонали. Затем все абсолютные величины заменяются индексами по предлагаемой схеме. Абсолютные значения признаков в первой

15 строке матрицы приравниваются или к ста (процентам), и к единице, а в соответствук>щих столбцах все величины выражаются как их доли. Таким приемом достигается единая масштабность и сравнимость признаков в их

20 относительных величинах. В результате образуется новая модификация симметричной матрицы (фиг. 3).

Предлагаемая индексная модификация симметричной матрицы открывает новые воз25 можно TII для количественного анализа и синтеза введенной в нее для обработки исходной информации. Они реализуются с помогць|о систем коэффициентов.

Во-первых, все относительные значения элеЗО менто модифицированной матрицы можно

204706 проверить, проконтролировать с помощью коэффициентов симметрии. Они определяются так. В данной группе для каждого признака имеется индекс, который как числитель относится к знаменателю — индексу того же признака, но взятого для всего массива (из первого столбца матрицы). Такова первая часть пропорции. Затем ооразуется другое отношение. В матрице находится группа, которая оиразована па основе признака из первого отношения пропорции. В этой группе берется индекс признака, который был основанием группы в первом отношении, а знаменателем будет соответствующий ему индекс для всего массива (в первом столбце матрицы). Оиа отношения имеют одно значение — коэффициент симметрии — и потому равны. В составленной пропорции индексы каждой группы и первого столбца матрицы подсчитывают независимо друг от друга, и если пропорция верна, все входящие в нее величины найдены правильно. Так проверяют все элементы модифицированной матрицы.

Указанный прием контроля вытекает из свойства симметрии матрицы, но предлагасмые коэффициенты симметрии используют HL только для контроля, по и для количественного анализа. Так, например, если какая-либо группа в модифицированной матрице состоит из двух альтернативных подгрупп, сумма соответствующих коэффициентов симметрии равна двум, если из трех подгрупп, их сумма равна трем и т. д., причем, если один из симметричных коэффициентов уменьшается, противоположный ему увеличивается. Сумма всех изменяющихся значений соответствующих двух симметричных коэффициентов всегда остается равной двум. То же самое справедливо и для трех подгрупп, сумма изменяющихся симметричных коэффициентов которых соответственно равна трем. Таким образом, новое свойство коэффициентов симметрии модифицированной матрицы раскрывает взаимосвязь парных признаков, направление ее действия и количественное выражение для самого процесса изменения. Так, уже при проверке подсчета элементов модифицированнои матрицы благодаря симметричным коэффиц,iентам в модели начинается количественный анализ, то есть ковариантная обработка информации.

Во-вторых, дальнейший, более углубленный анализ совершается с помощью предлагаемых коэффициентов ковариантности. Они являются положительными для «взаимопритягивающихся» признаков и отрицательными для

«взаимоотталкивающихся» признаков. Ковариантные коэффициенты образуются так. Путем сравнения индексов данной группы с соответствующими индексами признаков масс..*ва (в первом столбце матрицы) определяют

Нх отношения. Опи больше или меньше, или равны единице, то есть отклоняются в сторону группировочного признака или наоборот.

В целом образуется определенная комбина5

15 г0

65 ция значений признаков для данной группы.

Если все отклонения выше единицы. суммировать и разделить на число таких отклонений, получится положительный коэффициент ковариантпости для группы. Подобно образуется и отрицательный коэффициент ковариантности для той же группы. Фиксируются и сами признаки, для которых определены положитсльныи и отрицательныи коэффициенты коварпаптности, они являются «портретом» данной группы, Положительные и отрицательные коэффициенты ковариантности сравниваются для альтернативных групп и определяется сдвиг каждой комбинации («портрета») в сторону того или иного группировочного доминирующего признака. Разница между ними (возмо>кно также отношение) образует сравнительные (положительные и отрицательные) коэффициенты. Они содержат межгрупповую коварна .тную характеристику. При условии обязательной фиксации «портретов» групп можно образовать сравнительные коэффициенты для ряда различных групп (можно также использовать для сравнительных коэффициентов «узкие портреты», содержащие для всего ряда групп одни и те же признаки). Открывается возможность для сравнительного анализа всех групп модифицированной матрицы по одному признаку, по двум признакам, по неполной или полной портретной комбинации признаков.

В-третьих, в итоге получают общее среднее значение для положительных и отрицательных ковариантных коэффициентов, которые можно назвать модельными коэффициентами для модифицированной матрицы данного порядка и данного набора исходных признаков.

Б-четвертых, количественный анализ ведут не только с помощью систем коэффициентов, но также и по распределительным рядам каждого признака, имеющего вариации в разных группах. Таким образом, после развертывания исходной информации в модифицированной матрице производится анализ с помощью систем коэффициентов, и в обработанном виде вся рассмотренная информация синтезируется, обобщается в одном итоговом — модельном коэффициенте — индекса. Следовательно, обработка информации в самом основании стаTH÷åoêoé модели — в модифицированной матрице выявляет в первоначальном приближении структуру и связи систем, В ходе обработки в системе открываются новые элементы и взаимосвязи, хотя в данном случае использован весьма ограниченный объем исходной информации, вводимой в модель. Для того чтобы солее полно и глубоко раскрыть структуру и связи элементов, статическая модель достраивается верхними «этажами» в соответствии с закономерностями, особенностями самой исследуемой системы. Для построения ново o этажа модели используется все тот

>ке объем исходной информации. Этажные матрицы имеют для групп более сложные

204706 гp) (1 IHj)QBQHные призняки, чем Оспсвяние мода;ш. Опи составляются нуте «сочета! ия пер ьoHB(альных признаков, имеющихся в основании модели. Принцип построения этажных модифицированных матриц тот же, что и для .;(од::!)Fli;F!ðîâBííoé матрицы основаш(я модел((. Общее количество сло)кных грунпировоч-! (ы.х пр (знаков задается теорией сочетания.

Опа раьпа двойке, возведенной в степень, ранк и порядку матрицы — основанию модели. Для эта)кных матриц группировочные признаки комбинируются как для столбцов (при неизменном первом столбце, определяюще .|! строк(1), так и (ля строк (пj»; i;3)!енени(! признаков в и рвом столбце матрицы — основании) . Б pe3yльта | = в . .1.:-!Огоэт2жнсн матрице перебира!огся все теоретически возмо)кные комбинации исходных признаков и образуются соответствующие им груillibl Формальные возможности статической модели 01рампы, и опи превысят те реальные комбинации э; ементов и связей, которые были замерспы в локалы|ой системс, объекте. Сам этот факт имеет принципиальное значение, ибо он полностью разрешает вопрос определения числа групп, которые нужно образовать из исходнаи информации. Самое главное, что F«10дель сама перебирает все реально имеющиеся в системе группы элементов и связей, конеч!(О, если 0НН был i 32(iipppHbl il стра)кены 13 исхОднОЙ информации, ВВеденпои для! 06!)260тки В Aio iiFJIb, Модель васпраизВОди l деиствительную структуру и связи системы, HÎO сам ход обработки информации соответствует внутренним закономерностям, имманентным особенностям объекта. Имен io поэтому для ка)кдой конкретной системы модель 6;.— дет не столь уж велика, ибо при последовятелы!ом усложнении группировочных комбинаций вскоре 13се реальные из них будут перебраны (в объеме исходной информации).

Бторая часть общей законченной модели— динамическая. Она строится и работает подобно статической, на -:альной части модели.

Затем путем сравнения воссозданных в обеих частях общей модели схем объекта, претерпевшего действительный процесс изменения, развития, дви)кения, определяются его динамические коэффициенты. Они получаются как р азница (или отношение) соответc Toy!OH;H): коэффициентов обеих частей модели. Полученная полная пространсгвепно-Временная модель предоставит все теоретически возмо)к-!

10 знание (i:3 даli:101"а 06 bc)(2 ввс ciiнаЙ H(iформации), нисколько не искаженное способом обработки, об исследуемой системе, объекте. Для наглядного, графического количественного анализа в этажных матрицах используют обычный метод графов, а для межэтажных связей предлагается способ стереогряфов. Последний дает возможность выразить полученную адекватную схему объекта в графическом изображении (в пределах найденных значений выше указанных коэффициенTOB), 5

3О

35 ао

so

Предлагаемая для обработки информации гср.смаг !Чная модель может быть не толька лакальнои, но сколь угодно велика, теоретически она бесконечно увеличиваема. Ее принципиальная разрешительная способность для обработки информации и воспроизведе1:H", спстсм неограничена, поэтому любой ве;I! "Ишы и сложности системы — детерминирован:|ые, вероятностные и даже существенно нелинейные — принципиально могут быть адекватно отражены, схематически воссозданы. Тем самым практически удовлетворительно впервые решается проблема научно обоснавян(юй аппроксимации систем объектов.

Рсгцепие — поэта!шое. Мстрируются фактическ((е .шкальные системы или части систем, по-".ому зямеренная информация всегда ограllи.lеl|11. Kледават . .ЛbHО, предстоит построить рНр, стересмат()ичных моделей В cooTI)QTcTBHH

c IIIocJic oHB1 льпь(,IH 32ХIPPB)IH 00 bLKTB. Eo; е тог0, чем чаще и полнее будут замерены ипфармац(ш, тем адекьатнее в модели будут

Äoс(!! о (BHH(cíb(структура и связи системы. ((дса !ь;.о сбор информации должен быть не1!рс|;b!B;;b!)1, такой же ее Обработка в стересмя)р.-|Иной . |!одели, в итоге будет все более нс:;ое отражение объекта, стремящееся к по;шой истине.

Собранная первоначальная информация

;„.:.H осуществления ввода ее в стереоматричкую модель должна быть предварительно техI10 $TOTO 1P ((2. ТехнологHi!eCKBH

На i ..OTOÂ!iB Ъ(0)КЕТ BECTIICb 1)P)iЧНУЮ ИЛИ С ПОмощью вычислитель iÎЙ техн!)ки — малых, Г|ЕРфс, )ЯЦИО!!НЫХ, ЭЛЕКГP01(HO-ВЫЧIIСЛИТЕЛЬНЫХ цифра b(x, а; алоговых:(иных устройств. Для ручной 11 машшшай подготовки псходнои Hilфар.„аци:(cocTaвля|от логические алгоритмы ь соответствии с целью исследования объекта. :.я каждан машины cocTBBëÿFoò также расчетный алгоритм. Б случаях, когда изучается одни и тот же или однотипные объекты, возма)кпо составление стандартных программ, Следует подчерк(!уть, iiio составить всеобщу(о программу-алгopHT)I нельзя, поскольку существенно различны cB)IH оаъекты, цели исследования пх, а также видь(используемой вы"1!с чl(тель((ОЙ техпиl.((. Для i)ceooIFIe!i пра: раммы-алгоритма пр(шциппялы(а недостаточны разрешительные способности современ1ib1 Lb!HI1ciHTåëbHb(õ . !ашнп и иедостаточilhl на., |;ные з 21|ия о локальных системах и дейст..;r лы;ости в целом. Более того, именно путе:(осработки исходной информации в стереоматри шых моделях мо.кно получать такие знания о системах, объектах, которые послу)кат достаточным основанием для создания скелетов будущих аналоговых мaøHH, устройсть. Наконец, способ обработки i!Hôîðìàцип в стереоматричных моделях требует эвристl;|!сскпх !)ешепи(! исследоВателя для пе()ехода ст одного этапа количественного анализа к последующему этапу — выбора направления обработки в соответствии с задан;(ой узкой целью изучения объекта, оценки экстра204706

1I р едм ет изобретения перед вводом ее в мдоель.

Х Х2

К,-IOO х,Юа х -rgb х, xi у2 Pl/8. 1

Фса3

Составитель А. А. Плащик

Редактор T. Н. Караиова Техред Р. М. Новикова

Корректоры: Е. Ф. Полиоиова и Е. Н. Гудзова

= ".êаа 3895/!О Тираж 535 Подписное

ЦП11ИПИ Когиитета по делаги изобретений и открытий прп Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2 поляции информации о локальных системах при переносе ее на другие системы, Ограничиваться строго последовательной, формализованной программой-алгоритмом здесь псвозможно. Стсреоматричпая модель сама определяет разнообразие алгоритмов, программ, которые нужно составить для предварительной технологической подготовки информации

Способ комбинированной обработки информации, записанной на различных носителях, отличающийся тем, что, с целью удешевления процесса обработки, располагают носители информации с однородными признаками по соответствующим подмассивам в порядке увеличения у них информационных признаков и

10 вносят носители информации в соответствующие ячейки стереоматричной модели до ее полного заполнения.