значительное

СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ
ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ
Проф. Яценко В.П. и Проф. Антонов В.М.
.
АРИСТОТЕЛЬ
” Целое больше
суммы своих
частей “
Модуль 1 Теоретические основы САПИС
Лекция 4 Полнота информированности ЛПР
• диагноз (1-я часть)
Человек
Згуровський М. З., Панкратова Н. Д., 2005
Предметная область системного
анализа формируется как сложное
многоуровневое множество различных
видов
и
классов
систем
с
разнообразными
свойствами
и
отношениями между ними и в
настоящее время настолько обширна,
что
не
поддается
строгой
и
однозначной
классификации
и
упорядочиванию.
Згуровський М. З., Панкратова Н. Д., 2005
ИНФОРМАЦИОННОЕ
ПРОСТРАНСТВО
БОЛЕЗНЬ
Учреждение:
- диагностический центр
- областная больница
- районная больница
Человек
Эксперт ( исследователь ):
- хирург
- терапевт
- рентгенолог
- врач УЗИ
- системный аналитик
Лечение
Госпитальная
система
- медикаментозное
- хирургическое
- физиотерапевтическое
- комплексное
Эффективность
Диагноз
- предварительный
- уточненный
- окончательный
- неопределенность
- неточность
- неполнота
- нечеткость
- несвоевременность
- недостоверность
- противоречивость
- полное выздоровление
- существенное улучшение
- значительное улучшение
- незначительное улучшение
- без перемен
- незначительное ухудшение
- значительное ухудшение
- существенное ухудшение
- критическое состояние
- летальный исход
Перелом:
-Винтообразный
без смещения;
-Винтообразный
со смещением
( незначительное );
- Винтообразный
со смещением
( значительное );
- Оскольчатый
без смещения;
- Оскольчатый
со смещением
( незначительное );
- Оскольчатый
со смещением
( значительное );
- Поперечный
без смещения;
- Поперечный
со смещением
( незначительное );
- Поперечный
со смещением
( значительное );
Дополнительные симптомы: местный отек, местная болезненность при
мануальной нагрузке, крепитация, патологическая подвижность
ФОРМАЛИЗАЦИЯ ХАРАКТЕРИСТИК И ПОКАЗАТЕЛЕЙ
ИНФОРМИРОВАННОСТИ ЛПР
Достоверность информированности – свойство,
которое характеризует соответствие полученной ЛПР
информации истинному состоянию складывающейся
ситуации.

П

П
И  
П П
П
где: ИП – показатель полноты информированности, П+,
П- - соответственно максимально целесообразный и
минимально допустимый объем информации,
необходимый для принятия решения в определенных
условиях; П – объем информации, полученной ЛПР
в складывающейся ситуации.
МАКСИМАЛЬНО ЦЕЛЕСООБРАЗНЫЙ ОБЪЕМ ИНФОРМАЦИИ
ГРАФ ЛОГИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ ПОЛНОТЫ
ИНФОРМИРОВАННОСТИ ЛПР
( рис. 6.1 )
Згуровський М. З., Панкратова Н. Д., 2005
Перелом:
M
-Винтообразный
без смещения;
-Винтообразный
со смещением
( незначительное );
- Винтообразный
со смещением
( значительное );
- Оскольчатый
без смещения;
- Оскольчатый
со смещением
( незначительное );
- Оскольчатый
со смещением
( значительное );
- Поперечный
без смещения;
- Поперечный
со смещением
( незначительное );
- Поперечный
со смещением
( значительное );
Si
k

. П  П м уровень полного отсутствия
информации о факторах заданного множества
ситуаций;
Дополнительные симптомы: местный отек, местная болезненность при
мануальной нагрузке, крепитация, патологическая подвижность
Перелом:
M
-Винтообразный
без смещения;
-Винтообразный
со смещением
( незначительное );
- Винтообразный
со смещением
( значительное );
- Оскольчатый
без смещения;
- Оскольчатый
со смещением
( незначительное );
- Оскольчатый
со смещением
( значительное );
- Поперечный
без смещения;
- Поперечный
со смещением
( незначительное );
- Поперечный
со смещением
( значительное );
Si
k

. П  П -уровень минимально допустимого
объема информации для принятия решения в
определенных условиях;
Дополнительные симптомы: местный отек, местная болезненность при
мануальной нагрузке, крепитация, патологическая подвижность
Перелом:
M
-Винтообразный
без смещения;
-Винтообразный
со смещением
( незначительное );
- Винтообразный
со смещением
( значительное );
- Оскольчатый
без смещения;
- Оскольчатый
со смещением
( незначительное );
- Оскольчатый
со смещением
( значительное );
- Поперечный
без смещения;
- Поперечный
со смещением
( незначительное );
- Поперечный
со смещением
( значительное );
Si
k

. П  П -уровень максимально
целесообразного объема информации для
принятия решения в определенных условиях;
Дополнительные симптомы: местный отек, местная болезненность при
мануальной нагрузке, крепитация, патологическая подвижность
Перелом:
M
-Винтообразный
без смещения;
-Винтообразный
со смещением
( незначительное );
- Винтообразный
со смещением
( значительное );
- Оскольчатый
без смещения;
- Оскольчатый
со смещением
( незначительное );
- Оскольчатый
со смещением
( значительное );
- Поперечный
без смещения;
- Поперечный
со смещением
( незначительное );
- Поперечный
со смещением
( значительное );
Si
k

П

П
М
.
уровень максимально полной
информации о факторах заданного
множества ситуаций;
Дополнительные симптомы: местный отек, местная болезненность при
мануальной нагрузке, крепитация, патологическая подвижность
Перелом:
M
-Винтообразный
без смещения;
-Винтообразный
со смещением
( незначительное );
- Винтообразный
со смещением
( значительное );
- Оскольчатый
без смещения;
- Оскольчатый
со смещением
( незначительное );
- Оскольчатый
со смещением
( значительное );
- Поперечный
без смещения;
- Поперечный
со смещением
( незначительное );
- Поперечный
со смещением
( значительное );
Si
k
. П = Пк - уровень, соответствующий к-й
ситуации заданного множества.
Дополнительные симптомы: местный отек, местная болезненность при
мануальной нагрузке, крепитация, патологическая подвижность
•
•
•
•
•
-уровень полного отсутствия
информации о факторах заданного
множества ситуаций;
П  П  -уровень минимально допустимого
объема информации для принятия решения в
определенных условиях;
П  П  - -уровень максимально
целесообразного объема информации для
принятия решения в определенных условиях;
П  ПМ -уровень максимально полной
информации о факторах заданного
множества ситуаций;
П = Пк - уровень, соответствующий к-й
ситуации заданного множества.
П  П м
Перелом:
M
-Винтообразный
без смещения;
-Винтообразный
со смещением
( незначительное );
- Винтообразный
со смещением
( значительное );
- Оскольчатый
без смещения;
- Оскольчатый
со смещением
( незначительное );
- Оскольчатый
со смещением
( значительное );
- Поперечный
без смещения;
- Поперечный
со смещением
( незначительное );
- Поперечный
со смещением
( значительное );
Si
k
. Область I - соответствует уровню информации
в интервале [ П м , П  ] , который определяет
область недостаточной полноты
информированности;
Дополнительные симптомы: местный отек, местная болезненность при
мануальной нагрузке, крепитация, патологическая подвижность
Перелом:
M
-Винтообразный
без смещения;
-Винтообразный
со смещением
( незначительное );
- Винтообразный
со смещением
( значительное );
- Оскольчатый
без смещения;
- Оскольчатый
со смещением
( незначительное );
- Оскольчатый
со смещением
( значительное );
- Поперечный
без смещения;
- Поперечный
со смещением
( незначительное );
- Поперечный
со смещением
( значительное );
Si
k
. область II - соответствует
уровню информации в


интервале [ П , П ], соответствующему
области рациональной полноты
информированности ЛПР;
Дополнительные симптомы: местный отек, местная болезненность при
мануальной нагрузке, крепитация, патологическая подвижность
Перелом:
M
-Винтообразный
без смещения;
-Винтообразный
со смещением
( незначительное );
- Винтообразный
со смещением
( значительное );
- Оскольчатый
без смещения;
- Оскольчатый
со смещением
( незначительное );
- Оскольчатый
со смещением
( значительное );
- Поперечный
без смещения;
- Поперечный
со смещением
( незначительное );
- Поперечный
со смещением
( значительное );
Si
k
. область II - соответствует
уровню информации в


интервале [ П , П ], соответствующему
области рациональной полноты
информированности ЛПР;
Дополнительные симптомы: местный отек, местная болезненность при
мануальной нагрузке, крепитация, патологическая подвижность
Перелом:
M
-Винтообразный
без смещения;
-Винтообразный
со смещением
( незначительное );
- Винтообразный
со смещением
( значительное );
- Оскольчатый
без смещения;
- Оскольчатый
со смещением
( незначительное );
- Оскольчатый
со смещением
( значительное );
- Поперечный
без смещения;
- Поперечный
со смещением
( незначительное );
- Поперечный
со смещением
( значительное );
Si
k
. область III - соответствует уровню информации в
интервале [
П  , П М] соответствующему области
избыточной полноты информированности ЛПР.
Дополнительные симптомы: местный отек, местная болезненность при
мануальной нагрузке, крепитация, патологическая подвижность
• область I - соответствует уровню информации в
П м , П  ] , который определяет область
интервале [
недостаточной полноты информированности;
• область II - соответствует уровню информации в
интервале [ П  , П  ], соответствующему области
рациональной полноты информированности ЛПР;
• область III - соответствует уровню информации в


интервале [ П , П М ] соответствующему области
избыточной полноты информированности ЛПР.
В общем случае уровень полноты информированности ЛПР будет
зависеть от того, какой из трех указанных областей соответствует уровень
информации Пк (для к-й конкретной анализируемой ситуации), какова
вероятность «попадания» каждой ситуации в заданное множество ситуаций.
• Величина ( П   П M ) определяется уровнем дефицита


П

П
информации для принятия решения, а ( M
)
характеризует уровень избыточности информации при
принятии решения.
• Как видно из схемы рис. 6.1, показатель полноты
информированности Ип целесообразно использовать
для характеристики области II.
• Поэтому для областей I и III могут вводиться дополнительные
показатели:
Показатель избыточной полноты информированности :


П

П
И П  М
;

П П
Показатель дефицита полноты информированности :


П

П
м
И П  
П  П
Перелом:
M
-Винтообразный
без смещения;
-Винтообразный
со смещением
( незначительное );
- Винтообразный
со смещением
( значительное );
- Оскольчатый
без смещения;
- Оскольчатый
со смещением
( незначительное );
- Оскольчатый
со смещением
( значительное );
- Поперечный
без смещения;
- Поперечный
со смещением
( незначительное );
- Поперечный
со смещением
( значительное );
Si
k
. область II - соответствует
уровню информации в


интервале [ П , П ], соответствующему
области рациональной полноты
информированности ЛПР;
Дополнительные симптомы: местный отек, местная болезненность при
мануальной нагрузке, крепитация, патологическая подвижность
Алгоритмы теории информации
Информационная энтропия: H = - ∑ pi * log 2 pi ,
Величина Н – среднее количество информации на
сообщение – получила название информационной
энтропии
Максимальная энтропия:
Hmax = log 2 r,
где r – число наблюдений в группе
Организация системы:
O = Hmax – H
Относительная энтропия:
h = H / Hmax
Коэффициент избыточности:
R = (1 - h ) * 100 %
Коэффициент
изменения системы:
k = Rн / Rпат
А. С. ЛЕОНТЮК, Л. А. ЛЕОНТЮК, А. И. СЫКАЛО ИНФОРМАЦИОННЫЙ АНАЛИЗ
В МОРФОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ, МИНСК«НАУКА И ТЕХНИКА» 1981
Информационная характеристика биологических систем
1. Детерминированная – при R (избыточности) от 1.0 до 0.3 (100-30%).
Математическая модель такого рода систем составлена на основе физикохимических взаимоотношений между элементами и органами системы, а
моделированию подлежит динамика входных, промежуточных и выходных
показателей. Математическим аппаратом, адекватно описывающим
поведение таких систем, служит теория дифференциальных и интегральных
уравнений. К системам такого класса относят системы управления внутренними
органами, в основном гормонального (гуморального) регулирования, а также
элементы нервной системы, биологические модели нейрона, сердечнососудистой системы и т.д.
2. Квазидетерминированная (вероятностно-детерминированная, Х.К.
Кадыров, Ю.Г. Антомонов), если избыточность R («организованность») 0.3-0.1
(30-10%). Математическим аппаратом для описания динамики системы могут
быть системы дифференциальных уравнений для параметров (математическое
ожидание и координатные функции) канонического разложения случайной
функции или представления динамики изменения показателей
дифференциальными уравнениями с коэффициентами, подчиняющимися
непредельным законам распределения. К таким системам относятся системы
управления внутренними органами с явно выраженной компонентой нервной
регуляции и системы гормональной регуляции с расстройствами их нормальной
работы.
3. Вероятностная биологическая система - R лежит в пределах от 0.1 до
0 (10-0%). Математическим аппаратом для моделирования такой
системы является теория детерминированных и случайных автоматов с
детерминированными и случайными средами, теория марковских
случайных процессов и эвристическое программирование. К
вероятностным относятся биологические системы, определяющие
взаимодействие между сигналами окружающей среды и реакциями
организма.
А. С. ЛЕОНТЮК, Л. А. ЛЕОНТЮК, А. И. СЫКАЛО ИНФОРМАЦИОННЫЙ АНАЛИЗ
В МОРФОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ, МИНСК«НАУКА И ТЕХНИКА» 1981