Байдуллаева Қазақтіліне аударғандар Н. М. Алмабаева, Г. Е. Байдуллаева, К. Е. Раманқұлов Мәскеу и з д а т е л ь с к а я г р у п п а «гэотар-медиа» 1 9
жүктеу/скачать 28,1 Mb. Pdf көрінісі
|
Ремизов А.Н. Медициналық және биологиялық физика (1)
| к
тең мүмкіндікті оқиға нәтижесі болсын. Онда, сөз жоқ, бір оқиғаның аныкталмау дәрежесі А-ға тәуелді; к = 1 болғанда окиғаны болмау шынайы болады, яғни аныкталмау дәрежесі нөлге тең, ал к саны үлкен болғанда окиғаны дәл болжау мүмкін емес, өйткені анықталмағандык дәрежесі өте жоғары. Демек, f{k) ізделінді функциясы (акпарат санынын мөлшері және анык- талмаған дәрежесінің өзгерісі) к = 1 де нөлге тең, ал к өскенде ол да өседі. Сонымен катар/функциясы тағы бір шартка жауап беруі тиіс. Айталык, екі тәуелсіз сынак жүргізілсін, оның біреуі к теңмүмкіндікті нәтиже, екіншісі — 1 теңмүмкіндікті нәтижеге ие болсын. Сөз жок, екі окиғаның бірденДА/) болу аныкталмағандығы ол тәжірбиенің әркайсысынын аныкталмағандык нәтиже- лерінін косындысына тең: Akt)=Ak)+AD . (4.1) Теңдіктің сол жағында кі көбейтіндісінің ф ункциясы /(А:/) берілген, ол бірінш і ж әне екінш і сы н ак тар д ы ң мүмкін болаты н қос түзелуінің косындысына тең. (4.1) формуласынаДА) — loga к логарифмдік функциясы сәйкес келеді: loga kl = logo к + loga /. (4.2) Сонымен катар, алынған функция loga 1 = 0 шартын канағаттандырады жэне к артканда өседі. Бір логарифм жүйесінен екінші логарифм жүйесіне өткенде олардың негізі- не тәуелді loga к функциясын тұракты көбейткішке көбейтумен бірдей болған- дықтан, логарифмдер негізі шешуші рөл аткармайды, олар тек акпарат саны нын бірлігін тандаған кезде ғана кажет. Сонымен, loga к функциясын к тең ыктималды нәтиже кезіндегі аныктал- мағандык мөлшері (акпарат саны) деп есептейміз. Әрбір нәтиженің окиғаның ыктималдылығы р = р х= рг = р3 = ... = рк = 1 /к. Әр окиғаның аныкталмағандыктары косылғандыктан, әр жеке нәтиженің аныкталмағандығы: ^log0 к = Iogu \ = ~ Р log ар. (4.3) Нәтижесі әртүрлі p v pv ..., рк, ыктималдылығы бар тәжірибеде әр нәти- женің аныкталмағандык мөлшері (4.3) өрнегі бойынша: - Р \ 1(В Д ’ - P i {oKP v - Р К І0Қ, Рк> ал барлык тәжірибенің аныкталмағандык мөлшері, осы анықталмағандыктар- дың косындысы ретінде жазылады: к H = - ' £ p l \ogapr (4.4) i-i Бұл ыктималдылыклогарифмінін орта мәні. Больцман формуласына (12.20) аналогия ретінде, Я энтропиядеп аталады. Бұл шаманы карастыруға болады. (4.4) өрнегін экстремум бойынша талдап, ен жоғарғы аныкталмағандыкка теңмүмкіндікті нәтижесі бар окиғалар ие болатынын табуға болады. Бұл кездегі сынау көбірек ақпарат береді: н та* = - ( J Ч , { + \ 1оё, | ) + - = К к ■ (4-5) Екі теңмүмкіндікті окиғанын дербес жағдайында, хабар таралғанда алынған акдарат саны мынаған тең: Н = - | | l o g a y + | l o g a i ) = loga 2. (4-6) Ақпарат санының бірлігін тандау үшін a — 2 деп аламыз, сонда (4.6) тең- деуінен: Я = loge 2 = l . Бұл акпарат саны бит деп кабылданады (бит-екі теңмүмкіндікті оқиғанын екеуінің біреуінде болатын ақпарат). (4.5) өрнегінде а = 2 деп алып, ақпарат санын табамыз: Н = log2 к. ' (4.7) Од бит бойынша өрнектелген. Ойын сүйегінін 1 рет түскендегі ақпарат са нын есептейік. (4.7) өрнегі бойынша: Н - log, 6 ~ 2,6 бит. Кибернетикада акпарат түсінігі маңызды рөл атқарады, өйткені кез келген баскару үдерісі акпаратты жеткізуге, жинауға, алуға тікелей байланысты. Ма- териалды әлемнің жалпы қасиетін көрсеткендіктен, ақпарат түсінігі филосо- фиялык категория ретінде карастырылады. Акпаратты үдерістер кез келген баскару жүйесінін жұмысында орын ала- ды — тұкымкуалау белгілерінін таралуынан, адамдар мен машиналардын өзара тілдесуіне дейін. Бүл физикадағы энергия беру аркылы бір қозғалыстың екінші козғалыс түріне көшу мөлшерін көрсеткен сиякты, кибернетикада акпарат ма- териалды дүниенің көрінісін сипаттау мөлшерін көрсетеді. Жоғарыда атап өткеніміздей, акпарат байланыс каналдарымен сигналдардын көмегімен таратылады. Акпарат, оны тарату көзінен кабылдаушы элементгер (сезім мүшесі, микрофон, фотоэлемент т.б.) аркылы кзбылданып, кодты кұрал аркылы ыңғайлы формата түрлендіріліп, мысалы электр сигналы түрінде, бай ланыс каналы аркылы кабылдағышка беріледі, ал ол өз тарапынан акпаратты кодтан алып, мысалы, дауыска айналдырып, кабылдаушыға жеткізеді. Ақпаратты таратудың жалпы сызбасы 4.2-суретте. 4.2-сурет Корыта келгенде айтарымыз, акпарат теориясының кейбір сандык өрнегі медициналык кибернетикада әлі қолданыс тапкан жок. Бұл медици на ғылымының сапалық деңгейіне байланысты орын алып отырған жалпы жағдай. 4.4. БАСҚАРУ ЖӘНЕ РЕТТЕУ Кибернетикалық жүйенің тәртібі максатты түрде өзгеруі үшін баскару кажет. Басқару — бул белгілі бір бағдарлама арқылы кибернетикалық жуйеге ( объекті- ге) эсер етуді жузеге асыру немесе оның қызмет істеуіне жағдай жасау. Қысқаша айтқанда, басқару — қандай да бір мақсатқа жету ушін объектіге эсер ету. Баскару максаты әртүрлі болуы мүмкін. Мысалы, карапайым жағдай, кан- дай да бір шаманың тұрактылығына қол жеткізу (бөлмедегі ылғалдылықты, температураны сактау). Күрделі түрі, кибернетикалық жүйелерді баскарудың максаты айналадағы жағдайға байланысты бейімделу, мысалы белгілі ортаға биологиялық жеке түрінде бейімделуі. Табиғаты әртүрлі объектілерді баскару сызбасы органикалык әлемде, олардың тірі ағзадағы баскаруы мен биология- лык эволюциясын қысқанда және органикалык емес әлемнің, олардың ғарыш- тык корабльдерді баскаруы мен электронды есептеуіш машиналарын косканда бірдей болатындығын аныкталған. Бүл ұқсастық эволюциялык ұзак үдеріс- тердің аркасында жетілдірілген тірі жүйе мен карапайым және күрделендіріл- ген техникалык кұралдар арасында аналогия жүргізуге мүмкіндік береді. Биологиялык басқару жүйелерін зерттеу және оларды техникалык жүй- елермен салыстыру, бір жағынан өте күрделі техникалык кұрылымды жа сау принципін табуға мүмкіндік берсе, екінші жағынан биологиялык объекті мен биологиялык үдерістердің негізінде жаткан баскару принциптерін табуға мүмкіндік береді. Бұл мәселенің бірінші жағы «бионика» деп аталатын ғылыми саланың мағынасын ашады. Кез келген басқару жүйесінде баскарушы жүйе және баскару объектісін ажырата білу керек, сонымен катар олардың арасындағы байланыс жолын (байланыс) ажыратқан жөн. Баскарушы жүйе кибернетикалык жүйенің ма- ңызды бөлігін күрайды. Ол алынған акпаратты өндейтін және баскарушы әре- кетті өндіретін баскарушы жүйе. Акпаратты өндеу үдерісі әртүрлі табиғи және жасанды баскарушы жүйелерде жүргізіледі. Оларға автоматталған жүйеде ак паратты өндейтін ойлау, биологиялык түрлердің эволюциясынан өзгерген тұ- кымқуалау үдерісі жатады. Баскарушы әсерлер баскару нысанына (объектіге) сәйкес эффекторлар аркылы беріледі. Байланыс бойында акпарат бар және сигнал түрінде болатын физикалык кұбылыстар аркылы жүзеге асырылады. Сигналды алысымен, нысан сәйкес күйге ауысады. жүктеу/скачать 28,1 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|