СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ Проф Яценко

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 Диагноз - предварительный - уточненный - окончательный - медикаментозное - хирургическое - физиотерапевтическое - комплексное Эффективность - неопределенность - неточность - неполнота - нечеткость - несвоевременность - недостоверность - противоречивость - полное выздоровление - существенное улучшение - значительное улучшение - незначительное улучшение - без перемен - незначительное 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. 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 . 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 . -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 . -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 . 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; -уровень минимально допустимого объема информации для принятия решения в определенных условиях; - -уровень максимально целесообразного объема информации для принятия решения в определенных условиях; -уровень максимально полной информации о факторах заданного множества ситуаций; П = Пк - уровень, соответствующий к-й ситуации заданного множества.

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 [ ] , 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 [ ], 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 [ ], 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 [ ] соответствующему области избыточной полноты информированности ЛПР. Дополнительные симптомы: местный отек, местная болезненность при мануальной нагрузке, крепитация, патологическая подвижность

• область I - соответствует уровню информации в интервале [ ] , который определяет область недостаточной полноты информированности; • область II - соответствует уровню информации в интервале [ ], соответствующему области рациональной полноты информированности ЛПР; • область III - соответствует уровню информации в интервале [ ] 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 ( ) определяется уровнем дефицита информации для принятия решения, а ( ) характеризует уровень избыточности информации 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 : Показатель дефицита полноты информированности :

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 [ ], 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