Основы инженерной психологии

С одной стороны, избыточность информации су­щественно повышает ее помехоустойчивость, дает воз­можность восстановить искаженную информацию. На­пример, искажение или потеря отдельных букв, слов, а иногда и фраз позволяет правильно распознать смысл письменного или устного сообщения; искажение одно­го, двух сегментов знакосинтезирующих цифровых индикаторов позволяет в ряде случаев восстановить истинное значение отображаемой цифры и т. д. При­мером избыточности в информационных структурах мозга является парность некоторых анализаторов (зри­тельного, слухового), что повышает надежность их работы. Избыточную информацию не следует путать с иррелевантной, которая является помехой и мешает нормальной работе оператора. Существует три основ­ных способа введения избыточности: многократное повторение одной и той же информации; введение в сигналы дополнительных элементов; метод избыточных переменных.

С другой стороны, избыточность усложняет систе­му, увеличивает время обработки информации, снижа­ет реальную пропускную способность каналов связи. Поэтому определение необходимой избыточности ре­шается в каждом конкретном случае исходя из особен­ностей решаемой задачи и возможных ограничений. В случае необходимости для уменьшения избыточнос­ти применяют методы, разработанные в теории опти­мального кодирования, а также специальные методы сжатия информации.

Сжатием информации (сжатием данных) называ­ется представление информации (данных) меньшим числом битов по сравнению с первоначальным. Разли­чают сжатие информации без потери информации и с потерей некоторой ее части, несущественной для ре­шаемых задач. К первой группе относятся методы ко­дирования, использующие статистику потока сигналов для получения выигрыша в среднем, например, коди­рование короткими комбинациями символов более часто встречающихся элементов сообщения (код Мор­зе), Ко второй группе относятся методы, основанные на различных аппроксимациях данных, например, кодирование непрерывной кривой дискретными отсче­тами, основанное на теории Шеннона — Котельникова.

По способу устранения избыточности все методы сжатия информации делятся на три группы: 1) струк­турные, предусматривающие дискретное строение массивов информации и предполагающее их простей­шее кодирование; 2) статистические, определяемые понятием энтропии как меры неопределенности, учи­тывающий вероятности появления, а следовательно, и информативности тех или иных сообщений (см. выше); 3) семантические, учитывающие целесообраз­ность, ценность, полезность или существенность ин­формации.