Человек - интерфейс - компьютер. Будко В.Н. - 13 стр.

UptoLike

Составители: 

mconstPi /1
=
=
Т.к. у нас
PPi
=
1
Γ
=
/
ε
,
то :
PH /1log
=
1
ε
/log
Γ
=
Пилот в свою очередь отсчитывает визуально угол крена с ограниченной точностью -
разрешающей способностью отсчета
δ
. Пусть в пределах участка
δ
шкалы прибора
заключено
κ
дискретных отрезков разрешающей способности
ε
прибора. Например, если
визуальный угол разрешения
°
=
2
δ
, а мера дискретности прибора
°
=
1
ε
, то на участке
δ
будет
κ
=2 дискретных значений прибора. Заметим, что практически, как правило , всегда
δ
ε
<
.
Если считать , что это
κ
значения появляются с равной вероятностью, (А)
то вероятность появления каждого из них будет
δ
ε
κ
/
=
P .
Назовем это предположение условием (А ).
Тогда после выполнения пилотом визуального отсчета энтропия системы будет
)(
Η
после )/log(
ε
δ
=
(1)
Следовательно , полученная при этом информация равная разности энтропий
источника до отсчета и после отсчета будет:
)(
Η
=
Ι
до
)(
Η
после
)/log()/log()/log(
δ
ε
δ
ε
Γ
=
Γ
=
(2)
1 случай .
Величину
δ
определили из массового эксперимента с пилотами в лаборатории.
Найдено , что визуальная погрешность отсчетов распределяется относительно заданных
γ
по нормальному закону распределения случайной величины.
У 95% исследуемых пилотов погрешности отсчетов не превышают
±
1,3
o
при
доверительной вероятности .95,0
=
β
Следовательно , у пилотов визуальная разрешающая способность отсчетов угла
крена будет:
°
=
6,2o
δ
.
Таким образом среднее количество информации получаемой пилотами при
отсчетах углов крена:
бита52,42ln/)6,2/60ln()6,2/60log()/log(
=
=
=
Γ
=
Ι
o
δ
2 случай .
В реальных полетах углы крена на шкале авиагоризонта появляются с разной
вероятностью. Пусть вероятность отсутствия крена )0(
=
будет
.4,0=
P
o
Вероятность
правого или левого крена )4(
°
<
будет
.05,0
1
=
P
Вероятность наиболее типичного
правого или левого крена )15(
°
<
пусть
.1,0
2
=
P
Вероятность остальных 18
дискретных значений
.0167,0
3
=
P
Ибо всего дискретных значений отсчетов равно
236,2/60/
=
=
Γ
o
δ
, а сумма
=
i
Pi 1.
В этом случае количество информации:
итPPPP
PPPPP
последо
6,3)/1log*18/1log*2
/1log2/1log(/1log)()(
3322
11001
=+
++=ΗΗ
∗∗
∗∗
γγ
т . е . меньше, чем при опытах в лаборатории.
3 случай .
Пилот делает отсчеты в полете в условиях турбулентной атмосферы при
болтанке”. Эту болтанку рассматриваем как появление помех считыванию. Теперь надо в
условиях болтанки (например, моделируя ее в лаборатории, посадили пилота в
                               ↑
                        Pi =const =1 / m
Т.к. у нас Pi =P 1 =ε / Γ , то: H =log 1 / P 1 =log Γ / ε
    Пилот в свою очередь отсчитывает визуально угол крена с ограниченной точностью -
разрешающей способностью отсчета δ . Пусть в пределах участка δ шкалы прибора
заключено κ дискретных отрезков разрешающей способности ε прибора. Например, если
визуальный угол разрешения δ =2°, а мера дискретности прибора ε =1° , то на участке δ
будет κ =2 дискретных значений прибора. Заметим, что практически, как правило, всегда
ε <δ .
       Если считать, что это κ значения появляются с равной вероятностью,          (А)
       то    вероятность появления каждого из них будет Pκ =ε / δ .

Назовем это предположение условием (А).
      Тогда после выполнения пилотом визуального отсчета энтропия системы будет
                                     Η(γ) после =log(δ / ε)                     (1)
      Следовательно, полученная при этом информация равная разности энтропий
источника до отсчета и после отсчета будет:
                 Ι =Η(γ) до −Η(γ) после =log(Γ / ε) −log(δ / ε) =log(Γ / δ )    (2)

1 случай.
       Величину δ определили из массового эксперимента с пилотами в лаборатории.
Найдено, что визуальная погрешность отсчетов распределяется относительно заданных γ
по нормальному закону распределения случайной величины.
       У 95% исследуемых пилотов погрешности отсчетов не превышают ±1,3  при
доверительной вероятности β =0,95.
       Следовательно, у пилотов визуальная разрешающая способность отсчетов угла
крена будет: δ  =2,6° .
       Таким образом среднее количество информации получаемой пилотами при
отсчетах углов крена:
                 Ι =log(Γ / δ ) =log(60 / 2,6) =ln(60 / 2,6) / ln 2 =4,52бита

2 случай.
      В реальных полетах углы крена на шкале авиагоризонта появляются с разной
                                                               ∗
вероятностью. Пусть вероятность отсутствия крена (γ =0) будет P =0,4. Вероятность

                                                        ∗
правого или левого крена (γ <4°) будет                P 1
                                                            =0,05. Вероятность наиболее типичного
                                                                ∗
правого или левого крена                   (γ <15°) пусть     P   2
                                                                      =0,1. Вероятность остальных 18
                                ∗
дискретных значений          P   3
                                     =0,0167. Ибо всего дискретных значений отсчетов равно
Γ / δ  =60 / 2,6 =23 , а сумма       ∑ Pi =1.
                                       i
В этом случае количество информации:
    Ι =Η(γ) до −Η(γ) после =log 1 / P1 −( P0∗ log 1 / P0∗ +2 P1∗ log 1 / P1∗ +
     2 P2∗ * log 1 / P2∗ +18 P3∗ * log 1 / P3∗) =3,6ит
т.е. меньше, чем при опытах в лаборатории.
3 случай.
         Пилот делает отсчеты в полете в условиях турбулентной атмосферы – при
“болтанке”. Эту болтанку рассматриваем как появление помех считыванию. Теперь надо в
условиях болтанки (например, моделируя ее в лаборатории, посадили пилота в