![]() |
![]() |
![]() |
||
Глава 9 . Непрекращающаяся передача |
||||
Непрекращающаяся передача | 9/15. Пропускная способность канала. Необходимо различать два способа подсчета <энтропии> по отношению к цепи Маркова, даже после того как выбрана единица измерения (основание логарифмов). Цифра, вычисленная в 9/12 из переходных вероятностей, дает энтропию, или ожидаемое разнообразие, для одного следующего шага цепи. Так, если бросание правильной, нефальшивой монеты дало уже РРГГРГГГГ, то неопределенность следующего исхода равна 1 биту. Символ, который появится затем, также будет иметь неопределенность в 1 бит и т. д. Ввиду этого цепь в целом имеет неопре-деленность, или энтропию, в 1 бит на шаг. Значит, два шага должны иметь неопределенность, или разнообразие, в 2 бита; и так оно и есть, ибо следующие два шага могут быть ГГ, ГР, РГ или РР с вероятностями и Совершенно другой способ измерения энтропии цепи вводится при рассмотрении того, как быстро во времени цепь образуется каким-либо реальным физическим процессом. До сих пор эта сторона дела игнорировалась, и измерение производилось только в терминах шагов самой цепи. Введение новой шкалы требует только про-стого правила пропорций. Например, если (как в 9/12)
<единица времени>
насекомого для одного шага оавна 20 секундам, то каждые 20 секунд дают 0,84 бита, а 60 секунд дадут Такая скорость служит наиболее естественным способом измерения пропускной способности канала. Канал - это просто любая система, которая своим входом может приводиться в каждый момент в одно из некоторого разнообразия состояний и которая может передавать это состояние какому-то получателю. Скорость этой передачи зависит как от скорости, с которой шаги следуют друг за другом, так и от разнообразия, получаемого на каждом шаге. Заметим, что понятие <канал> определяется в кибернетике исключительно в терминах наличия между двумя точками определенных поведенческих отношений; если между точками имеют место такие отношения, то между ними существует канал - совершенно независимо от того, можно ли усмотреть между ними какую бы то ни было материальную связь. (Рассмотрите, например, упр. 4/15/2, 6/7/1.) В силу этого каналы, которые видит кибернетик, могут значительно отличаться от каналов, которые видит специалист в другой области. В простейших случаях это достаточно очевидно. Никто не отрицает реальности некоторой функциональной связи магнита с магнитом, хотя ни один эксперимент не обнаружил до сих пор между ними никакой промежуточной структуры. Иногда канал может идти по необычному пути. Так, мозгу требуется информация о том, что происходит после того, как он послал <команду> некоторому органу; обычно от органа к мозгу идет чувствительный нерв, который несет <контрольную> информацию. Так, контроль за голосовыми связками может осуществляться чувствительным нервом, идущим от связок в мозг. Эффективного контроля можно достичь и без помощи какого-либо нерва в шее, а лишь используя звуковые волны, идущие по воздуху и связывающие голосовые связки с мозгом через ухо. Для анатома это не будет каналом, а для инженера- связиста - будет. Здесь мы просто должны понять, что каждый из них прав внутри своей отрасли науки. Существуют и более сложные применения этого принципа. Предположим, что мы спрашиваем кого-нибудь, будет ли 419X287 равняться 118 213; по-видимому, он ответит: <Я не могу сделать это в уме, дайте мне карандаш и бумагу> . Используя в качестве параметров оба числа 419 и 287 вместе с операцией <умножения> , он затем начнет процесс (переходный процесс, по терминологии 4/5), который породит ряд импульсов, проходящих по нервам его руки, порождая ряд карандашных значков на бумаге; затем эти значки воздействуют на его сетчатку и так далее вплоть до его мозга, где осуществится взаимодействие со следом (что бы это ни было) числа 118 213; затем он даст окончательный ответ. Нам здесь нужно отметить, что этот процесс - от мозга через двигательную область коры, руку, карандаш, значки, световые лучи, сетчатку и зрительную область коры обратно к мозгу - для инженера-связиста есть типичный <канал> , связывающий <передатчик> с <приемником> . Следовательно, для кибернетика белое вещество и прочие волокна не являются единственными каналами связи в мозгу; некоторые связи между частями могут осуществляться через окружающую среду. |
|||
9/2. Недетерминированное преобразование. | ||||
9/4. Цепь Маркова | ||||
9/6. Равновесие в цепи Маркова. | ||||
9/7. Зависимость от предыдущих значений | ||||
9/8. Перекодирование в марковскую форму | ||||
9/9. Последовательность как вектор | ||||
9/10. Ограничения разнообразия | ||||
9/11. Энтропия | ||||
9/15. Пропускная способность канала | ||||
9/16. Избыточность | ||||
9/19. Шумы | ||||
9/20. Искажения. | ||||
9/21. Ненадежность | ||||
![]() |
![]() |
![]() |
||