Структурный анализ систем

Пример 8.17. Система сжатия данных

Рассмотрим систему сжатия данных.

1. Тип входных данных неизвестен. В этом случае единственным надежным подходом является метод сжатия без потерь. При этом осуществляется относительно низкая степень сжатия. Эта система не использует знаний, поэтому это неполный ДаФЗ (8.12).

2. Если тип данных известен (например, изображение или звук), то для этого типа данных может быть использована конкретная схема сжатия (например, JPEG для изображений и MP3 для аудиопотоков). Выбранная схема сжатия использует структуру данных, что позволяет осуществить более высокую степень сжатия данных по сравнению с первым примером. Эта схема использует только внешние знания, полученные извне системы, без какого-либо анализа входных данных. Это пример простого ДаФЗ (8.13).

3. Наилучшая производительность сжатия может быть осуществлена путем анализа входных данных и определения типа данных (например, фото, рисунок, текст и т. д.). Выбирается наилучший метод сжатия для конкретного типа данных. Эта система использует как внешние знания, полученные извне системы, так и внутренние знания, собранные путем анализа входных данных. Это пример адаптивного ДаФЗ (8.14).

8.5.3. Закономерности увеличения степени ДаФЗа

Системы обработки информации подчиняются закону увеличения степени ДаФЗа. Мы сформулировали четыре закономерности увеличения степени ДаФЗа.

1. Закономерность многоступенчатой обработки.

2. Закономерность обработки многих источников.

3. Закономерность приспособляемости.

4. Закономерность многоступенчатой обработки.

Закономерность многоступенчатой обработки

Закономерность многоступенчатой обработки гласит: любая система обработки информации, как правило, обрабатывает данные в несколько этапов. То есть при увеличении сложности обработки обработка разделена на несколько этапов. Есть ряд различных причин многоступенчатой обработки:

1. Распределенные системы. Система, в которой обработка информации осуществляется различными компонентами.

Пример 8.18. Глобальные сети информации

В глобальной сети информация распределена на многих серверах. Обработка информации осуществляется на серверах и на персональном компьютере клиента.

2. Оптимизационное развитие. Сложные системы делятся на компоненты так, что каждый компонент может быть разработан и проверен самостоятельно. Минимизация связи между компонентами позволяет развивать систему более эффективно и быстро.

Пример 8.19. Разделение на компоненты

Практически все системы обработки информации разделены на компоненты, например программные комплексы разделены на модули, а отдельные программы — на функции.

В соответствии с закономерностью многоступенчатой обработки простой ДаФЗ становится простым многоступенчатым ДаФЗом. В простом многоступенчатом ДаФЗ каждая стадия обработки не зависит от всех других, только передаются данные. Простой многоступенчатый ДаФЗ превращается в согласованный многоступенчатый ДаФЗ, в котором частичное количество знаний осуществляет обмен между этапами обработки. Наконец, согласованный многоступенчатый ДаФЗ становится общим многоступенчатым ДаФЗ. В общем многоступенчатом ДаФЗ все знания полностью распределяются между всеми этапами обработки (рис. 8.9).

Рис. 8.9. Закономерность многоступенчатой обработки

1. Простой многоступенчатый ДаФЗ.

Пример 8.20. Веб-страница

Изображение на веб-странице делается фотоаппаратом, а представляется на мониторе. Фотоаппарат фиксирует световой сигнал, обрабатывает его и создает файл изображения. Компьютер, представляющий веб-страницу, может дополнительно обрабатывать файл, например адаптировать цвета и размеры для лучшего представления на мониторе. Фотоаппарат и монитор не обмениваются информацией.

2.Согласованный многоступенчатый ДаФЗ. Имеются случаи, когда вместе с информацией включаются и метаданные.

Пример 8.21. Цифровой зеркальный фотоаппарат

Цифровой зеркальный фотоаппарат (DSLR) фиксирует необработанное (или частично обработанное) изображение вместе с настройками съемки. Необработанное изображение передается на персональный компьютер, на котором эти параметры используются для завершения обработки изображения и получения окончательной фотографии.